异体半月板库的建立及临床初步应用

1、异体半月板库的建立及临床初步应用 作者：朱加亮，衷鸿宾，侯树勋，章亚东，解英俊 【摘要】 目的建立同种异体半月板库，为半月板移植的临床应用研究打下基础。方法作者利用组织库供体来源的优势，结合低温冷冻技术保存半月板，初步建立了异体半月板库。临床进行半月板移植时，根据患者的需要和半月板库的记录资料合理选择，并注名有关操作规程。结果从20052006年底，作者已经建立了大约有300个不同大小半月板的半月板库，为临床提供了14个同种异体半月板。结论半月板库的建立为临床半月板移植的开展打下了基础；异体半月板移植手术的近期疗效是令人满意的，远期疗效尚需更进一步观察和更多病例的积累。 【关键词】 半月板；

2、移植； 同种异体； 低温冷冻； 组织库 Abstract：ObjectiveTo investigate the establishment of the Allograft Menisci Bank so as to provide suitable allograft meniscus for clinical study of allograft meniscus transplantation.MethodThe allograft menisci from the plentiful donors of the tissue bank were achieved and preser

3、ved with the deepfrozen technique.Clinical use of allograft menisci should be based on practical requirement of patients and the data recorded in the Menisci Bank.ResultFrom 2005 to the end of 2006,an Allograft Menisci Bank was established which consisted with about 300 differentsized menisci and 14

4、 allograft menisci were provided for clinical study.ConclusionEstablishment of the Allograft Menisci Bank can provide a base for clinical meniscus transplantation.The shortterm effects of the allograft menisci transplantation are satisfactory,but the longterm outcomes need more cases and further obs

5、ervation. Key words：meniscus; transplantation; allograft; deepfrozen; tissue bank 国外开展半月板的移植手术已经有十多年了，半月板移植的技术接近成熟，近期疗效也已经得到了肯定,而在国内关于半月板移植的报道多是实验研究和文献综述1、2，相关的临床研究极少3，刚刚进入起步阶段,国内半月板移植的开展受限主要在于异体半月板供体来源以及供体半月板大小的选择。作者依托解放军骨科研究所组织库，从2005年开始着手建立异体半月板库，截至到2006年底，已经保存有不同大小的异体半月板近300个，也已经为临床提供了14个异体半月板，初

6、步的临床应用是非常成功的。 1 供体的来源和半月板取材方法 同种异体半月板来源于新鲜尸体。为了保证异体半月板的安全使用，供体的选择遵守美国组织库协会（AATB）制定的基本标准：（1）无感染性疾病；（2）无静脉用药史；（3）无长期肾上腺皮质激素使用史；（4）无72 h以上人工呼吸或支持呼吸应用史；（5）无体表深伤口。捐献者年龄以1545岁为佳，死前应作血、尿及其他体液的细菌培养和生化检查，包括：（1）培养：细菌培养（包括需氧和厌氧菌）、真菌培养、血液培养；（2）病毒检测：艾滋病毒检测（AntiHIVI）、肝炎病毒检测（HbsAg、Anti-HbcAg）；（3）其他：如梅毒检测等，以确保异体半月板

7、的安全性。 半月板的取材应在死后12 h内完成，若有冷冻条件可延长至24 h内完成。取材是在超净间内进行，由熟悉膝关节解剖的骨科医生操作。首先要仔细检查供体半月板及膝关节软骨的情况，如果有半月板的损伤或者关节软骨的明显退变则废弃；取材时要仔细，避免损伤半月板；在充分保护半月板的前提下，彻底清除半月板周围的脂肪组织等软组织，保留同半月板边缘相连的部分关节囊组织或滑膜组织，利于手术医生在移植时对异体半月板边缘的固定；把软组织清除后，用电锯从胫骨平台软骨下约1 cm处横断，内外侧半月板连带胫骨平台软骨及软骨下骨一起获取，仔细去除前后交叉韧带残端，用高压水枪（蒸馏水）冲去胫骨平台内的骨髓以及血液成分，

