mri導(dǎo)引靶向注射間充質(zhì)干細(xì)胞治療股骨頭壞死的臨床應(yīng)用

1、【摘要】  目的  探討mri導(dǎo)引下靶向注射間充質(zhì)干細(xì)胞治療股骨頭壞死的臨床應(yīng)用價(jià)值及治療效果。方法 根據(jù)國(guó)際骨循環(huán)研究學(xué)會(huì)（association research circulation osseous，arco）骨壞死分期標(biāo)準(zhǔn)，選取?、?期股骨頭壞死20例（31髖）, 治療組8例（11髖），對(duì)照組12例（17髖），治療組采用1.5t非開(kāi)放式mr機(jī)對(duì)股骨頭壞死患者在髓芯減壓后行mri導(dǎo)引下靶向注射充間質(zhì)干細(xì)胞，對(duì)照組單純采用髓芯減壓術(shù)。結(jié)果 所有患者均獲18個(gè)月術(shù)后隨訪，行harris評(píng)分和mri檢查。（1）髖關(guān)節(jié)harris評(píng)分：治療組由（54.60±9.3

2、2）分升至（85.68±7.80）分，優(yōu)良率為89.3%；而對(duì)照組由（56.23±8.23）分升至（68.13±8.75）,優(yōu)良率為61.2%，兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p<0.01）；（2）髖關(guān)節(jié)影像學(xué)檢查：治療組僅1例(1髖)發(fā)展為?期塌陷，而對(duì)照組2例（2髖）發(fā)展為?期塌陷；mri測(cè)得壞死面積百分比，治療組由33.12%±7.23下降至12.34±9.78%,而對(duì)照組由32.56%±6.34%下降至20.45±8.34%兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p<0.05）。結(jié)論 mri 導(dǎo)引下靶向注射充間質(zhì)干細(xì)胞治療股

3、骨頭壞死具有安全、準(zhǔn)確、療效好、無(wú)輻射等優(yōu)點(diǎn),是一種新的有價(jià)值的介入技術(shù)，對(duì)于早期的股骨頭壞死患者有較好的治療作用。 【關(guān)鍵詞】  mri導(dǎo)引  股骨頭壞死  髓芯減壓  干細(xì)胞移植         1 一般資料         20例早期onfh患者，采用髓芯減壓聯(lián)合mri導(dǎo)引靶向注射充間質(zhì)干細(xì)胞的治療組8例（11髖），其中男6例（8髖），女2例（3髖）;平均年齡35.3（16-45）歲。根據(jù)國(guó)際骨循環(huán)研究學(xué)會(huì)（a

4、ssociation research circulation osseous，arco）骨壞死分期標(biāo)準(zhǔn)2:?b期2髖，?c期4髖，?a期2髖，?a期1髖。 ?b期1髖，?c期1髖;根據(jù)病因分類(lèi)：皮質(zhì)激素性6髖，外傷性2髖，酒精性3髖。以同期收治的拒絕注射間充質(zhì)干細(xì)胞的12例（17髖）采用單純髓芯減壓的患者為對(duì)照組，男8例（12髖），女4例（5髖）；平均年齡37.6（17-44）歲。根據(jù)abco分期：?b期4髖，?c期6髖，?a期2髖，?a期2髖. ?b期2髖，?c期1髖; 根據(jù)病因分類(lèi)：皮質(zhì)激素性11髖，外傷性2髖，酒精性4髖。所有病例術(shù)前常規(guī)harris評(píng)分，行mri檢查。納入治療組的患者

5、簽需簽署知情同意書(shū)，臨床試驗(yàn)要求經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)才可進(jìn)行。         mr掃描設(shè)備:ge超導(dǎo)1.5t磁共振機(jī)。         介入治療適應(yīng)證:早期的股骨頭壞死患者         介入治療禁忌證:出血傾向者,嚴(yán)重心肺功能不全者、惡病質(zhì)患者。         2 定位方法、手術(shù)方法及術(shù)后處理  

6、       2.1 定位方法:病人一般取仰臥位；定位掃描軸位掃描均用快速回波序列,用一含油質(zhì)的小膠囊定位，將其調(diào)節(jié)置于最佳穿刺點(diǎn)處,再次mr掃描核對(duì)無(wú)誤后,用光標(biāo)測(cè)出從膠囊附著點(diǎn)至股骨頭壞死區(qū)域最佳進(jìn)入點(diǎn)的直線距離和角度作為穿刺針進(jìn)針的路徑;皮膚常規(guī)消毒后局部麻醉,將穿刺針插入,mr證實(shí)針尖位于病灶內(nèi)理想位置后進(jìn)行注射間充質(zhì)干細(xì)胞,注射完畢后撥針,撥針后令病人仰臥位休息,再次mr掃描確定有無(wú)并發(fā)癥,如無(wú)特殊,患者在休息30min-60min 后可離開(kāi)。       

