Nghiên cứu ứng dụng ghép tế bào gốc tủy xương điều trị khớp giả thân xương dài chi trên

1

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


2

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.

3

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 từ
mức phân tử, tế bào, vùng tổn thương tới toàn cơ thể [26]. Phẫu thuật viên chấn
thương chỉnh hình cần am hiểu thấu đáo quá trình này để có những điều chỉnh phù
hợp đưa tới kết quả liền xương tốt.
Về tổ chức học, quá trình liền xương bình thường diễn ra qua 4 giai đoạn
như 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 ngày
thứ 5 sau chấn thương.
Lực tác động làm gãy xương sẽ đồng thời làm tổn thương cả 2 hệ thống cấp
máu của màng xương và tủy xương dẫn tới hoại tử các tế bào tại ổ gãy, các tế bào
này sẽ giải phóng các yếu tố hoạt hóa thành mạch gây tăng quá trình giãn mạch và
thẩm thấu thành mạch. Quá trình này làm tăng lưu lượng máu tới ổ gãy và đỉnh
điểm là 2 tuần sau chấn thương. Trên nền của cục máu đông hình thành từ các tế
bào viêm, các nguyên bào sợi xuất hiện tạo ra collagen dần thay thế cục máu đông
bằng 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 xương
không có hiện tượng này và dẫn đến không liền xương. Nếu chỉ dựa vào các
nguyên 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

4

thu hút các tế bào gốc và tiền thân, đảm bảo quá trình nhân lên và biệt hoá chúng
thành tạo cốt bào, huỷ cốt bào, kiểm soát sự khoáng hoá, sửa chữa hình thể can và
cuối cùng là hồi phục hình thể xương. Quá trình này được khởi động bởi những tín
hiệu chưa được biết rõ và bắt đầu ngay sau khi gãy xương, đạt cực đại giữa tháng
thứ 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 tiền
biệt hoá, khi gãy xương các tế bào này sẽ biệt hoá thành các tế bào sinh xương để
tạo can [69]. Theo Lindholm (1980), các tế bào gốc và tiền thân chỉ là tế bào bình
thường, không có đặc tính tạo xương nhưng khi có những kích thích phù hợp
chúng được cảm ứng và trở thành các tế bào sinh xương [59]. Trueta (1974) lại cho
rằng 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 nhân
lên 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. Số
lượng tế bào tiền thân ở dịch tuỷ xương khá ít: 1/100.000 tế bào có nhân. Theo
Hernigou, thiếu hụt số lượng tế bào gốc và tế bào tiền thân ở dịch tuỷ xương dường
như có vai trò hình thành nên khớp giả [100]. Do vậy, trong nhiều trường hợp
chậm liền xương, khớp giả một số tác giả đề xuất ghép dịch tuỷ xương tự thân đơn
thuần 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 di
chuyển 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

5

được gọi là đơn vị tạo cụm nguyên bào sợi (CFU-F: colony forming unit
fibroblastic) [38].
Theo Mizuno và cộng sự (1990) thì các tế bào bị tổn thương khi gãy xương
nhanh chóng giải phóng nhiều chất hoá học. Trong số này đáng kể nhất là các chất
phân bào tác động lên tế bào tiền thân và khiến chúng nhanh chóng nhân lên, đặc
biệt là PDGF (yếu tố phát triển nguồn gốc tiểu cầu) và TGF-β (yếu tố phát triển
chuyển 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 có
khả 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 dạng
insulin), BMP (protein di truyền hình thái xương) [22], [91]. Đây là cơ sở để nhiều
tác 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 tủy
xương. Các tế bào gốc này xâm nhập vào vùng tổn thương và biệt hóa tùy thuộc
vào điều kiện tại chỗ: nồng độ oxy tổ chức, sức căng giãn và các yếu tố kích thích
phát triển tại chỗ (GF).
Sức căng giãn tại chỗ sẽ hoạt hóa tế bào gốc sinh các nguyên bào sợi. Ở
những nơi có nồng độ oxy thấp và căng giãn thường xuyên các tế bào gốc sẽ tạo
các 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 bị

căng giãn cơ học, những vùng này tạo nên can xương cứng trực tiếp.


