關節鏡輔助下富血小板血漿聯合髓芯減壓術治療膝關節骨髓水腫綜合征

艾尼瓦爾江·達毛拉,竇海偉,米爾阿里木·木爾提扎,白雪,王利

(新疆維吾爾自治區人民醫院骨科中心關節老年病區,新疆 烏魯木齊 830001)

骨髓水腫綜合征(bone marrow edma syndrome,BMES),也叫特發性骨髓水腫,是一種原因不明的、以MRI骨髓信號異常為主要特征的疾病[1]。目前臨床上并不少見,最常受累的部位為髖關節,其次為膝關節和踝關節[2],常見于中年男性和孕婦[3]。膝關節骨髓水腫綜合征臨床表現并沒有特異性,可以表現為非外傷性膝關節疼痛和局部壓痛,嚴重時會引起膝關節功能障礙。MRI是診斷BMES的金標準,MRI上密度均勻一致的彌漫性骨髓水腫,不伴軟骨及軟骨下骨病變是它的特征性改變[4-6]。BMES被認為是自限性疾病,治療上可采取限制負重、止痛、物理治療等方法,髓芯減壓術可以有效縮短髖關節骨髓水腫綜合征患者的病程,快速緩解疼痛[1,7-8]。富血小板血漿(platelet rich plasma,PRP)

已被許多研究證實具有促進細胞分化、增殖、基質合成、組織再生與修復以及局部止痛等作用[9]。由于PRP來自自體血液,通過離心等簡單操作便可獲得,被認為是安全簡便的方法[10]。目前,未發現將PRP用于治療BMES的研究。本研究納入2020年7月1日至2021年6月31日新疆維吾爾自治區人民醫院采用關節鏡輔助下PRP聯合髓芯減壓術治療的膝關節BMES患者13例,探討其臨床安全性及療效,現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 納入標準:(1)膝關節疼痛、跛行、膝關節活動受限;(2)內側髁或/和外側髁壓痛陽性;(3)否認膝關節外傷史;(4)MRI提示股骨髁骨髓水腫而軟骨正常;(5)經保守治療至少3個月效果不佳。排除標準:(1)外傷性膝關節疼痛;(2)膝關節損傷如骨挫傷、軟骨損傷、半月板損傷、韌帶損傷;(3)孕婦;(4)初次發病,未接受任何保守治療者或接受保守治療短于3個月者;(5)膝關節感染性病變、腫瘤性病變;(6)類風濕性關節炎、強直性脊柱炎等自身免疫性疾病;(7)膝關節內外翻畸形>10 °。本研究經新疆維吾爾自治區人民醫院倫理委員會批準,所有患者簽署知情同意書。

本研究共納入BMES患者13例,其中男9例,女4例;年齡48～57歲,平均(52.2±2.4)歲;身體質量指數24.4～33.2 kg/m2,平均(27.9±2.2)kg/m2;左側7例,右側6例;骨髓水腫病灶位于內側髁6例,位于外側髁1例,內外側髁同時受累者6例。術前通過膝關節負重位正側位、下肢全長力線X線片及膝關節MRI明確診斷。

1.2 治療方法

1.2.1 PRP的制備 采用PRP制備用套裝。術前操作者戴無菌手套,采集患者肘正中靜脈全血54 mL收集在含有6 mL 2.5%枸櫞酸鈉的離心管中。采集過程中需要使試管內抗凝劑與血液充分混合,將采血管與配平管對稱放入離心機,室溫下2 000 r/min離心10 min后,血液分為三層,上層為脫細胞血漿層,中間層為PRP層,下層為紅細胞層。用20 mL注射器通過離心管中間孔,吸取下層紅細胞至管底錐形下1 mm;相同方法二次離心后,可見管內液體被分為兩層,上層為透明的血漿層,下層為血小板和白細胞沉積層。再次打開側孔,20 mL注射器連接無菌吸引管,經離心管右側孔吸取大部分血漿至5 mL處,振蕩離心管3 min后即得到PRP[10]?；颊逷RP的制備和配制均由同一名研究人員完成。

