自体骨软骨移植治疗Hepple Ⅲ~Ⅴ型距骨骨软骨损伤的疗效分析及文献回顾*
2021-11-18魏代清向飞帆李翠徐杨博邓勇叶俊武
魏代清 向飞帆 李翠 徐杨博 邓勇 叶俊武
(西南医科大学附属医院骨科四川省骨科置入器械研发应用技术工程实验室,四川泸州 646000)
距骨骨软骨损伤最早由Monro 于1856 年描述,是引起踝关节慢性疼痛的主要原因之一[1]。在人群中的发病率尚不清楚,约占所有距骨病变的4%,占急性踝关节扭伤/骨折的50%~70%,在外侧踝关节不稳的发生率约为40%[2,3]。外伤是其主要诱因,其中约85%的人群有外伤病史[4,5]。目前对于距骨骨软骨损伤的治疗尚无统一标准,早期可采取休息、限制活动、非甾体抗炎药(non-steroidal anti-inflammatory drugs,NSAIDs)等保守治疗,但50%以上的患者保守治疗效果欠佳,而手术治疗在85%左右的患者中可取得满意疗效[6]。临床上开展的手术治疗手段主要有病灶清理、骨髓刺激技术、骨软骨移植、自体软骨细胞移植、富血小板血浆、浓缩骨髓穿刺物注射等。由于各个地区和医院条件限制,生物辅助技术还无法广泛开展。自体骨软骨移植技术由于其无免疫排斥反应,可以同时替换损伤的骨和软骨,目前被应用于累及软骨下骨的全层病变[7,8]。西南医科大学附属医院骨科2013 年4 月至2017 年5 月采用内踝截骨入路、自体同侧股骨外髁非负重关节面骨软骨移植治疗Hepple Ⅲ~Ⅴ型距骨骨软骨损伤,现将治疗结果报告如下。
1 资料与方法
1.1 病例纳入与排除标准
纳入标准:①经MRI确认存在Hepple Ⅲ~Ⅴ型距骨骨软骨损伤且接受自体骨软骨移植手术的病例;②能配合随访至少1年的病例。排除标准:①患者年龄<18 岁或>65 岁;②膝关节或踝关节存在严重骨关节炎;③无法配合长期随访。
1.2 临床资料
2013 年4 月至2017 年5 月,共收治34 例HeppleⅢ~Ⅴ型距骨骨软骨损伤患者,29例采用内踝截骨入路、自体同侧股骨外髁非负重关节面骨软骨移植治疗,根据纳入与排除标准,最终27 例患者纳入本研究,其中男17例,女10例;年龄27~65岁,平均(42.0±8.4)岁;病程3~15个月,平均(6.9±2.8)个月。23例曾有患侧踝关节扭伤或外伤病史,4 例无明显外伤病史。术前反复就诊于骨科或康复科门诊,经休息、限制活动、NSAIDs 等保守治疗效果欠佳。术前均行踝关节X线检查,13例可见距骨内侧穹顶局部囊样变,14 例未见明显异常。术前均完善踝关节CT 三维重建,评估骨软骨损伤的具体位置、面积大小、软骨下骨硬化宽度及深度,同时判断是否需内踝截骨。同时行踝关节MRI检查,评估是否有假性囊肿、周围水肿带范围、软骨是否剥离及漂浮游离情况。采用Hepple分型:Ⅲ型4例,Ⅳ型5例,Ⅴ型18例。
本研究经西南医科大学附属医院医学伦理委员会批准。所有患者均签署知情同意书。
1.3 手术方法
采用全身麻醉或者蛛网膜下腔麻醉,患者取仰卧位,患肢大腿根部上止血带。做内踝弧形切口约9 cm,逐层切开皮肤、皮下及筋膜层,显露内踝、前内侧胫距关节面,注意保护大隐静脉、胫骨后肌腱。自内踝尖向近端平行置入2 枚1.5 mm 空心钉导针,于内踝尖上方2.5~3.0 cm 处斜向距骨关节面置入一枚克氏针定位以辅助确定截骨平面,C型臂X线机透视导针及克氏针位置良好。
