自体髂骨膜游离移植股骨头再生软骨的形态学观察

1、    自体髂骨膜游离移植股骨头再生软骨的形态学观察        【摘要】目的观察大面积自体游离髂骨膜移植于狗股骨头后的形态学变化。方法16只成年健康杂种狗随机分为2组，实验组12只，对照组4只。咬除右侧股骨头关节软骨近端2/3，用纤维蛋白粘合剂将髂骨膜粘附于修整好的股骨头上并固定46针；对照组仅咬除软骨。术后2、4、8、12周分批处死动物，移植部位取材作光镜、电镜观察。结果实验组术后 2周移植骨膜内面细胞增殖活跃，812周形成透明软骨，表面光滑；对照组缺损区为纤维样组织充

2、填。结论大面积自体骨膜游离移植在关节内环境中可以形成透明软骨。【关键词】髂骨膜；股骨头； 骨膜移植； 软骨，关节； 再生； 狗【中分类号】R687.34Morphologic observation of regenerative cartilage on the dog's femoral head with autogenous freely grafted iliac periosteumWang Yijin, Zhang Shengming,Guan Chunhe,Li Zhongyu,Wu Hongjuan,Zhou Shijun(Department of Orthopae

3、dics, Affiliated Hospital of Weifang Medical College, Weifang, Shandong261031)【Abstract】ObjectiveTo observe morphologic change of regenerative cartilage of the dog?s femoral head with large area autogenous freely grafted iliac periosteum. Methods16 adult healthy hybrid dogs were divided into 2 group

4、s:12 in experimental and 4 in control group. 2/3 near end of cartilage of right femoral head of each dog was removed and covered by the iliac periosteum adhered to the mended femoral head with fibrin adhesive and sewed with 4 to 6 stitches in experimental group. The 2/3 near end of cartilage of righ

5、t femoral head of each dog was removed only in control group. The dogs were killed in batches in 2,4,8 and 12 weeks after operation. The histological observation of grafted sites were made with light and electronic microscope. ResultsIn the second week after operation, the inner line cells of perios

6、teum were reproduced actively, hyaline cartilage was formed and its surface was smooth at 8 to 12 weeks after operation. The cartilage removed sites were filled with fibroid tissues in control group. ConclusionThe graft can form hyaline cartilage in the joint.【Key words】iliac periosteum; femoral hea

7、d; periosteum transplantation; cartilage,articular; regeneration; dogs游离骨膜移植形成骨或软骨已经从形态学和生化等方面得到证实1，但仅局限在较小面积。临床上1830岁强直性脊柱炎患者髋关节接近强直或已纤维强直的病例较常见，恢复这类患者的髋关节功能，避免过早地进行人工关节置换，是临床治疗中的一大难题。对此，我们进行了大面积自体游离骨膜移植的动物实验研究，以期进一步为临床开展重建髋关节功能起到指导作用。1材料与方法1.1实验动物及分组选用1012个月龄健康杂种狗16只，每只1012 kg，不限，随机分为2组，实验组12只，对照组

8、4只，均选右侧为术侧。1.2手术方法实验动物采用硫贲妥钠(35 mg.kg-1)腹腔注射麻醉。在无菌条件下，作髋关节前外侧切口，沿髂嵴切开皮肤，分离皮下组织，在骨膜外用眼科剪刀锐性分离，范围3 cm×3.5 cm，用骨刀以45°角朝向髂骨面锐性分离骨膜备用，显露髋关节，脱出股骨头，咬除股骨头关节软骨近端2/3，深达出血的松质骨，挫至平整圆滑，用临时融化的冻存纤维蛋白粘合剂(上海生物制品研究所出品）将骨膜粘附于修整好的股骨头上，生发层朝向关节腔。为防止撕脱，用3-0无创缝线将骨膜与周边软骨缝合固定46针，用庆大霉素液冲洗，还纳股骨头，逐层缝合。对照组仅去除关节软骨，不作骨膜移

9、植。术后肌注庆大霉素2次，每次16万U。1.3观察方法术后注意观察实验动物髋关节活动及切口愈合情况，并分别于术后2、4、8、12周分批处死动物，每批实验组3只，对照组1只。于股骨头近2/3中间部位取材，按常规方法制作组织切片和超薄切片，HE和甲苯胺蓝染色，光镜观察。铀-铅双重染色，JEM-1200透射电镜观察。2结果2.1实验动物一般情况术后1周内，实验动物手术侧活动受限，呈自我保护状态，跳跃步态。 2周后基本活动自如，切口均一期愈合。2.2肉眼观察实验组：术后2周移植骨膜无滑脱，但有皱折形成，骨膜移植部位为白色，质软的纤维样组织充填，表面不光滑，移植骨膜仍能撕脱。术后 4周移植骨膜部位呈白色

