Bài viết nghiên cứu một số chỉ số của khối TBG tủy xương tự thân của BN THKG sử dụng trong điều trị và đánh giá kết quả bước đầu điều trị THKG bằng nội soi tạo tổn thương dưới sụn kết hợp với ghép khối TBG tủy xương tự thân.
TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 3-2014 KẾT QUẢ BƢỚC ĐẦU ĐIỀU TRỊ THỐI HĨA KHỚP GỐI BẰNG NỘI SOI TẠO TỔN THƢƠNG DƢỚI SỤN VÀ GHÉP KHỐI TẾ BÀO GỐC TỦY XƢƠNG TỰ THÂN Dương Đình Tồn*; Lý Tuấn Khải** TĨM TẮT Đánh giá kết bƣớc đầu điều trị thoái hoá khớp gối T nội soi tạo tổn thƣơng dƣới sụn ghép khối tế bào gốc T tủy xƣơng tự thân 20 bệnh nhân N T tiên phát giai đoạn II III, đƣợc mổ nội soi làm khớp, tạo tổn thƣơng dƣới sụn ghép khối T tu xƣơng tự thân lấy từ xƣơng chậu Tách khối TBG phƣơng pháp ly tâm t trọng Xác định thành phần TBG tạo máu CD43 + phƣơng pháp tế bào dòng chảy, xác định T trung mô kỹ thuật nuôi cấy cụm nguyên bào sợi CFU-F Kết quả: số lƣợng TBG CD34 + trung bình 5,5 x 10 , số lƣợng tế bào tạo cụm CFU-F trung bình 21 x 10 Triệu chứng đau khớp đƣợc cải thiện sau điều trị tuần Sau tháng, chức khớp gối đƣợc cải thiện rõ rệt, khơng có biến chứng Điều trị THKG nội soi tạo tổn thƣơng dƣới sụn ghép khối T tu xƣơng tự thân cho kết bƣớc đầu khả quan biến chứng * Từ khóa: Thối hóa khớp gối; Nội soi khớp gối; hép tế bào gốc THE INITIAL RESULTS OF TREATMENT OF KNEE OSTEOARTHRITIS BY ARTHROSCOPIC SUBCHONDRAL DRILLING AND AUTOLOGOUS BONE MARROW STEM CELLS INJECTION SUMMARY The aims of this study were to investigate some indexes of autologous bone marrow stem cells (ABMSCs) block of patients with knee osteoarthritis (KOA) and evaluate the initial results of KOA’s treatment by arthroscopic subchondral drilling (ASD) and ABMSCs injection on twenty primary KOA underwent ASD in combination with ABMSCs injection from pelvis Most of knees had grade chondral lesions Results: The number of CD34 (+) cells obtained in autologous bone marrow blocks average was 5.5 x 10 The number of cells that create clusters of CFU-F average 21 x 10 In the follow-up time after surgery as early as weeks, the longest was 24 weeks, all twenty patients started showing signs of clinical improvement, there were no cases of infection complications, postoperative adhesive knee This is a new method of treating KOA, safe, minimally invasive and effective long-term, due to stem cell can regenerate and differentiate into chondrocyte, help repair damaged cartilage The successfulness of this method has opened a new perspective in the treatment of KOA and help prolong or avoid knee replacement surgery * Key words: Osteoarthritis; Arthroscopy; Bone marrow stem cell injection * Trường Đại học Y Hà Nội ** Bệnh viện TWQĐ 108 Người phản hồi (Corresponding): Lý TuÊn Kh¶i (lytuankhai108@gmail com) Ngày nhận bài: 20/09/2013; Ngày phản biện đánh giá báo: 10/10/2013 Ngày báo đăng: 12/02/2014 108 TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 