沿导针钻孔扩髓备用,沿克氏针定位方向斜形截断内踝,将内踝连同三角韧带向下翻转以暴露距骨骨软骨损伤病灶。清除剥脱的软骨,采用适当大小钻头钻孔清理坏死的软骨下骨,病灶周围采用1.5 mm 克氏针钻孔行微骨折处理,深度要达到术前MRI 检查显示的骨髓水肿区域,生理盐水冲洗干净备用。取同侧膝关节外侧(髌骨外侧缘约1 cm),做一约4 cm纵形切口,暴露髌股关节面。在股骨外髁非负重区选取与距骨缺损处弧面相近的软骨部位进行骨软骨取材,确保取材骨软骨直径大小、深度与距骨钻孔匹配。使用骨软骨移植工具将凿取的股骨外髁骨软骨移植到距骨钻孔部位,确保软骨面平整无台阶。内踝复位空心螺钉固定,必要时在上方打入一枚横向阻挡螺钉固定。冲洗缝合切口,一般无需留置血浆引流管。
1.4 术后处理与随访
术后适当抬高患肢、冰敷,同时预防性使用抗生素48 h,并予以消肿镇痛、改善血液循环等对症治疗。术后1 d即可开始足趾主动屈伸功能活动锻炼,术后5 d开始踝关节主动屈伸功能活动锻炼,逐步增加锻炼强度。术后常规复查踝关节及膝关节正侧位X线片,并于术后2~3个月根据复查X线片情况开始患肢部分负重到完全负重锻炼。术后常规随访,采用美国足与踝关节协会(American Orthopedic Foot and Ankle Society,AOFAS)踝与后足评分及疼痛视觉模拟评分(Visual Analogue Scale,VAS)评分评价患者术后功能改善情况。
1.5 统计学方法
应用SPSS 16.0 统计学软件进行统计分析,分别对患者术前、末次随访时的AOFAS 踝与后足评分、VAS 疼痛评分进行正态性检验,若数据符合正态分布,则以均数±标准差来描述,采用t检验进行比较。若数据不符合正态分布,则以中位数(四分位数间距)来描述,采用非参数检验进行比较。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
27 例患者中位随访时间为23(19~36)个月。踝关节、膝关节伤口均一期愈合,无伤口坏死及感染发生。1 例内踝截骨延迟愈合,经动态观察在术后8 个月骨性愈合,余病例均在4 个月内愈合,无不愈合发生。患者术前、末次随访时的AOFAS踝与后足评分、VAS 疼痛评分符合正态分布,末次随访时AOFAS 评分明显高于术前[(88.5±5.2)分,(66.4±5.5)分],VAS评分明显低于术前[(1.2±0.6)分,(5.2±0.5)分],差异均有统计学意义(P<0.05)。术后踝关节、膝关节活动功能正常,行走距离及活动范围较术前明显改善。1例54岁女性患者诉取材膝关节轻微疼痛,天气变化时明显,但不影响日常生活。典型病例见图1。
图1 典型病例,女,52岁,右侧距骨骨软骨损伤伴假性囊肿形成
3 讨论
对于距骨骨软骨损伤的治疗,目前临床上常开展的手术主要可划分为三类:①骨髓刺激技术,通过在关节镜下或开放行病灶清理,采取微骨折或钻孔的方式刺激骨髓修复损伤的骨软骨;②移植修复技术,包括自体骨软骨移植、自体骨-骨膜复合物移植、同种异体骨软骨移植、青少年同种异体关节软骨微粒移植、自体软骨细胞移植等;③生物辅助技术,包括富血小板血浆、浓缩骨髓穿刺物、复合移植细胞的支架等[9]。目前主流观点认为,对于软骨损伤面积小于1.5 cm2或者损伤较为表浅软骨下骨完整的病变,通常采用关节镜清理加骨髓刺激治疗,可取得较为满意的临床疗效[10]。van Bergen等[11]对50例患者平均随访12年,发现其长期疗效依然能保持74%~78%的优良率。而对于面积较大(>1.5 cm2)、深度较深,或者骨髓刺激技术治疗失败的病例,往往需要采用骨软骨移植等其他治疗手段。据文献报道,自体骨软骨移植治疗距骨骨软骨损伤的有效率可高达90%,63%~95%的运动员可重返赛场[12,13]。