6

Can xương mềm được tạo ra nhờ sự biến đổi từ tổ chức hạt sang tổ chức
canxi hoá tạm thời, bao gồm các nguyên bào xương và nguyên bào sụn cùng hệ
thống các sợi collagen. Các nguyên bào xương và nguyên bào sụn tổng hợp các
chất gian bào dạng xương và sụn. Sự khoáng hoá can mềm xuất hiện đầu tiên ở chỗ
tiếp giáp giữa các đầu xương gãy, tuần tự từ đầu này sang đầu kia của ổ gãy cho
đến khi hai đầu xương gãy được nối liền nhau. Can ở giai đoạn này rất mềm và dễ
gãy [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 sợi
collagen lắng đọng canxi tạo môi trường cho các tế bào gốc đi vào biến đổi thành
các nguyên bào xương, các tế bào này biến đổi sụn đã khoáng hóa thành các bè
xương cứng sắp xếp dọc theo các vi quản. Sự cốt hoá tạo thành các bè xương cứng
đảm 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 đến
vài năm, trả lại cho xương cấu trúc tổ chức học bình thường). Dưới sự tác động của
các lực cơ học tổ chức can xương tại đây có sự thay đổi về hình thể để thích hợp
với chức năng của xương. Sự sửa chữa được thực hiện bởi các đơn vị tái tạo xương
gồm có các huỷ cốt bào và tạo cốt bào và diễn ra theo một trình tự được lặp đi lặp
lại [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 liên
quan đến sự chỉnh sửa hình thể chung của xương, giúp cho xương trở lại hình thể
ban đầu của nó, ống tuỷ được tái lập, những chỗ lồi lõm trên bề mặt của xương
được sửa chữa.

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


7

giảm chất calcium ở hai đầu xương gãy khiến xương bị thưa loãng. Nhiều men
photphataza cũng xuất hiện tại ổ gãy có tác dụng cầm giữ chất calcium để tạo
thành can ở vùng ổ gãy. Hai quá trình đồng và dị hoá này diễn ra song song, dần
dần quá trình đồng hoá chiếm ưu thế. Về phương diện thăng bằng kiềm toan, trong
vòng 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 tính
nhanh hơn, tạo điều kiện cho quá trình thành lập can xương. Ngược lại, pH toan sẽ
gây 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 tổ
chức hạt, biểu hiện bằng sưng, nóng, đỏ, đau, giảm dần sau 7-10 ngày, X quang các
đầu xương gãy vẫn sắc cạnh chưa có biến đổi gì. Tương ứng với giai đoạn hình
thành can mềm, lâm sàng không còn cử động bất thường tại ổ gãy, X quang các
đầu gãy không còn sắc cạnh, bắt đầu xuất hiện can cầu, dần dần can xương phát
triển 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 Hà
Lan tiến hành vào năm 1668 (trích theo [21]). Cho đến nay ghép xương được ứng
dụng 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 phát
triển 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 sống
xung quanh xương ghép. Curtis B.F cho rằng hệ thống ống Haver của xương ghép


8

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 xương
ghép 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 bào

xương vào mảnh ghép theo các mạch máu tân tạo.
Năm 1914, Phemister đã mô tả sự xâm nhập hình thành xương mới trực tiếp
vào trong xương ghép. Các dải bè xương của xương ghép bị hoại tử do mất mạch
nuôi, tiếp sau đó là sự lắng đọng xương mới. Quá trình này được tác giả gọi là quá
trình “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 xương
dài từ những năm cuối thế kỷ XIX, Mckibbin (1978) cho rằng tổ chức khớp giả là
một tổ chức bệnh lý vì vậy việc điều trị phải đảm bảo lấy bỏ hết tổ chức xơ, khoan
thông ống tủy và kích thích tạo xương bằng ghép xương tự thân [63]. Ngày nay
quá 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 hồi
hình thể xương. Khớp giả sẽ hình thành trong giai đoạn tạo can xương nếu như ổ
gãy không được cố định vững chắc, liên tục và đủ thời gian dẫn đến không biệt hóa
được tổ chức xơ sụn bắc cầu qua ổ gãy để biến thành can xương cứng. Theo

Lindholm và cộng sự thì khớp giả là kết quả của quá trình thoái hóa lớp sụn hyalin
giữa hai đầu xương gãy [59]. Như vậy tổ chức xơ sợi và sụn vùng khớp giả được
hình thành trong giai đoạn tạo can xương mềm (tạo mô xơ và sụn, biệt hóa các tế
bào tiền thân thành các tạo cốt bào và nguyên bào sụn) của ổ gãy nhưng vì một lý


9

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 qua
các 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 đường
hầm giúp khối tế bào gốc dễ dàng xâm nhập và phát tán trong ổ khớp giả và

-

xung 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 cốt
bào 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 gãy
không 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 đã
quá hai lần thời gian liền xương bình thường mà trên phim X-quang chưa có can
xương, 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:


10

+ Khớp giả chặt: là khớp giả nhưng hai đầu gãy sít lại gần nhau (khoảng
cách giữa hai đầu xương < 0,5 cm). Đối với loại này thường không tìm thấy dấu
hiệu 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 vì
được 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 thương
hoặc khi xử trí kỳ đầu phẫu thuật viên đã lấy bỏ các mảnh xương rời lớn hoặc do
cắt đoạn xương viêm hoại tử trong xử trí ổ gãy bị viêm xương tuỷ xương hoặc do
quá 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 độ
phát triển của đầu xương trên phim X quang, có thể chia thành hai loại: loại phì đại
và loại teo đét [56].
- Khớp giả phì đại: Do phản ứng sinh học, nghiên cứu bằng strontium 85 cho
thấy rất giàu mạch nuôi dưỡng ở đầu xương gãy.
+ Khớp giả kiểu “chân voi” – C1: Hai đầu xương quá phát nhiều tổ chức
sụn, xương phì đại, thường do cố định không vững chắc hoặc tỳ quá sớm. Đây là
loại gãy xương được nắn tốt và đủ máu nuôi.


11

+ Khớp giả kiểu “móng ngựa” – C2: Hình thể đầu gãy xương vừa và phì đại
vừa phải, thường gặp sau cố định không vững chắc mức độ trung bình bằng nẹp
vít, 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 gặp
sau gãy di lệch nhiều, các mảnh gãy xa nhau hoặc cố định bên trong mà đặt lại diện
gãy không tốt.
C1

C2

C3

Hình 1.1. Khớp giả phì đại
C1- 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 bằng
strontium 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 hoặc
không có, mảnh này chỉ liền với một đầu xương gãy, thường gặp trong điều trị kết
xương bằng nẹp vít .
+ Khớp giả nhiều mảnh vụn – C5: Một hoặc nhiều mảnh xương ở giữa vỡ
nát và hoại tử tiêu đi, trên phim X quang không thấy dấu hiệu nào của can xương.


12

+ Khớp giả mất đoạn xương – C6: Đầu diện gãy xương vẫn sống nhưng
không 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 đoạn
xương do u.
+ Khớp giả teo đét – C7: Thường xảy ra khi mất mảnh ở giữa và xuất hiện tổ
chức sẹo không có khả năng tạo xương, diện gãy trở nên loãng và thiểu dưỡng.
C4

C5

C6

C7

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 đại
xương (hình thể khối can), ... Đa số các trường hợp, X-quang thường quy thẳng và
nghiêng đã đủ để chẩn đoán và theo dõi tình trạng can xương ổ khớp giả. Liền
xương khi có hình ảnh can xương ít nhất 3/4 thành xương trên phim thẳng và
nghiêng [43].


13

Trong điều trị các thầy thuốc chủ yếu dựa vào triệu chứng lâm sàng và hình
ảnh 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 ổ
khớp giả đặc biệt, với những ổ khớp giả có đường gãy chéo vát hoặc ổ khớp giả
còn dụng cụ kết xương dễ bị che khuất khó đánh giá tình trạng can xương của diện
gãy, đặc biệt với những ổ khớp giả chặt sau kết hợp xương mà triệu chứng lâm
sàng nghèo nàn như đau ít mơ hồ, không có cử động bất thường tại vị trí ổ khớp
giả. Với những trường hợp này chụp cắt lớp vi tính (CTscanner) rất hữu dụng trong
việc đánh giá tình trạng can xương tại vị trí ổ KG [23]. Chụp cắt lớp vi tính còn
đánh giá tốt tình trạng tạo cầu can với các lớp cắt ngang và dựng hình: Trong ổ
khớp giả cầu can thường nhỏ hơn 5% chu vi diện gãy trên lát cắt ngang, với các ổ
khớp giả đã có liền xương chụp cắt lớp vi tính cho thấy cầu can trên 25% chu vi
diện gãy.

Hình 1.3. Hình ảnh chụp cắt lớp vi tính.


14

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 vi
tính 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 vi
tính có dựng hình còn đánh giá được các biến dạng lệch trục xoay của chi có ổ
khớp 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 khớp
giả và phần mềm xung quanh từ đó gián tiếp đánh giá sự hình thành can xương
mới 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 kết
xương 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 biến
chứng như cứng khớp, teo cơ,...

