LATS Y HỌC - Nghiên cứu ứng dụng ghép tế bào gốc tủy xương điều trị khớp giả thân xương dài chi trên (FULL TEXT)

ĐẶT VẤN ĐỀ Khớp giả là hiện tượng xương gãy không được can hóa trong thời hạn thông thường. Thời hạn 6 tháng kể từ khi thực hiện điều trị kết xương ban đầu vẫn được coi là kinh điển với ổ gãy xương chi trên. Nếu quá thời hạn 6 tháng mà xương gãy vẫn chưa liền thì gọi là “Khớp giả”, thống kê cho thấy biến chứng chậm liền xương và khớp giả chiếm tỷ lệ 5-10% các gãy thân xương dài [72]. Việc điều trị khớp giả không đơn giản, có thể để 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 để điều trị khớp giả bao gồm phẫu thuật và không phẫu thuật với mục tiêu cuối cùng đem lại sự liền xương và phục hồi chức năng cho người bệnh. Các phương pháp điều trị nhìn chung đều giúp cố định vững chắc ổ khớp giả và tạo kích thích sinh học phát động quá trình liền xương. Ngày nay xu hướng trong điều trị khớp giả không những phải đạt liền xương mà còn phải ít xâm lấn, rút ngắn thời gian điều trị. Một trong các phương pháp tiên phong phẫu thuật ít xâm lấn là khoan tạo đường hầm qua ổ khớp giả kiểu Beck với mục đích tăng cấp máu tủy xương vào ổ khớp giả nhằm kích thích quá trình liền xương đã được Pusitz công bố năm 1944 [74]. Các nghiên cứu về tế bào gốc đã đạt được nhiều thành tựu cho thấy dòng tế bào gốc từ tủy xương tự thân có thể là nguồn cấy ghép quan trọng để điều trị các bệnh lý về xương khớp dựa trên tính đa năng của chúng (biến đổi thành các tế bào biệt hóa khác nhau) để hình thành và phát triển khối can xương. Năm 2016, Mahdi và cộng sự điều trị khớp giả xương dài cho 24 bệnh nhân bằng khoan ổ khớp giả với mũi khoan 4,5mm qua da từ nhiều hướng khác nhau, sau đó ghép 100ml dịch tủy xương tự thân cho kết quả liền xương 87,5%. Tác giả cho rằng dịch tủy xương và khoan ổ khớp giả là hai yếu tố tại chỗ quan trọng giúp liền xương ổ khớp giả [60], tuy nhiên việc ghép trực tiếp dịch tủy xương chưa qua xử lý cô đặc tế bào gốc với lượng dịch tủy xương lớn gây khó khăn trong quá trình ghép. Ở Việt Nam, Phạm Đăng Nhật và cộng sự tiêm 10ml dịch tủy xương cô đặc vào ổ chậm liền xương, khớp giả thân xương dài cho hiệu quả liền xương cao [86]. Nghiên cứu của Nguyễn Mạnh Khánh điều trị khớp giả thân xương dài bằng cách bơm vào ổ khớp giả khối tế bào gốc tủy xương là phương pháp điều trị ít xâm lấn cho kết quả liền xương 88,9% [11]. Tuy nhiên trong thực tế, cách tiêm trực tiếp vào ổ khớp giả có những điểm hạn chế do tổ chức xơ sợi tại chỗ nên khó có thể bơm vào ổ khớp giả và phải bơm với áp lực lớn làm cho dịch tế bào gốc tủy xương trào ra không theo ý muốn việc bơm khối dịch tủy xương vào ổ khớp giả là rất khó khăn do khe khớp giả bị lấp đầy các tổ chức xơ sợi nên thường phải bơm với áp lực lớn dễ gây tràn khối dịch ra ngoài da. Xuất phát từ thực tế trên chúng tôi kết hợp khoan tạo các đường hầm xuyên xương qua ổ khớp giả với ghép khối dịch tủy xương cô đặc có chứa tế bào gốc (gọi tắt là ghép dịch tế bào gốc tủy xương) nhằm phát huy hiệu quả của cả hai phương pháp là: Tạo khối máu đông tái khởi động quá trình liền xương và bơm khối dịch tế bào gốc tủy xương, qua những đường hầm này nhằm khuyếch tán tốt hơn dung dịch có chứa tế bào gốc trong ổ khớp giả và xung quanh để kích thích quá trình liền xương. Chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài : “ Nghiên cứu ứng dụng ghép tế bào gốc tủy xương điều trị khớp giả thân xương dài chi trên ” nhằm hai mục tiêu:  Xây dựng quy trình điều trị khớp giả thân xương dài chi trên bằng phương pháp khoan tạo các đường hầm xuyên xương qua ổ khớp giả và ghép khối dịch tế bào gốc tủy xương tự thân.  Đánh giá kết quả điều trị khớp giả thân xương dài chi trên bằng phương pháp khoan tạo các đường hầm xuyên xương qua ổ khớp giả và ghép khối dịch tế bào gốc tủy xương tự thân.

TrangTrang phụ bìa

Lời cam đoan

1.1.1 Sinh lý quá trình liền xương 31.1.2 Quá trình liền xương sau ghép xương tự thân 71.1.3 Quá trình liền xương sau ghép dịch tế bào gốc tủy

xương qua các đường hầm khoan xuyên xương qua ổ

1.2.1 Khái niệm chung khớp giả 91.2.2 Phân loại khớp giả 101.2.3 Các phương pháp chẩn đoán hình ảnh thường áp dụng

trong theo dõi diễn biến can xương tại ổ gãy 121.2.4 Các phương pháp điều trị khớp giả thân xương dài 14

giả thân xương dài 24

1.3.1 Tế bào gốc của tuỷ xương 241.3.2 Kỹ thuật lấy dịch tủy xương và tách chiết,

cô đặc tế bào gốc 281.3.3 Ứng dụng ghép tế bào gốc tuỷ xương cô đặc điều trị

khớp giả trên thế giới 291.3.4 Ứng dụng ghép tế bào gốc tuỷ xương điều trị khớp giả

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34

2.2.1 Thiết kế nghiên cứu 352.2.2 Phương pháp tiến hành khoan các đường hầm xuyên xương

qua ổ khớp giả và ghép dịch tế bào gốc tủy xương 362.2.3 Các bước thực hiện quy trình 382.2.4 Đánh giá kết quả 502.2.5 Phương pháp thu thập, xử lý số liệu 512.2.6 Đạo đức trong nghiên cứu 53

3.1.1 Đặc điểm lâm sàng nhóm bệnh nhân nghiên cứu 543.1.2 Đặc điểm dịch tuỷ xương 60

3.2.1 Bước chuẩn bị bệnh nhân 633.2.2 Bước chuẩn bị dịch ghép 643.2.3 Bước chuẩn bị vùng ghép và ghép dịch tế bào gốc tủy xương 65 3.2.4 Bước chăm sóc sau mổ và theo dõi 66

3.3 Kết quả điều trị 68

3.3.1 Diễn biến tại nơi lấy dịch tủy xương và nơi ghép dịch

tế bào gốc tủy xương 683.3.2 Kết quả liền xương và các yếu tố liên quan 683.3.3 Kết quả chung 733.3.4 Biến chứng trong quá trình điều trị và theo dõi 74

