为进一步提高云南地区运动医学医师同质化诊治水平，第五届运动医学滇峰论坛在昆明成功举办。本次论坛邀请到26位国内专家、学者，围绕运动处方在健康中国建设中的重要地位、北京冬奥会与中国冰雪运动医学发展、关节镜辅助治疗的特殊胫骨平台骨折等内容进行专题学术分享。

四川大学华西医院运动医学中心付维力教授受邀参会，就《关节软骨损伤的诊治原则》作专题报告。付教授结合实际病例，详细讲述关节软骨损伤的诊治原则。希望下文可以帮助更多运医同仁，丰富已有知识框架，强化思辨能力，提高诊治水平！

关节软骨作为一种无血管、无神经及淋巴的组织，因其损伤后自身难以修复，会逐渐发展为骨性关节炎，导致进行性全关节破坏，成为运动创伤与骨关节外科领域的重大研究课题。付教授经过长期研究和临床实践总结，对关节软骨发育、结构、病因分析、诊断分级、治疗策略等方面都有了更深层的理解，从而达到精准施治、有效救治。

关节软骨的发育

人类关节发育始于胚胎第6周，到第10周形成关节。

出生后关节软骨有两个增生层。

深层：最后形成骨骼的一部分；

浅层：在关节面以下，软骨细胞不断增生，并向关节面方向累积，出生后第1年浅层厚度达到高峰，此后浅层中的软骨细胞停止增生。

软骨成熟的标志为潮线的出现。潮线出现则说明软骨内骨化停止，此时血管将不再穿过关节软骨，且潮线下的软骨钙化，形成软骨下骨。

关节软骨结构

关节软骨为被覆于骨关节面的薄层透明软骨，无软骨膜，其表面光滑，附有滑液，具有弹性，可减少关节运动时摩擦。

成人的关节软骨厚2-5mm，由浅到深可分为4区：表面区、移行区、辐射区和矿化区。

在矿化区与辐射区之间有一条光滑起伏不平和钙化的潮线。潮线是观察关节软骨生长、创伤修复和年龄性变化的重要指标。

付教授特别讲到，关节软骨结构主要由纤维蛋白与蛋白多糖构成。其中，胶原像一个钢筋结构，起到应力传导、抗张的作用；而蛋白多糖则像一个水泥结构，有非常强大的吸水能力，以维持弹性、降低摩擦和抗压。

