关节镜辅助下富血小板血浆联合髓芯减压术治疗膝关节骨髓水肿综合征

艾尼瓦尔江·达毛拉,窦海伟,米尔阿里木·木尔提扎,白雪,王利

(新疆维吾尔自治区人民医院骨科中心关节老年病区,新疆 乌鲁木齐 830001)

骨髓水肿综合征(bone marrow edma syndrome,BMES),也叫特发性骨髓水肿,是一种原因不明的、以MRI骨髓信号异常为主要特征的疾病[1]。目前临床上并不少见,最常受累的部位为髋关节,其次为膝关节和踝关节[2],常见于中年男性和孕妇[3]。膝关节骨髓水肿综合征临床表现并没有特异性,可以表现为非外伤性膝关节疼痛和局部压痛,严重时会引起膝关节功能障碍。MRI是诊断BMES的金标准,MRI上密度均匀一致的弥漫性骨髓水肿,不伴软骨及软骨下骨病变是它的特征性改变[4-6]。BMES被认为是自限性疾病,治疗上可采取限制负重、止痛、物理治疗等方法,髓芯减压术可以有效缩短髋关节骨髓水肿综合征患者的病程,快速缓解疼痛[1,7-8]。富血小板血浆(platelet rich plasma,PRP)

已被许多研究证实具有促进细胞分化、增殖、基质合成、组织再生与修复以及局部止痛等作用[9]。由于PRP来自自体血液,通过离心等简单操作便可获得,被认为是安全简便的方法[10]。目前,未发现将PRP用于治疗BMES的研究。本研究纳入2020年7月1日至2021年6月31日新疆维吾尔自治区人民医院采用关节镜辅助下PRP联合髓芯减压术治疗的膝关节BMES患者13例,探讨其临床安全性及疗效,现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 纳入标准:(1)膝关节疼痛、跛行、膝关节活动受限;(2)内侧髁或/和外侧髁压痛阳性;(3)否认膝关节外伤史;(4)MRI提示股骨髁骨髓水肿而软骨正常;(5)经保守治疗至少3个月效果不佳。排除标准:(1)外伤性膝关节疼痛;(2)膝关节损伤如骨挫伤、软骨损伤、半月板损伤、韧带损伤;(3)孕妇;(4)初次发病,未接受任何保守治疗者或接受保守治疗短于3个月者;(5)膝关节感染性病变、肿瘤性病变;(6)类风湿性关节炎、强直性脊柱炎等自身免疫性疾病;(7)膝关节内外翻畸形>10 °。本研究经新疆维吾尔自治区人民医院伦理委员会批准,所有患者签署知情同意书。

本研究共纳入BMES患者13例,其中男9例,女4例;年龄48～57岁,平均(52.2±2.4)岁;身体质量指数24.4～33.2 kg/m2,平均(27.9±2.2)kg/m2;左侧7例,右侧6例;骨髓水肿病灶位于内侧髁6例,位于外侧髁1例,内外侧髁同时受累者6例。术前通过膝关节负重位正侧位、下肢全长力线X线片及膝关节MRI明确诊断。

1.2 治疗方法

1.2.1 PRP的制备 采用PRP制备用套装。术前操作者戴无菌手套,采集患者肘正中静脉全血54 mL收集在含有6 mL 2.5%枸橼酸钠的离心管中。采集过程中需要使试管内抗凝剂与血液充分混合,将采血管与配平管对称放入离心机,室温下2 000 r/min离心10 min后,血液分为三层,上层为脱细胞血浆层,中间层为PRP层,下层为红细胞层。用20 mL注射器通过离心管中间孔,吸取下层红细胞至管底锥形下1 mm;相同方法二次离心后,可见管内液体被分为两层,上层为透明的血浆层,下层为血小板和白细胞沉积层。再次打开侧孔,20 mL注射器连接无菌吸引管,经离心管右侧孔吸取大部分血浆至5 mL处,振荡离心管3 min后即得到PRP[10]。患者PRP的制备和配制均由同一名研究人员完成。

