关节软骨损伤是日常生活中很常见的一种疾病,一般多是由于其关节外伤或者是运动穿上引起的疾病,软骨细胞本身是具有自己生长和修复能力的,但是对于小面积的软骨损伤是可以自行修复的,但是对于大面积的软骨损伤,自行修复的效果并不是特别理想,自体软骨细胞移植技术的出现,帮助可很多软骨损伤的患者看到了希望。
自体软骨细胞移植(autologouschondrocyteimplantation,ACI)是将自体软骨细胞经培养扩增后移植到全层软骨缺损区域的技术,至今已经发展至第四代,即通过“胶原蛋白软骨载体”诱导自体软骨细胞移植(Matrix-inducedautologouschondrocyteimplantation,MACI)技术。
“胶原蛋白软骨载体”产品是一种获得专利的三维I型胶原蛋白细胞载体,基于该产品的创新移植技术——软骨再生系统(CaReS?)可优化和加速透明软骨的再生过程。CaReS?是一种创新的治疗软骨缺损(2.5-10cm2)的手术技术,所使用的三维胶原蛋白软骨载体为软骨细胞提供了一种近乎于自然的生长环境,促进软骨细胞合成II型胶原,从而实现关节软骨活性与功能的完美恢复!
同时,较ACI移植该技术有以下优势和特点:
1.移植物形状大小可根据缺损情况进行修整;
2.载体系统的渗透性保证了最佳的软骨细胞营养;
3.移植物生产时间较前显著缩短;
4.细胞活性高;
5.“粘合”固定效果好;
6.手术步骤快速简单;
7.手术切口小;
8.对周围的组织损伤少等。
自体软骨细胞移植的程序
并不是所有的软骨缺损患者都适合自体软骨细胞移植,最终决定是否适合取决于关节镜的检查,一旦决定可以,关节镜检查的同时即可获取软骨,从而体外培养软骨细胞,为以后的移植做准备。所以自体软骨细胞移植的程序主要包括四步即术前的关节软骨活检、软骨细胞的体外培养、细胞移植和术后的功能锻炼。
1.关节软骨活检
每一位接受做ACI的病人必须经关节镜下活检,检查缺损的部位和范围,并决定是否适合做细胞移植,如适合可在合适部位取下软骨(非负重区),面积约为0.5cm×1.0cm,约200–300mg.此外,病人也要符合一定的条件,手术部位无感染、无感染性疾病、无恶性肿瘤病史等,年龄的问题似乎不再受限。[2]
2.软骨细胞体外培养从非负重部位获得软骨或从损伤部位获得的软骨[3]经酶消化获得软骨细胞,经培养,繁殖,大约需要两周,达到一定数量,约5×106个,便可用做移植.复层培养有利于细胞分布、表型恢复、组织整和、维持生物学功能。
3.细胞移植把体外培养的软骨细胞以悬浊液形式注射到缺损部位,用骨膜或其它生物膜缝合缺损,防止移植的软骨细胞脱落以及软骨细胞分泌的胶原和蛋白多糖的流失等。
或者在移植前把细胞预先培养在生物支架上使充分黏附,这对维持软骨细胞的生命力和形成特定组织起重要作用,然后一起移植到缺损部位,不用缝合[4],这种方法应用广泛。
4.移植后复原康复治疗对治疗效果起到一定作用,术后要制动48h,可适当进行肌肉和关节的收缩运动,以后适量做些运动,1-2个月后扶拐可负一定重量,要完全负重要根据临床治疗效果和个人情况,不同缺损部位康复治疗方案不完全一样[5]。
三.发展趋势
自体软骨细胞移植大体说有三种方法,从先前的细胞附和骨膜移植到细胞和生物膜的移植,再到细胞和三维支架的移植,方法的改进使得手术操作更加方便,能增加手术效率和治疗效果,现在细胞和三维支架移植迅速发展并得到广泛的应用。
1.第一种方法关节镜下取关节软骨,经酶处理后,分离软骨细胞,体外培养,扩增一定数量后,用于移植.关节切开,从非负重部位取骨膜,覆盖缺损,然后缝合,
把含悬浮软骨细胞的培养液注射到缺损部位,纤维凝胶密封.这种方法有许多缺点:细胞悬浊液的外漏,骨膜与周围组织的反应,骨膜的周围组织分离,骨膜的增生等.
2.第二种方法
前面的过程和1相同,所不同的是,不是用骨膜,而是用一些生物膜如胶原膜等与周围组织缝合,避免了骨膜的那些并发症,然后把含软骨细胞的培养液注射到下面.这个过程免去了取骨膜的步骤,缩短手术时间,使病人免受一次痛苦.
3.第三种方法
与前两个方法不同,它是把经体外培养获得的软骨细胞预先培养在可降解吸收的生物支架上,然后一起移植到缺损部位.这种支架要经过处理,使它的形状大小与缺损部位一样。它不需要骨膜或胶原膜覆盖,还能提供细胞依附和生长的三维环境,手术操作简单,侵犯性小,在关节镜下成为现实[3,
6],而且方便于移植到较难操作部位,这样随着支架的降解,软骨逐渐形成,缺损一步步被填补.现在各种各样的三维支架正在研究和实验中.