3-2014 ĐẶT VẤN ĐỀ Thối hóa khớp gối bệnh thƣờng gặp nhóm bệnh l mạn t nh khớp 80% số ngƣời độ tuổi > 55 có triệu chứng THKG [1] Bệnh l T thƣờng xuất sớm hơn, tiến triển nhanh ngƣời lao động nặng, béo phì Cơ chế bệnh sinh T tiên phát q trình lão hóa lớp sụn khớp làm cho sụn khớp dần t nh bền vững, kèm theo yếu tố học trọng lực thể tác động lên bề mặt sụn khớp kéo dài, làm cho lớp sụn dần bị mài mòn bong vỡ, để lộ lớp xƣơng dƣới sụn Hậu N đau, lại khó khăn, lâu dần dẫn đến biến dạng khớp chức chi Điều trị T thƣờng dai dẳng, tùy theo giai đoạn bệnh mà điều trị triệu chứng thuốc giảm đau, chống viêm, giảm cân vật l trị liệu Điều trị nội khoa lúc đầu giúp ngƣời bệnh giảm đƣợc triệu chứng, nhƣng tình trạng thối hóa khớp ngày tăng, tổn thƣơng sụn ngày nặng, nên lâu dần dễ dẫn đến phụ thuộc thuốc, đồng thời gặp biến chứng dùng thuốc giảm đau lâu ngày gây Phẫu thuật thay khớp gối nhằm thay phần toàn khớp gối khớp nhân tạo điều trị nội khoa không kết Tuy nhiên, thay khớp phẫu thuật lớn, chi phi cao, gặp biến chứng, khơng phải BN T có khả thay khớp Do đó, chấp nhận tàn phế “sống chung” với bệnh lựa chọn nhiều ngƣời bệnh Trong năm gần đây, ứng dụng T điều trị tái tạo mở nhiều triển vọng to lớn Với đặc t nh có khả tự tái tạo biệt hóa thành tế bào chuyên biệt, đa dòng điều kiện định, T đƣợc xem nhƣ nguồn “nguyên liệu” dự trữ, giúp thể sửa chữa, tái tạo, thay mô, tổ chức bị tổn thƣơng hay già hóa, có sụn khớp Trên giới, có nhiều cơng trình nghiên cứu ứng dụng thành cơng T điều trị THKG, giúp ngƣời bệnh đẩy lùi thời gian phải thay khớp tránh phải phẫu thuật thay khớp [2, 3] Lần Bệnh viện Việt Đức, với giúp đỡ Khoa Huyết học, Bệnh viện TWQĐ 108, từ tháng đến - 2012, điều trị cho 20 N T tiên phát giai đoạn II III nội soi tạo tổn thƣơng dƣới sụn (microfracture), kết hợp ghép khối TBG tủy xƣơng tự thân Đề tài nhằm: Nghiên cứu số số khối TBG tủy xương tự thân BN THKG sử dụng điều trị đánh giá kết bước đầu điều trị THKG nội soi tạo tổn thương sụn kết hợp với ghép khối TBG tủy xương tự thân ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đối tƣợng nghiên cứu 20 N T tiên phát, tuổi từ 40 - 70 - Tiêu chuẩn lựa chọn: BN THKG giai đoạn II-III theo phân độ ellgren Lawrence [4], đau gối mức độ vừa phải ≤ 50 theo VAS [5] 109 TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 3-2014 - Tiêu chuẩn loại trừ: BN THKG giai đoạn II-III, mắc bệnh kèm theo: viêm nhiễm cấp mạn t nh, bệnh quan tạo máu, rối loạn đông máu, biến dạng khớp; N T giai đoạn IV Phƣơng pháp nghiên cứu Nghiên cứu mơ tả, tiến cứu có can thiệp lâm sàng Tất N đƣợc chụp cộng hƣởng từ khớp gối trƣớc mổ máy Tesla 3.0, khối lƣợng sụn bị tổn thƣơng thối hóa đƣợc lƣợng hóa phần mềm đo thể t ch khuyết sụn tƣơng th ch máy cộng hƣởng từ Tesla [6] Phân độ thối hóa khớp theo Outerbridge [7] Tiến hành điều trị gồm bƣớc: (1) Lấy dịch tủy xƣơng tách khối T , xác định số lƣợng T thu đƣợc; (2) Nội soi khớp