半月板移植临床研究进展(2)

２．３组织工程化半月板

组织工程学是应用生命科学与工程学的原理与技术，在正确认识正常和病理两种状态下组织结构与功能的基础上，研究、开发与修复、维护、促进人体各种组织或器官损伤后的功能和形态的生物代替物的一门新兴科学。其基本原则就是准确复制原有组织细胞，修复损伤的组织器官。组织工程化半月板的主要因素有：种子细胞、支架材料、细胞

万方数据

因子。

理想的半月板组织工程种子细胞应具备以下特点：取材容易，机体损伤小，取材数量受限小；在体外培养易定向分化为纤维软骨细胞和具有一定的传代繁殖能力；植入机体后能适应膝关节的病理、生理及生物力学环境并起正常半月板的生理功能。目前主要的种子细胞有：自体纤维软骨细胞、成纤维细胞、关节软骨细胞、间充质干细胞等。自体半月板纤维软骨细胞的来源有限，体外大量扩增需要一定时间，传代过多后存在去分化现象等，但可直接在关节镜下从自体损伤的半月板获得细胞，移植后不引起免疫排斥反应，是目前组织工程研究中应用最为广泛的一种细胞。间充质干细胞随来源广泛、取材方便、增殖能力强，但因其分化的不确定性，并有潜在癌变可能，故目前仅处于可行性探讨阶段。

合适的组织工程支架是种子细胞生长分化的基石，理想的支架应具有以下特性：三维结构和高孔隙率；可控降解率和吸收率；可供细胞粘附、增殖和分化的表面特性；较好的生物力学。天然材料主要包括：胶原（Ｉ，Ⅱ型）、藻酸盐、琼脂糖凝胶、琼脂、纤维蛋白原凝胶、壳多糖、壳聚糖、硫酸软骨素、脱钙骨基质、碳纤维、明胶等。合成材料包括：聚羟基乙酸（ＰＧＡ），聚乳酸（ＰＬＡ）、聚乳酸／羟基乙酸聚合

（ＰＬＧＡ）、聚磷酸钙纤维（ＣＰＰＦ）等。近来Ｂｏｄｉｎ等ｎ

３】

发现，细菌纤维素具有潜在的支架特性。目前疗效肯定而且在临床中应用的半月板支架是Ｓｔｏｎｅ，７Ｓｔｅａｄｍａｎ和Ｒｏｄｋｅｙ开发的胶原半月板假体

（ｃｏｌｌａｇｅｎ

ｍｅｎｉｓｃｕｓ

ｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎ，ＣＭＩ）。它主要用于

半月板的局部缺损，充当周围滑膜细胞长人的支架。Ｚａｆｆａｇｎｉｎｉ等ｎ引对８名ＣＭＩ植入的患者进行随访，疗效满意。

细胞因子的调控是组织工程技术的关键，目前已确定有许多细胞因子可促进软骨细胞的增殖和分化。目前应用于半月板组织工程的细胞因子有

成纤维细胞生长因子（ＦＧＦ）、转化生长因子（ＴＧＦ）、

肝细胞生长因子（ＨＧＦ）、骨形态发生蛋白一２（ＢＭＰ一２）、胰岛素生长因子（ＩＧＦ）、血小板衍生生长因子（ＰＤＧＦ）、内皮细胞生长因子（ＥＧＦ）等ｎ引。研究表明不同的细胞因子对半月板细胞增殖、迁移的作用表现不同。

上述资料表明组织工程是一门新兴的学科，也

研究进展

ｒａＭ７３２

专：；蒡甏蛩２０１０芝ｉ月

Ｖ０１．１９

Ｎｏ．３

．

武警医学院学报

ＡｃｔａＡｃａｄｅｍｉａｅＭｅｄｉｃｉｎａｅＣＰＡＦ

２０１０

是研究的热点，随着组织工程技术和材料学的发展，组织工程化半月板将为半月板修复再造提供一种有效地方法。

２．４同种异体半月板

理想的半月板替代物应尽可能接近正常半月板的特性，具有与其相同或相近的摩擦系数和弹性强度，并能与受体的胫骨平台相匹配，同种异体半月板具有绝对优势。但因有传播疾病的可能，临床上对供体的选择非常谨慎，且不主张使用新鲜的半月板进行移植，故如何保存半月板尤为重要。低温冷冻虽然保存期限长，但会破坏半月板原有的支架结构。低压冻干会导致整个半月板基质的退变及抗原物质、活性酶的破坏，更为严重的是术后会造成半月板２１３以上面积的皱缩。深低温保存能使半月板１０％一３０％的纤维软骨细胞保持生物活性，但缺点是成本昂贵。Ｖｅｒｄｏｎｋ¨叫在ＤＭＥＭ培养基中加入２０％受着血清，在３７℃、９５％空气、５％Ｃ０２条件下保存半月板，结果显示此法能使半月板处于生命状态，同时可增殖纤维软骨细胞，合成蛋白多糖和胶原，是一种值得推荐的方法。

精确的尺寸测定是保证植入半月板存活并发挥其保护软骨作用的关键。ｘ线摄片、ＣＴ和ＭＲＩ等影像技术可用于半月板尺寸的估计，但都存在不同程度的误差。Ｐｏｌｌａｒｄ等ｎ７１推荐的计算方法应用较广，移植半月板的宽度＝ｘ线正位片上内侧或外侧隆突到胫骨干内侧或外侧距离×０．７，长度＝ｘ线侧位片上胫骨平台前后距离×０．８；该方法经过实践，准确率在９５％以上。Ｐｒｏｄｒｏｍｏｓ等ｎ８１认为应用ＭＲＩ测量对侧膝关节半月板的尺寸来确定植入半月板的大小，较传统测量方法好。但使用ＭＲＩ测量时应考虑到９５％以上的左右半月板有２．６～６．９ｎｌｍ的差异。临床上通常将Ｘ线平片与ＭＲＩ结合使用。移植半月板大小的不匹配可能是手术失败和关节软骨继续退变的原因，因此术前应用影像手段精确设计移植半月板的大小至关重要，移植半月板和原有半月板大小的误差在１０％以内是可以接受的。

半月板的固定包括半月板周缘的固定和前后角的固定，前者是将半月板周缘缝合至关节囊上，后者包括骨性固定和软组织固定，不同的固定方法对膝关节生物力学环境的影响不尽相同。骨栓固定技术是将半月板前后角的骨栓插人相应的骨隧道内并用缝线穿引固定，半月枥周边用缝线固定，

万方数据

常用于固定内侧半月板。常用的骨栓呈圆柱状，直径为９

ｍｌｎ，后角骨栓可比标准尺寸小ｌ咖，以利于

通过关节间隙并植入骨隧道。外侧半月板前后角

相距ｌｃｍ，如用骨栓固定，则两条骨隧道易交通而固定不佳，故通常采用骨桥固定，即切取含有半月板前后角的骨块，将其植入胫骨平台上与之相对应的凹槽中。Ｖｅｒｍａ等ｎ引研究认为，应用骨栓固定技术与骨桥固定技术的同种异体半月板移植在改善胫股关节接触面积、接触应力等方面无明显统计学差异，他们在行内外侧半月板移植时多应用骨桥固定技术。半月板前后角的可靠固定是承受载荷的

基础，一般认为骨性固定具有初步稳定性，此为Ｓｅｋｉｙａ等伽１的研究所证实。

同种异体半月板移植的主要问题是供受体间

半月板不能很好的匹配，以至于不能完全发挥应有的生物力学功能，有时应力不合理造成不良后果。

供体来源有限，保存方法不完美，以及有潜在传播

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