同种异体骨软骨移植与软骨修复课件

1、同种异体骨软骨移植与软骨修复(Ostochondral allograft and cartilage repair)内 容一、关节软骨损伤修复的必要性；二、异体软骨移植临床应用相关问题；骨软骨移植物的保存研究 ；适应症与禁忌症；技术要点；临床效果；免疫源性研究；疾病传播 ；三、展望一、关节软骨损伤修复的必要性特点：无血管无淋巴无神经组织结构软骨基质胶原纤维蛋白多糖水软骨细胞；软骨表层带：Superficial Zone软骨过渡带： Transitional Zone软骨深层带： Radial Zone软骨钙化层带：Calcified Cartilage Zone软骨损伤的自软修复能力表层损伤

2、：软骨细胞反应性增殖或滑膜细胞修复关节软。损伤达中间层、深层、钙化层：难以修复。继发创伤性关节炎或骨性关节炎。损伤达软骨下骨与骨髓：可经肉芽组织化生纤维软骨。 全层缺损 经常意外发现 全层软骨缺损的临床修复方法骨髓刺激术微骨折钻孔骨膜移植自体软骨细胞移植骨软骨移植自体移植同种异体移植人工材料人工关节表面置换（取代治疗）生物材料骨髓刺激I型纤维软骨修复 3-5 年随访75% 改善没有II型纤维软骨不能阻止远期退行性关节炎的发生自体骨软骨移植缺点：1、取自一个区域用于另一个区域 ，增加新创伤。2、可用的移植物数量有限优点：1、无排异反应；2、修复透明软骨。自体软骨细胞移植（ACI） 透明样软骨2

3、期手术细胞花费高第三代MACI技术（引自301医院于长隆教授幻灯片）同种异体骨软骨移植优点：避免供体部位新创伤 ；以透明关节软骨修复；移植物来源充足，充分术前准备；临床效果好；缺点：排斥反应；疾病传播；移植物费用。二、异体软骨移植临床应用相关问题 1、骨软骨移植物的保存2、免疫源性研究3、适应症4、技术要点5、临床效果 1、骨软骨移植物的保存方法保存目的：为患者移植手术赢得充分的时间：保持关节软骨移植物的活性；降低移植物免疫原性，降低免疫排斥发生率；骨软骨移植物保存方法：冷冻保存；组织培养（液体）保存；1）冷冻保存方法研究 冷冻保存的关键点：低温保存的损伤机制低温保护剂降温方法复温细胞的损伤机

4、制1、“溶剂效应” ：细胞外冰晶形成和高渗使细胞出现固缩。2、细胞内冰晶形成：致细胞器膜的损伤。 冷冻造成软骨细胞损伤 透射电镜 正常的软骨细胞 1万透射电镜 冻伤的软骨细胞 1万 透射电镜 部分自溶的软骨细胞2500 低温保护剂非渗透性低温保护剂：PVP（聚乙烯吡咯），葡萄糖右旋糖苷，HES（羟基乙烯淀粉胶）等。使细胞脱水，从而减少对冻伤的敏感性。 渗透性低温保护剂：二甲亚砜（DMSO），甘油，丙二醇等。能够减少细胞内外冰晶的形成。降温方法连续降温法梯度降温法玻璃化法液态曲线法梯度降温组CO60照射组玻璃化组连续降温组保存后检测指标HE染色番红O染色胎盼蓝染色MTT法电镜获得细胞存活率和活性

5、最高的保存方法直接液氮组酒精浸泡组（1）不同冷冻保存方法比较（泰山医学院）梯度降温组CO60照射组玻璃化组连续降温组保存后检测指标MTT法电镜直接液氮组酒精浸泡组HE染色番红O染色胎盼蓝染色新鲜组梯度降温组CO60照射组玻璃化组连续降温组保存后检测指标MTT法电镜直接液氮组关节软骨分组冷冻保存新鲜组梯度降温组0204060801001208153060保存天数ABCDEFG各组各时间点软骨细胞存活率比较（注：A对照组； B梯度降温组；C Co60射线照射+慢速梯度降温组；D玻璃化组；E慢速连续降温组；F直接液氮组；G酒精浸泡组）存活率实验结果结果:玻璃化保存效果优于其他冷冻保存方法。亓建洪*,