làm sạch, tạo tổn thƣơng dƣới sụn; (3) Bơm khối T vào khớp luyện tập sau phẫu thuật [8] - Theo dõi, đánh giá kết điều trị theo thang điểm OOS đo thể t ch sụn phim MRI sau mổ 12 - 18 tháng * Các kỹ thuật sử dụng nghiên cứu: - Xét nghiệm tế bào máu tủy xƣơng: sử dụng máy đếm tế bào tự động CD1800 (Abbott, Hoa Kỳ phƣơng pháp tế bào học kinh điển - Tách khối TBG từ dịch hút tủy xƣơng: BN đƣợc chọc hút thu gom 100 ml dịch tủy xƣơng từ xƣơng chậu vị tr gai chậu sau Tách khối TBG phƣơng pháp ly tâm theo gradient t trọng theo quy trình Khoa Huyết học, Bệnh viện TWQĐ 108 (thuộc đề tài độc lập cấp Nhà nƣớc đƣợc nghiệm thu năm 2011 110 - Xác định thành phần TBG tạo máu CD34 (+): sử dụng phƣơng pháp tế bào dòng chảy theo hƣớng dẫn ISHAGE [9] - Xác định T trung mô kỹ thuật nuôi cấy cụm nguyên bào sợi CFU-F (Colony forming unit - Fibroblast) với môi trƣờng nuôi cấy stem cell Technologies (Canada) [10] - Kỹ thuật nội soi khớp gối, tạo tổn thƣơng dƣới sụn [8]: + Nội soi gối thông thƣờng + Đánh giá tình trạng khớp (sụn chêm, dây chằng chéo, bao hoạt dịch, dị vật khớp vị tr , mức độ, diện t ch vùng khuyết sụn) + Làm diện sụn bị tổn thƣơng, dùi tạo lỗ sâu mm, lỗ cách mm + Làm dị vật, rửa gối - Cô đặc khối T 10 ml, bơm vào khớp sau nội soi - Điều trị tập luyện sau mổ theo chƣơng trình thống [8] Tất BN đƣợc khám lại theo hẹn - Phƣơng pháp đánh giá kết quả: đánh giá kết lâm sàng theo thang điểm KOOS (gồm tiêu ch : Sau mổ tuần tháng, tháng, dự kiến theo dõi tiếp sau 12 24 tháng Dự kiến sau mổ 24 tháng chụp lại cộng hƣởng từ đánh giá tình trạng thay đổi sụn khớp sau điều trị cách đo lại thể t ch sụn So sánh kết với thể t ch sụn trƣớc mổ * Địa điểm thời gian nghiên cứu: Nghiên cứu đƣợc tiến hành Bệnh viện Việt Đức hoa uyết học, Bệnh viện TWQĐ 108 từ tháng đến - 2012 TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 3-2014 Đạo đức nghiên cứu: đề tài nghiên cứu ứng dụng Việt Nam sở kết nghiên cứu ứng dụng thành cơng, hiệu an tồn ngƣời bệnh nhiều nƣớc giới Tại Việt Nam, đề tài tiếp tục phát triển từ đề tài cấp Nhà nƣớc đƣợc nghiệm thu Tuy nhiên, để thực đề tài nghiên cứu ngƣời bệnh dù đƣợc chứng minh t nh an toàn hiệu quả, tuân thủ yêu cầu đảm bảo đạo đức nghiên cứu: - Lựa chọn N đối tƣợng hoàn toàn tỉnh táo tinh thần, nhận thức đƣợc nghĩa biện pháp điều trị nhƣ chấp nhận rủi ro xảy - N đƣợc giải th ch rõ mục đ ch nghiên cứu, lợi ch, rủi ro có đóng góp cho khoa học biện pháp điều trị - N hồn tồn tình nguyện tham gia nghiên cứu k giấy cam kết, nhƣ có quyền rút khỏi nghiên cứu lúc KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN Đặc điểm đối tƣợng nghiên cứu BN THKG chúng tơi có tuổi từ 40 69, tuổi trung bình 54,3 chủ yếu > 55 tuổi , nữ chiếm 2/3 Cũng nhƣ kết nhiều nghiên cứu thoái hóa khớp, lứa tuổi chủ yếu nằm nhóm đối tƣợng tiền mãn kinh mãn kinh, rối loạn nội tiết yếu tố thúc đẩy q trình thối hóa khớp diễn nhanh [1, 5] Bảng 1: Liên quan số MI