10、质韧的软骨样组织，有的部位高于正常软骨。术后 812周移植区颜色类似正常软骨，质硬光滑，股骨头曲度良好。对照组：缺损区见白色质软的纤维样组织充填，表面不光滑。2.3形态学观察对照组：股骨头光镜下呈致密的胶原纤维束，排列不规则，束间有扁平的细胞核。近软骨面组织致密，外层组织疏松且分界明显。电镜下细胞呈梭形，有突起，胞质内有少量粗面内质网和核蛋白体(1，2)。1对照组光镜致密结缔组织()×1002对照组电镜呈梭形的成纤维细胞，胞质内有少量粗面内质网，胶原原纤维横断面()×6 000实验组：术后第14天， 骨膜内面细胞增殖活跃，甲苯胺蓝染色显示增殖的骨膜呈蓝色，骨膜与受区骨创面纤

11、维变疏松。术后第28天移植骨膜在光镜下见受区骨创面细胞由扁平变为圆形或椭圆形，且密集(3)。电镜下细胞多呈不规则形，胞质内有大量的粗面内质网、多聚核蛋白和游离核蛋白体，有的细胞核内见有2个核仁(4，5)。术后第56天已形成透明软骨，光镜下见浅层软骨细胞较小，深层有同源细胞群。电镜下软骨呈不规则形，有大量微绒毛。胞质内见有大量扩张的粗面内质网(6，7)。术后第84天，光镜、电镜下形态变化同第56天。3术后第28天移植骨膜受区光镜细胞呈圆形或椭圆形×2004术后第28天移植骨膜受区电镜软骨细胞内粗面内质网发达（）×15 0005术后第28天移植骨膜受区电镜软骨细胞核内有双核仁（

12、）×5 0006术后第56天光镜已形成透明软骨×2007术后第56天电镜软骨细胞有大量微绒毛和扩大的粗面内质网（）×1 0003讨论较小面积游离骨膜移植的动物实验和临床应用研究均有报道2，大面积游离骨膜移植的研究尚不多见。面积大小应为相对概念，其取决于该处关节面的空间几何形状，只有对应关节面能直接挤压生物移植物而影响其存活的创面才为大面积创面3。临床上见到具有手术价值的多为大面积软骨缺损，而大面积的骨膜移植，对应关节面的接触面积较大，易因直接挤压而坏死。因此我们在动物实验中保留周边关节软骨部分，以减轻移植骨膜的压应力。此外，狗的髋关节以前后方向运动为主，头臼关系配

13、合相对比较紧密，周边部分软骨与髋臼软骨的接触，大大减少了近端2/3的直接压力。单侧手术、动物的保护性反应、早期不负重，使移植骨膜所承受的压力明显减少，这一措施对移植骨膜的存活并向软骨细胞转化具有重要作用。组织学研究结果表明，大面积的骨膜游离移植，其演变过程与较小面积的骨膜游离移植是一致的4。在临床上应用带牵引调控关节压力的CPM装置，尝试大面积骨膜游离移植可望获得成功。自体骨膜游离移植应注意的几个问题：(1)骨膜的选择。彭继生等5发现髂骨膜在生发层的厚度、细胞数和血管分布等方面优于其它部位的骨膜。且易切取，供区范围大，尤其对股骨头软骨的重建，在同一切口内即可切取较大面积的骨膜，可减少患者痛苦。

14、因此髂骨膜是比较理想的组织来源。(2)骨膜的固定。游离骨膜只有与具有血供的骨质紧密接触才能成活。我们在实验中采用纤维蛋白粘合剂加无创尼龙线缝合固定的方法，早期确切固定，有效地防止了骨膜的滑脱。(3)骨膜的切取。骨膜生发层细胞的数量越多，修复转化的机率就越高。因此，骨膜的切取应最大限度地保持骨膜的完整性，不损伤或轻微损伤骨膜的生发层细胞。我们在切取髂骨膜时，用锐骨刀以45°角朝向髂骨外板，作用力主要在髂骨外板上，骨膜生发层细胞几乎不受损伤，为骨膜移植再生、转化提供了保障。作者简介：王亦进，男，45岁，副主任医师，科副主任。研究方向：关节外科和骨坏死作者单位：王亦进管春和李忠玉周世军潍坊医学院附属医院骨科，山东潍坊261031张圣明吴洪娟潍坊医学院组胚教研室，山东潍坊261041参考文献1韩一生，陆裕朴，胡蕴玉. 自体骨膜和软骨膜游离移植修复关节面软骨缺损的实验比较. 中华骨科杂志，1991;11(1):35392杨贵勇，卢世璧. 自体骨膜游离移植修复关节软骨缺损的实验研究与临床应用.中华外科杂志，199