7、0; 2.2手術(shù)方法：         治療組在髓芯減壓的同時(shí)在股骨頭壞死區(qū)注入間充質(zhì)干細(xì)胞；對(duì)照組僅進(jìn)行髓芯減壓術(shù)。         （1）自體間充質(zhì)干細(xì)胞采集、分離與鑒定         術(shù)前3h采用肝素潤(rùn)滑的一次性注射器在患者左或右側(cè)髂后上棘多方向、多層次用骨髓穿刺針抽取骨髓，單側(cè)采集100ml，雙側(cè)采集200ml。采集完畢立即送入消毒好的超凈工作臺(tái)進(jìn)行干細(xì)胞分離。采用密度梯度離心

8、法用picoll淋巴細(xì)胞分離液分離提取骨髓有核細(xì)胞（1-3）×109個(gè)，單側(cè)制備2ml，雙側(cè)制備4ml，完成后直接送入手術(shù)室。         （2）髓芯減壓聯(lián)合干細(xì)胞移植         按照之前mri定好的位置鉆入1枚直徑4.0mm斯氏針將直徑約8mm特制套管在斯氏針,在mr的引導(dǎo)下鉆至股骨頭關(guān)節(jié)軟骨面下1.02.0 mm，不穿破關(guān)節(jié)面。將一長(zhǎng)注射器針頭置入股骨頭壞死中心針頭末端纏繞一凝膠海綿, 并確保其能正好堵住鉆孔口。立即行mr掃描，確保

9、針頭位于股骨頭內(nèi), 從針頭向股骨頭內(nèi)加壓注入自體骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞懸液。拔除針頭同時(shí)， 將凝膠海綿堵住鉆孔口，并加用骨蠟封堵，盡量減少干細(xì)胞液外漏。 術(shù)后處理：術(shù)后常規(guī)應(yīng)用抗生素預(yù)防感染3-5d，監(jiān)測(cè)體溫、血壓、脈搏、呼吸等變化；          3  隨訪及療效評(píng)價(jià)         3.1 隨訪時(shí)間及方法         隨訪時(shí)間為術(shù)后12 個(gè)月, 每3個(gè)月1 次,

10、 隨訪方法：電話(huà)、信件、門(mén)診復(fù)查,復(fù)查關(guān)節(jié)疼痛、活動(dòng)功能、使用髖關(guān)節(jié)harris評(píng)分(h h s)，行mri檢查,觀察病情變化。         3.2 評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)         （1）功能評(píng)價(jià)：使用髖關(guān)節(jié)harris評(píng)分(hhs) 進(jìn)行療效評(píng)價(jià),hhs>90分為優(yōu),7590分為良,6074分為可,<60分評(píng)定為差。若harris評(píng)分提高及mri股骨頭壞死區(qū)體積變小可認(rèn)為聯(lián)合治療有效。      

11、;   （2）mri壞死面積評(píng)價(jià):采用美國(guó)ge singa1.5t超導(dǎo)mr行髖關(guān)節(jié)檢查，測(cè)出每一層mri圖像上的壞死角度和股骨頭所對(duì)應(yīng)的圓心角度，根據(jù)趙鳳朝的壞死面積比計(jì)算治療組與對(duì)照組治療前后mri圖像上的壞死面積比3 。          4  結(jié)果         本組患者術(shù)中平均注入間充質(zhì)干細(xì)胞懸液2.23ml，治療組和對(duì)照組無(wú)顯著差異；無(wú)一患者發(fā)生術(shù)后感染及手術(shù)并發(fā)癥，切口均一期愈合。所有患者均獲得12-1

12、8個(gè)月的隨訪。         一、功能評(píng)價(jià)         術(shù)前兩組髖關(guān)節(jié)功能harris評(píng)分，治療組（54.60±9.32）分，對(duì)照組（56.23±8.23）分，兩者比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.231,p=0.808）；所有患者在術(shù)后髖關(guān)節(jié)疼痛癥狀均消失或減輕，髖關(guān)節(jié)活動(dòng)度明顯增大，功能改善。術(shù)后3個(gè)月，多數(shù)患者剛剛行走，harris評(píng)分治療組和對(duì)照組均略有提高，但兩組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.176,p=0.112），術(shù)后6

13、、12、18個(gè)月，治療組髖關(guān)節(jié)功能harris評(píng)分明顯升高，18個(gè)月時(shí)，治療組為（85.68±7.80）分，對(duì)照組為（68.13±8.75）分，兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=3.213，p=0.0014），治療組與對(duì)照組的術(shù)后隨訪結(jié)果見(jiàn)表1         表1 治療組與對(duì)照組的術(shù)后隨訪結(jié)果                  治療組11髖中，全部髖

