BỘ GIÁO GIÁO DỤC ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI Y HÀ NỘI TRẦN TRUNG DŨNG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG MẢNH GHÉP ĐỒNG LOẠI BẢO QUẢN LẠNH SÂU TẠO HÌNH DÂY CHẰNG CHÉO TRƯỚC KHỚP GỐI QUA NỘI LUẬN ÁN TIẾN SỸ Y HỌC Hà nội - 2011 BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y HÀ NỘI TRẦN TRUNG DŨNG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG MẢNH GHÉP ĐỒNG LOẠI BẢO QUẢN LẠNH SÂU TẠO HÌNH DÂY CHẰNG CHÉO TRƯỚC KHỚP GỐI QUA NỘI SOI Chuyên nghành: Ngoại chấn thương chỉnh hình M· sè : 62. 72. 07. 25 LUẬN ÁN TIẾN SỸ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : 1. PGS.TS. §µo Xu©n TÝch 2. TS. Ng« Duy Th×n Hà nội - 2011 1 đặt vấn đề Dây chằng chéo tr-ớc khớp gối (DCCT) và dây chằng chéo sau khớp gối (DCCS) là thành phần quan trọng đảm bảo sự vững chắc về mặt động học theo chiều tr-ớc sau của khớp gối [80], [81], [84], [127]. Đứt DCCT là tổn th-ơng th-ờng gặp nhất trong chấn th-ơng khớp gối. Phẫu thuật tạo hình lại dây chằng chéo tr-ớc khớp gối hiện nay cũng là phẫu thuật phổ biến nhất trong các phẫu thuật vùng gối [50], [62], [83], [107]. Những phát hiện đầu tiên về tổn th-ơng DCCT đ-ợc thông báo từ cuối thế kỷ 19 bởi Amedet Bonnet [18], [66]. Những năm gần đây, việc chẩn đoán và điều trị tổn th-ơng đứt DCCT đã đạt đ-ợc những tiến bộ lớn nhờ sự hiểu biết về động học của khớp gối và vai trò của DCCT và DCCS, nhờ sự phát triển của các ph-ơng tiện chẩn đoán cận lâm sàng (MRI) và sự phát triển của phẫu thuật nội soi khớp. Phẫu thuật nội soi khớp xuất hiện khoảng đầu thế kỷ 20 [18], [40], [50], [66] và phát triển mạnh mẽ trong khoảng 20 năm trở lại đây nhờ những cải tiến mạnh mẽ về trang thiết bị. Sử dụng nội soi để tạo hình DCCT đ-ợc thực hiện lần đầu tiên bởi D J Dandy (Anh) năm 1981 với vật liệu là sợi carbon tổng hợp. Sử dụng gân bán gân và gân cơ thon để tạo hình qua nội soi đ-ợc thực hiện và thông báo năm 1992 bởi các tác giả Larson, Howell, Rosenberg và Pinczewski [50] và đến nay, tạo hình DCCT qua nội soi đã chiếm -u thế tuyệt đối so với mổ mở. Tại Việt Nam, tổn th-ơng DCCT đã đ-ợc chẩn đoán và điều trị thành công qua mổ mở, với những ca đầu tiên đ-ợc thông báo trên Y văn tiếng Việt từ năm 1983 bởi D-ơng Đức Bính và cộng sự [5]. Những tổn th-ơng của DCCT ở vị trí bám cũng đã đ-ợc mô tả và điều trị thành công [22], [33], [37]. Phẫu thuật tạo hình DCCT đã đ-ợc tiến hành ở nhiều nơi, với nhiều chất liệu khác nhau nh- gân bánh chè [1], [7], [8], [9], [10], [11], [15], [16], [19], [20], [38] gân hamstring (gân bán gân và gân cơ thon) [2], [3], [13], [16], [17], 2 [21], [24] đã cho những kết quả khả quan, cải thiện đ-ợc chất l-ợng cuộc sống của bệnh nhân cũng nh- khả năng thi đấu của vận động viên Đối với phẫu thuật tạo hình DCCT, các nghiên cứu hiện nay tập trung vào 3 khía cạnh