软骨损伤讲课

关节软骨损伤运动医学研究所王健正常关节软骨病理基础：透明软骨结构：4层。表层、中间层、柱状层、钙化软骨、软骨下骨。（有清晰的潮线）胶原成分：Ⅱ型胶原基质成分：葡糖醛胺（硫酸软骨素、硫酸角质素等），水分。透明软骨的成分水65-80%基质晶体样网状结构（lattice-typeframework）胶原IIVIXXXI蛋白聚糖（proteoglycans）软骨细胞（chondrocyte）分泌基质不能再生Lattice-likecomposition功能单位（functionalorganizationunit）切线区tangentialzone中间区intermediatezone钙化软骨calcifiedcartilage潮线tidemarkOrganizationofthecartilageunithistologyofgroup2Ingroup2,theresultwasclosetothatofnormalcartilage.Thesurfacelayerwassmooth,chondrocytewaswell-distributedandwell-arranged,noclusterwasfound,thetidemarkwascomplete,thestainingoftoluidinebluewaseven.营养来源关节液：渗透（挤压）软骨下骨一、关节软骨损伤的病理分型目前关节镜下关节软骨损伤的病理分型尚无统一标准。1976年Jackson对髌骨软骨软化的镜下表现提出III级分型。1988年Bauer和Jackson根据关节镜下股骨髁软骨损伤的表现将其分为VI型。我们所根据关节软骨的组织结构特点，将软骨损伤分为IV度。JACKSON髌骨软骨软化的镜下III级分型第I级（GradeI)用探钩可探及软骨变软，有的表面有小裂隙，还可发现典型的囊性改变。JACKSON髌骨软骨软化的镜下III级分型第二级（GradeII）软骨表面囊状改变，呈“蟹肉”样外观。JACKSON髌骨软骨软化的镜下III级分型第III级（GradeIII）软骨下骨外露。Bauer&Jackson股骨髁软骨损伤分型I型（线样裂缝型）线样裂缝，有时也可深达软骨下骨。Bauer&Jackson股骨髁软骨损伤分型II型（星状裂纹型）软骨表面出现一系列裂纹，呈星状，中心部常有小片剥脱。Bauer&Jackson股骨髁软骨损伤分型III型（瓣状型）软骨裂开、翻起呈瓣状，翻起的瓣常呈三角形，常在股骨髁的负重区。Bauer&Jackson股骨髁软骨损伤分型IV型（火山口型）软骨小块剥脱，常为全层，缺口周边的软骨与下面的骨分离，呈火山口状。Bauer&Jackson股骨髁软骨损伤分型V型（纤维化型）软骨改变呈细的纤维状或絮状，负重区多见。Bauer&Jackson股骨髁软骨损伤分型VI型（退变型）软骨表面呈大小不等的剥脱，深浅不一，股骨髁、滑车、髌骨、胫骨平台均可出现运医软骨损伤分型I度软骨表面失去光泽，呈黄色或灰白色，或软骨表面有一层薄膜。运医软骨损伤分型II度软骨表面呈纤维状、絮状，或呈结节状隆起，或呈囊泡样改变用探钩探之有凹陷运医软骨损伤分型III度软骨改变呈索条状，凹凸不平，有的有小片剥脱（非全层）、龟裂，有的表现为瓣状，翻起的瓣不规则。运医软骨损伤分型IV度除有III度的表现外，或有全层的缺损，呈火山口样，或大面积剥脱，周边的软骨与下面的骨分离。