自体软骨细胞移植(autologouschondrocyteimplantation,ACI)是将自体软骨细胞经培养扩增后移植到全层软骨缺损区域的技术,至今已经发展至第四代,即通过“胶原蛋白软骨载体”诱导自体软骨细胞移植(Matrix-inducedautologouschondrocyteimplantation,MACI)技术。
“胶原蛋白软骨载体”产品是一种获得专利的三维I型胶原蛋白细胞载体,基于该产品的创新移植技术——软骨再生系统(CaReS?)可优化和加速透明软骨的再生过程。CaReS?是一种创新的治疗软骨缺损(2.5-10cm2)的手术技术,所使用的三维胶原蛋白软骨载体为软骨细胞提供了一种近乎于自然的生长环境,促进软骨细胞合成II型胶原,从而实现关节软骨活性与功能的完美恢复!
同时,较ACI移植该技术有以下优势和特点:
1.移植物形状大小可根据缺损情况进行修整;
2.载体系统的渗透性保证了最佳的软骨细胞营养;
3.移植物生产时间较前显著缩短;
4.细胞活性高;
5.“粘合”固定效果好;
6.手术步骤快速简单;
7.手术切口小;
8.对周围的组织损伤少等。
自体软骨细胞移植的程序
并不是所有的软骨缺损患者都适合自体软骨细胞移植,最终决定是否适合取决于关节镜的检查,一旦决定可以,关节镜检查的同时即可获取软骨,从而体外培养软骨细胞,为以后的移植做准备。所以自体软骨细胞移植的程序主要包括四步即术前的关节软骨活检、软骨细胞的体外培养、细胞移植和术后的功能锻炼。
1.关节软骨活检
每一位接受做ACI的病人必须经关节镜下活检,检查缺损的部位和范围,并决定是否适合做细胞移植,如适合可在合适部位取下软骨(非负重区),面积约为0.5cm×1.0cm,约200–300mg.此外,病人也要符合一定的条件,手术部位无感染、无感染性疾病、无恶性肿瘤病史等,年龄的问题似乎不再受限。[2]
2.软骨细胞体外培养从非负重部位获得软骨或从损伤部位获得的软骨[3]经酶消化获得软骨细胞,经培养,繁殖,大约需要两周,达到一定数量,约5×106个,便可用做移植.复层培养有利于细胞分布、表型恢复、组织整和、维持生物学功能。
3.细胞移植把体外培养的软骨细胞以悬浊液形式注射到缺损部位,用骨膜或其它生物膜缝合缺损,防止移植的软骨细胞脱落以及软骨细胞分泌的胶原和蛋白多糖的流失等。
或者在移植前把细胞预先培养在生物支架上使充分黏附,这对维持软骨细胞的生命力和形成特定组织起重要作用,然后一起移植到缺损部位,不用缝合[4],这种方法应用广泛。
4.移植后复原康复治疗对治疗效果起到一定作用,术后要制动48h,可适当进行肌肉和关节的收缩运动,以后适量做些运动,1-2个月后扶拐可负一定重量,要完全负重要根据临床治疗效果和个人情况,不同缺损部位康复治疗方案不完全一样[5]。
三.发展趋势
自体软骨细胞移植大体说有三种方法,从先前的细胞附和骨膜移植到细胞和生物膜的移植,再到细胞和三维支架的移植,方法的改进使得手术操作更加方便,能增加手术效率和治疗效果,现在细胞和三维支架移植迅速发展并得到广泛的应用。
1.第一种方法关节镜下取关节软骨,经酶处理后,分离软骨细胞,体外培养,扩增一定数量后,用于移植.关节切开,从非负重部位取骨膜,覆盖缺损,然后缝合,
把含悬浮软骨细胞的培养液注射到缺损部位,纤维凝胶密封.这种方法有许多缺点:细胞悬浊液的外漏,骨膜与周围组织的反应,骨膜的周围组织分离,骨膜的增生等.
2.第二种方法
前面的过程和1相同,所不同的是,不是用骨膜,而是用一些生物膜如胶原膜等与周围组织缝合,避免了骨膜的那些并发症,然后把含软骨细胞的培养液注射到下面.这个过程免去了取骨膜的步骤,缩短手术时间,使病人免受一次痛苦.
3.第三种方法
与前两个方法不同,它是把经体外培养获得的软骨细胞预先培养在可降解吸收的生物支架上,然后一起移植到缺损部位.这种支架要经过处理,使它的形状大小与缺损部位一样。它不需要骨膜或胶原膜覆盖,还能提供细胞依附和生长的三维环境,手术操作简单,侵犯性小,在关节镜下成为现实[3,
6],而且方便于移植到较难操作部位,这样随着支架的降解,软骨逐渐形成,缺损一步步被填补.现在各种各样的三维支架正在研究和实验中.