chính, đó là: + Ph-ơng tiện cố định mảnh ghép: vit cố định tự tiêu hay không tiêu, endo-button, cross pin, [133]. + Kỹ thuật phẫu thuật kiểu 1 bó, 2 bó hay kiểu "lai" nhờ những hiểu biết sâu hơn về động học của gối và siêu cấu trúc của DCCT [60], [183]. + Chất liệu sử dụng cho tạo hình: tự thân, đồng loại, dị loại hay tổng hợp [196]. Lựa chọn chất liệu cho tạo hình DCCT là vấn đề đã đ-ợc đ-a ra và tranh luận rất nhiều, chất liệu đ-ợc lựa chọn phải đảm bảo đ-ợc vai trò của DCCT và phải bền vững theo thời gian. Tính đến hiện tại, những chất liệu tổng hợp ch-a đáp ứng đ-ợc yêu cầu do khả năng thích ứng kém, giá thành quá cao [183], [196] chất liệu dị loại còn đang trong giai đoạn nghiên cứu thử nghiệm trên động vật [180]. Hai chất liệu chính đ-ợc lựa chọn là mảnh ghép tự thân và mảnh ghép đồng loại. Sử dụng mảnh ghép tự thân có những -u điểm nh- rẻ tiền, sẵn có và dễ đ-ợc chấp nhận, tuy nhiên, mảnh ghép tự thân lại có những hạn chế nh- để lại những vấn đề tại vị trí lấy mảnh ghép nh- đau, giảm cơ năng và kích th-ớc mảnh ghép nhỏ hơn DCCT thực tế [1], [13], [19], [72], [73], [111]. Những nh-ợc điểm này lại là những -u thế của mảnh ghép đồng loại. Sử dụng mảnh ghép đồng loại trong tạo hình DCCT qua nội soi đã đ-ợc thông báo trên y văn thế giới từ những năm cuối thập kỷ 80 [143], [173] và sau đó, rất nhiều nghiên cứu ở nhiều nơi về loại vật liệu này đã đ-ợc tiến hành và cho những kết quả rất tốt [61], [75], [85], [86], [96], [117], [118], [141], [143], [145], [153], [156], [170], [181], [192]. Tại Việt Nam, cùng với sự phát triển của hệ thống các Labô bảo quản mô là sự ra đời của Luật Hiến, Lấy Ghép Mô, Bộ Phận Cơ Thể Ng-ời và Hiến 3 Lấy Xác đã tạo điều kiện cho lĩnh vực ghép mô, tạng và cơ quan phát triển. Trong lĩnh vực ghép mô, đã có nhiều nghiên cứu ứng dụng nh- ghép x-ơng, ghép da, ghép giác mạc, ghép màng cứng, ghép mô sụn [4], [14], [25], [26], [28], [29], [30], [34] nh-ng ch-a có thông báo nào về ghép mô gân đồng loại mà cụ thể hơn là tạo hình DCCT bằng vật liệu đồng loại. Xu thế sử dụng mảnh ghép đồng loại ngày càng tăng do sự tiến bộ về kỹ thuật sàng lọc ng-ời cho mô, xử lý và bảo quản mảnh ghép làm giảm tối đa nguy cơ về bệnh truyền nhiễm và l-u giữ đ-ợc mảnh ghép dài lâu đồng thời nhu cầu về vật liệu tạo hình ngày càng nhiều tạo hình lại DCCT, tạo hình nhiều dây chằng, tạo hình DCCT với kỹ thuật hai bó, tạo hình DCCT ở bệnh nhân đang độ tuổi phát triển ) [47], [51], [52], [61], [74], [75], [76], [94], [119], [124], [144], [168] mà vật liệu tự thân không đáp ứng nổi về số l-ợng hoặc là để lại những vấn đề tại vị trí lấy mảnh ghép lâu dài. Nhằm xây dựng một quy trình thu nhận, xử lý và bảo quản mảnh ghép gân đồng loại đảm bảo chất l-ợng cho phẫu thuật và b-ớc đầu đánh giá kết quả của việc tạo hình DCCT bằng vật liệu này, chúng tôi tiến hành