Nhằm đánh giá hiệu quả của quy trình ghép khối tế bào gốc tuỷ xương tự thân qua các đường hầm trong điều trị khớp giả thân xương dài ở chi trên. Nghiên cứu mô tả tiến cứu trên 30 bệnh nhân khớp giả thân xương dài ở chi trên được ghép khối tế bào gốc tuỷ xương tự thân qua các đường hầm khoan xuyên ổ khớp giả,tại Viện Chấn thương Chỉnh hình, Bệnh viện Việt Đức và Khoa Miễn dịch-di truyền & sinh học phân tử, Viện Huyết học truyền máu TƯ.
Trang 1XƯƠNG DÀI CHI TRÊN BẰNG GHÉP TẾ BÀO GỐC TUỶ XƯƠNG TỰ THÂN QUA CÁC ĐƯỜNG HẦM
THE EFFECTIVENESSOF PROCEDURES : PECUTANEOUS DRILLING AND AUTOLOGOUS BONE MARROW DERIVED STEM CELL GRAFTING FORUPPER LIMB LONG BONE DIAPHYSEAL
NONUNIONS
TÓM TẮT
Nhằm đánh giá hiệu quả củaquy trình ghép khối tế bào gốc tuỷ xươngtự thân qua các đường hầm trong điều trịkhớp giả thân xương dài ở chi trên Nghiên cứu
mô tả tiến cứu trên 30 bệnh nhân khớp giả thân xương dài ở chi trên được ghép khối tế bào gốc tuỷ xương tự thân qua các đường hầm khoan xuyên ổ khớp giả,tại Viện Chấn thương Chỉnh hình, Bệnh viện Việt Đức và Khoa Miễn dịch-di truyền
& sinh học phân tử, Viện Huyết học truyền máu TƯ Tất cả các bệnh nhân đều được thực hiện đầy đủ theo quy trình đề ra Không có biến chứng tại nơi lấy và ghép tuỷ xương Trung bình dịch tủy xương sau tách có số lượng TB CD34(+) và
TB CD73(+) là 481,2 ± 211,0 TB/µlvà395,1 ± 175,3 TB/µl,được ghép chobệnh nhân.Thời gian tiến hành quy trình trong phòng mổ trung bình là 201 ± 47phút Thời gian nằm viện trung bình là 2,8 ± 0,6 ngày Tỷ lệ liền xương 93,3% (28/30 bệnh nhân) với thời gian theo dõi trung bình trên 12 tháng cho thấyquy trình ghép
tế bào gốc tuỷ xương tự thân qua các đường hầm điều trị khớp giảthân xương dàichi trên làquy trìnhđơn giản, an toàn và hiệu quả với tỷ lệ liền xương cao
Từ khóa : khớp giả, tế bào gốc, khoan đường hầm.