由此形成“钢筋+水泥”样非常坚固的软骨结构。

关节软骨功能和生物力学

关节软骨主要功能是为关节提供一个光滑的表面，并促进压力向软骨下骨传递。润滑功能可降低剪切力，确保关节面滑行时受到的摩擦和损耗较低。

关节软骨的生物力学特性与它的组成有关。

包含两相成分：固相和液相。

固相：主要成分是ECM。GAGs形成的亚单位带负电荷，静电排斥力提供压缩弹性；

液相：主要成分是水。外加负荷使间质之间的液体压力增加，导致液体从ECM中流出，对ECM产生巨大的摩擦阻力。负荷移除后，液体又流回到ECM中。

软骨损伤的病因

造成软骨损伤一般有以下4个因素：急性损伤、退变性骨关节炎、剥脱性骨软骨炎、骨挫伤未固定。

急性损伤：指在意外事故或运动过程中发生的关节急性创伤所导致的关节软骨损伤；

退变性骨关节炎（OA）：随着年龄增长，软骨退变或者长期对软骨产生异常的摩擦、挤压等，导致软骨变性，微观结构破坏，发生软骨损伤；

剥脱性骨软骨炎（OCD）：外伤后，骨软骨折或反复轻度外伤导致血运障碍，骨软骨坏死脱落所致，也可能与细菌栓子或脂肪栓塞终末动脉以及家族遗传等因素有关；

骨挫伤未固定：骨挫伤属于隐匿性骨折。骨挫伤后若未固定，关节所受的负荷则会导致关节软骨反复愈合断裂，最终导致愈合不良，形成关节软骨损伤。

小结：关节损伤的修复之所以困难，是因为软骨无血管、无神经、复杂的力学环境、关节滑液的刺激、细胞很少、有丝分裂能力很低、细胞迁移能力有限。

软骨损伤的症状、体征和影像学信号

关节软骨损伤后的症状和体征，主要是积液、疼痛、活动受限。

急性软骨损伤：关节积液、疼痛、活动受限。

慢性软骨损伤：反复肿胀、疼痛、有时伴有卡感或交锁、活动受限。

付教授再次强调，关节损伤的情况还是要通过影像学检查，才能进行比较准确的评估。面对不同的病因，有不同的表现信号。可以从X光片和核磁共振两个维度进行分析。

X光片拍摄主要是显示软骨下骨的改变来间接显示软骨的损伤。

1. 双膝站立位前后位片、屈曲45°负重前后位片—观察关节间隙的改变。

2. 双膝屈曲45°无负重侧位片—股骨后髁重叠情况。

3. 双侧髌骨轴位片—评估髌骨对线情况。

4. 屈曲位前后位片—观察股骨髁间切迹。

创伤性软骨损伤：不明显，当破坏只累及关节面骨质时，则出现相应区的骨破坏和缺损。

退变性软骨损伤：早期X线表现主要是骨性关节面模糊、中断、消失。中晚期表现为关节间隙狭窄、边角锐利，软骨下骨质囊变和骨性关节面边缘骨赘形成，不发生明显骨质破坏。

剥脱性骨软骨炎：膝关节关节面单发或多发圆形、卵圆形或点条形骨性高密度影，边缘光滑，周围可见环形透亮线，其下可见凹陷的骨床，有明显的硬化边。

通过核磁共振影像，在专门的呈软骨图像上能得到更清楚的观察。

创伤性软骨损伤：累及软骨表面或全层的软骨信号中断、缺损、软骨成碎片状撕裂，有时也表现为边缘清晰锐利。

剥脱性骨软骨炎软骨损伤：左侧股骨外髁软骨下横卵圆形病灶，T1W1呈较低信号，T2W1呈高信号，病变骨组织及表面软骨与骨床部分分离，被长T1长T2信号带所包绕，脂肪抑制像显示为大片状高信号区。

