关节软骨修复

关节软骨修复治疗的目的是恢复关节关节的透明软骨表面。 在过去的几十年中，外科医生和研究人员一直在努力制定外科软骨修复干预措施。 尽管这些解决方案不能完美地恢复关节软骨，但是一些最新技术开始在修复创伤性创伤或软骨病引起的软骨方面带来非常有希望的结果。 这些治疗尤其受到关节软骨损伤的患者的攻击。 它们可缓解疼痛，同时减慢损伤进程或显著延迟关节置换（膝关节置换）手术。 关节软骨修复治疗可帮助患者恢复原来的生活方式； 恢复机动性，重新上班，甚至再次练习运动。



内容
1 不同的关节软骨修复程序
1.1 关节镜冲洗/清创术
1.2 骨髓刺激技术（微骨折手术等）
1.3 植入水凝胶增强骨髓刺激
1.4 外周血干细胞增强骨髓刺激
1.5 骨软骨自体移植和同种移植
1.6 基于单元的修复
1.7 自体间充质干细胞移植
2 康复在关节软骨修复中的重要性
3 问题
4 参考

不同的关节软骨修复程序
尽管不同的关节软骨手术在使用的技术和手术技术上有所不同，但它们的共同目标是修复关节软骨，同时保留将来可供选择的替代治疗方法。 广泛地说，关节软骨修复有五种主要类型：

关节镜冲洗/清创术
关节镜灌洗是膝关节的“清理”程序。这种短期解决方案不被认为是关节软骨修复程序，而是减轻疼痛，机械限制和炎症的姑息治疗。灌洗专注于去除变性的关节软骨皮瓣和纤维组织。主要目标人群是关节软骨缺损非常小的患者。

微骨折手术及其他）
骨髓刺激技术试图通过关节镜手术解决关节软骨损伤。首先，对受损的软骨进行钻孔或打孔，直到露出下面的骨骼。通过这样做，软骨下骨被穿孔以在缺损内产生血块。然而，研究表明，骨髓刺激技术通常无法充分填充软骨缺损，修复材料通常是纤维软骨（机械性不如透明软骨）。血块大约需要8周才能变成纤维组织，而要花4个月才能变成纤维软骨。这对康复有影响。

进一步地，在手术仅1年或2年之后，随着纤维软骨的磨损，症状开始恢复的机会很高，迫使患者重新从事关节软骨的修复。并非总是如此，因此微骨折手术被认为是中间步骤。

微骨折技术的发展是将胶原膜植入微骨折部位，以保护和稳定血凝块并增强MSC的软骨形成分化。该技术被称为AMIC（自体基质诱导的软骨形成），于2003年首次发表。[1]

水凝胶植入增强骨髓刺激
目前在美国和欧洲的临床试验中正在研究一种水凝胶植入物，该水凝胶植入物可帮助人体使膝关节软骨再生。[2]植入物称为GelrinC，由称为聚乙二醇（PEG）和变性的人纤维蛋白原蛋白的合成材料制成。

在标准的微骨折手术过程中，将植入物以液体的形式应用于软骨缺损。然后将其暴露在UVA光线下90秒钟，将其变成坚固，柔软的植入物，完全占据软骨缺损的空间。植入物旨在通过独特的引导组织机制支持透明软骨的形成。它为修复部位提供保护，使其免受不希望的纤维组织浸润，同时为透明软骨基质的形成提供适当的环境。在6到12个月的时间内，植入物从其表面向内吸收，使其逐渐被新的软骨所取代。[3] [4] [5]

欧洲的初步临床研究表明，植入物可改善疼痛和功能。[6]

外周血干细胞增强了骨髓刺激
2011年的一项研究报告在组织学上证实了5个患者系列中的透明软骨再生，其中2个在膝关节出现IV级双极或亲吻病变。成功的方案包括关节镜显微粉碎/微骨折手术，然后术后注射自体外周血祖细胞（PBPC）和透明质酸（HA）。[7] PBPC是含有间充质干细胞的血液产品，是通过将干细胞操作到外周血中获得的。 Khay Yong Saw和他的团队提出，微型钻孔手术可创建一个血块支架，在该支架上可以募集注射的PBPC，并增强病变部位的软骨形成。他们解释说，这种软骨再生方案的重要性在于，它在具有历史上难以治疗的IV级双相或骨上骨软骨病患者中是成功的。

Saw和他的团队目前正在进行较大的随机试验，并致力于开始进行多中心研究。马来西亚研究小组的工作正在引起国际关注。[8]

骨软骨自体移植和同种移植
这项技术/修复需要移植骨骼和软骨。首先，将骨头和软骨的受损部分从关节上去除。然后，从同一个关节上刺出一个新的健康的，具有软骨覆盖物的骨钉，然后将其重新植入剩余的孔中，以去除旧的受损骨和软骨。健康的骨骼和软骨取自关节的低应力区域，以防止关节衰弱。[9]根据损伤的严重程度和整体大小，可能需要多个塞子或销钉来充分修复关节，这对于自体骨软骨移植来说变得困难。随着时间的流逝，临床结果可能会恶化。[10]