15

+ Kích thích điện
Fukada là tác giả đầu tiên báo cáo đặc tính áp điện (piezoelectrique) của
xương [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 (Capacitive

-

Coupling).
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 sớm
khi 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 2
can 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 độ
thấp từ 1-3 W/cm² tác động vào ổ gãy là nơi có mật độ thấp hơn so với các đầu
xương, kích thích cơ học các tế bào đang trong quá trình biệt hoá và sinh sản. Tác
giả 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 như

16

IGF và TGF. Mặt khác sóng siêu âm cường độ thấp tăng tạo can mềm, cốt hoá sụn
cũng như tạo xương [81].
Điều trị bảo tồn thường thu được kết quả rất hạn chế và hiện nay hầu như
không sử dụng trên lâm sàng để điều trị khớp giả thân xương dài.


17

1.2.4.2. Các phương pháp ghép xương
Trước thế kỷ XX, một số tác giả cho rằng tổ chức vùng khớp giả là tổ chức
bệnh lý và không có khả năng hình thành can xương. Chính vì vậy các tác giả này
đề xuất các phương pháp phẫu thuật nhằm lấy bỏ hết phần xơ sợi và thay thế vùng
này bằng tổ chức xương ghép. Cho đến nay với sự phát triển của khoa học quan
điểm về điều trị khớp giả và các phương pháp ghép xương cũng có nhiều thay đổi.
•

Phương pháp ghép xương kinh điển: Phổ biến nhất vẫn là phương pháp ghép
xương kiểu Inlay và onlay kết hợp với kết xương vững chắc với nẹp vít hoặc
đinh 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]

18
•

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 lâm
sàng do nhược điểm chính là kỹ thuật khó, tàn phá nguồn nuôi dưỡng từ tủy
xương 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
xương cánh tay
* Nguồn: Kevin B. C. (2012) [56]
•

Ghép xương có cuống mạch: Chỉ định cho các khuyết, mất đoạn xương lớn
trên 5cm. Đây là kỹ thuật khó, đòi hỏi phẫu thuật viên có kinh nghiệm, dụng
cụ mổ vi phẫu.

•

Phương pháp bóc vỏ xương: Đây là một phương pháp kinh điển để điều trị
khớp giả, được R.Judet đề xuất vào năm 1964, dựa trên nguyên lý tạo cầu
bắc qua ổ khớp giả bằng vỏ xương. Vỏ xương vẫn có mạch nuôi nhờ dính
vào màng xương và phần mềm xung quanh có vai trò kép: tạo xương và tái
khởi động quá trình liền xương của ổ khớp giả. Đây là kỹ thuật cơ bản của
điều trị khớp giả có mở ổ gãy, thường phối hợp với kết hợp xương vững


19

chắc. Có thể tiến hành bóc vỏ xương đơn thuần khi khớp giả phì đại nhưng
cần ghép thêm xương xốp khi khuyết xương. Trong trường hợp khớp giả
nhiễm trùng, có thể thực hiện khi không có áp xe quanh xương làm tách
phần mềm bám vào xương [102]. Ưu điểm nổi bật của bóc vỏ xương là thực
hiện được ghép xương bằng nguồn xương ghép tại chỗ mà các mảnh xương
ghép vẫn được nuôi dưỡng, có thể áp dụng được với những khớp giả vô
khuẩn có phần mềm sẹo xấu, dính xương. Chính nhờ các mảnh xương ghép
được nuôi dưỡng đã làm tăng khả năng liền xương và giảm nguy cơ nhiễm
khuẩn bùng phát tại chỗ ghép xương [2].
Nguyễn Lâm Bình và cộng sự (2008) điều trị khớp giả theo phương
pháp 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 tác
giả, đây là một phương pháp điều trị tốt đối với khớp giả không nhiễm
khuẩn và không mất đoạn xương nhưng đòi hỏi phải kết hợp với cố định
xương 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


20

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

Ghép tủy xương tự thân qua da:

Nhiều nghiên cứu cho thấy tế bào gốc dịch tuỷ xương (TBGTX) có khả năng
tạo xương mới. Friedenstein khi ghép khối dịch tế bào dịch tuỷ xương hoặc
dịch tuỷ xương thực nghiệm trong các khoang khuếch tán đều thấy sự hình
thành xương và sụn. Friedenstein khi ghép dịch tuỷ xương hoặc khối tế bào
dịch tuỷ xương vào các vị trí khác nhau cũng thấy sự tạo xương cùng với sự
hình thành tuỷ tạo máu [38], [39].
Hernigou (2005) báo cáo 60 trường hợp khớp giả thân xương chày được
ghép dịch tuỷ xương tự thân đã qua xử lý có sử dụng máy tách tế bào để tăng
số lượng và độ tập trung tế bào gốc được ghép, tỷ lệ liền xương đạt 88,3%,
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 hạn
chế. Năm 2008, Cao Thỉ tiến hành ghép dịch tủy xương tự thân nhằm tăng
cường liền xương cho ổ gãy chậm liền thân xương chày [16].