4.1.1 Đặc điểm lâm sàng nhóm bệnh nhân nghiên cứu 76

4.1.2 Đặc điểm dịch tuỷ xương 80

4.2 Bàn luận về xây dựng quy trình ghép tế bào gốc tủy xương qua

các đường hầm khoan xuyên xương qua ổ khớp giả điều trị khớp giả

4.2.1 Bước chuẩn bị bệnh nhân và dụng cụ 854.2.2 Bước chuẩn bị dịch ghép 864.2.3 Bước chuẩn bị vùng nhận ghép và ghép dịch tế bào gốc

tủy xương 89 4.2.4 Bước chăm sóc sau mổ và theo dõi 96

4.3.1 Diễn biến tại nơi lấy dịch tỷ xương và nơi ghép dịch tế

bào gốc tủy xương 100

4.3.2 Đánh giá kết quả liền xương và kết quả liên quan 100

4.3.3 Kết quả chung 112

4.3.4 Biến chứng trong quá trình điều trị và theo dõi 113

KẾT LUẬN 114

KIẾN NGHỊ 116

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI LUẬN ÁN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH SÁCH BỆNH NHÂN

BỆNH ÁN MINH HOẠ

STT Phần viết tắt Phần viết đầy đủ

7 BMP Bone morphogenetic proteins

8 CFU-F Colony forming unit fibroblastic

9 CD Cluster designation

10 DBM Demineralized bone matrix

11 FGF Fibroblast growth factor

12 HAP Hydroxyapatite

13 IGF Insulin-like growth factor

14 PDGF Platelet-derived growth factor

15 TCP Tricalcium phosphate

16 TGF Transforming growth factor

STT Tiếng Việt Tiếng Anh

3 Protein hình thái xương Bone morphogenetic proteins

4 Màn huỳnh quang tăng sáng C-arm

5 Dòng điện xung cảm ứng do điện

trường xung cao tần tạo ra

Capacitive coupling

6 Đơn vị tạo cụm nguyên bào sợi Colony forming unit fibroblastic

7 Protein bề mặt tế bào gốc Cluster designation

8 Tế bào đa năng tạo cụm dòng tủy CFU-Gemm

9 Đơn vị tạo cụm lympho bào Colony forming unit lymphoid

10 Chụp cắt lớp vi tính CTscanner

11 Chất nền xương cứng đã khử

khoáng

Demineralized cortical bone matrix

12 Tế bào tiền thân tạo xương Determinal osteogenic precursor

cells

13 Dòng điện một chiều Direct electrical current

14 Yếu tố phát triển nguyên bào sợi Fibroblast growth factor

15 Điện xung cảm ứng do từ trường

tạo ra

Inductive coupling

16 Ghép xương giữ nguyên cấu trúc

xương

Inlay

17 Yếu tố phát triển dạng insulin Insulin-like growth factor

18 Tế bào gốc đa năng Multipotent stem cells

19 Ghép xương phủ lên bề mặt xương Onlay

20 Nguyên bào xương Osteoprogenitor cell

23 Các tế bào quanh mạch Pericyte

24 Đặc tính áp điện Piezoelectrique

25 Yếu tố phát triển nguồn gốc tiểu

cầu

Platelet-derived growth factor

26 Tế bào gốc vạn năng Pluripotent stem cells

27 Hiện tượng tăng tốc vùng Regional acceleratory phenomenon

28 Yếu tố phát triển chuyển dạng β Transforming growth factor β

3.8 Số lượng tế bào dịch tủy xương sau khi tách 623.9 Số lượng tế bào dịch tuỷ xương trước và sau khi khi tách 623.10 Phương pháp vô cảm 643.11 Đường kính mũi khoan và loại xương có ổ khớp giả 653.12 Thời gian phẫu thuật 663.13 Thời gian theo dõi 673.14 Kết quả liền xương liên quan với phần mềm 703.15 Kết quả liền xương liên quan với phân loại khớp giả 71

Biểu đồ Tên biểu đồ Trang

3.1 Phân bố bệnh nhân theo giới 543.2 Phân bố bệnh nhân theo tuổi 553.3 Phân bố bệnh nhân theo nguyên nhân chấn thương 553.4 Vị trí ổ khớp giả thân xương dài chi trên 563.5 Tình trạng phần mềm xung quanh ổ khớp giả 563.6 Phân loại khớp giả theo Weber & Cech 58

Hình Tên hình Trang

1.1 Khớp giả phì đại 111.2 Khớp giả teo đét 121.3 Hình ảnh chụp cắt lớp vi tính 131.4 Phương pháp dùng xung trường điện từ không xâm lấn 151.5 Phương pháp ghép xương onlay 161.6 Phương pháp ghép xương inlay 161.7 Ghép xương bằng chốt xương mác bên trong để điều trị khớp

giả xương cánh tay

17

1.8 Kỹ thuật bóc vỏ xương 181.9 Ghép TBG tủy xương dưới màn huỳnh quang tăng sáng 191.10 Phương pháp khoan tạo đường hầm kiểu Beck 211.11 Phương pháp khoan tạo đường hầm trên một bình diện 231.12 Khả năng biệt hóa đa dòng của tế bào gốc trung mô 272.1 Dụng cụ để lấy dịch tuỷ xương chậu 392.2 Gây tê tủy sống 402.3 Bệnh nhân nằm sấp để lấy dịch tủy xương 402.4 Lấy dịch tuỷ xương chậu 412.5 Đưa dịch tuỷ xương vào các ống Falcon 432.6 Bảo quản và vận chuyển khối dịch TBG tủy xương sau tách 45

xương quay tay trái với C-arm

2.8 Vị trí khoan các đường hầm xuyên xương qua ổ khớp giả 473.1 Bệnh nhân số 12 693.2 Bệnh nhân số 20 693.3 Bệnh nhân số 25 70

ĐẶT VẤN ĐỀ

Khớp giả là hiện tượng xương gãy không được can hóa trong thời hạn thôngthường Thời hạn 6 tháng kể từ khi thực hiện điều trị kết xương ban đầu vẫn đượccoi là kinh điển với ổ gãy xương chi trên Nếu quá thời hạn 6 tháng mà xương gãyvẫn chưa liền thì gọi là “Khớp giả”, thống kê cho thấy biến chứng chậm liền xương

và khớp giả chiếm tỷ lệ 5-10% các gãy thân xương dài [72] Việc điều trị khớp giảkhông đơn giản, có thể để lại nhiều di chứng nặng nề, thậm chí cắt cụt chi, đặc biệtvới những trường hợp có phần mềm xấu, tiền sử nhiễm trùng, khuyết xương hoặcdiện gãy teo đét

Có nhiều phương pháp để điều trị khớp giả bao gồm phẫu thuật và khôngphẫu thuật với mục tiêu cuối cùng đem lại sự liền xương và phục hồi chức năngcho người bệnh Các phương pháp điều trị nhìn chung đều giúp cố định vững chắc