退变性软骨损伤：软骨表面粗糙不平，弥漫性或局限变薄，软骨内低信号囊状改变，软骨下骨外露等，主要是广泛、弥漫性软骨损伤的信号。

付教授总结了软骨损伤诊断的几个关键点：

1. 是否有明确的外伤史（以此判断是创伤性，还是剥脱性或退变性）；

2. 对照观察符合相应症状特征；

3. 影像学检查（X光片、核磁共振）；

4. 关节镜检（金标准）。

软骨损伤的分型

关于软骨损伤的分型，付教授分享了在影像学分型和关节镜分型下，不同分级的损伤判定。

影像学分型——X线

Kellgren-Lawrence分级

0级：正常；

1级：轻微骨赘形成；

2级：明显的骨赘，关节间隙可疑变窄；

3级：关节间隙中度变窄，软骨下骨硬化；

4级：大量骨赘，关节间隙明显变窄，严重，软骨下骨硬化及明显畸形。

影像学分型——MRI：Recht分级

0级：正常软骨，软骨弥漫性均匀变薄但表面光滑；

I级：软骨分层结构消失，软骨内出现局灶性低信号区，表面光滑；

II级：软骨表面轮廓轻至中度不规则，软骨缺损深度未及全层厚度50%；

III级：软骨表面轮廓中至重度不规则，软骨缺损深度达全层厚度50%以上，但未完全脱落；

IV级：软骨全层缺损、剥脱，软骨下骨质暴露，有或无软骨下骨骨质信号改变。

关节镜分型——Outerbridge分级

（通过面积来进行判定）

I级：表面轻度的水泡（软化和肿胀）；

II级：直径小于1cm的毛糙和浅表溃疡、纤维化；

III级：损伤直径大于1cm的深溃疡，无软骨下骨暴露；

IV级：全厚撕裂合并软骨下骨暴露。

关节镜分型——ICRS分级

I度：表浅的、钝性的缺口和表浅的开裂；

II度：损伤<软骨厚度一半；

III度：损伤≥软骨厚度的一半但未达到软骨下骨；

IV度：全厚撕裂合并软骨下骨暴露。

软骨损伤的诊疗原则

关节软骨损伤是全世界性多发常见健康问题之一，在诊疗方面首先应考虑非手术治疗，让患者多休息，使用一些非甾体抗炎药，以及减重治疗，同时可以补充一些氨糖、粘性补充剂、皮质类固醇注射、非负重支具，以达到保守治疗的效果。

若保守治疗无效或病变不稳定、急性软骨骨折导致软骨损伤等，就要考虑手术治疗。临床常见的手术有微骨折手术、软骨的修复手术、骨软骨移植手术、软骨细胞移植手术等。治疗方案还需结合患者年龄、骨骺成熟度、患者运动需求、康复耐受能力以及缺损本身的大小、位置、软骨下骨受累情况等，做个性化方案制定。

目前主要的外科治疗策略有三大类：

骨髓诱导技术：微骨折、软骨下股钻孔、骨软骨成形。

骨软骨移植替代技术：自体或同种异体骨软骨移植、软骨移植。

生物修复技术：自体软骨细胞移植、干细胞移植、组织工程软骨。

软骨损伤的手术方式及技术要点

微骨折手术是利用骨锥在软骨缺损处制造小面积的软骨下骨折，刺激骨髓流出并形成纤维血凝块覆盖软骨缺损处，并逐渐形成纤维软骨，由于其简单快捷和成本低，经常在临床使用。

微骨折手术适应证：

症状明显的股骨髁、胫骨平台及髌骨软骨损伤者；

症状和体征与软骨缺损灶的位置明确有关；

损伤或者缺损面积＜4cm²（直径＜2cm，最大不应超过2.5cm）；

年龄最好＜45岁；

症状出现时间短（＜12个月）。

需要明确手术的绝对禁忌证和相对禁忌证。

绝对禁忌证：

关节广泛退变；

患者述求有限；

大于5°的力线不良；

髌骨轨迹不良或者髌骨不稳；

膝关节韧带不稳；

全身性软骨疾病；

肿瘤、感染等。

相对禁忌证：

症状超过12个月；

BMI＞30kg/m²；

合并半月板功能不全；

轻度关节退变；

缺损面积＞4cm²；

病人＞60岁。

微骨折手术要选择合适角度的骨锥进行钻孔。30°及45°适用于胫骨及股骨髁，90°适用于髌骨。

针对微骨折手术，付教授表示，在进行钻孔时，首先要对软骨周围进行清创，直到软骨边缘非常稳定，如不稳定，容易发生二次损伤。

钻孔时，用专门的骨锥垂直于90°的角度进行钻孔，钻孔的深度一般为3-4mm，孔间距控制在3mm左右，钻孔之后可以进行吸引，有血液或骨髓渗出的话，就表示钻孔比较成功。

关于微骨折技术的缺陷，付教授解释，局部没有任何的填充是最大的缺点，这样导致骨髓不一定能吸附到局部。近年来研究显示，可以用其他生物材料进行填充，临床试验效果良好。

软骨的损伤80%-90%都伴随骨的损伤，通过股骨的愈合来提供软骨愈合的桥梁，由此产生了骨软骨移植技术，利用自体非负重区骨软骨组织（OATS）或者异体骨软骨组织（OCA）作为供体，移植修复损伤的软骨区域。