Ngô Bá Toàn1
Trần Đình Chiến2
1 Bệnh viện Việt Đức Hà nội
2 Học viện quân y, Hà nội
Ngo Ba Toan1
Tran Dinh Chien2
1 VietDuc hospital, Hanoi,
Vietnam
2 Vietnam military
medical university,
Hanoi, Vietnam
ABTRACT
To evaluate the effectiveness of procedures : percutaneous drilling and autologous bone marrow derived stem cells grafting to treat the upper limb long bone diaphyseal nonunions 30 patients with nonunions of long bone were treated with percutaneous drilling and autologous bone marrow derived stem cells grafting
in Institute of Orthopaedic-Traumatology, VietDuc Hospital and Department of Immunology-Cytogenetic & Molecular Biology, National Institute of Hematology and Blood Transfusion of Vietnam All these patients were followed the procedures None of the patients had post-op complications The bone marrow grafts used for these patients contained a mean of 481,2 ± 211,0 TB/µland395,1 ± 175,3 TB/µl The time of process in the operation room was 201 ± 47 minutes The mean time
Trang 2TẠP CHÍ CHẤN THƯƠNG CHỈNH HÌNH VIỆT NAM - SỐ ĐẶC BIỆT - 2016
I ĐẶTVẤNĐỀ
Khớp giảthân xương dàilàbiến chứngcó thể gặp sau
gãy xương do những nguyên nhân cơ học, sinh học
khác nhau gây nên Việc điều trị khớp giả có thểđể lại
nhiều di chứng nặng nề, thậm chí cắt cụt chi, đặc biệt
với những trường hợp có phần mềm xấu, tiền sử nhiễm
trùng, khuyết xương hoặc diện gãy teo đét Có nhiều
phương pháp can thiệp được đưa ra để điều trị ổ khớp
giả xương dài với mục tiêu cuối cùng đem lại liền xương
cho ổ khớp giả.Một trong các phương pháp tiên phong
trong điều trị khớp giả là khoan tạo đường hầm qua ổ
khớp giả ít xâm lấn của Beck với mục đích tăng cấp máu
tủy xương vào ổ khớp giả nhằm phát động quá trình liền
xương [1] Hiện nay phương pháp này rất ít được sử
dụng đơn thuần trên lâm sàng do tỉ lệ liền xương thấp
Nhiều nghiên cứugần đây cho thấy tế bào gốc tuỷ xương
(TBGTX)có khả năng tạo xương mới Friedenstein khi
ghép khối tế bào tuỷ xương hoặc tuỷ xương invitro trong
các khoang khuếch tán đều thấy sự hình thành xương và
sụn [2] Hernigou (2005) báo cáo 60 trường hợp khớp
giả thân xương chày được tiêm tuỷ xương tự thân đã qua
xử lýcó sử dụng máy tách tế bàođể tăng số lượng vàđộ
tập trung tế bào gốc (TBG)được ghép, tỷ lệ liền xương
đạt 88,3%, cho thấy đây là một phương pháp ít xâm lấn,
đơn giản và hiệu quả [3], tuy nhiên việc tiêm khối dịch
vào ổ khớp giả gặp nhiều khó khăn
Tại Việt nam các nghiên cứu ứng dụng TBGđiều
trịkhớp giảcòn hạn chế Năm 2009, Nguyễn Mạnh
Khánh, Nguyễn Tiến Bình và cộng sựbáo cáo trên 52
bệnh nhân khớp giả thân xương dàiđược tiêm tủy xương
tự thân đã qua xử lý tăng số lượng và mật độTBG đem
lại tỷ lệ liền xương88,5% , tác giả cũng nhận thấy việc
tiêm vào ổ khớp giả xơ sợi là rất khó khăn[4].Việc tiêm
một khối lượng lớn dịch tủy xương côđặc vào vùng xơ
khăn, tạo phân bố không đều thậm chí có thể gây vỡ