ổ khớp giả và tạo kích thích sinh học phát động quá trình liền xương Ngày nay xuhướng trong điều trị khớp giả không những phải đạt liền xương mà còn phải ít xâmlấn, rút ngắn thời gian điều trị Một trong các phương pháp tiên phong phẫu thuật ítxâm lấn là khoan tạo đường hầm qua ổ khớp giả kiểu Beck với mục đích tăng cấpmáu tủy xương vào ổ khớp giả nhằm kích thích quá trình liền xương đã đượcPusitz công bố năm 1944 [74] Các nghiên cứu về tế bào gốc đã đạt được nhiềuthành tựu cho thấy dòng tế bào gốc từ tủy xương tự thân có thể là nguồn cấy ghépquan trọng để điều trị các bệnh lý về xương khớp dựa trên tính đa năng của chúng(biến đổi thành các tế bào biệt hóa khác nhau) để hình thành và phát triển khối canxương Năm 2016, Mahdi và cộng sự điều trị khớp giả xương dài cho 24 bệnhnhân bằng khoan ổ khớp giả với mũi khoan 4,5mm qua da từ nhiều hướng khácnhau, sau đó ghép 100ml dịch tủy xương tự thân cho kết quả liền xương 87,5%.Tác giả cho rằng dịch tủy xương và khoan ổ khớp giả là hai yếu tố tại chỗ quan

trọng giúp liền xương ổ khớp giả [60], tuy nhiên việc ghép trực tiếp dịch tủy xươngchưa qua xử lý cô đặc tế bào gốc với lượng dịch tủy xương lớn gây khó khăn trongquá trình ghép Ở Việt Nam, Phạm Đăng Nhật và cộng sự tiêm 10ml dịch tủyxương cô đặc vào ổ chậm liền xương, khớp giả thân xương dài cho hiệu quả liềnxương cao [86] Nghiên cứu của Nguyễn Mạnh Khánh điều trị khớp giả thânxương dài bằng cách bơm vào ổ khớp giả khối tế bào gốc tủy xương là phươngpháp điều trị ít xâm lấn cho kết quả liền xương 88,9% [11] Tuy nhiên trong thực

tế, cách tiêm trực tiếp vào ổ khớp giả có những điểm hạn chế do tổ chức xơ sợi tạichỗ nên khó có thể bơm vào ổ khớp giả và phải bơm với áp lực lớn làm cho dịch tếbào gốc tủy xương trào ra không theo ý muốn việc bơm khối dịch tủy xương vào ổkhớp giả là rất khó khăn do khe khớp giả bị lấp đầy các tổ chức xơ sợi nên thườngphải bơm với áp lực lớn dễ gây tràn khối dịch ra ngoài da

Xuất phát từ thực tế trên chúng tôi kết hợp khoan tạo các đường hầm xuyênxương qua ổ khớp giả với ghép khối dịch tủy xương cô đặc có chứa tế bào gốc (gọitắt là ghép dịch tế bào gốc tủy xương) nhằm phát huy hiệu quả của cả hai phươngpháp là: Tạo khối máu đông tái khởi động quá trình liền xương và bơm khối dịch

tế bào gốc tủy xương, qua những đường hầm này nhằm khuyếch tán tốt hơn dungdịch có chứa tế bào gốc trong ổ khớp giả và xung quanh để kích thích quá trình

liền xương Chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài : “ Nghiên cứu ứng dụng ghép

tế bào gốc tủy xương điều trị khớp giả thân xương dài chi trên ” nhằm hai mục

tiêu:

 Xây dựng quy trình điều trị khớp giả thân xương dài chi trên bằng

phương pháp khoan tạo các đường hầm xuyên xương qua ổ khớp giả và ghép khối dịch tế bào gốc tủy xương tự thân.

 Đánh giá kết quả điều trị khớp giả thân xương dài chi trên bằng phương

pháp khoan tạo các đường hầm xuyên xương qua ổ khớp giả và ghép khối dịch tế bào gốc tủy xương tự thân.

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN

1.1 Sinh lý quá trình liền xương

1.1.1 Sinh lý quá trình liền xương

Quá trình liền xương là một quá trình phức tạp liên quan tới nhiều yếu tố từmức phân tử, tế bào, vùng tổn thương tới toàn cơ thể [26] Phẫu thuật viên chấnthương chỉnh hình cần am hiểu thấu đáo quá trình này để có những điều chỉnh phùhợp đưa tới kết quả liền xương tốt

Về tổ chức học, quá trình liền xương bình thường diễn ra qua 4 giai đoạnnhư sau [5], [25], [63]

- Giai đoạn đầu còn gọi là pha viêm: Xuất hiện ngay sau khi xương gãy

giai đoạn này kéo dài trong thời gian 3 tuần với đỉnh điểm là ngày thứ 3 tới ngàythứ 5 sau chấn thương

Lực tác động làm gãy xương sẽ đồng thời làm tổn thương cả 2 hệ thống cấpmáu của màng xương và tủy xương dẫn tới hoại tử các tế bào tại ổ gãy, các tế bàonày sẽ giải phóng các yếu tố hoạt hóa thành mạch gây tăng quá trình giãn mạch vàthẩm thấu thành mạch Quá trình này làm tăng lưu lượng máu tới ổ gãy và đỉnhđiểm là 2 tuần sau chấn thương Trên nền của cục máu đông hình thành từ các tếbào viêm, các nguyên bào sợi xuất hiện tạo ra collagen dần thay thế cục máu đôngbằng tổ chức hạt

Hiện tượng tăng tốc vùng (RAP: regional acceleratory phenomenon): được

mô tả lần đầu trong y văn bởi Frost năm 1983 [101] Khoảng 3% ca gãy xươngkhông có hiện tượng này và dẫn đến không liền xương Nếu chỉ dựa vào cácnguyên bào xương sẵn có tại ổ gãy thì phải cần từ 200-1000 năm để xương liền,trong khi đó các tế bào chỉ sống từ 2 đến 3 tháng Vì vậy, cần phải có một cơ chế

thu hút các tế bào gốc và tiền thân, đảm bảo quá trình nhân lên và biệt hoá chúngthành tạo cốt bào, huỷ cốt bào, kiểm soát sự khoáng hoá, sửa chữa hình thể can vàcuối cùng là hồi phục hình thể xương Quá trình này được khởi động bởi những tínhiệu chưa được biết rõ và bắt đầu ngay sau khi gãy xương, đạt cực đại giữa thángthứ 1-2 và kết thúc vào khoảng tháng thứ 6-24 hoặc muộn hơn

Thu hút tế bào gốc và tế bào tiền thân: Giai đoạn này diễn ra trong 8 giờ

đầu Theo Nakahara trong dịch tuỷ xương và màng xương có sẵn những tế bào tiềnbiệt hoá, khi gãy xương các tế bào này sẽ biệt hoá thành các tế bào sinh xương đểtạo can [69] Theo Lindholm (1980), các tế bào gốc và tiền thân chỉ là tế bào bìnhthường, không có đặc tính tạo xương nhưng khi có những kích thích phù hợpchúng được cảm ứng và trở thành các tế bào sinh xương [59] Trueta (1974) lại chorằng những tế bào nội mạc của mạch máu bị đứt do gãy xương là tế bào tiền thân[92] Theo Friedenstein, trong dịch tuỷ xương có những tế bào tiền thân tạo xương(DOPC: determinal osteogenic precursor cells) [40] Theo Meyrueis và Cazenave(2004), tế bào gốc có nguồn gốc từ dịch tuỷ xương và sau chấn thương có sự nhânlên của tế bào trung mô đa hình thái trong dịch tuỷ xương tại ổ gãy [101]

Quá trình cảm ứng tạo xương diễn ra tại dịch tuỷ xương và màng xương Sốlượng tế bào tiền thân ở dịch tuỷ xương khá ít: 1/100.000 tế bào có nhân TheoHernigou, thiếu hụt số lượng tế bào gốc và tế bào tiền thân ở dịch tuỷ xương dườngnhư có vai trò hình thành nên khớp giả [100] Do vậy, trong nhiều trường hợpchậm liền xương, khớp giả một số tác giả đề xuất ghép dịch tuỷ xương tự thân đơnthuần hoặc phối hợp để kích thích quá trình liền xương

Di chuyển tế bào: Tế bào tiền thân chưa biệt hoá sẽ di chuyển tới ổ gãy.