đề tài Nghiên cứu sử dụng mảnh ghép đồng loại bảo quản lạnh sâu tạo hình dây chằng chéo tr-ớc khớp gối qua nội soi với hai mục tiêu nh- sau: 1. Nghiên cứu b-ớc đầu quy trình sàng lọc và thu nhận mảnh ghép gân đồng loại bảo quản lạnh sâu tạo hình dây chằng chéo tr-ớc khớp gối. 2. Đánh giá kết quả tạo hình dây chằng chéo tr-ớc khớp gối qua nội soi bằng mảnh ghép gân Achille đồng loại, bảo quản lạnh sâu. 4 Ch-ơng 1: tổng quan 1.1. Giải phẫu dây chằng chéo tr-ớc khớp gối 1.1.1. Giải phẫu bào thai của dây chằng chéo tr-ớc khớp gối [53],[78], [185] Những nghiên cứu trên xác bào thai cho thấy, DCCT hình thành vào tuần thứ 8 của thời kỳ bào thai, bắt đầu phát triển từ tuần thứ 9, và từ tuần thứ 20, DCCT khớp gối đã có cấu trúc giải phẫu gần t-ơng tự ở ng-ời tr-ởng thành. Từ lúc này, DCCT chỉ phát triển về kích th-ớc mà không có sự thay đổi đáng kể về cấu trúc. 1.1.1.1. Đại thể: DCCT đã đ-ợc bao phủ bởi màng hoạt dịch và có cấu trúc 2 bó là bó tr-ớc trong và bó sau ngoài nh- ở ng-ời tr-ởng thành, tên hai bó này đ-ợc đặt theo t-ơng quan giải phẫu giữa chúng với nhau ở ng-ời tr-ởng thành. Tuy nhiên, ở khớp gối bào thai, t-ơng quan này của chúng ch-a thật sự giống nh- ở ng-ời tr-ởng thành, cụ thể là ở t- thế 0 o , hai bó này song song với nhau. Khi gối từ từ gấp lại thì bó sau ngoài có xu h-ớng di chuyển ra tr-ớc so với bó tr-ớc trong và ở t- thế 90 o , bó tr-ớc trong có xu h-ớng nằm ngang hơn còn bó sau ngoài có xu h-ớng nằm dọc. Hình 1.1: Hình ảnh hai bó của dây chằng chéo tr-ớc khớp gối bào thai (LFC: lồi cầu ngoài, PCL: dây chằng chéo sau, 5 AM: bó tr-ớc trong, PL: bó sau ngoài) [trích từ 78] 1.1.1.2. Vị trí bám vào mâm chầy và lồi cầu x-ơng đùi Khớp gối bào thai, vị trí bám của DCCT vào lồi cầu x-ơng đùi cũng t-ơng tự nh- ở ng-ời tr-ởng thành, đó là phần sau của mặt trong lồi cầu ngoài x-ơng đùi. Diện bám có hình bầu dục, đứng dọc khi gối ở t- thế duỗi và nằm ngang khi gối ở t- thế gấp. Hình 1.2: Vị trí bám của hai bó của DCCT vào lồi cầu x-ơng đùi ở t- thế duỗi gối( A) và t- thế gấp gối(B) [trích từ 78] ở mâm chầy, bó tr-ớc trong của DCCT nằm phía ngoài và sau chỗ bám của sừng tr-ớc sụn chêm trong và mở rộng ra sừng tr-ớc của sụn chêm ngoài còn bó sau ngoài nằm giữa sừng tr-ớc và sau của sụn chêm ngoài, phía sau và ngoài so với bó tr-ớc trong. Hình 1.3: Vị trí bám của bó tr-ớc trong(AM) và bó sau ngoài(PL) so với 2 sụn chêm (LM: sụn chêm ngoài và MM: sụn chêm trong) [trích từ 78] 6 1.1.2. Giải phẫu dây chằng ng-ời tr-ởng thành 1.1.2.1. Đại thể [31], [46], [50], [63], [67], [152], [201] DCCT có nguyên uỷ từ hố liên lồi cầu của x-ơng đùi, nằm ở mặt trong của lồi cầu ngoài x-ơng đùi và bám tận ở diện phía tr-ớc của mâm chầy theo h-ớng từ trên xuống d-ới, từ ngoài vào trong và từ sau ra tr-ớc. Nhìn bề ngoài, DCCT nh- một dải xơ nội khớp đ-ợc màng