Outbridge分级四度：关节镜下分级变软毛糙（不超过软骨厚度1/2）龟裂（超过软骨厚度1/2）剥脱三度（关节镜）Outer-bridge分型OutebridgeI型II型OutebridgeII型OutebridgeIII型OutebridgeIV型ICRS分型0-40：正常1-2：损伤不超过50%3：损伤超过50%4：损伤至软骨下骨2度Thesurfacelayerwasnotflat;littlefissurewaspresent;lossoftoluidinebluewasseeninsurfacelayer.3度Therewasdefectatthesurface,clusterofchondrocytewasfound;Lossoftoluidinebluewasseen.4度Largeareasoffibrosis,untilthedeeplayer,wasseenincartilage,amountofcellsdecreased,thetidemarkdisappear,thecalcifiedcartilagelayerwasdifficulttodistinguish.Lossoftoluidinebluewasseeninmostpartofcartilage.1度theformationlikeridgeandditchloseitsorderatthesurfacelayerofcartilage.2度和3度thecollagenfiberwasexposedthegapwaspresentinsurfacelayer,thecollagenfiberbrokenandexposed.4度volcaniccratercartilagelosswasseen,thebonebeneaththecartilagewasexposed,aroundwhichthebrokencollagenfiberrevealed软骨分区髌股关节胫股关节负重区：分度非负重区：半月板区、脂肪垫区、边缘区损伤后的愈合机制重要结论膝关节损伤后关节内释放软骨降解因子进一步破坏软骨非全层软骨缺损不会愈合但可以保持静止（partialthickness）全层软骨缺损会有纤维软骨愈合(fullthickness)2cm²、包含好的软骨缺损可以长期无症状且不发生退变，预后最佳2cm²者退变的可能性很大且会出现症状及功能受限损伤后的愈合机制过去观点：1度损伤、2、3度损伤、4度损伤均无法恢复，或许表面修复成纤维软骨，但一般不平整。最新观点：软骨损伤仍有自我修复能力（2010ICRS）。病因劳损外伤炎症破坏失营养（固定）临床表现急性：软骨损伤或软骨骨折急性创伤性滑膜炎表现：关节积液，疼痛，活动受限。慢性：反复肿胀、疼痛，有时有卡感或交锁（不固定且不顽固），活动受限（日常活动尚可）诊断症状辅助检查：核磁：序列要全。（T1W1，T2W1，T2W1-fsT1）。三维扰相脂肪抑制梯度回波（3D-WATS）序列（测量胫骨平台软骨厚度较好）T2弛豫时间图（T2mapping）自然转归持续加重，重度骨性关节炎全层软骨损伤后大多只能修复为纤维软骨（I型胶原）其弹性硬度耐磨性都远不如透明软骨（IIIVIX胶原）易于出现骨关炎早期处理的重要早期治疗的效果明显好于创伤性骨关节病的后期治疗。软骨损伤的预后影响因素病因学急慢性外伤缺损厚度outerbridge分型大小2cm²2-10cm²10cm²包含性(containment)部位股骨胫骨髌骨软骨损伤的预后影响因素1韧带稳定性半月板完整性力线治疗经过：手术史x-ray/MRI系统疾病：RAHLAB27红斑狼疮糖尿病肥胖家族史胶原病治疗急性期：一般软骨损伤：休息，对症处理软骨骨折或剥脱性骨软骨炎：如果移位不明显，可石膏固定3月。移位明显，手术固定（软骨钉）非功能区：关节边缘非负重区，（膝关节）脂肪垫区、半月板区边缘、滑车脊。骨软骨切线骨折的处理1.骨折块较小予以去除，创面钻孔。2.骨折块较大（新鲜）可清理创面后复位、固定。3.骨折块较大（陈旧）亦可去除。4.组织工程、软骨细胞培养、移植。骨软骨切线骨折的处理骨软骨切线骨折的处理骨软骨切线骨折的处理慢性软骨损伤治疗保守治疗：非药物及药物治疗手术治疗非药物治疗教导患者关节保护的原则和方法热疗关节周围肌肉的等长收缩锻炼如果患者肥胖，建议减轻体重使用手杖或步行器，避免过度负重穿有很好鞋垫的鞋对膝内翻或膝外翻作矫形药物治疗药物：1、对症药物：消炎镇痛药、激素等2、补充软骨成分药物：氨基葡萄糖玻璃酸钠（质疑？）