手術名稱
自體游離骨膜移植修復關節軟骨術
分類
骨科/關節脫位及關節損傷手術/關節軟骨損傷的手術治療
ICD編碼
81.4001
介紹
可動關節的軟骨屬透明軟骨。關節軟骨是由軟骨細胞和基質所構成，具有負重、滑潤、彈性好和摩擦係數低等力學性能。超過其生理耐受限度的撞擊、剪力和摩擦等外力都可造成關節軟骨損傷。另外慢性關節炎、退行性變亦可引起軟骨損傷。關節軟骨損傷缺損後能否再生、修復最佳材料是什麼?修復後的組織是否為透明軟骨，影響軟骨修復的因素有哪些，目前尚存在爭議。
各種原因造成的關節軟骨缺損是骨科常見疾病。由於關節軟骨自身缺乏有效的修復能力，常導致關節功能障礙。為了恢復和改善關節功能，多年來人們研究並套用多種材料來替代關節軟骨缺損。骨膜和軟骨膜均來自未分化的中胚層細胞，同樣具有形成軟骨的能力。軟骨膜的利用受到取材來源和臨床需要條件的限制。1982年，Rubak實驗證明了骨膜有轉化成軟骨的能力，後來更多學者的實驗也證實骨膜具有這一能力。
影響骨膜轉化的因素：①骨膜的供體：由於同種異體、異種骨膜存在免疫排斥問題，目前僅取自體游離骨膜移植。以脛骨前方骨膜最佳，髂骨翼的骨膜很薄，很易撕破，不宜使用。②骨膜移植物的種類：分為帶血管和游離移植兩種，二者均可用於修復骨折及骨缺損。但游離的骨膜移植物可用於修復關節軟骨。血液循環狀況是影響骨膜成骨或成軟骨的十分重要因素。骨膜移植物在血運好，高氧壓環境中形成骨組織，而在血運差，低氧壓、滑膜液的環境中形成軟骨組織。③年齡：年齡小，成熟度低則其骨膜生髮層未分化的骨源細胞多，具有較強的分化能力。④骨膜成軟骨的環境條件：1967年Urist提出滑膜液是軟骨增生的營養來源，也可能含有軟骨營養的特殊物質。1980年Poussa將兔脛骨骨膜分別移植到無軟骨膜的肋軟骨表面及游離放入膝關節滑液中。結果在有良好血供營養的肋軟骨面形成骨組織，而置入膝關節滑液中的骨膜完全形成軟骨。⑤骨膜移植的方向性：移植時的生髮層朝向關節腔面；在連續被動活動（continuous passive motion，CPM）的刺激下，形成關節軟骨為90%，反之很差。⑥關節運動的作用：國內外學者廣泛認識到運動對軟骨修復的影響。Salter（1974）的實驗中對膝關節軟骨造成4mm缺損。在CPM、主動間斷活動和制動的條件下軟骨缺損修復分別為52%、9%及8%、1986年O′Driscoll等人用兔做實驗，在上述三種活動方式下，觀察自體游離骨膜修復缺損形成軟骨的能力，結果CPM組4周缺損100%修復，透明軟骨形成率為75%。在兔（36隻）動物實驗中，三種不同運動方式的透明軟骨形成率分別為71%、50%、33%。同時骨膜移植物中微量元素及胺基酸含量均發生顯著轉變，而接近於軟骨中的含量。O′Driscoll認為CPM套用時間以4周以上為佳，一般移植物在7d時有細胞增生肥大，14～17d有纖維組織形成，21d呈半透明狀，類似透明軟骨。Deley實驗表明每天使用CPM練習8h與24h產生同樣效果，而每天使用2～4h效果較差。
CPM在骨膜移植物形成關節軟骨中發揮了重要作用，運動促進關節滑膜的血液循環，防止關節粘連，運動產生的機械性摩擦刺激作用利於骨膜生髮層細胞的增生，分化成軟骨，運動提供了軟骨生長良好的營養條件。