với mức độ thối hóa khớp MỨC ĐỘ ÉO P Ì MỨC ĐỘ TỔN T ƢƠN SỤN TỔNG SỐ Độ II Độ III n % ình thƣờng 1 Tiền béo phì 10 50 éo phì độ I 40 éo phì độ II 1 Tổng số 15 20 100 THKG gặp chủ yếu giai đoạn III (75%) thuộc nhóm đối tƣợng tiền béo phì béo phì độ I 90% Cân nặng đƣợc xem yếu tố thúc đẩy q trình thối hóa khớp diễn nhanh [1] Trong nhóm tiền béo phì, N thối hóa độ III, BN thối hóa độ II Trong nhóm béo phì độ I, N thối hóa độ III N thối hóa độ II Cho thấy có tƣơng quan t lệ thuận cân nặng mức độ thối hóa khớp, nhiên mối tƣơng quan khơng có nghĩa, với p > 0,05 Một số số khối TBG tủy xƣơng Bảng 2: Số lƣợng loại tế bào khối dịch tủy xƣơng N trƣớc tách T n = 20 CHỈ SỐ ĐƠN VỊ IÁ TRỊ TRUN Tế bào có nhân tủy xƣơng G/L 21,5 10,35 Tế bào đơn nhân G/L 19,6 6,01 % 40,3 5,83 G/L 31,5 14,57 % 59,5 6,55 % 0,38 0,049 Tế bào đa nhân Tế bào CD34 + tủy xƣơng ÌN 111 TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 3-2014 Trƣớc tách, số lƣợng TBG tạo máu [CD34 (+)] 100 ml dịch tu xƣơng chiếm t lệ thấp, trung bình 0,38 0,049% Bảng 3: Số lƣợng loại TB khối TBG tu xƣơng thu đƣợc sau chiết tách n = 20 TẾ ÀO TỦY XƢƠN Tế bào có nhân SỐ LƢỢNG (g/l) TỶ LỆ % TỔNG SỐ TẾ ÀO TRONG KHỐI TBG ĐƢA VÀO ỚP 42,9 19,65 Tế bào đơn nhân 27,1 11,56 65,0 11,29 270,6 115,64 x 10 Tế bào CD34 (+) 1,3 0,49 (1,37 - 14,27 x 106) Sau tách, số lƣợng TBG tạo máu [CD34 (+)] tăng lên gấp 3,4 lần so với trƣớc tách Số lƣợng TBG tạo máu đƣợc bơm vào khớp gối trung bình 5,5 3,09 x 106 tế bào * Số lượng cụm tế bào CFU-F (n = 19): Cụm CFU-F/106 tế bào: 38,3 21,46 (10 - 96); cụm CFU-F/ml khối T tu 3 xƣơng: 2,1 2,20 x 10 (0,2 - 9,6 x 10 ); tế bào tạo cụm CFU-F đƣợc bơm vào khớp gối: 21 21,8 x 103 (0,28 - 95,8 x 103) Sau tách, t lệ tế bào CD34 + tăng lên 1,3 ± 0,49% bảng Số lƣợng tế bào có nhân khối T tu xƣơng số lƣợng cụm CFU-F T trung mơ có liên quan t lệ thuận, với p < 0,05 T lệ % tế bào CD34 + khối T tu xƣơng sau tách số lƣợng cụm CFU-F có liên quan t lệ thuận, với p < 0,05 Kết lâm sàng iểu đồ 1: Thay đổi lâm sàng sau mổ 5,5 3,09 x 106 So với trƣớc mổ, sau mổ tuần, tháng, tháng, triệu chứng lâm sàng đƣợc cải thiện rõ rệt, triệu chứng đau cải thiện sau mổ tuần (p < 0,05) Các triệu chứng khác hơn, nhƣng khơng có khác biệt Sau mổ tháng tháng, tình trạng gối đƣợc cải thiện rõ rệt so với trƣớc mổ, đặc biệt triệu chứng đau gối, tiếng lục cục khớp kẹt khớp khơng còn, N bƣớc mặt phẳng bình thƣờng, lên xuống cầu thang dễ dàng hơn, chất lƣợng sống tăng lên, BN lạc quan nhiều so với trƣớc mổ Tuy nhiên, số động tác cải thiện chậm nhƣ ngồi xổm, lên xuống cầu thang, chạy nhảy… chơi thể thao có cải thiện, nhƣng chƣa đáng kể sau tháng hông N gặp tai biến hay biến chứng sau mổ KẾT LUẬN Thoái hoá khớp gối gặp nữ nhiều nam, tuổi trung bình 54,3 Cân nặng 112 TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 3-2014 có xu hƣớng tƣơng quan t lệ thuận với mức độ THKG Khối T tu xƣơng thu đƣợc sau tách từ 100 ml