tế bào hoặc trào ra ngoài da, các nghiên cứu ứng dụng ghép tuỷ xương điều trị khớp giảthân xương dài tại Việt nam cũng như trên thế giới vẫn chưa đề cập tới vấn đề này Trong nghiên cứu này chúng tôi sử dụng quy trình lấy dịch tủy xương, tách khối dịch TBG, ghép khối dịch này vào ổ khớp giả qua các đường hầm khoan xuyên xương và theo dõi sau mổ Chúng tôi tiến hành nghiên cứu nàyvới mục tiêu :đánh giáhiệu quảliền xương của quy trình ghép khối dịch TBGTX qua các đường hầm trongđiều trị khớp giả thân xương dài ở chi trên
II PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Đối tượng nghiên cứu
Tiêu chuẩn lựa chọn bệnh nhân:người trưởng thành tuổi từ 17 đến 71 tuổi được chẩn đoán khớp giảthân xương dàichi trên (theo phân loại Weber & Cech) trên phim Xquang có khe khớp giả nhỏ hơn 5mm, sau kết hợp xương hoặc điều trị bảo tồn bằng bột tại Viện Chấn thương Chỉnh hình, Bệnh viện Việt Đức từ tháng 4/2008 tới tháng 8/2015, không bị bệnh của máu, cơ quan tạo máu và các bệnh cấp tính.Loại trừ các bệnh nhân khớp giả khuyết xương lớn, khớp giả có dấu hiệu nhiễm trùng hoặc không tự nguyện tham gia nghiên cứu
2.2 Phương pháp nghiên cứu
Quy trình lấy khối dịch TBGTX:
Tiến hành trong điều kiện vô trùng tại phòng mổ bệnh viện Việt đức, chúng tôi tiến hành lấy dịch tủy xương dựa theo qui trình của Hernigou [5]: Tuỷ xương được lấyqua da từgai chậu sau trên hai bên bằng kim lấy tuỷ cóđường kính 2,4 mm, đưa kim vào sâu trong phần xương xốp 4-6cmtráng chống đông bằng heparin (50UI/
ml huyết thanh mặn 0,9%) Mỗi lần hút không quá 4ml
hospitalization was 2,8 ± 0,6 days Bone union was obtained in 28 patients (93,3%)
at an average of 12 months follow up The procedures : Percutaneous drilling and autologous bone marrow derived stem cells grafting is simple, effective and safe process for the treatment of the upper limb long bone diaphyseal nonunions with the comparative bone healing rate
Key words: nonunions, stem cells, drilling.
Trang 3tích cuối cùng chứa TBG là 20 ml.Tiến hành xét nghiệm
xác định số lượng tế bào tuỷ xương,TBG CD34(+) và
CD73(+) tại Khoa Miễn dịch-Di truyền và Sinh học
phân tử,Viện Huyết học truyền máu TW
Quy trình khoan tạo các đường hầm và ghép dịch TBG:
Tại phòng mổ, xác định ổkhớp giả thân xương dàiở
chi trên dựa trên màn huỳnh quang tăng sáng (C-arm),
dùng khoan y tế với mũi kim kirschner (1,2-2,0) khoan
qua da tạo các đường hầm xuyên ổ khớp giả từ hai vị trí
phía trong và ngoài thân xương (khoan trên 3 bình diện
tạo góc 45 độ, 90 độ và 135 độ với trục thân xương, tránh
các phương tiện kết xương nếu có), mỗi bên khoan 9-10
đường hầmđể đạt 18-20 đường hầm cho một ổ khớp giả
Khốidịch TBGTXsau tách (20 ml) được bơmqua các
đường hầm vào vùng khớp giả và xung quanh bằng kim
18G qua hai vị trí khoan qua da đã mô tả trên, tốc độ
bơm khoảng 20ml/phút Khối dịch TBGTX được ghép
cho bệnh nhân trong vòng 6 giờ kể từ khi lấy tuỷ
Quy trình theo dõi sau ghép:
Đánh giá diễn biến vùng lấy tủy xương, vùng ghép
và tình trạng toàn thân sau mổ.Giữ nguyên phương tiện
kết hợp xương và bó bột tăng cường4 tuần cho tất cả các
bệnh nhân, không tỳ đè, chịu lực trong thời gian này Các
bệnh nhân được phép hoạt động nhẹ với những động tác
không chịu lực trong 4 tuần sau, khi có liền xương được
chịu lực tăng dần Nếu xương can tốt,bột hoặc phương
quang định kỳ sau ghép 1 tháng và hàng 3 tháng đến khi xương liền đểđánh giá tiến triển can xương
Đánh giá kết quả:
Kết quả liền xương được đánh giá dựa trên dấu hiệu lâm sàng và X quang (mức độ can xương được đánh giá tuỳ theo sự hình thành xương mới qua ổ gãy tại 4 thành xương, liền xương là khi có hình ảnh can xương ít nhất 3 trên 4 thành xương trên phim thẳng
và nghiêng).Nếu bệnh nhân không có tiến triển liền xương sau ghép TBGTX qua các đường hầm xuyên ổ khớp giả 6 tháng được coi là thất bại và chuyển điều trị phương pháp khác
III KẾTQUẢ
3.1 Đặc điểm của bệnh nhân:
30 bệnh nhâncó những đặc điểm sau:Giới tính:
20 nam (66,7%) và10 nữ (33,3%).Tuổi: trung bình 33tuổi.Vị trí gãy: 25 bệnh nhân khớp giả vùng cẳng tay (83,3%), 5 bệnh nhân khớp giả vùng cánh tay (16,7%) Điều trị trước ghép: 2 bệnh nhân bó bột (6,7%), 28 bệnh nhân kết hợp xương bên trong (93,7%) Có 17 bệnh nhân(56,7%) có sẹo mổ cũ xấu, xơ sẹo nhiều hoặc sau
vá da, chuyển vạt che xương
Bảng 1 Kết quả liền xương sau ghép và phân loại khớp giả (n=30)
Phân loại Weber & Cech
Tổng
Không liền xương 0 0 0 0 2 0 0 2
Cả 2 trường hợp bệnh nhân không liền xương đều có
ổ khớp giả nhiều mảnh (C5) và đều trên xương cánh tay
3.2 Quy trình thực hiện:
Tất cả các bệnh nhân đều được thực hiện đúng theo
quy trình đề ra.Số lượng dịch tủy xương lấy ra là 150ml,
tách khối dịch TBG là 20ml.Thời gian từ tiến hành mổ
(từ khi lấy tủy tới sau khi ghép dịch TBG vào ổ khớp giả) trung bình là : 201 ± 47 phút.Không có biến chứng, tai biến nào trong quá trình phẫu thuật, hậu phẫu và theo dõi xa.Thời gian nằm viện trung bình ngắn : 2,8 ± 0,6 ngày (2-5 ngày)
3.3 Đặc điểm khối TBGTX:
Trang 4TẠP CHÍ CHẤN THƯƠNG CHỈNH HÌNH VIỆT NAM - SỐ ĐẶC BIỆT - 2016
Sự khác biệt về số lượng TB CD34(+), CD73(+)
trước và sau quy trình tách cô đặc TBGTX là có ý nghĩa
thống kê (p<0,05)
3.4 Kết quả ghép khối dịch TBGTX:
Qua theo dõi các bệnh nhân sau ghép trung bìnhtrên
12 tháng chúng tôi thu được kết quả liền xương : 28/30 bệnh nhân (93,3%)
Sự khác biệt về tổng số TBG CD34(+)giữa hai nhóm
bệnh nhân có liền xương và không liền xương là có ý
nghĩa thống kê (p<0,05)
IV BÀNLUẬN
Qua nghiên cứu trên 30 bệnh nhân khớp giả thân
xương dài được phẫu thuật ghép khối dịch TBGTX
tự thân qua các đường hầm xuyên ổ khớp giả chúng
tôinhận thấy :
4.1 Đặc điểm bệnh nhân :
Đa số là các bệnh nhân nam chiếm 66,7% và nữ
chiếm 33,3% với độ tuổi trung bình trẻ hầu hết đang
trong độ tuổi lao động : 33 tuổi, nên cần nhanh chóng
trả lại khả năng lao động cho bệnh nhân Đặc biệt có 17