Yoon 等[14]对关节镜下骨髓刺激技术治疗距骨骨软骨损伤失败的病例分别行自体骨软骨移植和再次关节镜手术,结果发现平均随访48个月后自体骨软骨移植效果明显优于再次关节镜手术。Pareek 等[15]的系统评价纳入10 篇文献,610 例患者,平均随访10.2 年,结果表明,自体骨软骨移植在72%的患者可取得满意的长期疗效,平均失败率为28%,平均再手术率为19%。尽管其近、中期疗效满意,且目前没有研究表明其效果会随着时间的增长而降低,但该术式仍然存在一些问题:比如供区及受区的软骨面难以完美整合、移植物周围囊肿形成、移植物软骨的退变等。
3.1 自体骨软骨移植对比同种异体骨软骨移植
骨软骨移植术的目的是重建损伤部位关节原有透明软骨的机械、结构和生物化学性能。对于骨软骨移植物供体的选择,究竟选择自体骨软骨移植还是同种异体骨软骨移植目前尚无定论。自体骨软骨移植的主要问题是来源有限,可能造成供区骨软骨损伤等相关并发症;同种异体骨软骨移植的主要问题是免疫排斥反应、保存时间所导致的活性问题、费用问题等。Tschon 等[16]回顾了过去10 年发表的采用新鲜同种异体骨软骨移植治疗踝部骨软骨损伤及退行性变的相关11篇文献,结果显示平均随访3.3年移植失败率为5.3%~48.3%,失败的原因与年龄、性别、体重指数、异体骨软骨保存时间等相关尚不明确。VanTienderen 等[17]细化分析了新鲜同种异体骨软骨移植治疗距骨骨软骨损伤的相关5 篇文献,91 例患者,平均随访(45±3.3)个月,与术前相比,术后AO⁃FAS评分及VAS评分分别改善66.7%和62%,临床症状明显改善,但其平均失败率仍高达13.2%,23 例(25%)患者由于后期中重度骨关节炎、行走疼痛、移植骨软骨塌陷、截骨延迟愈合或不愈合等需进行再次手术,8 例(8.8%)患者最终需行踝关节融合或者关节置换。Ahmad 等[18]对比了自体和异体骨软骨移植发现,两种方式疗效相当,同种异体骨软骨移植可以避免膝关节手术所致并发症,但其骨软骨愈合率更低。Shimozono 等[19]对比了同期25 例自体骨软骨移植和16 例异体骨软骨移植,结果显示自体骨软骨移植组术后AOFAS 评分、SF-12评分、MOCART 评分均明显优于异体骨软骨移植组,异体骨软骨移植组更容易发生软骨磨损、移植物囊肿形成,再次手术率更高。
3.2 自体骨软骨移植供区的选择及供区并发症
自体骨软骨移植的来源主要有同侧股骨内髁非负重区、股骨外髁非负重区、髁间窝及距骨前方骨软骨,究竟选择哪个来源仍存在争议[20]。目前大多数还是选择同侧股骨外髁非负重区,采集包含软骨和软骨下骨的圆柱形移植块。取材后留下的孔洞一般无需植骨等特殊填充,骨蜡封闭减少出血即可。供区可能发生的并发症主要有膝关节疼痛、关节僵硬、关节不稳定、关节弹响、骨关节炎等。
Nguyen等[21]对38名运动员取自体股骨外髁骨软骨移植,33 例(86.8%)可完全恢复到之前的运动水平,2例(5.3%)取材超过三柱的患者术后出现膝关节疼痛。Fraser 等[22]对40 例患者同样取自体股骨外髁骨软骨移植,12.5%的患者在术后2 年仍有供区并发症,而末次随访时这一比例下降到5%,Lysholm 综合评分仅1 例评价一般,无差评。Andrade 的研究显示膝关节至踝关节骨软骨移植供区并发症的发生率为16.9%,与病灶缺损面积、取材数量及大小并没有显著相关性[23]。Shimozono等[24]纳入更多文献,结果表明供区并发症的发生率为6.7%~10.8%,研究样本大小与并发症发生率呈负相关。减少供区并发症的措施主要有:尽量避免对供区周围软骨造成医源性损伤,尽量避免将外侧关节囊缝合过于紧密,尽量减少对周围软组织的损伤和刺激,膝关节早期开始屈伸活动和康复锻炼[25]。