21

Năm 2009, Nguyễn Mạnh Khánh, Nguyễn Tiến Bình và cộng sự báo cáo
trên 52 bệnh nhân chậm liền xương, khớp giả thân xương dài được ghép
dịch 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 các
vật liệu có tính cảm ứng xương (osteoinduction).

Phương pháp này khắc phục được những nhược điểm vốn có của ghép
xương tự thân là hạn chế về kích cỡ, hình dạng, số lượng xương ghép và di
chứng của vùng lấy xương. Mảnh ghép xương nhân tạo sau xử lý đã loại bỏ
tất cả các tế bào sống và phá hủy các protein nên trở thành một bộ khung tốt
cho xương mới hình thành. Nhược điểm chính của phương pháp này là mảnh
ghép 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 giả
lần 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 rãi
trong 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 mục đích
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 khớp
giả, giúp lưu thông dịch tủy xương và tạo cục máu đông sẽ tái khởi động quá trình
liền xương.


22

Năm 1944, Pusitz tiến hành điều trị cho 25 bệnh nhân khớp giả thân xương
dài (chi trên và chi dưới) bằng phương pháp khoan xương tạo đường hầm kiểu
Beck, 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 và
sau diện khớp giả. Bóc tách phần mềm và màng xương tối thiểu để bộc lộ ổ khớp
giả 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 12-15
mũi khoan theo hình nan quạt với điểm vào là ổ khớp giả qua ổ khớp giả sang phía
thành xương bên đối diện, các mũi khoan lần lượt đổi góc khoan từ 3-5 độ và theo


23

các 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 mũi
khoan 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 việc
dùng khoan tay nhằm tránh làm bỏng tổ chức do ma sát làm tăng nhiệt độ, tuy
nhiên với khoan tay sẽ rất khó khoan nhiều lỗ và khó đổi hướng các mũi khoan
theo mong muốn và dễ gãy mũi khoan. Vì vậy các tác giả đề xuất dùng khoan điện
với 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 rằng
việc khoan xuyên xương qua ổ khớp giả nhằm mục tiêu mở thông diện khớp giả

với bên ngoài để dịch 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 [74].
Về cách khoan đường hầm xuyên xương qua ổ khớp giả không được mô tả
chi tiết trong y văn, theo Roth R. C. thì nên khoan nhiều đường hầm xuyên xương
qua ổ khớp giả theo nhiều bình diện khác nhau so với trục thân xương, trong một
bình diện với một điểm vào thì nên khoan 3 đường hầm với các góc khoan thay đổi
như 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, dùng
mũi 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 khớp
giả. Pusitz trong mô tả của mình về kỹ thuật khoan có dùng X-quang trong mổ


24

chụp hai bình diện để xác định điểm vào, đường đi của mũi khoan, tuy nhiên các
tác 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 giả
nhưng do hiệu quả liền xương thấp nên hiện nay hiếm khi sử dụng đơn thuần
phương pháp này trên lâm sàng.


25

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 hết
những tế bào trong cơ thể đều có những chức năng đặc hiệu nhưng tế bào gốc thể
hiện sự khác biệt là chúng không thể hiện một chức năng nào trước khi nhận được
những tín hiệu kích thích để thoát khỏi tình trạng không hoạt động và phát triển
thành 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 các
hốc của xương dẹt. Tổng trọng lượng tuỷ xương ở người trưởng thành khoảng
2600g. Tuỷ xương chứa nhiều tế bào gốc. Về cấu tạo mô, tuỷ xương gồm hệ thống
những xoang mạch xen kẽ với những khoang tạo máu.
Khoang tạo máu của tuỷ xương có nền là mô võng gồm những tế bào hình
sao có khả năng thực bào, sản xuất những yếu tố điều tiết quá trình sinh sản và biệt
hoá các dòng tế bào máu, và thành phần gian bào gồm collagen và những
glycoprotein cấu trúc.
Trong khoang tạo máu chứa một quần thể đa dạng các tế bào máu ở các giai
đoạn 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 bào
máu. Những tế bào gốc này ngoài khả năng phân chia để tự đổi mới, chúng còn
phân 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 tạo
cụm dòng tủy (CFU-Gemm), chúng sẽ sinh ra tế bào tiền thân định hướng các
dòng tuỷ và tế bào đa năng tạo cụm lympho bào (CFU-L), chúng sẽ sinh ra tế bào
lympho T và lympho B.