Những yếu tố hoá học được giải phóng từ những tế bào hoại tử kích thích sự dichuyển này

Sinh sản tế bào: Các tế bào tiền thân không tồn tại đơn lẻ mà tạo thành

những cụm tế bào và bám vào để sinh sản Mỗi cụm tế bào từ một tế bào ban đầu

được gọi là đơn vị tạo cụm nguyên bào sợi (CFU-F: colony forming unitfibroblastic) [38]

Theo Mizuno và cộng sự (1990) thì các tế bào bị tổn thương khi gãy xươngnhanh chóng giải phóng nhiều chất hoá học Trong số này đáng kể nhất là các chấtphân bào tác động lên tế bào tiền thân và khiến chúng nhanh chóng nhân lên, đặcbiệt là PDGF (yếu tố phát triển nguồn gốc tiểu cầu) và TGF-β (yếu tố phát triểnchuyển dạng β) được tiết ra từ tiểu cầu Quá trình phân bào bắt đầu khoảng 8 giờ

và đạt mức cao nhất 24 giờ sau chấn thương [64]

Biệt hoá tế bào: Các yếu tố cảm ứng xương là những yếu tố lý sinh và hoá

sinh chịu trách nhiệm cảm ứng, biệt hoá các tế bào tiền thân thành những tế bào cókhả năng tạo xương Các yếu tố cảm ứng xương hoá học được biết đến là TGF-β,PDGF, FGF (yếu tố phát triển nguyên bào sợi), IGF (yếu tố phát triển dạnginsulin), BMP (protein di truyền hình thái xương) [22], [91] Đây là cơ sở để nhiềutác giả bổ sung các yếu tố này trong điều trị chậm liền xương, khớp giả

- Giai đoạn hai là giai đoạn tạo can xương: Diễn ra từ 1 đến 4 tháng, gồm

hai giai đoạn như sau:

+ Hình thành can xương mềm: Diễn ra trong 1- 3 tuần đầu trong giai đoạn

này hình thành nhiều các mạch máu tân tạo được tạo ra bởi các tế bào gốc tủyxương Các tế bào gốc này xâm nhập vào vùng tổn thương và biệt hóa tùy thuộcvào điều kiện tại chỗ: nồng độ oxy tổ chức, sức căng giãn và các yếu tố kích thíchphát triển tại chỗ (GF)

Sức căng giãn tại chỗ sẽ hoạt hóa tế bào gốc sinh các nguyên bào sợi Ởnhững nơi có nồng độ oxy thấp và căng giãn thường xuyên các tế bào gốc sẽ tạocác nguyên bào sụn, sau đó các can sụn sẽ tạo cầu nối giữa hai đầu xương gãy,cũng chính các can sụn này sẽ làm giảm độ căng giãn và đưa tới sự liền xương

Nguyên bào xương sẽ tăng sinh nhanh chóng ở môi trường giàu oxy và ít bịcăng giãn cơ học, những vùng này tạo nên can xương cứng trực tiếp

Can xương mềm được tạo ra nhờ sự biến đổi từ tổ chức hạt sang tổ chứccanxi hoá tạm thời, bao gồm các nguyên bào xương và nguyên bào sụn cùng hệthống các sợi collagen Các nguyên bào xương và nguyên bào sụn tổng hợp cácchất gian bào dạng xương và sụn Sự khoáng hoá can mềm xuất hiện đầu tiên ở chỗtiếp giáp giữa các đầu xương gãy, tuần tự từ đầu này sang đầu kia của ổ gãy chođến khi hai đầu xương gãy được nối liền nhau Can ở giai đoạn này rất mềm và dễgãy [35].

+ Hình thành can xương cứng: Thường bắt đầu từ tháng thứ 3 sau khi gãy

xương Can xương mềm tiếp tục phát triển, các tế bào sụn cùng hệ thống sợicollagen lắng đọng canxi tạo môi trường cho các tế bào gốc đi vào biến đổi thànhcác nguyên bào xương, các tế bào này biến đổi sụn đã khoáng hóa thành các bèxương cứng sắp xếp dọc theo các vi quản Sự cốt hoá tạo thành các bè xương cứngđảm bảo nối liền ổ gãy vững chắc

- Giai đoạn ba là giai đoạn sửa chữa hình thể can: Xương Havers thích

hợp được định hướng thay thế can xương cứng (quá trình này kéo dài từ một đếnvài năm, trả lại cho xương cấu trúc tổ chức học bình thường) Dưới sự tác động củacác lực cơ học tổ chức can xương tại đây có sự thay đổi về hình thể để thích hợpvới chức năng của xương Sự sửa chữa được thực hiện bởi các đơn vị tái tạo xươnggồm có các huỷ cốt bào và tạo cốt bào và diễn ra theo một trình tự được lặp đi lặplại [5], [63]

- Giai đoạn hồi phục hình thể xương như ban đầu: Chỉ có ở trẻ em, kéo

dài từ một đến nhiều năm, hình thể xương phục hồi hoàn toàn Giai đoạn này liênquan đến sự chỉnh sửa hình thể chung của xương, giúp cho xương trở lại hình thểban đầu của nó, ống tuỷ được tái lập, những chỗ lồi lõm trên bề mặt của xươngđược sửa chữa

Các biến đổi về mặt sinh hoá học cũng đồng thời diễn ra Tại vùng ổ gãyxuất hiện các chất trung gian hoá học như histamine, acetylcholine làm giãn mạch,

giảm chất calcium ở hai đầu xương gãy khiến xương bị thưa loãng Nhiều menphotphataza cũng xuất hiện tại ổ gãy có tác dụng cầm giữ chất calcium để tạothành can ở vùng ổ gãy Hai quá trình đồng và dị hoá này diễn ra song song, dầndần quá trình đồng hoá chiếm ưu thế Về phương diện thăng bằng kiềm toan, trongvòng 2 tuần đầu pH toan tính dần trở về bình thường rồi chuyển sang kiềm tính.Nếu ổ gãy được nắn chỉnh và cố định tốt thì pH tại ổ gãy sẽ chuyển sang kiềm tínhnhanh hơn, tạo điều kiện cho quá trình thành lập can xương Ngược lại, pH toan sẽgây đau kéo dài và làm chậm quá trình hình thành can.