hoạt dịch bao bọc. DCCT có chiều dài trung bình 38,2mm (từ 37mm đến 41mm) và đ-ờng kính khoảng 1,1cm. Tuy nhiên, một số tác giả khác lại công bố kết quả có sự khác biệt một chút, sự khác biệt này là do việc đo đạc thực hiện ở t- thế gấp hay duỗi gối, cẳng chân xoay trong hay ngoài. DCCT không có cấu trúc hình tròn mà là dạng bầu dục, trong đó phần giữa của dây chằng là phần hẹp nhất,với diện tích t-ơng ứng là 36mm 2 ở nữ và 42mm 2 ở nam, tức là nhỏ hơn 3,5 lần so với diện tích điểm bám của dây chằng. Trục của DCCT so với trục cơ thể là khoảng 26,6 o so với trục chi. 1.1.2.2. Vi thể [12], [44], [201] DCCT có cấu trúc gồm nhiều sợi Collagen (có đ-ờng kính từ 150-250nm), các sợi này không chạy song song mà đan chéo nhau, tạo thành những sợi có đ-ờng kính lớn hơn (1-20 micromet), các sợi này tập trung thành các bó sợi nhỏ có kích th-ớc 100-250 micromet. Các bó này có mô liên kết chứa mạch máu nuôi bao quanh. Các bó này tập trung thành các bó lớn hơn, chúng có thể đi thẳng từ vị trí bám đùi đến vị trí bám chầy. Toàn bộ DCCT đ-ợc bao bọc bởi mô liên kết có cấu trúc t-ơng tự nh-ng dầy hơn lớp nội mô. Tại vị trí bám vào x-ơng, các sợi Collagen của DCCT hoà lẫn vào các sợi collagen của vùng x-ơng lân cận, sự chuyển đổi từ mô dây chằng đàn hồi sang mô x-ơng cứng thông qua một vùng chuyển tiếp đ-ợc cấu tạo bởi mô sụn sợi và mô sụn sợi khoáng hoá, tạo thành 4 lớp t-ơng đối rõ rệt là: các sợi 7 collagen, vùng sụn không khoáng, vùng sụn khoáng hóa và mô x-ơng d-ới sụn. Hình 1.4: Hình ảnh nhuộm Toluidin cho thấy rõ 4 vùng tại vị trí bám của dây chằng vào x-ơng[trích từ 201] Do diến bám ca DCCT vo mâm chầy rộng, giống chân vịt v lan ra rất sát bờ tr-ớc của mâm chầy với khoảng cách là 10-14mm nên khi gối gấp, dây chng sẻ bị két vo khe liên lồi cầu, hiến tợng ny gọi l két sinh lỹ (physical impingement). Nghiên cứu kỹ cấu trúc mô học của vùng này cho thấy, vùng này có cấu trúc khác với cấu trúc các phần khác của dây chằng. Vùng này không có mạch máu, có nhiều tế bào gân và các tế bào dạng sụn. Cấu trúc này đ-ợc giải thích là do tính thích nghi chức năng của dây chằng khi chịu các lực tiếp xúc tái diễn liên tục của x-ơng vào dây chằng[60], [201]. 1.1.2.3. Mạch máu và thần kinh Mạch máu cung cấp chính cho DCCT là các nhánh của động mạch gối giữa và những nhánh tận cùng của động mạch gối d-ới trong và động mạch gối d-ới ngoài [201]. Các nhánh này cho các nhánh nằm trong lớp bao hoạt dịch quanh dây chằng và thông nối với nhau. 8 Hình 1.5: Phân bố mạch máu cho DCCT [trích từ 201] (có thể quan sát thấy vùng vô mạch ở vị trí bám vào x-ơng chầy) DCCT nhận những nhánh thần kinh đến từ thần kinh chầy (là nhánh khớp sau của thần kinh chầy). Các nhánh này đi cùng các mạch máu đến dây chằng và tận cùng là các thụ thể áp lực dạng thụ thể Golgi. Các thụ thể thần kinh của dây