常见的就是自体软骨移植术，是在关节非负重区域软骨面上取出圆柱形骨软骨组织植入到负重区域软骨缺损处。

骨软骨移植手术适应证：

症状明显的股骨髁、胫骨平台及髌骨软骨损伤者，症状和体征与软骨缺损灶的位置明确有关；

局限性负重区关节软骨或者骨软骨损伤；

损伤或者缺损面积1-4cm²；

年龄最好＜50岁；

需同时处理伴发的韧带、半月板损伤；

患者述求强烈。

付教授特别强调临床中需要明确手术的绝对禁忌证和相对禁忌证。

绝对禁忌证：

未矫正的关节不稳定/力线不良；

感染或肿瘤导致软骨缺损；

非局灶性单室/多室骨软骨损伤；

全身性类风湿性关节炎和/或退行性关节炎（急性或慢性）；

软骨钙质沉着症；

年龄和活动水平适合于关节置换术。

相对禁忌证：

年龄40~50岁；

BMI＞30kg/m²；

III-IV级骨关节炎；

缺损面积4-8cm²；

骨代谢发生改变（如，吸烟患者，长期使用类固醇）；

同侧间室半月板缺失（除非同时进行半月板移植）。

自体骨软骨移植手术采取的体位根据不同的部位调整，手术入路可以通过关节镜下联合开放小切口辅助，选择不同手术切口。

手术体位：仰卧位，用挡板和脚蹬固定患侧膝关节。健侧腿部平放，外展。确保患肢活动范围至少到120°。

关节镜手术：髌骨的下极作为参照标记髌腱的内侧和外侧的切口入路。

开放手术：在行内侧或外侧髌旁关节切除的开放手术，可以在关节镜入路上延长。

采用自体骨软骨移植，因为取的软骨比较小，填到局部以后就相当于很多小骨栓，像马赛克一样，所以也称为马赛克技术。

自体骨软骨移植的手术要点：

1. 首先根据测量缺损大小及填充比例计算需要的骨软骨柱大小及数量。

2. 供区取样

选择合适的取样器垂直于股骨髁非负重区垂直敲击，取样深度10-15mm，将取样器顺时针旋转90°，再反转180°，确保骨软骨柱在取样器内。

专用活塞推出取样器内的骨软骨柱。

操作轻柔，避免软骨帽剥脱。

3. 受区准备

取样器垂直受区软骨面，监视取样器刻度，敲击取样。

旋转取样器去除受体骨柱，观察受区隧道内有无骨软骨残留。

再次监测隧道深度，确保受区隧道深度较供体骨软骨柱短2mm左右。

4. 供体植入

利用比供体骨柱大1mm左右的扩张器扩张受区骨隧道。

专用植入器引导供体进入受体隧道，以直径较供体骨柱大1mm左右的捣棒轻轻敲击供体直至软骨表面平整。

供区缺损区可以用从受区缺损区取出的不可用的软骨下骨填充。

关于自体骨软骨移植技术的缺点，付教授认为最大的问题是受制于供区的部位选择有限，受区一般是负重区，供区一般是非负重区，组织内部的细胞、细胞外基质也是不同的。之后随着同种异体骨软骨移植技术的研发，虽然可以解决供区损伤以及移植物大小不足的问题，但也存在组织可用性、受者免疫反应等困扰，同时供体来源不足以及质量等也是临床应用的实际问题。

关于同种异体骨软骨移植技术，与自体骨软骨移植步骤及技术要领基本一致。

1. 股骨外侧髁4型剥脱性软骨炎软骨损伤；

2. 取自股骨的同种异体骨软骨柱移植物；

3. 用圆柱铰刀在缺损区修整打孔，并于底部的硬化骨区打孔；

4. 同种异体移植物通过压配技术固定到缺损区。

自体软骨细胞移植技术（ACI）是近20年发展起来的技术，ACI需要进行两次手术，第一次手术需要从健康的关节非负重区软骨中取材软骨组织，在体外培养扩增软骨细胞。3周后进行第二次手术，将扩增的软骨细胞植入软骨缺损部位，通过骨膜或其他填充材料进行局部修复。