1.2.2 手術過程 選擇全身麻醉或椎管內麻醉,患者取仰臥位。建立標準的膝關節鏡前內、前外側入路,通過前外側入路進行探查并記錄關節面軟骨及半月板情況,順序為髕上囊、髕股關節、外側溝、內側溝、內側脛股關節、髁間窩、外側脛股關節。標準正側位透視下結合術前MRI定位病灶中心為進針點,根據病變的位置,經皮由膝關節內(外)側髁向對側鉆入2 mm克氏針至對側皮質下10 mm;再次進行膝關節標準正側位透視,確定克氏針位置,鉆孔時關節鏡鏡頭實時觀察進針點及克氏針位置,以免克氏針穿出破壞關節面。同樣的方法在鉆孔中心點上下左右各鉆1個孔進行減壓,關節鏡探查無誤后抽吸關節腔內液體,然后在關節鏡輔助下向各減壓孔注射制備好的PRP(見圖1),術畢。上述操作步驟均由同一組醫生及同一位放射技師完成。

圖1 術中標準正側位透視下確定克氏針的中心位置及4個鉆孔位置(藍點所示)

1.2.3 術后管理 根據患者下地情況給予抗凝藥物治療。術后第1天患者扶雙拐下地;患肢50%負重2周,期間進行膝關節周圍肌力及活動度鍛煉,防止肌肉萎縮與關節僵硬;術后4周完全負重;術后3～6個月視自身耐受情況可恢復慢跑、跳躍等運動。

1.3 評價指標 手術前后采用西安大略和麥克馬斯特大學(the Western Ontario and McMaster Universities,WOMAC)評分、疼痛視覺模擬評分(visual analogue scale,VAS)評估膝關節功能恢復及疼痛緩解程度。術中關節鏡下探查關節軟骨外形,并進行Outerbridge分級。術后記錄骨折、手術部位感染、下肢深靜脈血栓、肺栓塞、過敏反應、傳染病傳播等并發癥。術后1、3、6、12個月隨訪并復查膝關節MRI,觀察MRI股骨髁信號恢復正常所需的時間。

2 結 果

患者術后均獲得1年以上隨訪。術中關節鏡探查發現,11例患者關節面軟骨外形正常,2例內側髁軟骨面輕度軟化為Outerbridge分級Ⅰ級。術中、術后均未發生骨折、手術部位感染、下肢深靜脈血栓、肺栓塞、過敏反應、傳染病傳播等并發癥。術后3個月復查MRI,13例患者骨髓水腫病灶已恢復正常。

WOMAC評分術后1個月較術前顯著降低,術后3、12個月進一步顯著降低,差異有統計學意義(P<0.05)。VAS評分術后1、3個月較術前持續降低,差異有統計學意義(P<0.05);術后12個月與術后3個月比較差異無統計學意義(P>0.05,見表2)。

表1 手術前后WOMAC評分、VAS評分比較分)

3 討 論

3.1 膝關節BMES的發病機制、病因與病理表現 BMES的病因及發病機制尚未明確,目前得到最廣泛支持的是Dunstan等[11]提出的局部缺血導致骨髓中的造血干細胞及脂肪壞死。在疾病早期,動脈發生攣縮,灌注減少,在接下來的幾周發生反應性充血,血管舒張,灌注增加,組織間質水腫,這被認為是繼發于缺血的反應性充血導致的組織充血水腫[5]。膝關節BMES好發于股骨遠端髁部,主要有以下兩個原因:(1)股骨遠端的血供主要由骨髓滋養動脈分支所提供,這些分支在髓腔內呈蜿蜒迂曲狀分布,很容易受其他因素影響而導致血流不暢、局部供血不足;(2)膝關節是人體負重最多的關節之一,長期受異常應力刺激如長時間步行,導致毛細血管血流充血淤滯,至局部壓力增加,導致供血不足[12]。此外,非外傷性靜脈回流障礙和交感神經營養不良、維生素C缺乏等因素可能促進骨髓綜合征的發生[13]。BMES病理表現為骨髓脂肪壞死,纖維血管增生,骨小梁間隙增寬并充滿大量液體,伴間質出血或血管充血,骨細胞并未受累,可見局部反應性成骨[14]。本研究患者均未行病理檢查,此未得到驗證。

