膝關節軟骨小缺損是臨床治療難題,而微骨折治療在臨床治療膝關節軟骨小缺損時比較常用,其理論基礎是,通過創造骨折縫隙來釋放軟骨下骨的多功能成骨細胞,藉以修復軟骨缺損。近期Adam B. Yanke等人在Orthopedics雜誌上對微骨折治療膝關節軟骨小缺損的歷史和當今發展趨勢進行了述評,現介紹如下。
極具希望的開始:
總所周知,關節內複雜的環境意味著一旦關節內出現軟骨損傷,則其缺乏自行修復的能力。關節下軟骨面有多能間充質幹細胞,通過軟骨破損面的縫隙進入到軟骨面可以進行軟骨再生,其再生能力遠較軟骨細胞爬行修復來的有用。
基於上述基礎,Steadman等人在1997年首次介紹了微骨折療法,其迅速成為臨床上治療關節軟骨損傷的主流。Steadman報道,即便在術後17年隨訪時,微骨折術後的臨床療效仍令人鼓舞。但是令人困惑的是,為甚麼仍有很多臨床醫生前赴後繼在尋找比微骨折治療症狀性軟骨缺損更有效的治療方法?
在尷尬中前行:
隨著微骨折技術在臨床上廣泛開展,後期多個關於微骨折治療症狀性軟骨缺損的研究均不支持微骨折的療效。有Goyal等人完成的一項研究強調,對微骨折治療的患者,早期可以獲得短暫臨床功能改善,而在隨訪2-5年時,即便患者的軟骨缺損非常輕微,其臨床效果也急劇惡化。
對微骨折治療技術進行仔細的審視會發現,導致其療效不佳的原因可能也恰恰是其所標本的“技術簡單”。對大部分的創面採用微骨折治療時,儘管需要特別的技術,但無需其他輔助設備,僅使用關節鏡技術即可完成,無需詳細的術前計劃,無需特別的術前宣教。
開展微骨折技術的這些“簡便條件”從某些程度上造成了該技術在臨床中使用指徵無限制擴大,也正是因為其“技術簡單”,使得臨床醫生對合並某些疾病的,如膝關節軸線不良,半月板損傷或缺失,韌帶不穩定等可能會影響微骨折治療效果的疾病狀況也沒有給與一定的關注。
臨床上判斷一項治療技術是否可以成為治療首選的一個主要原則是,在進行該項治療方案能取得良好治療效果的基礎上,並不葬送後期治療效果惡化後採取進一步處置措施的可能性。Minas和Pestka等人對骨髓刺激療法(微骨折)治療失敗後採取第一代異體軟骨細胞移植治療的患者進行功能隨訪發現,這類人群的臨床功能預後較差。
此外,在某些作者所在的研究中心,僅有輕微軟骨缺損的患者採用微骨折療法進行治療後會出現臨床症狀。基於上述研究事實,既往微骨折療法所宣稱的“微骨折治療不會對遠期治療方案選擇和臨床預後產生影響”的優勢點現階段需要進一步的審視。
臨床中運用微骨折療法治療,除了要選擇合適指徵的人群外,還需要採用特別的技術和術後康復鍛鍊策略,包括去除鈣化的軟骨層(CCL),使用持續的CPM機,嚴格保護的負重鍛鍊等。
加拿大骨科醫師協會的一項調查研究發現,上述處置措施在不同的醫生之間存在極大的差異,約45%的醫生在進行微骨折治療時不去除鈣化軟骨層,59%的醫生在術後不限制患者負重,98%的醫生在術後不使用CPM機進行康復鍛鍊。
現階段研究資料總結的可以獲得較好微骨折治療效果的條件是:
患者年齡小於40歲,軟骨缺損小於4平方釐米,體重指數小於30kg/m2,Tegner評分大於4分,既往無關節手術史,去除鈣化的軟骨層,清創後創面邊緣軟骨結構穩定,治療前關節軟骨磨損症狀持續時間非常短,軟骨缺損處於股骨髁部位,術後軟骨缺損部位有66%以上有修復組織填充,術後嚴格的康復鍛鍊措施,並限制負重。
Negrin等人完成的一項meta分析發現,嚴格選擇適應症並採取標準規範的技術後,微骨折治療可以獲得相對滿意的功能預後。
曲折中漸入寒冬:
儘管目前臨床報道微骨折治療軟骨缺損的效果不一,但其仍是評價其他新技術的標準。很多科學家開始著手進行幹細胞研究以解決軟骨細胞的儲存問題。但是上述研究在實際操作過程中遇到了一阻礙。在1997年,美國FDA組建了TRG(組織研究組)以指導人類細胞,組織和細胞、組織化產品的研究流程。
上述指導原則建議,細胞或組織進行研究時,在不接受任何儀器或者藥物的情況下,可以不認定為臨床試驗;組織標本在進行研究時不可以改變其基本的結構,上述兩種情況可以不在FDA的監管範圍之內。但是很多情況下,研究往往不符合上述要求而被FDA否決。
如2011年,有一個研究將去礦物化骨基質作為軟骨細胞的儲存結構的研究被美國FDA否定,因研究的骨基質已經改變了結構,並非原先的組織結構。
又比如,2013年,骨髓源性的間充質幹細胞研究就因為不符合TRG規定的標準而被美國FDA叫停,因將間充質幹細胞進行擴增使得其變成為一個生物產品,從而被納入了FDA複雜的臨床試驗監管和批准路徑中。FDA制定的嚴格監管措施初衷是提高臨床試驗的安全性,但是從某些程度上也確實損害了很多生物科技創新公司進擊的動力。
峰迴路轉,如旭日東昇:
因骨軟骨缺損的患者數量巨大,其所造成的經濟負擔較為沉重,在目前還沒有有效地治療方案前,微骨折療法又逐漸成為了各種新式治療方的基礎。因此,臨床文獻中有關提高微骨折療法效果的報道又開始增多,較為突破性的進展包括,和內側間隙相比,外側間隙更容易獲得骨髓。
鑿穿軟骨下骨6mm比鑿穿2mm所能獲得軟骨填充效果更好;股骨滑車部位的軟骨形成要好於股骨髁部;電鑽頭產生的熱量所造成的組織壞死麵積要小於克式針。微骨折治療技術的持續改進將會增加軟骨細胞的數量和修復組織的完整性,並且在微骨折治療後仍可保存軟骨下骨。
組織工程學的核心內容包括組織支架(scaffold),生長因子,細胞成分,因此目前臨床上微骨折治療的研究焦點主要是增強上述核心內容在治療個體中的產生,這一階段的目標是改進機體保存血凝塊(軟骨細胞生長的組織支架)的能力或者改善細胞暴露的環境(組織生長因子和細胞成分)。