適應症
自體游離骨膜移植修復關節軟骨術適用於：
1.年輕患者（12～30歲）。
2.關節骨質完整或基本完整，因創傷或摩損所致的關節軟骨面缺損者。
3.手術所致的關節面缺損，如先天性髖脫位復位手術需將髖臼加深所致的軟骨缺損。
禁忌症
1.近期發生過關節化膿性炎症者。
2.關節骨質大塊缺損者。
3.關節因創傷或炎症引起關節僵直者需首先解決關節僵直問題。關節應能保持較大範圍的功能活動，術後可進行CPM鍛鍊才考慮進行游離骨膜修復關節軟骨面手術。
4.老年患者因骨膜生髮層減少或纖維化，分化能力差，不宜行骨膜移植術。
術前準備
1.拍攝患肢關節正側位X線片，確定骨關節的損傷程度，並結合臨床體徵，估計關節疼痛、功能障礙與缺損的關係，必要時可行關節造影術。
2.皮膚準備範圍除病變關節處外，還應包括切取骨膜的小腿皮膚，如關節面骨質有缺損者，則需準備髂骨處的皮膚。
3.準備好連續被動關節練習機。
麻醉和體位
以膝關節損傷者為例，採用全麻或連續硬膜外麻醉。患者仰臥位，大腿部位綁好氣囊止血帶。
手術步驟
以膝關節脛骨平面軟骨缺損，關節活動受限為例。
1.松解膝關節粘連，恢復膝關節正常活動度
由於術前關節活動受限，必須先松解膝髕上囊及膝關節內的粘連，可用特製的鐮刀狀分離粘連手術器械，在髕骨內上方關節做一2cm左右的切口，置入鐮刀狀分離刀松解膝關節粘連後，手法屈曲膝關節。在修復軟骨缺損後，膝關節必須保持一定範圍活動才能進行CPM鍛鍊，促進骨膜化生。
最好不採用髕骨內側長切口松解膝關節內粘連，因為此種切口在術後鍛鍊時，可能引起膝關節內側擴張韌帶及皮膚縫合處傷口裂開。
2.顯露膝脛骨平台軟骨缺損處
按照關節軟骨缺損的部位不同，選用髕旁內側或外側縱行切口。由髕骨中段內或外側髕旁1cm處，沿肢體縱軸直線切開皮膚直到脛骨平台以下2～3cm，沿皮膚切口方向切開髕韌帶擴張部分及關節囊，進入關節腔內。將軟組織向兩側拉開，即可顯露內側或外側股骨髁及脛骨平台，如半月板損壞，則先切除半月板。
3.清理軟骨損壞區
全層軟骨缺損及部分軟骨缺損均應予以切除。因為淺層磨損的軟骨並無修復能力，並將進一步損壞。沿著軟骨缺損的邊緣將軟骨全層切除，直到軟骨下骨。將骨面稍加括除到至軟骨下骨面稍有出血為止。如骨面亦有缺損則可取髂骨修成與缺損骨質相應的形狀，將皮質骨面向關節腔，松質骨面向骨面鑲嵌於骨缺損區。如缺損區較大或植骨片不穩定可用螺絲釘或鋼絲固定之。
4.骨膜切除及修複方法
切取脛骨前側的骨膜。於脛骨內側平台下1cm，脛骨骨髁內緣到脛骨結節連線中點處開始行7字形切口。切到脛骨結節內側後沿脛骨嵴內側緣縱行切開皮膚，長度根據需要而定。切口不宜過深，否則可傷及骨膜。向兩側進行皮下游離，顯露脛骨內側面骨膜。脛骨骨幹前內側面的骨膜較厚，而骨幹外側面的骨膜很薄，一般不宜切取。沿脛骨嵴及脛骨幹外側緣切開骨膜至骨幹皮質，然後將兩側骨膜切口遠端橫行切開，切取長度依需要而定，切取的骨膜應比缺損處大10%～15%，將脛骨骨膜瓣掀起，用銳器緊貼骨面將全層骨膜向近端由骨面上推開。切勿撕脫，否則骨膜的生髮層會仍附著於骨面，與骨膜纖維層分離。脛骨骨膜切取面積可達6cm×11cm。脛骨近端骨膜約厚5mm，遠端約厚2mm。切取骨膜片後用生理鹽水紗布保護。縫合小腿皮膚。