dịch tủy xƣơng tự thân có t lệ tế bào CD34 + 1,3 0,49%) Tổng số tế bào CD34 + đƣợc bơm vào khớp gối trung bình 5,5 ( 3,09) x 106 (1,37 - 14,27 x 106) Số lƣợng tế bào tạo cụm CFU-F trung bình 21 x 103 tế bào 0,28 - 95,8 x 103 Có mối tƣơng quan t lệ thuận số lƣợng tế bào có nhân số lƣợng tế bào tạo cụm CFU-F, nhƣ t lệ % tế bào CD34 + số lƣợng tế bào tạo cụm CFU-F (p < 0,05) Phƣơng pháp điều trị THKG nội soi tạo tổn thƣơng dƣới sụn ghép khối TBG tủy xƣơng thu đƣợc từ 100 ml dịch tủy xƣơng tự thân cho kết bƣớc đầu khả quan khơng có biến chứng Triệu chứng đau gối đƣợc cải thiện sau mổ tuần, chức khớp gối cải thiện rõ rệt sau mổ tháng TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Ngọc Ân ƣ khớp hƣ cột sống, bệnh thấp khớp Nhà xuất Y học 1995, tr.193-209 Kellgren JH, Lawrence JS Radiologic assessment of osteoarthritis Ann Rheum Dis 1957, 16, pp.494-501 Gillian A Hawker et al Measures of adult pain Arthritis Care & Research 2011, 63 (11), pp.240-252 Garry E Gold Articular cartilage of the knee: Rapid three-dimensional MR Imaging at 3.0 T with IDEAL Balanced Steady-State Free Precession-Initial Experience Radiology 2006, 240 (2) Radrigo Campos Assessment of reproducibility of the outerbridge and FSA classifications for chondral lesions of the knee Rev Bras Ortop 2011, 46 (3), pp.266-269 Lisa A Fortier Concentrated bone marrow aspirate improves full-thickness cartilage repair compared with microfracture in the equine model J Bone Joint Surg Am 2010, 92, pp 1927-1937 Sutherland D et al The ISHAGE guidelines for CD34 (+) cell determination by flow cytometry J Hematotherapy 1996, 5, pp.213-236 10 Emer Clarke Culture of human and mouse mesenchymal cells Methods in molecular biology Basic Cell Culture Protocols Third edition 2005, 290 Lim Wey Wen A clinical study shows that it is possible to regenerate cartilage in damaged joints using patients’ own blood stem cells Arthroscopy Journal of Arthrosopic and Related Surgery 2010, 26 (12), pp.1-15 Wakitani S, Okabe S Safety of autologous bone marrow-derived mesenchymal stem cell transplantation for cartilage repair in 41 patients with 45 joints followed for up to 11 years and months J Tissue Eng Regen Med 2009, (2), pp.146-150 113 TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 3-2014 114 ... (microfracture), kết hợp ghép khối TBG tủy xƣơng tự thân Đề tài nhằm: Nghiên cứu số số khối TBG tủy xương tự thân BN THKG sử dụng điều trị đánh giá kết bước đầu điều trị THKG nội soi tạo tổn thương sụn kết. .. Phƣơng pháp điều trị THKG nội soi tạo tổn thƣơng dƣới sụn ghép khối TBG tủy xƣơng thu đƣợc từ 100 ml dịch tủy xƣơng tự thân cho kết bƣớc đầu khả quan khơng có biến chứng Triệu chứng đau gối đƣợc cải... 103 tế bào 0,28 - 95,8 x 103 Có mối tƣơng quan t lệ thuận số lƣợng tế bào có nhân số lƣợng tế bào tạo cụm CFU-F, nhƣ t lệ % tế bào CD34 + số lƣợng tế bào tạo cụm CFU-F (p < 0,05) Phƣơng pháp điều