14、關(guān)節(jié)液吸收，水腫帶減小，病變區(qū)較術(shù)前減小。對(duì)照17髖中3例（4髖）術(shù)后6個(gè)月時(shí)出現(xiàn)髖關(guān)節(jié)積液增多，水腫帶增大，壞死區(qū)面積增大，12個(gè)月時(shí)發(fā)展為?期塌陷。其余13髖關(guān)節(jié)液吸收，水腫帶減小。        測(cè)量?jī)山M術(shù)前mri壞死區(qū)面積，差異比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p>0.05，表2）治療組壞死面積較對(duì)照組明顯減少。         表2  治療前后mri壞死面積比        &

15、#160;         5 討論          使用mri引導(dǎo)靶向注射間充質(zhì)干細(xì)胞是目前治療股骨頭壞死疾病的最優(yōu)方案。眾所周知,mri具有良好的組織對(duì)比分辨力,能清晰分辨人體各種結(jié)構(gòu),又無(wú)射線損傷,具有定位準(zhǔn)確、穿刺成功率高,無(wú)輻射等優(yōu)點(diǎn)。利用mri優(yōu)良的組織分辨力,多軸成像和mr機(jī)的測(cè)量功能,我們可以從二維以上角度精確地確定進(jìn)針的路徑、角度和深度;在穿刺過(guò)程中可以較ct導(dǎo)引定位更準(zhǔn)確、安全;由于mri可以從二維甚至三維以上方向引導(dǎo)針尖處

16、于正確與合適位置,一次穿刺成功率較高。非常適合用于定位導(dǎo)引。         尋找有效、微創(chuàng)并且安全的onfh治療方法一直是骨科研究的重點(diǎn)4，近些年來(lái)，被很多科研工作者稱(chēng)為“神奇細(xì)胞”的間充質(zhì)干細(xì)胞被越來(lái)越多的人所關(guān)注。大量研究發(fā)現(xiàn)，骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞不僅具有干細(xì)胞的特點(diǎn), 可分化為成骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞和成肌細(xì)胞, 同時(shí)還能表達(dá)多種基因, 分泌多種成骨活性因子, 為爬行替代、骨折愈合創(chuàng)造了有利條件, 已在體外研究及體內(nèi)骨與軟組織損傷修復(fù)方面顯出良好的應(yīng)用前景5。同時(shí)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)已證實(shí): 全身或局部注入人胚胎骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞

17、和自體骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞很少發(fā)生移植排斥反應(yīng)。因此，將間充質(zhì)干細(xì)胞移植入股骨頭壞死區(qū)，使壞死區(qū)被新生骨所替代已不再是大膽的將假設(shè)，我們可以將其用于臨床。         gangji等對(duì)13例（18髖）abco分期?、?期的股骨頭壞死患者隨機(jī)行單純髓芯減壓組（對(duì)照組）和髓芯減壓加骨髓干細(xì)胞移植組（骨髓移植組），經(jīng)24個(gè)月隨訪發(fā)現(xiàn)，骨髓移植組患者疼痛及其他關(guān)節(jié)癥狀明顯減輕，骨壞死體積減少35%，僅1髖發(fā)展到?期，而對(duì)照組骨壞死體積增加23%，5髖進(jìn)展到?期。兩組病例進(jìn)展到關(guān)節(jié)塌陷的時(shí)間有明顯差別。這些研究證實(shí)了骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞治

18、療股骨頭壞死的有效性，和本研究結(jié)果一致。         我們認(rèn)為mri導(dǎo)引靶向注射充間質(zhì)干細(xì)胞治療股骨頭壞死有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）介入引導(dǎo)方式較之前的c型臂、ct等更加精確，并且對(duì)醫(yī)生和患者沒(méi)有輻射損害，安全有效。（2）髓芯減壓可以改善骨微循環(huán)，為骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向成骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞轉(zhuǎn)化，抑制破骨細(xì)胞提供了有利的空間。骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞可以沿著減壓隧道長(zhǎng)入股骨頭內(nèi)。（3）移植干細(xì)胞后用骨蠟封口，能防止早期骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞流失。（4）注射器針頭直達(dá)股骨頭壞死中心注射，可以刺激血管再生，促進(jìn)股骨頭修復(fù)，延緩病期進(jìn)展。         本研究為臨床治療股骨頭壞死提供了新的方向，但治療是一個(gè)極其復(fù)雜的過(guò)程，還有很多問(wèn)題尚待解決。如:（1）mri下導(dǎo)引使用的器材成本過(guò)高，mri室與手術(shù)室不能接通。(2)注射骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的最佳時(shí)間、頻率（3）自體骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞在體內(nèi)成骨能力的檢測(cè)問(wèn)題。同時(shí)，由于本研究樣本量偏小，缺乏與其他方式導(dǎo)引定位的橫向比較，其評(píng)價(jià)指標(biāo)和統(tǒng)計(jì)結(jié)果均有待進(jìn)一步積累資料而得以完善