8、用游标卡尺精确测量内侧和外侧半月板的前后纵径和左右横径（图1），然后将半月板置于无菌洁净的塑料袋内密封，袋上贴上标签，记录半月板供体的一般情况、取材日期和半月板的侧别以及尺寸大小。 2 异体半月板的保存和加工 作者采用的是深低温冷冻结合低温保存的方法。将取材后半月板密封于洁净无菌的塑料袋内，外面用3层无菌手术巾包裹后，置于-80 的深低温冰箱中深冻至少4周，以降低其免疫原性；然后转入-30 的冷库中长期保存。根据临床的需要，作者选择合适大小的半月板，逐步解冻，然后进行切割加工处理。内侧半月板保留前后角附着点的骨块（图2）；外侧半月板由于前后角比较接近，保留前后角的止点骨块从而形成一个相连的骨桥

9、（图3）。用高压水枪彻底清除骨块内的血液和骨髓成分，用蒸馏水彻底清洗半月板，然后放入无菌的塑料袋内，3层真空密封包装，射线辐照灭菌（剂量为25 KGy）。然后-20 保存至手术。 从20052006年底，作者已经成功的为临床提供了14个异体半月板，应用的近期效果都是满意的。 典型病例：患者男性，29岁，右膝关节扭伤后疼痛、弹响、关节不稳2年，检查发现内侧半月板严重破损，无法修复，须行内侧半月板切除术。考虑到患者比较年轻，医生建议其行半月板移植手术来缓解半月板切除后出现的关节疼痛和膝关节退变。经同患者及其家属充分的沟通，患者同意进行半月板移植手术。术前对患者行右膝关节负重下正侧位X线拍片，测量患

10、者内侧半月板的前后径和左右径，前后径为侧位片上胫骨平台宽度的80，左右径为正位片上从内侧髁间脊到胫骨平台内侧缘的距离。根据这个尺寸作者从半月板库中选择1名32岁脑死亡供体的右膝关节内侧半月板，加工处理后经3层真空包装和辐射灭菌后提供给手术医生。术中移植前医生把半月板放入37 的抗生素生理盐水溶液中浸泡冻融至少15 min。采用膝关节关节镜技术把异体半月板移植入患者的右膝关节内，前后角的骨块进行了固定，异体半月板边缘同患者自身的关节囊进行了缝合固定,术后关节腔内放置引流，48 h拔除引流。术后膝关节MRI显示异体半月板位置良好。经过一系列康复计划，30周后患者能够下地行走，疼痛基本消失；术后36

11、周，恢复基本的日常活动（具体手术方法和康复计划已有论著阐述3）。 4 讨 论 半月板是由纤维软骨组成，具有吸收震荡、传递负荷、营养关节软骨、润滑和增加关节接触面积以及维持膝关节稳定等重要功能。半月板的外缘肥厚，内缘锐薄，周边部分的血液供应尚充分，其余部分血供差，缺乏再生修复能力。半月板严重损伤切除后，半月板对关节软骨的保护作用丧失，导致关节软骨退变加剧，最终导致膝关节不稳和骨性关节炎的发生4。随着对半月板结构和功能认识的深入，半月板不可缺失的观点已经得到公认。对于无法保留半月板的患者，半月板移植成为人们关注的焦点。目前，在国外异体半月板移植已经成为了一种常规的手术。而在国内临床研究还处于起步阶

12、段，其中的一个关键问题就是半月板供体来源的限制，因为安全的、有效的、大小匹配的半月板供体是半月板移植成功的前提。作者利用组织库供体来源的优势，率先在国内建立了人异体半月板库，为国内开展半月板移植的临床研究打下基础。 半月板库的建立首要考虑的是异体半月板的保存方法。目前关于半月板的保存方法主要有4种：新鲜保存、深低温冷藏、冷冻干燥和新鲜低温冷冻。新鲜保存是半月板获取后及时浸泡在4 的无菌组织培养液中，细胞活力能够维持1周而不丢失，这种半月板应该是最理想的移植类型；但是在实际应用中却有很多的限制，包括半月板大小的难以匹配、供受体的选择以及传播疾病的风险等6。深低温冷藏（cryopreserved）