chằng gồm 3 loại chính: những thụ thể nhận cảm sự biến dạng, chiếm khoảng 1% diện tích bề mặt dây chằng, những thụ thể nhạy cảm với những thích nghi nhanh (Ruffini) và những thụ thể nhạy cảm với những thích nghi chậm (Pacini) giúp ý thức đ-ợc sự vận động, t- thế và góc xoay. Các thụ thể này (Ruffini và Pacini) chiếm nhiều nhất và đóng vai trò quan trọng trong kiểm soát cảm giác bản thể của khớp. Ngoài ra còn có rất ít các thụ thể cảm giác đau [44], [201]. 1.1.3. Giải phẫu điểm bám vào lồi cầu x-ơng đùi Vị trí bám của DCCT vào phần sau của mặt trong lồi cầu ngoài x-ơng đùi, diện bám đ-ợc mô tả nh- một phần của hình tròn với bờ phía tr-ớc thẳng và bờ phía sau cong lồi. Khoảng cách từ diện bám này đến mặt sụn của lồi cầu ngoài x-ơng đùi là 2-3mm. Một số nghiên cứu khác thì cho kết quả là vị trí bám của DCCT vào lồi cầu đùi có hình ovan hơn với kích th-ớc là dài 18mm [...]... cuối những năm 80 và sử dụng trên ng-ời vào đầu những năm 90 [143], [174], [173], [172] Những kết quả lâm sàng đ-ợc thông báo cho thấy tính khả quan và hiệu quả của việc sử dụng mảnh ghép đồng loại A B Hình 1.21: Hình ảnh mảnh ghép đồng loại trong túi bảo quản của Labô Bảo quản Mô, tr-ờng Đại Học Y Hà Nội( A) và mảnh ghép đồng loại đang đ-ợc xử lý để tạo hình DCCT(B) + Các mảnh ghép khác: gân chầy tr-ớc,... - Sử dụng mảnh ghép đồng loại ngày càng tăng, trung bình ở Mỹ 1 năm có khoảng 320000 ca phẫu thuật có sử dụng vật liệu đồng loại cho tất cả các phẫu thuật [158], tính riêng cho năm 1993 đã có 7254 ca tạo hình DCCT bằng mảnh ghép đồng loại và đến nay, 92% các ngân hàng mô của Mỹ có khả năng cung cấp mảnh ghép gân đồng loại cho tạo hình DCCT cũng nh- các loại dây chằng khác [119], [130] Mảnh ghép đồng. .. kỹ thuật, mảnh ghép, - Phục hồi chức năng sau phẫu thuật: phác đồ tập luyện, tự tập luyện hay đến tập luyện tại các trung tâm 1.5 Sử dụng mảnh ghép đồng loại trong tạo hình dây chằng chéo tr-ớc khớp gối 1.5.1 Lựa chọn vật liệu cho phẫu thuật tạo hình dây chằng chéo tr-ớc - Đối với các phẫu thuật tạo hình, chất liệu để tạo hình luôn luôn là vấn đề đ-ợc quan tâm và không ngừng đ-ợc nghiên cứu tìm kiếm... Các mảnh ghép này cũng đ-ợc sử dụng, tuy nhiên, tần suất sử dụng ít hơn [128] * Mảnh ghép dị loại: 28 Mảnh ghép dị loại đang đ-ợc nghiên cứu nh-ng kết quả thực nghiệm b-ớc đầu trên động vật( ghép từ lợn sang khỉ) hứa hẹn tính khả thi và một h-ớng mới cho vật liệu sử dụng cho tạo hình DCCT [180] * Mảnh ghép tổng hợp: Sử dụng mảnh ghép tổng hợp là những ý t-ởng đầu tiên khi thực hiện phẫu thuật tạo hình. .. thuật tạo hình DCCT về cơ bản có 4 h-ớng nghiên cứu về chất liệu, đó là [196]: 29 + Mảnh ghép tự thân (autograft): mảnh ghép gân bánh chè, mảnh ghép gân bán gân và gân cơ thon, + Mảnh ghép đồng loại (allograft): mảnh ghép gân bánh chè, gân Achille, gân bán gân và gân cơ thon, gân cơ chầy tr-ớc, + Mảnh ghép tổng hợp (prothese) + Mảnh ghép dị loài (xenograft) - Sử dụng mảnh ghép tự thân để tạo hình. .. đối với mô mềm, th-ờng sử dụng là bảo quản lạnh sâu [140], [189] Với kỹ thuật bảo quản lạnh sâu thì mô bảo quản có thể đảm bảo sử dụng trong vòng 5 năm 34 1.5.3 Tình hình sử dụng mảnh ghép đồng loại 1.5.3.1 Trên thế giới Những nghiên cứu đầu tiên về ghép gân đồng loại thực nghiệm trên động vật đ-ợc thông báo vào những năm 80 của thế kỷ tr-ớc với những kết quả khả quan và cho phép tiến hành trên ng-ời... nữa bắt đầu đ-ợc nghiên cứu trong labô là nuôi cấy tế bào và công nghệ gen ứng dụng trong tái tạo dây chằng chéo tr-ớc khớp gối, tuy nhiên xu h-ớng này còn đang trong giai đoạn nghiên cứu [154] - Những nghiên cứu về tạo hình DCCT bằng mảnh ghép đồng loại và tự thân cho thấy kết quả sau mổ không có sự khác biệt Nh- vậy nếu tính về hiệu quả phẫu thuật thì mảnh ghép đồng loại và mảnh ghép tự thân là nh-... tại, mảnh ghép sử dụng cho tạo hình DCCT chủ yếu là mảnh ghép tự thân và đồng loại, trong đó mảnh ghép tự thân chiếm -u thế do sẵn có, rẻ tiền, không có nguy cơ lây truyền bệnh truyền nhiễm, tuy nhiên, xu thế sử dụng mảnh ghép đồng loại ngày càng tăng Bên cạnh những so sánh về -u và nh-ợc điểm của mỗi loại mảnh ghép nh- trên, một số tác giả còn so sánh cả về vấn đề chi phí điều trị giữa hai loại mảnh ghép. .. nát mảnh ghép dẫn đến việc cố định không đảm bảo vững chắc Kỹ thuật này cũng sử dụng phổ biến cho mảnh ghép hamstring, tuy nhiên, một số tác giả vẫn sử dụng cho các mảnh ghép khác nh- gân bánh chè, mảnh ghép đồng loại, nh-ng không phổ biến (hình 1.19) Hình 1.19: Sử dụng endobutton cố định mảnh ghép trong đ-ờng hầm x-ơng đùi [nguồn Internet] * Kỹ thuật vít chốt ng-ợc (retrograde screw) Cố định dây chằng. .. dây chằng bình th-ờng [48] 27 + Mảnh ghép hamstring (gân bán gân và gân cơ thon): Mảnh ghép hamstring là sự lựa chọn phổ biến nhất cho các phẫu thuật tạo hình DCCT + Các mảnh ghép khác: Gân Achille, gân tứ đầu, gân mác dài,: ngày nay chỉ còn mang ý nghĩa lịch sử * Mảnh ghép đồng loại + Mảnh ghép gân Achille và mảnh ghép gân bánh chè: ý t-ởng sử dụng mảnh ghép đồng loại xuất hiện vào giữa những năm . đồng loại bảo quản lạnh sâu tạo hình dây chằng chéo tr-ớc khớp gối. 2. Đánh giá kết quả tạo hình dây chằng chéo tr-ớc khớp gối qua nội soi bằng mảnh ghép gân Achille đồng loại, bảo quản lạnh. Nghiên cứu sử dụng mảnh ghép đồng loại bảo quản lạnh sâu tạo hình dây chằng chéo tr-ớc khớp gối qua nội soi với hai mục tiêu nh- sau: 1. Nghiên cứu b-ớc đầu quy trình sàng lọc và thu nhận mảnh ghép. GIÁO DỤC ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI Y HÀ NỘI TRẦN TRUNG DŨNG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG MẢNH GHÉP ĐỒNG LOẠI BẢO QUẢN LẠNH SÂU TẠO HÌNH DÂY CHẰNG CHÉO TRƯỚC KHỚP GỐI QUA NỘI