Trên lâm sàng và X quang, tương ứng với giai đoạn viêm và hình thành tổchức hạt, biểu hiện bằng sưng, nóng, đỏ, đau, giảm dần sau 7-10 ngày, X quangcác đầu xương gãy vẫn sắc cạnh chưa có biến đổi gì Tương ứng với giai đoạn hìnhthành can mềm, lâm sàng không còn cử động bất thường tại ổ gãy, X quang cácđầu gãy không còn sắc cạnh, bắt đầu xuất hiện can cầu, dần dần can xương pháttriển tạo thành một cầu can nối liền hai đầu gãy, tuy nhiên khe gãy vẫn còn rõ.Tương ứng với giai đoạn can xương cứng, lâm sàng sờ thấy rõ khối can, không còn

cử động bất thường, không còn đau tại ổ gãy, X quang có hình ảnh khối can xương

to chắc nối liền hai đầu gãy, không còn khe giãn cách [5], [10]

1.1.2 Quá trình liền xương sau ghép xương tự thân

Kỹ thuật ghép xương lần đầu tiên được bác sỹ Job Van Meekeren người HàLan tiến hành vào năm 1668 (trích theo [21]) Cho đến nay ghép xương được ứngdụng rộng rãi trong chấn thương chỉnh hình, với các chất liệu xương tự thân,xương đồng loại và dị loại, …

Cuối thế kỷ XIX, hai phẫu thuật viên Barth A và Curtis B.F đã cùng pháttriển ghép xương trong lâm sàng Barth A mô tả sự hấp thu xương ghép đã bị hoại

tử do mất nguồn mạch nuôi và sự hình thành xương mới từ xương còn đang sốngxung quanh xương ghép Curtis B.F cho rằng hệ thống ống Haver của xương ghép

như là những ống dẫn tạo thuận lợi cho mô hạt xâm nhập và phát triển vào Tiếp

đó, trên nền mô mới thay thế xương ghép, sự cốt hóa diễn ra nhanh chóng [5]

Năm 1914, Gallie W.E nghiên cứu trên thực nghiệm cho thấy mảnh xươngghép tự thân đạt liền xương phải qua ba giai đoạn tuần tự (trích theo [12]):

1 Thành mảnh xương hoại tử vô khuẩn

2 Hình thành mạch tân tạo trong mảnh ghép

3 Xương hoại tử tiêu đi, xương mới hình thành nhờ có sự xâm nhập tế bàoxương vào mảnh ghép theo các mạch máu tân tạo

Năm 1914, Phemister đã mô tả sự xâm nhập hình thành xương mới trực tiếpvào trong xương ghép Các dải bè xương của xương ghép bị hoại tử do mất mạchnuôi, tiếp sau đó là sự lắng đọng xương mới Quá trình này được tác giả gọi là quátrình “thay thế dần dần” (trích theo [12])

1.1.3 Quá trình liền xương sau ghép tế bào gốc tủy xương qua các đường hầm khoan xuyên xương qua ổ khớp giả

Phương pháp ghép xương được áp dụng trong điều trị khớp giả thân xươngdài từ những năm cuối thế kỷ XIX, Mckibbin (1978) cho rằng tổ chức khớp giả làmột tổ chức bệnh lý vì vậy việc điều trị phải đảm bảo lấy bỏ hết tổ chức xơ, khoanthông ống tủy và kích thích tạo xương bằng ghép xương tự thân [63] Ngày nayquá trình liền xương đã được chia thành bốn giai đoạn: Giai đoạn đầu (pha viêm),giai đoạn tạo can xương, giai đoạn sửa chữa hình thể can và giai đoạn phục hồihình thể xương Khớp giả sẽ hình thành trong giai đoạn tạo can xương nếu như ổgãy không được cố định vững chắc, liên tục và đủ thời gian dẫn đến không biệt hóađược tổ chức xơ sụn bắc cầu qua ổ gãy để biến thành can xương cứng TheoLindholm và cộng sự thì khớp giả là kết quả của quá trình thoái hóa lớp sụn hyalingiữa hai đầu xương gãy [59] Như vậy tổ chức xơ sợi và sụn vùng khớp giả đượchình thành trong giai đoạn tạo can xương mềm (tạo mô xơ và sụn, biệt hóa các tếbào tiền thân thành các tạo cốt bào và nguyên bào sụn) của ổ gãy nhưng vì một lý

do nào đó không tiếp tục hình thành can xương cứng và ngày càng có sự thoái hóa

tổ chức sụn ở trung tâm ổ gãy

Nhiều nghiên cứu gần đây cho thấy nếu chúng ta bổ sung các tế bào gốc vào

ổ chậm liền xương và khớp giả sẽ làm tăng tỉ lệ liền xương [10], [11]

Từ những cơ sở trên chúng tôi tiến hành ghép TBG tủy xương tự thân quacác đường hầm xuyên xương qua ổ khớp giả với mục đích sau:

- Khoan đường hầm tạo ổ máu đông phát động lại quá trình liền xương, “quá

trình tăng tốc vùng” (RAP), cung cấp các tế bào tủy xương, tạo các đườnghầm giúp khối tế bào gốc dễ dàng xâm nhập và phát tán trong ổ khớp giả vàxung quanh

- Bơm khối tế bào gốc tự thân vào ổ KG và xung quanh qua các đường hầm

cung cấp một lượng dồi dào các tế bào tiền thân có thể biệt hóa thành tạo cốtbào và nguyên bào sụn để tái khởi động quá trình liền xương

Bên trong ổ khớp giả khối máu tụ kích thích quá trình viêm, các tế bào tiết

ra các Cytokin kích thích các mao mạch tân tạo phát triển vào ổ xơ sụn [40]

1.2 Đại cương về khớp giả thân xương dài

1.2.1 Khái niệm khớp giả

- Khớp giả là một biến chứng muộn của gãy xương, trong đó hai đầu gãykhông gắn lại với nhau bằng một khối can xương mà thay vào đó là tổ chức xơ sợi

- Theo Merle d’Aubigne và Tubiana (1958) khớp giả là tình trạng ổ gãy đãquá hai lần thời gian liền xương bình thường mà trên phim X-quang chưa có canxương, trên lâm sàng còn cử động bất thường nhưng không gây đau [trích theo 8]

1.2.2 Phân loại khớp giả

Có nhiều phân loại khớp giả khác nhau trên lâm sàng [10]

- Phân loại theo tổ chức học:

+ Khớp giả chặt: là khớp giả nhưng hai đầu gãy sít lại gần nhau (khoảngcách giữa hai đầu xương < 0,5 cm) Đối với loại này thường không tìm thấy dấuhiệu cử động bất thường hoặc cử động bất thường rất kín đáo tại ổ gãy.

+ Khớp giả thực thụ: Là tình trạng ổ khớp giả có cử động bất thường rõ vìđược nối với nhau bằng tổ chức sụn xơ và một khoảng giãn cách

+ Khớp giả mất đoạn xương: Có thể do mất xương ngay từ khi chấn thươnghoặc khi xử trí kỳ đầu phẫu thuật viên đã lấy bỏ các mảnh xương rời lớn hoặc docắt đoạn xương viêm hoại tử trong xử trí ổ gãy bị viêm xương tuỷ xương hoặc doquá trình viêm làm tiêu đi một đoạn xương

- Phân loại theo vi khuẩn học:

+ Khớp giả vô khuẩn

+ Khớp giả nhiễm khuẩn

+ Khớp giả nhiễm khuẩn đã ổn định: Hết viêm rò trên 6 tháng

- Phân loại theo tình trạng phần mềm:

+ Khớp giả có phần mềm tốt

+ Khớp giả có phần mềm xấu: Viêm rò, sẹo xấu, sẹo loét, sẹo dính xương

- Phân loại khớp giả thân xương dài của Weber và Cech (1976): Là phân

loại khớp giả được đề cập nhiều nhất trong y văn Theo tác giả, tùy theo mức độphát triển của đầu xương trên phim X quang, có thể chia thành hai loại: loại phì đại

+ Khớp giả kiểu “móng ngựa” – C2: Hình thể đầu gãy xương vừa và phì đạivừa phải, thường gặp sau cố định không vững chắc mức độ trung bình bằng nẹpvít, đầu xương gãy có ít can không đủ để liền và có thể có tổ chức xơ.