1.2.2 手术过程 选择全身麻醉或椎管内麻醉,患者取仰卧位。建立标准的膝关节镜前内、前外侧入路,通过前外侧入路进行探查并记录关节面软骨及半月板情况,顺序为髌上囊、髌股关节、外侧沟、内侧沟、内侧胫股关节、髁间窝、外侧胫股关节。标准正侧位透视下结合术前MRI定位病灶中心为进针点,根据病变的位置,经皮由膝关节内(外)侧髁向对侧钻入2 mm克氏针至对侧皮质下10 mm;再次进行膝关节标准正侧位透视,确定克氏针位置,钻孔时关节镜镜头实时观察进针点及克氏针位置,以免克氏针穿出破坏关节面。同样的方法在钻孔中心点上下左右各钻1个孔进行减压,关节镜探查无误后抽吸关节腔内液体,然后在关节镜辅助下向各减压孔注射制备好的PRP(见图1),术毕。上述操作步骤均由同一组医生及同一位放射技师完成。

图1 术中标准正侧位透视下确定克氏针的中心位置及4个钻孔位置(蓝点所示)

1.2.3 术后管理 根据患者下地情况给予抗凝药物治疗。术后第1天患者扶双拐下地;患肢50%负重2周,期间进行膝关节周围肌力及活动度锻炼,防止肌肉萎缩与关节僵硬;术后4周完全负重;术后3～6个月视自身耐受情况可恢复慢跑、跳跃等运动。

1.3 评价指标 手术前后采用西安大略和麦克马斯特大学(the Western Ontario and McMaster Universities,WOMAC)评分、疼痛视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS)评估膝关节功能恢复及疼痛缓解程度。术中关节镜下探查关节软骨外形,并进行Outerbridge分级。术后记录骨折、手术部位感染、下肢深静脉血栓、肺栓塞、过敏反应、传染病传播等并发症。术后1、3、6、12个月随访并复查膝关节MRI,观察MRI股骨髁信号恢复正常所需的时间。

2 结 果

患者术后均获得1年以上随访。术中关节镜探查发现,11例患者关节面软骨外形正常,2例内侧髁软骨面轻度软化为Outerbridge分级Ⅰ级。术中、术后均未发生骨折、手术部位感染、下肢深静脉血栓、肺栓塞、过敏反应、传染病传播等并发症。术后3个月复查MRI,13例患者骨髓水肿病灶已恢复正常。

WOMAC评分术后1个月较术前显著降低,术后3、12个月进一步显著降低,差异有统计学意义(P<0.05)。VAS评分术后1、3个月较术前持续降低,差异有统计学意义(P<0.05);术后12个月与术后3个月比较差异无统计学意义(P>0.05,见表2)。

表1 手术前后WOMAC评分、VAS评分比较分)

3 讨 论

3.1 膝关节BMES的发病机制、病因与病理表现 BMES的病因及发病机制尚未明确,目前得到最广泛支持的是Dunstan等[11]提出的局部缺血导致骨髓中的造血干细胞及脂肪坏死。在疾病早期,动脉发生挛缩,灌注减少,在接下来的几周发生反应性充血,血管舒张,灌注增加,组织间质水肿,这被认为是继发于缺血的反应性充血导致的组织充血水肿[5]。膝关节BMES好发于股骨远端髁部,主要有以下两个原因:(1)股骨远端的血供主要由骨髓滋养动脉分支所提供,这些分支在髓腔内呈蜿蜒迂曲状分布,很容易受其他因素影响而导致血流不畅、局部供血不足;(2)膝关节是人体负重最多的关节之一,长期受异常应力刺激如长时间步行,导致毛细血管血流充血淤滞,至局部压力增加,导致供血不足[12]。此外,非外伤性静脉回流障碍和交感神经营养不良、维生素C缺乏等因素可能促进骨髓综合征的发生[13]。BMES病理表现为骨髓脂肪坏死,纤维血管增生,骨小梁间隙增宽并充满大量液体,伴间质出血或血管充血,骨细胞并未受累,可见局部反应性成骨[14]。本研究患者均未行病理检查,此未得到验证。