13、是把获取的半月板浸泡在特定的带有低温保护剂的培养液中，采用可控制的冷冻技术逐步降温至最后保存于液氮内，达到既能保存部分细胞活性又能延长保存期限的目的；但是半月板内细胞活力的保存对移植后效果的作用目前并不确定，DeBeer等6就发现冷藏保存的半月板移植后1年时95的供体细胞被受体细胞替代，认为异体半月板在移植中主要起到支架的作用；况且深低温冷藏半月板技术操作比较困难，费用也比较昂贵，也限制了这种方法的广泛使用。冻干保存是利用冷冻干燥技术处理半月板，然后在常温下可以保存运输；冻干保存一方面杀死了所有的细胞，同时会破坏其他基质成分而造成移植后半月板的体积缩小，而且容易引起滑膜炎症导致术后发生渗出，这

14、些问题都提示冷冻干燥不适合处理异体半月板。新鲜低温冷冻保存是将异体半月板迅速冰冻至-80 ，在不破坏其他物质成分的前提下杀死所有细胞；二次辐照灭菌可以有效降低传播疾病的风险；况且低温冷冻保存半月板技术操作相对简单，不需要额外的费用。Wirth等7对异体半月板移植长期随访观察发现低温冷冻（deepfrozen）半月板移植的结果更接近于正常膝关节，并认为低温冷冻保存的半月板移植的早期愈合、免疫反应和某些疾病的传播问题已经基本解决。综合考虑，作者采取了深低温冷冻结合低温保存异体半月板，采用射线辐照进行终末灭菌的方法处理半月板。 供体半月板大小的选择也是半月板移植成功一个关键。Sekaran等8研究认

15、为移植了大小不匹配的半月板会影响胫骨平台上的压力分布，最终影响移植术的临床效果。术前患者膝关节的平片、CT和MRI都可以用来测量和估算供体半月板的大小，目前尚没有确切的证据证实哪种方法是最合适的。Pollard等9在供体半月板选择的研究中总结指出，前后位X线片半月板的宽度计算以自胫骨髁间隆突至胫骨干骺端两侧为宜；侧位片半月板的长度计算以胫骨平台的长度为准，且内侧半月板长度为测量值的80，外侧半月板长度为测量值的70，用这种方法可以将术中误差控制在5以内。Mc Dermott等10对于异体半月板尺寸的研究也认为半月板的尺寸可以通过对胫骨平台的测量来精确估算。作者就是依据这种方法根据手术医生提供的

16、患者胫骨平台的尺寸来估算所需要的供体半月板的大小。 作者严格筛选半月板供体来源，低温冷冻保存异体半月板，建立了异体半月板库，为临床开展半月板移植的研究提供了前提，异体半月板移植的初步临床应用的近期效果是满意的，远期疗效尚需要进一步的观察和更多病例的积累。【参考文献】 1 张业锋，孙磊.成型脱钙骨基质移植重建完全半月板缺损的实验研究J.中国矫形外科杂志，2006,14（14）：10961099.2 赵玉鑫，王洪.半月板移植供体选择J.中国矫形外科杂志，2006，14（4）：301303.3 章亚东，侯树勋，袁鸿宾，等.膝关节镜下同种异体半月板移植术（附2例初步报告）J.中国矫形外科杂志，2007

17、,15（10）：734736.4 Wyland DJ，Guilak F，Elliott DM，et al.Chondropathy after meniscal tear or partial meniscectomy in a canine modelJ.J Orthop Res,2002,20（5）:9961002.5 Rijk PC.Meniscal allografi transplantationPart :background,results,graft selection and preservation,and surgical considerationsJ.Arthrosc

18、opy,2004,20（7）:728743.6 DeBeer P,Decorte R,Delvaux S,et al.DNA analysis of a transplanted cryopreservad meniscal allograftJ.Arthroscopy,2000,16:7175.7 Wirth CJ,Perters G,milachowski KA,et al.Longterm results of menlscal allograft transplantationJ.Am J Sports Mad,2002,30（2）:174181.8 Sekaran SV,Hull ML,Howell SM.Nonanatomic location of the posterior horn of a medial meniscal autograft implanted in a cadaveric knee adversely affects the pressure distribution on the tibial plateauJ.Am