+ Khớp giả thiểu dưỡng – C3: Không có dấu hiệu can xương, thường gặpsau gãy di lệch nhiều, các mảnh gãy xa nhau hoặc cố định bên trong mà đặt lại diệngãy không tốt

Hình 1.1 Khớp giả phì đạiC1- kiểu chân voi, C2- kiểu móng ngựa, C3- thiểu dưỡng

* Nguồn: theo Kevin B C (2012) [56]

- Loại teo đét hoặc vô mạch: Không do phản ứng sinh học, nghiên cứu bằngstrontium 85 cho thấy rất ít mạch nuôi dưỡng đầu xương gãy

+ Khớp giả có mảnh hình nêm xoắn – C4: Mạch nuôi mảnh ở giữa kém hoặckhông có, mảnh này chỉ liền với một đầu xương gãy, thường gặp trong điều trị kếtxương bằng nẹp vít

+ Khớp giả nhiều mảnh vụn – C5: Một hoặc nhiều mảnh xương ở giữa vỡnát và hoại tử tiêu đi, trên phim X quang không thấy dấu hiệu nào của can xương

C1 C2 C3

+ Khớp giả mất đoạn xương – C6: Đầu diện gãy xương vẫn sống nhưngkhông thể liền xương qua chỗ khuyết được, dần dần diện gãy trở nên thiểu dưỡng,thường xảy ra sau gãy hở, lấy bỏ xương chết trong viêm xương hoặc cắt đoạnxương do u.

+ Khớp giả teo đét – C7: Thường xảy ra khi mất mảnh ở giữa và xuất hiện tổchức sẹo không có khả năng tạo xương, diện gãy trở nên loãng và thiểu dưỡng

Hình 1.2 Khớp giả teo đét C4- có mảnh xoắn, C5- nhiều mảnh vụn, C6- khuyết xương, C7- teo nhỏ

* Nguồn: Theo Kevin B C (2012) [56]

1.2.3 Các phương pháp chẩn đoán hình ảnh thường áp dụng trong theo dõi diễn biến can xương tại ổ gãy xương

1.2.3.1 Chụp X-quang thường quy

Chụp X-quang thường quy cho thấy: Hình ảnh X-quang bình thường của

xương, xương gãy, tình trạng thưa xương, đặc xương, tiêu xương hay phì đạixương (hình thể khối can), Đa số các trường hợp, X-quang thường quy thẳng vànghiêng đã đủ để chẩn đoán và theo dõi tình trạng can xương ổ khớp giả Liềnxương khi có hình ảnh can xương ít nhất 3/4 thành xương trên phim thẳng vànghiêng [43]

Trong điều trị các thầy thuốc chủ yếu dựa vào triệu chứng lâm sàng và hìnhảnh X-quang thường quy để đánh giá mức độ liền xương, chẩn đoán khớp giả và từ

đó đưa ra chỉ định điều trị

1.2.3.2 Chụp cắt lớp vi tính

Chụp X-quang tiêu chuẩn có một số hạn chế trong việc đánh giá tình trạng ổkhớp giả đặc biệt, với những ổ khớp giả có đường gãy chéo vát hoặc ổ khớp giảcòn dụng cụ kết xương dễ bị che khuất khó đánh giá tình trạng can xương của diệngãy, đặc biệt với những ổ khớp giả chặt sau kết hợp xương mà triệu chứng lâmsàng nghèo nàn như đau ít mơ hồ, không có cử động bất thường tại vị trí ổ khớpgiả Với những trường hợp này chụp cắt lớp vi tính (CTscanner) rất hữu dụng trongviệc đánh giá tình trạng can xương tại vị trí ổ KG [23] Chụp cắt lớp vi tính cònđánh giá tốt tình trạng tạo cầu can với các lớp cắt ngang và dựng hình: Trong ổkhớp giả cầu can thường nhỏ hơn 5% chu vi diện gãy trên lát cắt ngang, với các ổkhớp giả đã có liền xương chụp cắt lớp vi tính cho thấy cầu can trên 25% chu vidiện gãy

Hình 1.3 Hình ảnh chụp cắt lớp vi tính

A,D : Hình ảnh X-quang B: không có cầu can ở vị trí ổ KG sau mổ

D: Cầu can trên 60% sau 6 tháng điều trị

* Nguồn: theo Mark R B (2003)[23]

Không những thế chụp cắt lớp vi tính còn cho thấy diễn biến can xương của

ổ khớp giả với các phim chụp liên tiếp nhiều thời điểm, và đặc biệt chụp cắt lớp vitính đánh giá rất tốt những ổ khớp giả lỏng thực thụ (tình trạng xơ sụn đầu xương,dịch trong ổ khớp giả, cầu can xương, tình trạng phần mềm, ), với chụp cắt lớp vitính có dựng hình còn đánh giá được các biến dạng lệch trục xoay của chi có ổkhớp giả [23]

1.2.3.3 Một số phương pháp chẩn đoán hình ảnh khác

- Chụp xạ hình xương: chủ yếu đánh giá tình trạng mạch nuôi của vùng khớpgiả và phần mềm xung quanh từ đó gián tiếp đánh giá sự hình thành can xươngmới trong ổ khớp giả

- Chụp cộng hưởng từ hạt nhân: Đánh giá tốt với những ổ khớp giả lỏng lẻo

và khớp giả thực thụ, đánh giá phần mềm xung quanh tốt, tuy nhiên chi phí cao,thời gian chụp kéo dài và hạn chế với những trường hợp còn phương tiện kếtxương kim loại nên ít được sử dụng để đánh giá can xương sau mổ trên lâm sàng

1.2.4 Các phương pháp điều trị khớp giả thân xương dài

Điều trị hiệu quả ổ khớp giả cần đảm bảo các nguyên tắc sau [99]:

- Cố định vững chắc ổ gãy để tạo thuận lợi cho quá trình liền xương

- Kích thích được quá trình liền xương ổ khớp giả

- Chỉ can thiệp khi phần mềm xung quanh ổ KG đảm bảo che phủ tốt

1.2.4.1 Điều trị bảo tồn

+ Kéo dài thời gian để các phương tiện cố định: Bột, khung cố định ngoại

vi, nẹp vít, Tuy nhiên hiện nay các tác giả đều nhận thấy việc kéo dài thời gian

cố định cũng ít giá trị trong việc liền xương của ổ khớp giả, mặt khác gây các biếnchứng như cứng khớp, teo cơ,

+ Kích thích điện

Fukada là tác giả đầu tiên báo cáo đặc tính áp điện (piezoelectrique) củaxương [82] Trên lâm sàng có 3 dạng kích thích điện thường dùng [2]:

- Dòng điện một chiều (Direct electrical Current)

- Dòng điện xung cảm ứng do điện trường xung cao tần tạo ra (CapacitiveCoupling)

- Điện xung cảm ứng do từ trường tạo ra (Inductive Coupling)

Hình 1.4 Phương pháp dùng xung trường điện từ không xâm lấn

* Nguồn: theo Bassett C.A (1981)[19]