3、拮抗OA病变中致软骨退变因子的药物（实验室阶段）药物治疗三个指南美国骨科医师协会1氨基葡萄糖无效，2玻璃酸钠无效（等同于安慰剂）美国骨关节炎防治指南1硫酸氨基葡萄糖有一定效果，2玻璃酸钠有一定效果，注意指征（轻中度骨性关节炎）中国骨关节炎防治指南均有效果OA药物治疗治疗药物仍然是以镇痛药和非甾体类消炎药（NSAID）症状性治疗为主。它们不能阻止OA关节软骨破坏的发生。NSAID：能调节许多在OA发病机制中起重要作用的炎性因子（白细胞介素-1b、基质金属蛋白酶）的合成与释放，既能缓解疼痛。口服使用动物实验表明tenidap能下调犬OA模型软骨及滑膜中MMP-1及IL-1β的表达,明显抑制骨赘形成,减少关节软骨面缺损的面积和程度,并减轻滑膜炎症。FernandesJC,etal.Effectsoftenidaponcanineexperimentalosteoarthritis:II.Studyoftheexpressionofcollagenase21andIL21βbyinsituhybridization.JRheumatol,1998,25(5):951-958受吗啡局部使用时能通过外周阿片受体缓解术后疼痛及外周阿片受体在疼痛性炎症时数量增加这些现象的启发,Likar等观察了关节内注射吗啡对OA患者的镇痛效果,他们发现,一次性注入1mg吗啡后,对关节静息痛和运动痛的镇痛效果可维持7d以上,在治疗观察期没有发现明显的毒副反应,他的研究为我们开辟了局部应用镇痛药物的新思路。LikarRetal.Intraarticularmorphineanalgesiainchronicpainpatientswithosteoarthritis.AnesthAnalg,1997,84(6):1313-1317局部应用关节软骨成分的补充治疗1.透明质酸(hyaluronicacid,HA):1)覆盖在软骨表面,在软骨退变时,可以进入软骨基质并与基质中的蛋白多糖形成聚合物,阻止蛋白多糖从软骨中逸出;2)提高关节液黏滞度,增加其润滑能力;3)能刺激在OA时功能低下的B型滑膜细胞恢复其合成正常HA的能力;4)能抑制关节内痛觉神经的传导,有一定的镇痛功能5)能刺激软骨细胞合成蛋白多糖,并抑制某些MMP（间质金属蛋白酶）合成;能抑制OA软骨细胞的凋亡透明质酸动物实验显示HA能阻止软骨进行性破坏,而且这种能力与HA分子量有关,分子量越大,延续OA进程的能力越强,这一点与临床上高分子量hylan疗效优于低分子量HA相一致.MarshallKW.Viscosupplementationforosteoarthritis:currentstatus,unresolvedissues,andfuturedirections.JRheumatol,1998,25(11):2056-20572.氨基葡萄糖(glucosamine)是关节软骨基质中糖蛋白和氨基葡聚糖链(glycosaminoglycan,GAG)的基本组成单元。体外实验发现,放射性元素标记的氨基葡萄糖加入培养的软骨细胞后能很快进入到新合成的GAG中,说明氨基葡萄糖有助于软骨细胞合成更多的GAG,氨基葡萄糖还能促使软骨细胞合成更多的糖蛋白,这种能力与氨基葡萄糖的量成正相关,它还能显著增加软骨基质中另一重要成分聚集素(aggrecan)的合成,并拮抗IL－1对聚集素酶(aggrecanase)的激活,后者是分解aggrecan的关键酶。硫酸软骨素拮抗OA病变中致软骨退变因子的药物许多促进软骨分解代谢的因子,如MMPs,IL－1,一氧化氮(NO)等,它们在关节软骨及滑膜组织中含量及活性增高是导致软骨退变的重要原因。对这类软骨保护性药物的研究及开