5.骨膜修復軟骨缺損的方法
採用骨膜修復軟骨缺損時，應將骨膜生髮層朝向關節腔，纖維層貼於骨面覆蓋於軟骨缺損處。固定骨膜的方法可採用：
（1）將移植的骨膜與軟骨周邊縫合。如軟骨缺損區鄰近有關節囊等軟組織也可與其縫合固定。②骨內錨釘法：在軟骨缺損邊緣骨質上用直徑2mm的克氏針打一1cm深的骨孔。取系有絲線的3～4mm長的直徑08mm鋼絲，讓血管鉗夾著鋼絲一端插入骨孔內，當鋼絲完全進入骨孔內後將鋼絲橫置於骨孔內，使其錨住周圍松質骨，絲線即被固定於骨質內，用絲線固定移植的骨膜邊緣可達到固定牢靠的目的。③生物膠粘合法：將移植骨膜覆蓋在軟骨缺損處，用玻璃注射器吸取生物膠，將移植骨膜掀起一側，將生物膠滴注於骨面與移植骨膜之間後，將骨膜覆蓋好。將移植骨膜四周粘合固定。移植骨膜固定牢固後，各方向活動關節，觀察關節活動時骨膜有無移位。④生理鹽水沖洗關節腔，徹底止血，逐層縫合傷口。
6.髖關節軟骨缺損骨膜移植修複方法
（以先天性髖關節脫位為例）
（1）髖關節周圍軟組織松解 先天性髖脫位股骨頭的位置上移，周圍的肌肉、關節囊有攣縮，難以復位，故首先應行周圍軟組織松解。可在手術中松解周圍軟組織，也可先採用牽引的方法。滑動牽引的方法效果常不滿意。可採用固定牽引的方法，為使脫位的股骨頭復位至髖臼窩平面，可在髂骨嵴中段做一5cm長的切口，沿髂骨嵴內側面推開髂肌；手指探入傷口觸及骶髂關節前方作為引導，用2根中段具有螺蚊的5mm直徑的斯氏針平行穿過髂嵴到髂後上棘的骨質內。在股骨幹中上段適當部位穿過同樣2根斯氏針。兩側斯氏針間用Hoffman外固架連結，術後通過旋轉固定架螺絲每天延伸1.5～2mm，10～20d即可使股骨頭牽引到髖臼平面，維持牽引長度1～2周。髖部軟組織的松解延長十分重要，如松解不夠，術後髖臼與股骨頭間的壓力過大，會影響移植骨膜成活。②髖臼的處理：先天性髖關節脫位的髖臼常淺平、狹窄、容納不下股骨頭。先用46mm直徑髖臼銼在原髖臼處進行加深，以後依次換用較大號髖臼銼擴大髖臼，注意保留髖臼上緣及後緣的骨質。髖臼擴大的深度以周徑可以容納同側股骨頭2/3面積為度。其他髖關節病變如創傷性關節炎則根據術中所見決定修復及範圍，單純軟骨磨損及浮動的軟骨做軟骨全層切除，用刮勺刮除到軟骨下出血為止。取脛骨骨膜連線縫合以增加寬度。將骨膜覆蓋於髖臼內骨面上，骨膜生髮層朝向關節腔，將骨膜與髖臼周邊軟組織用粗絲線縫合。將股骨頭復位後即將骨膜緊貼髖臼骨面。由於髖臼骨面粗糙而股骨頭為光滑軟骨，故在伸屈髖關節時骨膜並不發生移位。③股骨頭骨膜修復：股骨頭軟骨缺損面積較小，而其他部位軟骨完整，則將骨膜剪成形後，生髮層朝向關節固定與軟骨缺損處。如股骨頭大面積軟骨缺損，則將移植骨膜縫成荷包狀，套於股骨頭上，將骨膜的游離緣與股骨頭縫合固定。將股骨頭內旋復入髖臼內，再將股骨頭外側面的骨膜固定於股骨頭上。