Theo Phieffer và cộng sự, mặc dù có bằng chứng cho thấy can xuất hiện sớmkhi kích thích điện nhưng rất khó thấy sự khác biệt khi áp dụng phương pháp này.Phương pháp xâm lấn duy nhất cho phép vận động sớm cũng phải cần tối thiểu 2can thiệp và tỷ lệ thành công cũng thấp hơn so với ghép xương đơn thuần [73]

+ Sóng siêu âm

Theo Rubin và cộng sự (2001) thì sóng siêu âm được sử dụng có cường độthấp từ 1-3 W/cm² tác động vào ổ gãy là nơi có mật độ thấp hơn so với các đầuxương, kích thích cơ học các tế bào đang trong quá trình biệt hoá và sinh sản Tácgiả nghiên cứu thực nghiệm cho thấy sóng siêu âm làm tăng ion canxi vào các tế

bào xương, sụn và kích thích nhiều yếu tố tác động tới quá trình liền xương nhưIGF và TGF Mặt khác sóng siêu âm cường độ thấp tăng tạo can mềm, cốt hoá sụncũng như tạo xương [81]

Điều trị bảo tồn thường thu được kết quả rất hạn chế và hiện nay hầu nhưkhông sử dụng trên lâm sàng để điều trị khớp giả thân xương dài

 Phương pháp ghép xương kinh điển: Phổ biến nhất vẫn là phương pháp ghépxương kiểu Inlay và onlay kết hợp với kết xương vững chắc với nẹp vít hoặcđinh nội tủy [24], [56].

Hình 1.5 Phương pháp ghép xương “onlay”

* Nguồn: theo Kevin B C (2012) [56]

Hình 1.6 Phương pháp ghép xương kiểu "Inlay"

* Nguồn: theo Kevin B C (2012) [56]

 Ghép xương bên trong bằng chốt xương: Mảnh ghép chốt xương nội tủy

thường sử dụng là một đoạn xương mác tự thân, hoặc mảnh xương cứng,hoặc cũng có thể dùng xương ghép đồng loại Hiện nay ít sử dụng trên lâmsàng do nhược điểm chính là kỹ thuật khó, tàn phá nguồn nuôi dưỡng từ tủyxương và làm cho sự liên kết giữa hai đầu xương ghép khó khăn hơn

Hình 1.7 Ghép xương bằng chốt xương mác bên trong để điều trị khớp giả

chắc Có thể tiến hành bóc vỏ xương đơn thuần khi khớp giả phì đại nhưngcần ghép thêm xương xốp khi khuyết xương Trong trường hợp khớp giảnhiễm trùng, có thể thực hiện khi không có áp xe quanh xương làm táchphần mềm bám vào xương [102] Ưu điểm nổi bật của bóc vỏ xương là thựchiện được ghép xương bằng nguồn xương ghép tại chỗ mà các mảnh xươngghép vẫn được nuôi dưỡng, có thể áp dụng được với những khớp giả vôkhuẩn có phần mềm sẹo xấu, dính xương Chính nhờ các mảnh xương ghépđược nuôi dưỡng đã làm tăng khả năng liền xương và giảm nguy cơ nhiễmkhuẩn bùng phát tại chỗ ghép xương [2].

Nguyễn Lâm Bình và cộng sự (2008) điều trị khớp giả theo phươngpháp đục bóc vỏ xương cho 50 bệnh nhân khớp giả thân xương dài chi dưới

và kết quả là 49 ca liền xương với thời gian trung bình là 4,5 tháng Theo tácgiả, đây là một phương pháp điều trị tốt đối với khớp giả không nhiễmkhuẩn và không mất đoạn xương nhưng đòi hỏi phải kết hợp với cố địnhxương vững chắc [2]

Hình 1.8 Kỹ thuật bóc vỏ xương

* Nguồn: Brilhault J., Favard L 2005 [99]

Tuy nhiên, phương pháp này đòi hỏi phẫu thuật viên có kinh nghiệm

và không áp dụng được cho khớp giả mất đoạn xương lớn hơn 1 cm, khớp

giả thưa xương nặng, đầu xương teo nhọn, thành xương cứng teo mỏng, ốngtuỷ rộng [101].

 Ghép tủy xương tự thân qua da:

Nhiều nghiên cứu cho thấy tế bào gốc dịch tuỷ xương (TBGTX) có khả năngtạo xương mới Friedenstein khi ghép khối dịch tế bào dịch tuỷ xương hoặcdịch tuỷ xương thực nghiệm trong các khoang khuếch tán đều thấy sự hìnhthành xương và sụn Friedenstein khi ghép dịch tuỷ xương hoặc khối tế bàodịch tuỷ xương vào các vị trí khác nhau cũng thấy sự tạo xương cùng với sựhình thành tuỷ tạo máu [38], [39]

Hernigou (2005) báo cáo 60 trường hợp khớp giả thân xương chày đượcghép dịch tuỷ xương tự thân đã qua xử lý có sử dụng máy tách tế bào đểtăng số lượng và độ tập trung tế bào gốc được ghép, tỷ lệ liền xương đạt88,3%, cho thấy đây là một phương pháp ít xâm lấn, đơn giản và hiệu quả[51]

Hình 1.9 Ghép tế bào gốc tủy xương dưới màn huỳnh quang tăng sáng

* Nguồn: Hernigou P.(2006) [50]

Tại Việt Nam các nghiên cứu ứng dụng tế bào gốc điều trị khớp giả còn hạnchế Năm 2008, Cao Thỉ tiến hành ghép dịch tủy xương tự thân nhằm tăngcường liền xương cho ổ gãy chậm liền thân xương chày [16].

Năm 2009, Nguyễn Mạnh Khánh, Nguyễn Tiến Bình và cộng sự báo cáotrên 52 bệnh nhân chậm liền xương, khớp giả thân xương dài được ghépdịch tủy xương tự thân đã qua xử lý tăng số lượng và mật độ TBG đem lại tỷ

lệ liền xương 88,5% với thời gian theo dõi trung bình 22,8 tuần [11]

 Ghép các vật liệu sinh học thay thế xương ghép:

Có hai loại chính: Các vật liệu có tính dẫn xương (osteoconduction) và cácvật liệu có tính cảm ứng xương (osteoinduction)

Phương pháp này khắc phục được những nhược điểm vốn có của ghépxương tự thân là hạn chế về kích cỡ, hình dạng, số lượng xương ghép và dichứng của vùng lấy xương Mảnh ghép xương nhân tạo sau xử lý đã loại bỏtất cả các tế bào sống và phá hủy các protein nên trở thành một bộ khung tốtcho xương mới hình thành Nhược điểm chính của phương pháp này là mảnhghép không có khả năng sinh xương và có nguy cơ lây nhiễm các mầm bệnh

và gây phản ứng miễn dịch đào thải nên ít được sử dụng trên lâm sàng [4]

1.2.4.3 Phương pháp khoan xương tạo đường hầm kiểu Beck trong điều trị

khớp giả thân xương dài

- Lịch sử phương pháp

Phương pháp khoan tạo các đường hầm xuyên xương để điều trị khớp giảlần đầu tiên được Wildey (1915) mô tả, tuy nhiên chưa được phổ biến rộng rãi.Cho tới năm 1929, phương pháp này được Beck công bố và ứng dụng rộng rãitrong việc điều trị các ổ khớp giả với tên gọi phương pháp khoan xương kiểu Beck(Beck drilling) [74]

Phương pháp khoan tạo các đường hầm điều trị khớp giả của Beck mụcđích tạo các đường hầm giúp kích thích quá trình liền xương tại cả 3 vùng: Màng

xương, vỏ xương cứng và nội tủy Mặt khác các đường hầm làm mới lại ổ khớpgiả, giúp lưu thông dịch tủy xương và tạo cục máu đông sẽ tái khởi động quá trìnhliền xương.