3.3 截骨部位和方法的选择
对于截骨方式的选择,目前普遍采用的是内踝截骨、外踝截骨、胫骨远端前方截骨等[26]。Badekas等[27]采用前内侧或前外侧入路,在胫骨远端前方关节面凿取约宽1 cm、深2 cm、高3 cm 的楔形骨块,从而显露距骨骨软骨损伤部位,而取材部位为同侧距骨前方关节面。Flynn等[28]报道了87例距骨骨软骨损伤患者行自体骨软骨移植,1例单纯行踝关节切开通过跖屈踝关节暴露病灶,62 例行内踝Chevron 截骨,24例行胫骨前外侧梯形截骨,MOCART 评分显示自体骨软骨移植后与受区良好整合。采取上述截骨均有可能导致骨折延迟愈合或不愈合,本组27 例患者中有1例发生内踝延迟愈合。另外,上述截骨均属于关节内骨折,可诱发关节内炎性因子的释放,对距骨软骨的修复可能产生潜在的影响[29]。根据我们的经验,从矢状面观察,一般位于距骨关节面前三分之一的病灶无需截骨,将踝关节适度撑开牵引并尽量跖屈即可暴露,而关节面后三分之二的病灶往往需要截骨。偏内侧的病灶可采取内踝截骨,截骨前预先置入克氏针并建立空心钉隧道有助于内踝精确复位。当内踝复位后为避免内踝上移造成关节面不平整,可在内踝骨块近上缘处水平方向置入1 枚螺钉作为阻挡钉(图2)。
图2 内踝截骨复位:由于截骨面骨质丢失,复位时可能会有内踝向上移位,复位固定时需特别注意以关节面为参照,也可以水平方向置入1枚横向阻挡钉
3.4 影响自体骨软骨移植效果的相关因素
Kim等[30]对自体骨软骨移植术患者平均随访13.1个月后再次采用关节镜进行踝关节腔探查发现,内踝截骨处关节面不平整的患者VAS评分和AOFAS评分更差,软组织撞击、移植物周围裸露区域同样会影响临床结局。而患者的年龄、体重指数、症状持续时间、病灶位置、骨软骨缺损大小和深度、软骨下囊肿是否存在等对临床结局无显著影响。另一篇研究也证实距骨骨软骨损伤下方假性囊肿的形成并不会影响自体骨软骨移植的效果[31]。Zhu等[32]对13例距骨骨软骨损伤伴巨大囊性变的患者行自体骨软骨联合同种异体松质骨移植取得满意疗效,术后囊性改变消失伴疼痛明显改善。最近的一份专家共识显示,影响自体骨软骨移植效果最需要考虑的预后因素是体重指数,踝关节稳定性、伴随的胫骨相应关节面病变、踝关节对合关系、损伤控制、病灶部位、病灶大小、患者年龄、是否存在关节退变、既往治疗情况以及手术医生的经验等因素也可能与预后相关[25]。另外,供区软骨面的曲度与受区周围软骨面的曲度很难完全匹配,可能导致受区软骨与周围正常软骨面受力不一致,从而影响移植效果。Fansa 等[33]的生物力学研究显示如果移植物凸起超过周围软骨1 mm,其承受的接触压力可增加7 倍。因此在选择供区时要预估关节面曲度,尽量选取与受区曲度接近的区域,并且移植的骨软骨表面尽量与周围软骨贴附,避免过度凸出。
综上所述,距骨骨软骨损伤首选骨髓刺激术治疗,对于面积大于1.5 cm2或骨髓刺激失败的病例可考虑行自体骨软骨移植。经内踝截骨入路可以较好显示距骨内侧骨软骨损伤病灶,彻底清除坏死骨软骨,结合微骨折手术及自体同侧股骨外髁非负重区骨软骨移植可以有效改善疼痛症状,早中期疗效良好。但该术式可能带来取材膝关节的相关并发症,术前应完善膝关节X线片,对已经存在中度退变或轻度退变但伴有症状的膝关节应尽量考虑其他移植物。