bệnh nhân (56,7%) có sẹo mổ cũ xấu, xơ sẹo nhiều hoặc
sau vá da, chuyển vạt che xương với nguy cơ lộ xương
hoặc nhiễm trùng cao nếu phải mổ mở ghép xương
Có 2 bệnh nhân không liền xương sau ghép là 2 bệnh
nhân có ổ khớp giả nhiều mảnh thân xương cánh tay
(C5) (Bảng 1) cho thấy độ phức tạp của ổ khớp giả có
ảnh hưởng đến khả năng liền xương sau ghép
Quy trình từ khi lấy dịch tủy xương cho tới khi ghép vào ổ khớp giả qua các đường hầm được tuân thủ nghiêm ngặt, qua thực hiện cho thấy các bước tiến hành khá thuận lợi, đơn giản, dễ thực hiện Tuy nhiên việc khoan tạo các đường hầm với mũi khoan đường kính nhỏ (1,2) tương đối khó dễ gây cong hoặc gãy mũi khoan, có 1 bệnh nhân bị gãy mũi khoan phải thay bằng mũi khoan đường kính lớn hơn (1,4) Về số lượng đường hầm M E Pusitz và E V Davis sử dụng 30 đến 50 mũi khoan cho mỗi ổ khớp giả, các tác giả cho rằng việc khoan xuyên ổ khớp giả nhằm mục tiêu mở thông diện khớp giả với bên ngoài để các dịch máu, tủy xương và các tế bào hạt có thể xâm nhập nuôi dưỡng vùng khớp giả, do vậy nhiều đường khoan tạo nhiều cơ hội liền xương hơn [1], tuy nhiên tác giả khoan nhiều bình diện khác nhau với nhiều đường vào thân xương để xuyên đường hầm qua ổ khớp giả Trên thực tế chúng tôi nhận thấy việc khoan số đường hầm trên 18 đường hầm cho một ổ khớp giả chi trên và 20 đường hầm cho một
ổ khớp giả chi dưới với cùng một điểm vào qua da và thành ổ khớp giả là khá khó khăn, có 4 bệnh nhân (khớp giả xương trụ và xương quay) chỉ khoan được 18 đường
Bảng 2 Số lượng tế bào tuỷ xương trong khối dịch TBGTX(n=30)
Tổng số TB hồng cầu 3,9 ± 0,8 x106 TB 1,4 ± 0,8 x106 TB
Tổng số TB bạch cầu 13,9 ± 4,6 x103 TB 61,7 ± 22,9 x103 TB
Tổng số TB tiểu cầu 61,2 ± 37,8 x103 TB 157,8 ± 98,7 x103 TB
Số lượng TB CD34(+) 101,8 ± 33,7 TB/µl 481,2 ± 211,0 TB/µl
Số lượng TB CD73(+) 80,8 ± 23,5 TB/µl 395,1 ± 175,3 TB/µl
Bảng 3 Kết quả liền xương sau ghép và số lượng TBG ghép (n=30)
Có liền xương 28 8,7 ± 3,0 x1066 10,1 ± 2,9 x1066
Không liền xương 2 5,2 ± 0,3 x1066 5,6 ± 0,4 x1066
Trang 5dàng, không bị thất thoát dịch ghép.Thời gian tiến hành
phẫu thuật (từ khi lấy tủy tới sau khi ghép dịch TBG vào
ổ khớp giả) trung bình là : 201 ± 47phút
Phương pháp ghép khối dịch TBGTX qua các đường
hầm ít tác động nhất cho tổ chức phần mềm xung quanh
chúng tôi giữ nguyên phương tiện cố định xương, chỉ
có lỗ khoan tạo các đường hầm qua da và bơm dịch
chứa TBGTX nên sau mổ bệnh nhân hầu như không
phải dùng thuốc giảm đau, không có bệnh nhân nào có
biến chứng sau mổ(nhiễm trùng, hội chứng khoang, tổn
thương thần kinh, ) Thời gian nằm viện ngắn trung
bình là 2,8± 0,6ngày Đây cũng là một trong những ưu
điểm của phương pháp này
4.3 Đặc điểm khối dịch TBGTX : Số lượng tế bào
CD34(+),tế bào CD73(+) trong dịch ghép là 481,2 ±
211,0TB/µlvà395,1 ± 175,3TB/µl, kết quả bảng 2 cho
thấy số lượng TB CD34(+), CD73(+) tăng cao hơn
nhiều so với trước tách có ý nghĩa thống kê, điều này