Năm 1944, Pusitz tiến hành điều trị cho 25 bệnh nhân khớp giả thân xươngdài (chi trên và chi dưới) bằng phương pháp khoan xương tạo đường hầm kiểuBeck, kết quả 24/25 bệnh nhân (96%) liền xương sau theo dõi từ 3-7 tháng [74].Tuy nhiên trong nghiên cứu này cũng không thấy các tác giả đề cập tới cố định bột

và chức năng của các bệnh nhân sau mổ

Hình 1.10 Phương pháp khoan tạo đường hầm kiểu Beck

* Nguồn: Pusitz M E (1944)[74]

- Kỹ thuật

+ Khoan xương có mở bộc lộ ổ khớp giả: Rạch da theo hai đường trước vàsau diện khớp giả Bóc tách phần mềm và màng xương tối thiểu để bộc lộ ổ khớpgiả tránh tổn thương rộng phần mềm nuôi dưỡng ổ khớp giả

Khoan tạo các lỗ bắt đầu với một mặt của ổ khớp giả, thường tạo từ 12-15mũi khoan theo hình nan quạt với điểm vào là ổ khớp giả qua ổ khớp giả sang phíathành xương bên đối diện, các mũi khoan lần lượt đổi góc khoan từ 3-5 độ và theocác bình diện khác nhau Sau đó tiến hành tạo các mũi khoan tương tự với đường

mổ phía đối diện để tạo các đường hầm xung quanh ổ khớp giả (Hình 1.10)

Việc chọn lựa mũi khoan là rất quan trọng, tác giả Beck thường sử dụng mũikhoan đường kính từ 1.5 đến 2 mm và chiều dài từ 10 đến 20 cm

Tốc độ khoan thường đặt không quá 200 vòng/phút và sử dụng nước bơm trong mổ

để hạ nhiệt tại chỗ dẫn tới giảm nguy cơ gây bỏng tổ chức xương

Trong phương pháp khoan tạo đường hầm các tác giả cũng đề cập tới việcdùng khoan tay nhằm tránh làm bỏng tổ chức do ma sát làm tăng nhiệt độ, tuynhiên với khoan tay sẽ rất khó khoan nhiều lỗ và khó đổi hướng các mũi khoantheo mong muốn và dễ gãy mũi khoan Vì vậy các tác giả đề xuất dùng khoan điệnvới tốc độ thấp

Số lượng đường hầm được khoan cũng là vấn đề được bàn tới nhiều,Campbell cho rằng cần khoan ít nhất 5 đường hầm đi qua diện khớp giả [56],Pusitz sử dụng 30 đến 50 đường hầm đi qua diện khớp giả, các tác giả cho rằngviệc khoan xuyên xương qua ổ khớp giả nhằm mục tiêu mở thông diện khớp giảvới bên ngoài để dịch tủy xương và các tế bào hạt có thể xâm nhập nuôi dưỡngvùng khớp giả, do vậy nhiều đường khoan tạo nhiều cơ hội liền xương hơn [74]

Về cách khoan đường hầm xuyên xương qua ổ khớp giả không được mô tảchi tiết trong y văn, theo Roth R C thì nên khoan nhiều đường hầm xuyên xươngqua ổ khớp giả theo nhiều bình diện khác nhau so với trục thân xương, trong mộtbình diện với một điểm vào thì nên khoan 3 đường hầm với các góc khoan thay đổinhư hình 1.11 [80]

Đóng màng xương và phần mềm nhẹ nhàng tránh tổn thương thêm, đóng da

+ Khoan xương qua da: Phương pháp này không có đường rạch da, dùngmũi kim xuyên qua da ở một vị trí ở một phía và trên một bình diện của chi thể,tiến hành khoan tương tự như trên tạo các đường hầm xuyên xương qua ổ khớpgiả Pusitz trong mô tả của mình về kỹ thuật khoan có dùng X-quang trong mổchụp hai bình diện để xác định điểm vào, đường đi của mũi khoan, tuy nhiên cáctác giả không đề cao phương pháp này [74]

Hình 1.11 Phương pháp khoan tạo đường hầm trên một bình diện

* Nguồn: Roth R C (1973) [80]

- Cố định ổ khớp giả: Cố định bằng bột tăng cường 4 tuần trong thời gian tạo can

xương mềm (giai đoạn 2 quá trình liền xương)

Mặc dù là một trong các phương pháp điều trị ít xâm lấn điều trị khớp giảnhưng do hiệu quả liền xương thấp nên hiện nay hiếm khi sử dụng đơn thuầnphương pháp này trên lâm sàng.

1.3 Tế bào gốc tuỷ xương và ứng dụng trong điều trị khớp giả thân xương dài 1.3.1 Tế bào gốc của tuỷ xương

Tế bào gốc là một loại tế bào đặc biệt, duy nhất có khả năng tự tái tạo mới

và biệt hóa thành các tế bào chuyên biệt trong những điều kiện nhất định Hầu hếtnhững tế bào trong cơ thể đều có những chức năng đặc hiệu nhưng tế bào gốc thểhiện sự khác biệt là chúng không thể hiện một chức năng nào trước khi nhận đượcnhững tín hiệu kích thích để thoát khỏi tình trạng không hoạt động và phát triểnthành những tế bào có chức năng chuyên biệt [6], [7]

Tuỷ xương là khoảng dịch lấp đầy các ống tuỷ của xương dài và trong cáchốc của xương dẹt Tổng trọng lượng tuỷ xương ở người trưởng thành khoảng2600g Tuỷ xương chứa nhiều tế bào gốc Về cấu tạo mô, tuỷ xương gồm hệ thốngnhững xoang mạch xen kẽ với những khoang tạo máu

Khoang tạo máu của tuỷ xương có nền là mô võng gồm những tế bào hìnhsao có khả năng thực bào, sản xuất những yếu tố điều tiết quá trình sinh sản và biệthoá các dòng tế bào máu, và thành phần gian bào gồm collagen và nhữngglycoprotein cấu trúc

Trong khoang tạo máu chứa một quần thể đa dạng các tế bào máu ở các giaiđoạn phát triển và biệt hoá khác nhau Có thể chia quần thể các tế bào máu trong

mô tuỷ thành 4 nhóm chính [trích theo 10]:

- Tế bào gốc vạn năng (pluripotent stem cells): Tạo ra tất cả các loại tế bàomáu Những tế bào gốc này ngoài khả năng phân chia để tự đổi mới, chúng cònphân chia để hình thành các tế bào gốc có tiềm năng ở mức hạn chế hơn

- Tế bào gốc đa năng (Multipotent Stem Cells): Tạo ra tế bào đa năng tạocụm dòng tủy (CFU-Gemm), chúng sẽ sinh ra tế bào tiền thân định hướng cácdòng tuỷ và tế bào đa năng tạo cụm lympho bào (CFU-L), chúng sẽ sinh ra tế bàolympho T và lympho B