如股骨頸的前傾角過大則應行粗隆下橫斷截骨，將股骨上段內旋到所需糾正的角度，使股骨頭穩定於髖臼內。如復位後關節面的壓力過大則可截除一小段股骨幹，用加壓鋼板固定。伸屈髖關節檢查關節的穩定性、活動範圍及骨膜是否移位。徹底止血沖洗切口，放置負壓引流管，縫合關節囊，縫合切口。
術中注意要點
1.因手術後要進行關節的活動鍛鍊，在行膝關節皮膚切口時，應儘量不採用橫行切口，以肢體縱軸直切口或大弧形切口為佳。
2.清理軟骨缺損區應徹底，無論表淺損傷或全層損傷的軟骨均應徹底全層切除到軟骨下骨稍有出血為止。
3.如關節面骨質有缺損則需植骨填充使關節面比較平整。
4.骨膜覆蓋時生髮層應面向關節腔，移植骨膜應將軟骨缺損清除區完全覆蓋，骨缺損邊緣不可暴露於關節腔內，以免因軟骨“隱蔽抗源”顯露引起免疫反應，而引起繼發性損壞。
5.骨膜移植後兩側關節面的接觸壓力不可過大，故此在骨膜移植前應較徹底的松解關節周圍軟組織。尤其是髖關節更應特別注意，必要時應將股骨幹短縮一段以減輕關節內壓力。
6.閉合切口前應徹底止血，骨膜移植完畢後應活動關節檢查骨膜固定是否牢固，關節是否穩定。皮膚縫合後，活動關節時皮膚縫合是否裂開。
術後處理
1.CPM的套用 醫師及護士均應熟悉CMP機的性能及使用方法。以膝關節為例：①術後當天或第2天即應開始使用CPM機進行關節活動。在負壓引流管未拔除前進行CPM機鍛鍊時，套用止血鉗將負壓引流管夾閉，以免關節內負壓使引流血液回流關節腔。②調節CPM機使開始關節的伸屈角度為20°～30°，2～3d後加大伸屈角度至40°～50°，以後逐漸加大活動度到90°。開始鍛鍊時緩慢伸屈關節，調節伸屈周期。③CPM鍛鍊的次數及時間：Delay實驗表明使用CPM機鍛鍊，每天使用8h和24h產生同樣效果，而每天使用2～4h則效果較差。一般採用間斷使用的方法。可每小時鍛鍊40min，休息20min。也可間隔1h鍛鍊1h。夜間鍛鍊次數以不影響睡眠為度。緩慢的關節被動活動並不因引起病人疼痛而影響睡眠。
2.套用CPM的時間以4～6周為佳。實驗表明骨膜移植物在7d時有細胞的增生肥大。14～17d見到纖維組織形成。21d左右移植物有類似透明骨形成。
3.術後6周后可將膝關節懸垂於床邊，進行膝關節主動或被動活動。術後第3個月可開始空蹬腳踏車練習，每天累積3～4h，並可扶拐部分負重行走。半年後可負重行走。
4.套用抗生素防治感染。
5.引流管每日引流量<50ml可拔除引流管。
6.每日觀察皮膚切口，如有皮膚裂開應及時縫合併減少伸屈角度。
併發症
1.防止傷口感染，關節感染會導致手術完全失敗，故防止傷口感染十分重要。如關節以往有手術或感染史，抗生素的套用應持續3周以上。關節鍛鍊時應夾閉引流管，停止鍛鍊時則進行負壓引流。拔除負壓引流管後，如引流傷口有引流液滲出應每日更換敷料保持無菌狀況到傷口癒合。
2.關節內粘連 發生的主要原因①關節開始鍛鍊時間過晚。手術後4～5d才開始鍛鍊，關節伸屈角度即明顯減小。②關節周圍軟組織的松解不夠或關節的壓力過大。應術前或術中充分松解軟組織，減少關節面壓力。如術後關節伸屈活動不夠滿意，可於術後2周左右，在靜脈麻醉下進行一次手法推拿伸屈關節增加伸屈角度，再進行CPM鍛鍊。
術後應堅持隨訪，指導病人功能練習，防止病人過早下地負重行走。