cho thấy quy trình tách, cô đặc khối TBGTX là rất hiệu
quả Các tác giả cũng thống nhất rằng tuỷ xương trước
khi ghép vào ổ gãy nên được tách bỏ những tế bào
không cần thiết để làm tăng số lượng TBG cần thiết cho
quá trình tạo xương tại ổ gãy [3][4].Mặt khác số lượng
tiểu cầu trong dịch ghép cũng khá cao : 157,8 ± 98,7
x103 điều này cũng giúp thúc đẩy quá trình biệt hóa và
sinh sản các TBG trong quá trình liền xương với yếu tố
phát triển nguồn gốc tiểu cầu
4.4 Kết quả ghép khối dịch TBGTX:
Qua nghiên cứu chúng tôi thu được tỉ lệ liền xương
bệnh nhân tỉ lệ liền xương là 88,3% [3].Gần đây nhất tại Việt nam Nguyễn Mạnh Khánh (2009) nghiên cứu cho thấytỉ lệ liền xương là 88,5% [4], tác giả mô tả việc tiêm trực tiếp khối dịch TBGTX vào ổ khớp giả là khá khó khăn, dễ bị thất thoát dịch ra ngoài da Trong quá trình ghép chúng tôinhận thấyviệc bơm khối dịch TBGTXqua
da trên cơ sở các đường hầm khoan xuyên ổ khớp giả dễ dàng hơn tránh bị thất thoát dịch ghép ra ngoài da, giúp làm tăng khả năng phân tán, độ tập trung của TBGTX vào ổ khớp giả, mặt khác các đường hầm cũng làm tăng cấp máu tủy xương vào ổ khớp giả, tạo cục máu đông giúp tái khởi động quá trình liền xương [1]
Chúng tôi gặp 2 bệnh nhân không có can xương (6,7%) Bảng 3cho thấy tổng số lượng tế bào CD34(+) trong khối TBGTXở 2bệnh nhânnày thấp hơn so với 28bệnh nhâncó can xươngcó ý nghĩa thống kê (p<0,05) Theo Hernigou, số lượng TBG trong tuỷ xương ghép cho bệnh nhân có ảnh hưởng tới kết quả liền xương [3]
V KẾTLUẬN
Đánh giá hiệu quả cho thấyquy trình ghép khối dịch TBGTX tự thânqua các đường hầmđểđiều trị khớp giả thân xương dài làquy trình đơn giản, hiệu quả cao với
tỷ lệ liền xương đạt 93,3%, thời gian nằm viện ngắn, an toàn, đặc biệt ưu điểm với những trường hợp gãy hở cũ, nguy cơ nhiễm trùng cao, sẹo mổ xấu, dính sát xương ,
độ nặng theo phân loại ổ khớp giả có tác động tới khả năng liền xương vàcần có thêm những nghiên cứu sâu hơn về vấn đề này
Tài liệu tham khảo
1 Pusitz ME, Davis EV , Bone-drilling in delayed union of
fractures,J Bone Joint Sur, 1944;26(3): 560-565.
2 Friedenstein AJ, Chailakhyan RK, Gerasimov UV.Bone
marrow osteogenic stem cells In vitro cultivation and
transplantation in diffusion chambers,Cell Tissue Kinet,
1987; 20: 263-272.
3 Hernigou P, Poignard A, Beaujean F, Rouard H
Percutaneous autologous bone-marrow grafting for
nonunions Influence of the number and concentration of
progenitor cells,J Bone Joint Surg2005; 87A: 1430-1437.
4 Nguyễn Mạnh Khánh, Nguyễn Thị Thu Hà, Nguyễn Tiến
Bình, Lý Tuấn Khải, Nguyễn Thanh Bình, Ngô Văn Toàn,
Nguyễn Tiến Quyết Ứng dụng tế bào gốc điều trị khớp giả thân xương dài, Việt Nam, Tạp chí Y học Việt nam2009; 353(1): 34-40.
5 Hernigou P, Mathieu G, Poignard A, Manicom O, Beaujean
F, Rourd H Percutaneous autologous bone-marrow grafting for nonunions Surgical technique, J Bone Joint Surg,2006; 88A(1): 322-327.