3.2 膝关节BMES的鉴别诊断 MRI是诊断膝关节BMES的金标准。MRI上密度均匀一致的弥漫性骨髓水肿,不伴软骨及软骨下骨病变是它的特征性改变[4-5]。骨髓水肿常见于内侧髁,逐渐累及至外侧髁,而单独累及外侧髁较少见[6];本研究中病灶位置内侧髁6例,外侧髁1例,内外侧髁6例,与以上研究结果一致。骨髓水肿是一种常见的病理表现,创伤(如骨挫伤、软骨损伤、半月板或韧带损伤)、退变(如骨关节炎)、炎症(如类风湿)、感染(如骨髓炎)、血管性疾病(如骨坏死)等均可引起骨髓水肿[15]。BMES常常被误诊为骨坏死、骨挫伤、骨关节炎、软骨骨折或半月板损伤。BMES常需与骨坏死鉴别,二者病理表现不同,BMES不会引起骨细胞坏死,反而可以刺激反应性成骨,骨坏死主要以骨细胞坏死及吸收为主;80%的骨坏死常有糖皮质激素、酗酒、创伤等诱因[8];在MRI方面,骨坏死可表现典型的“双线征”,即T2WI上包围骨坏死灶的低信号带内侧出现平行排列的高信号带,而BMES无“双线征”[16];刘亚非等[17]发现BMES患侧骨密度较健侧增加,而骨坏死患者骨髓水肿区的骨密度明显减低。有学者提出BMES可能是骨坏死的前兆,也有研究证实BMES不会进展为骨坏死[18];本研究BMES患者术后1年内未进展为骨坏死。骨挫伤等创伤性骨髓水肿有明显的外伤;而BMES为非创伤性骨髓水肿,本研究BMES患者发病前均无创伤史。膝关节骨关节炎MRI可见骨髓水肿,常合并软骨及软骨下骨损伤[19];本研究BMES患者关节镜探查未见软骨或半月板损伤,这是与骨关节炎最主要的鉴别点。

3.3 膝关节BMES的治疗 BMES的治疗目的是缓解疼痛,改善功能。由于BMES是自限性疾病,通常在4～24个月可自行消退,限制负重、止痛药物、双磷酸盐、体外冲击波等保守治疗方法被认为已足够[7,20-22],因此手术治疗方法并未得到广泛推广。受髓芯减压治疗股骨头坏死的启发,对于经长期保守治疗效果不佳的患者,髓芯减压术可用以治疗BMES患者[1,23]。本研究BMES患者经髓芯减压和PRP联合治疗后3个月,MRI骨髓水肿信号完全恢复正常。

3.4 PRP治疗膝关节BMES的优势 PRP来自自体全血,含有超生理浓度的血小板以及1 500多种生物活性因子,如血小板衍生生长因子(platelet-derived growth factor,PDGF)、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、转化生长因子(transforming growth factor,TGF)-β1等,这些生长因子具有诱导骨髓间充质干细胞分化、促进组织再血管化来促进组织愈合的作用[9-10]。局部缺血导致骨髓中的造血干细胞及脂肪坏死被认为是BMES的主要病因[11]。PRP含有的各种因子产生协同效应,促进新生血管形成,最终促进膝关节骨髓水肿组织的恢复。VEGF通过调节内皮细胞增殖和迁移刺激血管生成[24]。Brill等[25]报道,VEGF与其他生长因子如PDGF、TGF-β、碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)等协同调控比单独使用VEGF作用更关键。PRP还有镇痛作用,可以通过清除炎症因子,阻止炎症损伤过程来缓解疼痛,Grassi等[26]证实PRP通过上调部分大麻素受体发挥直接镇痛作用。本研究患者经髓芯减压和PRP联合治疗,疼痛得到明显缓解,PRP治疗后未出现免疫排斥反应、疾病传播等并发症,是一种简单、安全、有效的辅助治疗方法。

综上所述,关节镜下PRP联合髓芯减压术治疗膝关节BMES,可缓解疼痛,恢复膝关节功能,是一种安全有效的方法。本研究团队经查阅相关文献资料,未发现PRP用于治疗膝关节BMES的研究,这是本研究最大创新点。本研究存在一定的局限性,未设对照组、样本量小、随访时间短,其结果可能产生一定的偏倚,需要多中心、大样本、长期随访的随机对照研究来验证治疗效果。