对于骨软骨同种移植，塞子取自已故的供体。这样做的好处是，可以使用更多的骨软骨组织，并且可以使用栓塞（雪人）技术或手工雕刻较大的移植物来修复较大的损伤。但是，尽管不需要排异药物，而且已证明感染的发生率小于全膝或髋部，但仍存在组织相容性的担忧。使用供体软骨的骨软骨同种异体移植术历史上最常用于膝盖，但也出现在臀部，脚踝，肩膀和肘部。患者通常不满55岁，BMI低于35，并希望维持传统关节置换所不允许的更高活动水平。组织保存和外科技术的进步使这种外科手术迅速普及。

基于单元的修复
为了获得最佳结果，科学家们一直在努力用健康的关节软骨代替受损的关节软骨。但是，以前的修复程序总是会产生纤维软骨，或至多是透明纤维和纤维软骨修复组织的组合。自体软骨细胞移植（ACI）程序是基于细胞的修复，旨在实现由健康的关节软骨组成的修复。[11]

ACI关节软骨修复程序分为三个阶段。首先，在关节镜下从患者健康的关节软骨中提取软骨细胞，该关节软骨位于非间凹口或股骨更上的非承重区域。然后，将这些提取的细胞转移到专门实验室的体外环境中，在那里它们生长并复制大约四到六周，直到它们的数量增加到足够的数量为止。最后，患者进行第二次手术，将体外软骨细胞应用于受损区域。在该过程中，将软骨细胞与膜或基质结构结合在一起注射并应用于受损区域。这些移植的细胞在新环境中壮成长，形成新的关节软骨。

自体间充质干细胞移植
多年来，动物模型已经接受并研究了采集干细胞并将其重新植入自身体内以再生器官和组织的概念。特别是，在动物模型中已显示间充质干细胞可再生软骨[1]。最近，有一个已发表的病例报告表明，使用自体间充质干细胞可以减轻一个人的膝关节疼痛。[2]这种方法的优势在于可以使用人自己的干细胞，从而避免遗传疾病的传播。它也是微创的，痛苦最小的，并且恢复期很短。在手术后三年随访的患者中，这种替代现有治疗方法不会引起癌症。[12]

另见自体间充质干细胞移植促进软骨生长

康复在关节软骨修复中的重要性
任何关节软骨修复手术后的修复对于任何关节软骨表面修复技术的成功都是至关重要的。康复通常是漫长而艰巨的。主要原因是软骨细胞适应并成熟到修复组织需要很长时间。软骨是一种缓慢适应的物质。肌肉需要大约35周的时间才能完全适应自身，而软骨在2年内只能经历75％的适应。如果康复期太短，可能会使软骨修复受力过大，从而导致修复失败。

顾虑
西安大略大学的罗伯特·利奇菲尔德（Robert Litchfield）于2008年9月进行的一项新研究得出的结论是，常规进行的膝关节手术无法有效地减轻骨关节炎患者的关节疼痛或改善关节功能。然而，研究人员确实发现，关节镜手术确实帮助了少数症状较轻，撕裂较大或对半月板造成其他损伤的患者-软骨垫可改善股骨与胫骨之间的一致性。[13]同样，2013年芬兰的一项研究发现，与假手术相比，手术对膝关节手术（关节镜部分半月板切除术）无效。[14]

参考
Behrens P., P. (2005). "Matrixgekoppelte Mikrofrakturierung". Arthroskopie. 18 (3): 193–197. doi:10.1007/s00142-005-0316-0.
"Pivotal Study to Evaluate the Safety and Efficacy of GelrinC for Treatment of Cartilage Defects - Full Text View - ClinicalTrials.gov". clinicaltrials.gov. Retrieved 2019-01-23.
Wechsler, Roni; Seliktar, Dror; Sarig-Nadir, Offra; Kupershmit, Ilana; Shachaf, Yonatan; Cohen, Shlomit; Goldshmid, Revital (2015-09-28). "Steric Interference of Adhesion Supports In-Vitro Chondrogenesis of Mesenchymal Stem Cells on Hydrogels for Cartilage Repair". Scientific Reports. 5: 12607. doi:10.1038/srep12607. ISSN 2045-2322. PMC 4585928. PMID 26411496.
Berdichevski, Alexandra; Shachaf, Yonatan; Wechsler, Roni; Seliktar, Dror (2015-02-01). "Protein composition alters in vivo resorption of PEG-based hydrogels as monitored by contrast-enhanced MRI". Biomaterials. 42: 1–10. doi:10.1016/j.biomaterials.2014.11.015. ISSN 0142-9612. PMID 25542788.
Korner, A.; Zbyn, S.; Juras, V.; Mlynarik, V.; Ohel, K.; Trattnig, S. (2015-12-01). "Morphological and compositional monitoring of a new cell-free cartilage repair hydrogel technology a