3.2 膝關節BMES的鑒別診斷 MRI是診斷膝關節BMES的金標準。MRI上密度均勻一致的彌漫性骨髓水腫,不伴軟骨及軟骨下骨病變是它的特征性改變[4-5]。骨髓水腫常見于內側髁,逐漸累及至外側髁,而單獨累及外側髁較少見[6];本研究中病灶位置內側髁6例,外側髁1例,內外側髁6例,與以上研究結果一致。骨髓水腫是一種常見的病理表現,創傷(如骨挫傷、軟骨損傷、半月板或韌帶損傷)、退變(如骨關節炎)、炎癥(如類風濕)、感染(如骨髓炎)、血管性疾病(如骨壞死)等均可引起骨髓水腫[15]。BMES常常被誤診為骨壞死、骨挫傷、骨關節炎、軟骨骨折或半月板損傷。BMES常需與骨壞死鑒別,二者病理表現不同,BMES不會引起骨細胞壞死,反而可以刺激反應性成骨,骨壞死主要以骨細胞壞死及吸收為主;80%的骨壞死常有糖皮質激素、酗酒、創傷等誘因[8];在MRI方面,骨壞死可表現典型的“雙線征”,即T2WI上包圍骨壞死灶的低信號帶內側出現平行排列的高信號帶,而BMES無“雙線征”[16];劉亞非等[17]發現BMES患側骨密度較健側增加,而骨壞死患者骨髓水腫區的骨密度明顯減低。有學者提出BMES可能是骨壞死的前兆,也有研究證實BMES不會進展為骨壞死[18];本研究BMES患者術后1年內未進展為骨壞死。骨挫傷等創傷性骨髓水腫有明顯的外傷;而BMES為非創傷性骨髓水腫,本研究BMES患者發病前均無創傷史。膝關節骨關節炎MRI可見骨髓水腫,常合并軟骨及軟骨下骨損傷[19];本研究BMES患者關節鏡探查未見軟骨或半月板損傷,這是與骨關節炎最主要的鑒別點。

3.3 膝關節BMES的治療 BMES的治療目的是緩解疼痛,改善功能。由于BMES是自限性疾病,通常在4～24個月可自行消退,限制負重、止痛藥物、雙磷酸鹽、體外沖擊波等保守治療方法被認為已足夠[7,20-22],因此手術治療方法并未得到廣泛推廣。受髓芯減壓治療股骨頭壞死的啟發,對于經長期保守治療效果不佳的患者,髓芯減壓術可用以治療BMES患者[1,23]。本研究BMES患者經髓芯減壓和PRP聯合治療后3個月,MRI骨髓水腫信號完全恢復正常。

3.4 PRP治療膝關節BMES的優勢 PRP來自自體全血,含有超生理濃度的血小板以及1 500多種生物活性因子,如血小板衍生生長因子(platelet-derived growth factor,PDGF)、血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、轉化生長因子(transforming growth factor,TGF)-β1等,這些生長因子具有誘導骨髓間充質干細胞分化、促進組織再血管化來促進組織愈合的作用[9-10]。局部缺血導致骨髓中的造血干細胞及脂肪壞死被認為是BMES的主要病因[11]。PRP含有的各種因子產生協同效應,促進新生血管形成,最終促進膝關節骨髓水腫組織的恢復。VEGF通過調節內皮細胞增殖和遷移刺激血管生成[24]。Brill等[25]報道,VEGF與其他生長因子如PDGF、TGF-β、堿性成纖維細胞生長因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)等協同調控比單獨使用VEGF作用更關鍵。PRP還有鎮痛作用,可以通過清除炎癥因子,阻止炎癥損傷過程來緩解疼痛,Grassi等[26]證實PRP通過上調部分大麻素受體發揮直接鎮痛作用。本研究患者經髓芯減壓和PRP聯合治療,疼痛得到明顯緩解,PRP治療后未出現免疫排斥反應、疾病傳播等并發癥,是一種簡單、安全、有效的輔助治療方法。

綜上所述,關節鏡下PRP聯合髓芯減壓術治療膝關節BMES,可緩解疼痛,恢復膝關節功能,是一種安全有效的方法。本研究團隊經查閱相關文獻資料,未發現PRP用于治療膝關節BMES的研究,這是本研究最大創新點。本研究存在一定的局限性,未設對照組、樣本量小、隨訪時間短,其結果可能產生一定的偏倚,需要多中心、大樣本、長期隨訪的隨機對照研究來驗證治療效果。