ACI技术能够适应软骨缺损的轮廓，使其对于治疗大面积（>3-4cm²）软骨损伤具有很强的临床吸引力。

ACI技术已经过3代改良，第一代采用软骨细胞复合骨膜修复，但修复后发现骨膜里生发层增厚导致手术效果不理想，还可能出现严重的关节粘连现象。

第二代技术中，用生物材料替换原来的骨膜，利用生物材料进行局部填充和局部缝合，再通过纤维蛋白胶进行局部注射从而达到较好的修复效果。

第三代ACI技术的路径是将软骨细胞与生物支架材料体外培养一段时间后，再植入体内修复软骨缺损。

自体软骨细胞移植手术的适应证和禁忌证。

适应证：

有症状的局灶性软骨和骨软骨缺损；

股骨，滑车或骨上＞3cm²的Outerbridge III级或IV级缺损；

年龄在13~55岁之间，尽管已接受ACI治疗的老年患者具有局部损伤；

患者遵守术后康复的意愿和能力；

其他治疗失败的缺陷。

禁忌证：

软骨厚度损失超过50%（关节间隙变窄）；

肿瘤、感染性关节病；

前12个月内来未解决的化脓性关节炎或化脓性关节炎的治疗；

代谢或晶体紊乱；

软组织覆盖不足；

高危因素（吸烟、肥胖等）；

不依从的病人；

年龄＞55岁（相对禁忌证）；

对胶原蛋白过敏。

自体软骨细胞移植的手术过程

第一次手术：关节镜镜检及软骨活检培养

患者仰卧位，用关节镜探查评估膝关节内韧带、半月板及软骨表面，确定Outbridge III级和IV级软骨缺损的程度。从非承重区域（通常髁间窝上外侧）收获约200至300mg的关节软骨。分离的软骨细胞进行消化、培养、扩增。

第二次手术：缺损区清理；胶原膜制备及缝合；植入自体软骨细胞移植物。

付教授总结分享了各种软骨修复手术的优缺点，他表示，整个软骨损伤诊治技术是经历了清创、修复、重建，现在的临床还处于研究探索起点，相信在各位同道共同努力下，未来还会有更多突破。

软骨损伤的术后康复

关于软骨损伤术后的康复计划，付教授建议采用一般原则，即六周之内不要负重，六周以后开始负重，到十二周以后可以完全负重。

0至6周

负重：滑车区的损伤修复可早期适当部分负重；股骨髁负重区的缺损修复应严格非负重至6周。

制动：滑车区的损伤修复建议除ROM锻炼时，全程支具伸直固定；股骨髁负重区的缺损修复固定4周，5至6周可解除支具。

关节活动度：滑车区和股骨髁区缺损修复均0~4周达到屈曲90°，5~6周被动活动，全程不建议主动活动

6至12周

负重：滑车区的损伤修复可继续在耐受范围内负重，步态正常时弃拐；股骨髁负重区的缺损修复开始在耐受范围内适应性负重，步态正常时弃拐。

制动：肢体主动控制较好时可以解除支具。

关节活动度：滑车区和股骨髁区缺损修复可实现完全的主动和被动ROM。

12周以后

负重：应能完全负重，并具有正常步态。

制动：无需制动。

关节活动度：滑车区和股骨髁区缺损修复可实现完全的主动和被动ROM。

继续强化训练：逐渐恢复到正常生活和运动中（跑步机行走/固定自行车/楼梯和椭圆机/单边平衡/本体感觉活动/大于体重耐受闭链活动/慢跑等）。

软骨基质的正常结构和功能依赖于合成代谢和分解代谢的平衡，这个平衡被打破也就导致了软骨损伤。因此，如何促进人体内合成的功能抑制分解，未来还需要细胞治疗、支架材料、生长因子、基因治疗技术的应用于软骨的修复。

