關節(jié)軟骨損傷

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1、關節(jié)軟骨損傷TAMARAK.PYLAWKARICHARDW.KANGBRIANJ.COLE關節(jié)軟骨在關節(jié)活動中起著非常重要的作用，主要有潤滑、緩解壓力并提供光滑關節(jié)面的功能。急性、反復性外力和關節(jié)扭力均能夠造成膝關節(jié)軟骨面損傷。關節(jié)軟骨損傷可導致關節(jié)疼痛、腫脹及功能障礙，并可加速關節(jié)退行性病變。保守治療包括口服藥物、佩戴支具和物理治療等。手術治療包括從簡單的關節(jié)鏡下清創(chuàng)到復雜的組織修復，以及自體軟骨細胞種植等多種方法。醫(yī)師在選擇治療方法時應充分考慮患者的年齡、癥狀嚴重程度、關節(jié)活動度和損傷特點。本章節(jié)概述了關節(jié)軟骨損傷的病因、診斷和治療。流行病學調查在美國每年約有900，0

2、00人出現軟骨損傷，其中大約200，000名患者為重度損傷（Ⅲ級或Ⅳ級）需接受手術治療。Curl等人對31，516名接受關節(jié)鏡檢查的患者進行了回顧性研究，結果顯示63％的患者確診存在關節(jié)軟骨損傷，其中41％的患者為3級，19％為4級。Hjelle等人在一項前瞻性研究中對1，000名接受膝關節(jié)鏡檢查的患者進行了評估，結果顯示61％的患者確診有軟骨或骨軟骨損傷，其中55％為3級，5％為4級。研究同時顯示不同程度的軟骨和骨軟骨的損傷，在單個關節(jié)內可表現為簡單損傷也可表現為復雜損傷；膝關節(jié)軟骨損傷的最常見部位在股骨髁內側的承重區(qū)域（58％的軟骨損傷發(fā)生在膝關節(jié)）；股骨髁外側和髕股關

3、節(jié)處亦可發(fā)生軟骨損傷。組織結構關節(jié)軟骨由大量細胞外基質（ECM）和唯一的細胞類型---軟骨細胞組成，其中軟骨細胞稀疏地分布于組織間，占整個組織重量的10％左右（見圖30－1）。軟骨細胞對關節(jié)軟骨內環(huán)境穩(wěn)定有著重要的意義，包括合成、分泌和維持細胞外基質（ECM）穩(wěn)定等作用。軟骨細胞在代謝過程中維持關節(jié)軟骨內環(huán)境的動態(tài)平衡與各種因素有關，包括細胞因子和生長因子，以及流體靜力和化學壓力感受等作用。細胞外基質的主要由水（占總重的65％－80%）、蛋白多糖（聚蛋白聚糖，占總重的4％－7％）、膠原蛋白（主要是2型膠原蛋白，占總重的10％－20％）和其他一些寡蛋白、糖蛋白組成。組成關節(jié)軟

4、骨的水份根據與關節(jié)軟骨面的距離呈不均性分布。大部分水份分布于細胞外基質（ECM）的分子間隙，部分水份聚集于軟骨面起到潤滑作用。當存在壓力梯度或組織壓縮時軟骨內水份可在組織內移動。軟骨內蛋白多糖大部分以蛋白聚糖聚合物（聚蛋白聚糖）形式存在（見圖30－2）。Core蛋白聚糖是一類非常復雜的大分子糖復合物，主要由糖胺聚糖共價連接于核心蛋白所組成。蛋白聚糖具有親水性，能夠結合水份來抵抗外界壓力。膠原（主要是Ⅱ型膠原）作為結構性分子主要分布于軟骨組織內，通過其分子表面的微纖維連接并聚集于組織內不同位置。膠原分子的這種特殊結構能夠給軟骨組織提供足夠的抗拉強度來抵抗外界剪切力。自關節(jié)面向

5、深部，關節(jié)軟骨可分為淺表區(qū)、過渡區(qū)、深區(qū)以及鈣化軟骨區(qū)。（見表30－1，圖30－3）。骨性關節(jié)炎可加速關節(jié)軟骨的退變，患者在50歲以后其病變程度呈非線性增長。一般來說，骨性關節(jié)炎可引起彌散性功能障礙、蛋白纖維形成和關節(jié)軟骨變薄等病變。軟骨軟化多表現為肉眼可見的軟骨破壞，如不同深度軟骨的軟化、出現裂縫等（如表30-2）。軟骨軟化的程度還可根據關節(jié)鏡檢查結果并利用Outerbridge分級法來確定（如圖30-5）。但目前較為常用的軟骨損傷分類法是國際軟骨修復協(xié)會的5級分類法（見表30-3）。病理正常的關節(jié)軟骨厚約2-4mm，能夠承受5倍體重的重量。關節(jié)軟骨損傷分為3種類型：局部

6、損傷、全層損傷和骨軟骨骨折。局部關節(jié)軟骨損傷指僅限于關節(jié)表面細胞和基質成份的軟骨損傷。這種損傷的特點為蛋白多糖含量的減少和水合作用的增加。研究顯示這些特點能夠引起軟骨硬度減少、液體滲透性增高，并使膠原與蛋白多糖、基質交換作用增加，加重了細胞外基質的損傷，從而進一步加強了與其下骨質的交換作用，最終導致骨的重建。有假說指出軟骨細胞能夠修復細胞外基質損傷，因此只要存在足夠的正常軟骨細胞，就可以保證蛋白多糖丟失的速度不超過合成速度，從而能夠保持膠原網狀系統(tǒng)的完整性。發(fā)生全層關節(jié)軟骨損傷時，關節(jié)軟骨內可見機械性的軟骨破碎。這種類型的損傷特點是軟骨龜裂、分層、破碎和軟骨細胞損傷。由于軟

7、骨內缺乏完整的脈管系統(tǒng)，間充質干細胞無法移行到損傷部位，因此限制了此類型軟骨損傷的修復。軟骨損傷修復開始于軟骨細胞再生及合成細胞外基質。然而這種修復反應比較短暫，只能完全修復部分損傷，大部份軟骨缺損仍然存在。因此，損傷部位附近的正常關節(jié)軟骨將承受更多的壓力，隨著時間的變化，將加速這部分軟骨的退變。骨軟骨損傷時關節(jié)軟骨及其下骨質均可見機械性破碎。當外力突然施加于軟骨上，導致軟骨及其下骨質發(fā)生骨折時可出現此類損傷。繼發(fā)性出血和纖維蛋白凝塊形成?？梢鹧装Y反應。當血管蛋白凝集到軟骨缺損部位時，可刺激血管釋放活性炎性介質和