6、王伟,吴雅迪,宋洪强,刘延菊,葛孚章.人异体骨软骨移植物保存方法研究.中国矫形外科杂志, 2012.，第20卷，第1期，64-67页,2）组织培养（液体）保存新鲜标本：放置于林格氏液中，可保存1周。新型组织培养液体保存：可达到3-4周，软骨细胞存活率达到 83.6%。液体保存优于冷冻保存。2周：对照组、A、B、C组间比较，P0.05；8周：对照组、A、B、C组间比较，P0.05；实验组内：两时间点比较，均为P0.05。 A组 B组 C组结果：组织培养组效果优于慢速梯度降温法。（1）组织培养保存与冷冻保存效果比较（泰山医学院）A组织培养组;B慢速梯度降温冷冻组;C慢速连续降温冷冻组;宋洪强,亓建

7、洪,玄燕华,毕研花. 组织培养法在关节软骨保存中的应用. 中国矫形外科杂志.2007;15(17):1340-1343（2）组织培养保存成份对效果的影响 （泰山医学院） 结果：添加ZVAD-fmk成分的保存液，能有效提高软骨组织活性以及细胞存活率。不同成份保存组织培养2、免疫原性研究关节软骨为免疫“豁免组织”；异体软骨移植后几乎没有免疫反应。同种异体骨软骨移植长期随访发现，远期效果下降。可能与免疫排斥反应有关。27冷冻对关节软骨免疫原性影响 （泰山医学院）B.梯度降温；C.玻璃化法；D.CO60照射+梯度降温结果：冷冻保存可大幅度降低软骨免疫原性。吴雅迪,张刚,宋洪强,亓建洪*.保存方法对同种

8、异体软骨移植物免疫原性的影响. 中国组织工程研究与临床康复，2011,第15卷，第2期，201-204页.3、同种异体骨软骨移植手术适应征局限性软骨全层缺损面积超过2.0 cm2。创伤引起的骨软骨缺损；缺血性骨坏死；剥脱性骨软骨炎；陈旧性累及关节面骨折；其他软骨修复方法失败的补救方法。4、移植技术 切开移植：壳状移植法；鹅卵石压配移植法；关节镜下移植：技术要点：移植物曲率半径与受体匹配；垂直取材；移植物不超出受区1.0毫米。1）壳状移植法(剥脱性骨软骨炎)国外文献报道，新鲜骨软骨移植多见,以切开手术居多。 少数近期报道关镜下镶嵌式异体骨软骨移植,临床优良率60-95%。 2） 鹅卵石压配移植法

9、 关节镜下软骨移植后3）骨软骨组织库建立及临床应用（泰山医学院） 1）取材： 2）制备、保存及应用前：标本细菌培养阴。亓建洪*,赵建莉,张延明,宋洪强,葛孚章,张明. 人骨软骨组织体外冷冻保存的效果. 中国组织工程研究与临床康复, ，2011，第15卷，第46期，8579-8582页（1）移植手术：同种异体骨软骨移植治疗膝关节软骨损伤（泰山医学院）（2）骨软骨移植术前与术后随访MRI：手术前手术 后3天手术后3月 5、临床效果评价例数面积（cm2）诊断保存方法保存时间随访Gross60创伤股骨髁软骨缺损新鲜移植10年存活率85%Emmerson667.5剥脱性骨软骨炎新鲜移植7.7年优良率87%McCilloch and Cole25股骨髁软骨缺损冷冻保存24天（15-43）2年 优良率84%Williams(19膝关节软骨缺损冷冻保存30天（17-42天）25月18例恢复正常软骨 同种异体软骨移植物生存率5年时为84.5%-100%，10年时为71%-89%，15年时为55%-76%，20年时为50%左右。最长报道25年存活。 图22 软骨细胞生存率与随访年限关系Horton MT, Pulido PA, McCauley JC, e