随后，付教授分享4例不同诊疗方案的病例。

病例一：同种异体骨软骨移植

剥脱性骨软骨炎通过同种异体骨软骨移植达到局部修复的效果。

病例二：髌骨软骨损伤

病例二在自身提取了一些同种异体的骨软骨块，并浸泡自体的骨髓，进行髌骨骨软骨缺损的修复效果。

病例三：全关节结核

骨关节结核一般采用骨髓填充关节缺损，达到一期手术效果。为节约患者经费，付教授及团队采取用手捏骨髓达到部分关节的活动度，通过这种方式的治疗也达到极大改善功能的目的，并对这名患者进行了一年随访，治疗效果良好。

病例四：骨膜+外周血干细胞

病例四患者是一名散打运动员，核磁影像显示软骨损伤4cm²左右，团队讨论后决定通过骨膜修复，动员血的干细胞进行软骨修复，同时采用髌骨结节移位术，复健后效果良好。

本次报告付教授全面阐释关节软骨损伤诊治原则，为提高基层医生诊治水平分享了华西经验。但由于关节软骨缺乏自我修复能力，关节软骨损伤是目前临床上最具挑战性的关节伤病之一。尽管目前有多种手术方式来治疗创伤性软骨损伤，也取得一定治疗效果，但仍有很多问题需进一步深入研究。目前尚无一种方法能使软骨缺损完全修复到天然透明软骨状态，未来，基于干细胞和组织工程的修复方式及基因治疗方式，极可能是解决该问题的有效方法之一。

为提高关节软骨损伤诊治能力，华西运动医学中心倡导发起多项临床研究，探索临床创新技术加快科技成果转化。

现面向全社会招募关节软骨损伤患者，希望更多有志之士加入软骨修复创新技术试验，共克关节软骨损伤修复之坚，共拓关节软骨损伤修复美好明天！

四川大学华西医院正在开展关于“修复软骨损伤”相关的临床研究，已获得本院伦理委员会的批准。

现面向全国招募受试者，如果您或您的家人符合以下情况，您可以考虑自愿参与该项研究。

患者招募要求

1. ≥16周岁且≤65周岁，男性或女性患者（如果您是女性且未绝经，在参加研究期间必须做好避孕和避免哺乳）；

2. 经医生诊断为膝关节股骨髁局限性软骨损伤，适合进行软骨修复手术诊断；

3. 自愿参加并签署“受试者知情同意书”。

其他标准将由研究医生为您判断。

患者收益

1.权威的专家团队进行相关的诊疗；

2.了解国际上最新的治疗进展，可能会获得最新的治疗方式；

3.免费使用本产品和减免部分检查费；

4.有一定的交通补贴。

专家门诊时间

李箭教授：

四川大学华西医院周二上午

四川大学华西温江院区周一全天、周三下午

付维力教授：

四川大学华西医院周二下午

四川大学华西温江院区周四下午

招募周期及联系方式

本招募长期有效。

如果您或您的家人符合各项条件，并愿意参加本临床研究，请尽快联系我们。

联系人：王老师 15881189695

付维力

副教授，博士导师

骨科主任助理（科研）

北京大学第三医院博士

哈佛医学院访问学者

四川省卫健委学术技术带头人后备人选

四川大学优秀青年学者基金获得者

四川大学唐立新优秀医生

中国医促会创伤医学青委会主任委员

中国医师协会骨科分会青委

骨科基础学组副组长

四川省医学会运动医疗青委会副主任委员

中华医学会运动医疗分会上肢学组委员

中华医学会组织修复与再生分会青年委员

主持国家自然科学基金4项等多项课题

主译《骨科的生物治疗》、《骨科临床研究方法手册》、《专项运动损伤》等书籍

2015年获得ISAKOS Young Investigator’s Scholarship

2017年获得ICRS – Lars Peterson Travelling Fellowship。

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本文由《运医前沿》编辑小桐整理，感谢付维力教授审阅修改！

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