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

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ QUỐC PHÒNG

HỌC VIỆN QUÂN Y
----0O0-----

NGÔ BÁ TOÀN

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG GHÉP TẾ BÀO
GỐC TỦY XƯƠNG ĐIỀU TRỊ KHỚP GIẢ
THÂN XƯƠNG DÀI CHI TRÊN

LUẬN ÁN TIẾN SĨ Y HỌC

HÀ NỘI- 2018



MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục các chữ viết tắt trong luận án
Danh mục các bảng
Danh mục các biểu đồ
Danh mục các ảnh
ĐẶT VẤN ĐỀ

1

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

3

1.1. Sinh lý quá trình liền xương

3

1.1.1. Sinh lý quá trình liền xương

3

1.1.2. Quá trình liền xương sau ghép xương tự thân

7

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

8

1.2. Đại cương về khớp giả thân xương dài

9

1.2.1. Khái niệm chung khớp giả

9

1.2.2. Phân loại khớp giả

10

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

12

1.2.4. Các phương pháp điều trị khớp giả thân xương dài

14


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

24
24

1.3.2. Kỹ thuật lấy dịch tủy xương và tách chiết,
cô đặc tế bào gốc

28

1.3.3. Ứng dụng ghép tế bào gốc tuỷ xương cô đặc điều trị
khớp giả trên thế giới

29

1.3.4. Ứng dụng ghép tế bào gốc tuỷ xương điều trị khớp giả
tại Việt nam

32

CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

34

2.1. Đối tượng nghiên cứu

34

2.2. Phương pháp nghiên cứu

35

2.2.1. Thiết kế nghiên cứu

35

2.2.2. Phương pháp tiến hành khoan các đường hầm xuyên xương
qua ổ khớp giả và ghép dịch tế bào gốc tủy xương

36

2.2.3. Các bước thực hiện quy trình

38

2.2.4. Đánh giá kết quả

50

2.2.5. Phương pháp thu thập, xử lý số liệu

51

2.2.6. Đạo đức trong nghiên cứu

53

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

54

3.1. Đặc điểm nhóm bệnh nhân nghiên cứu

54

3.1.1. Đặc điểm lâm sàng nhóm bệnh nhân nghiên cứu

54

3.1.2. Đặc điểm dịch tuỷ xương

60

3.2. Kết quả xây dựng quy trình

63

3.2.1. Bước chuẩn bị bệnh nhân

63

3.2.2. Bước chuẩn bị dịch ghép

64

3.2.3. 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

68

3.3.2. Kết quả liền xương và các yếu tố liên quan

68

3.3.3. Kết quả chung

73

3.3.4. Biến chứng trong quá trình điều trị và theo dõi

74

CHƯƠNG 4. BÀN LUẬN

76

4.1. Đặc điểm nhóm bệnh nhân nghiên cứu

76

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

thân xương dài chi trên

84

4.2.1. Bước chuẩn bị bệnh nhân và dụng cụ

85

4.2.2. Bước chuẩn bị dịch ghép

86

4.2.3. 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. Kết quả điều trị

100

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


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

Phần viết tắt
BN
KG
TB
TBG
TS
TX
BMP
CFU-F
CD
DBM

FGF
HAP
IGF
PDGF
TCP
TGF

Phần viết đầy đủ
Bệnh nhân
Khớp giả
Tế bào
Tế bào gốc
Tiền sử
Tuỷ xương
Bone morphogenetic proteins
Colony forming unit fibroblastic
Cluster designation
Demineralized bone matrix
Fibroblast growth factor
Hydroxyapatite
Insulin-like growth factor
Platelet-derived growth factor
Tricalcium phosphate
Transforming growth factor


BẢNG ĐỐI CHIẾU THUẬT NGỮ VIỆT- ANH

STT

Tiếng Việt

1

Chất đệm xương khử khoáng đồng

Allograft demineralized bone

2

loại
Phương pháp khoan xương kiểu

matrix
Beck drilling

3
4
5

Beck
Protein hình thái xương
Màn huỳnh quang tăng sáng
Dòng điện xung cảm ứng do điện

Bone morphogenetic proteins
C-arm
Capacitive coupling

6

7
8
9
10
11

trường xung cao tần tạo ra
Đơn vị tạo cụm nguyên bào sợi
Protein bề mặt tế bào gốc
Tế bào đa năng tạo cụm dòng tủy
Đơn vị tạo cụm lympho bào
Chụp cắt lớp vi tính
Chất nền xương cứng đã khử

Colony forming unit fibroblastic
Cluster designation
CFU-Gemm
Colony forming unit lymphoid
CTscanner
Demineralized cortical bone matrix

12

khoáng
Tế bào tiền thân tạo xương

Determinal osteogenic precursor

Dòng điện một chiều
Yếu tố phát triển nguyên bào sợi

Điện xung cảm ứng do từ trường

cells
Direct electrical current
Fibroblast growth factor
Inductive coupling

13
14
15

Tiếng Anh

tạo ra
STT

Tiếng Việt

Tiếng Anh

16

Ghép xương giữ nguyên cấu trúc

Inlay

17
18
19
20

xương
Yếu tố phát triển dạng insulin
Tế bào gốc đa năng
Ghép xương phủ lên bề mặt xương
Nguyên bào xương

Insulin-like growth factor
Multipotent stem cells
Onlay
Osteoprogenitor cell


21
22
23
24
25

Các vật liệu có tính dẫn xương
Các vật liệu có tính cảm ứng xương
Các tế bào quanh mạch
Đặc tính áp điện
Yếu tố phát triển nguồn gốc tiểu

Osteoconduction
Osteoinduction
Pericyte
Piezoelectrique
Platelet-derived growth factor

26
27
28

cầu
Tế bào gốc vạn năng
Hiện tượng tăng tốc vùng
Yếu tố phát triển chuyển dạng β

Pluripotent stem cells
Regional acceleratory phenomenon
Transforming growth factor β


DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng

Tên bảng

Trang

2.1

Bảng đánh giá kết quả tổng hợp cho các bệnh nhân nghiên

52

cứu

3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7

Loại gãy xương ban đầu
Các phương pháp điều trị gãy xương ban đầu
Liên quan giữa loại gãy và tình trạng phần mềm tại ổ khớp giả
Thời gian từ khi gãy xương đến khi phẫu thuật ghép
Tình trạng đau đoạn chi có ổ khớp giả trước mổ
Số lượng tế bào dịch tuỷ xương trước khi tách
Một số đặc điểm bệnh nhân liên quan tới tế bào dịch tủy xương

58
58
59
59
60
60

3.8
3.9
3.10
3.11
3.12
3.13
3.14

3.15

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

61
62
62
64
65
66
67
70
71


Bảng

Tên bảng

Trang

3.16

Kết quả liền xương liên quan với vị trí ổ khớp giả

71

3.17

Kết quả liền xương liên quan với số lượng tế bào tủy xương
72

3.18

sau khi tách
Kết quả liền xương liên quan với số lượng tế bào gốc CD34(+),

3.19
3.20

CD73(+)
Kết quả chung
Biến chứng xa sau ghép

73
73
75


DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ

3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6

Tên biểu đồ
Phân bố bệnh nhân theo giới
Phân bố bệnh nhân theo tuổi
Phân bố bệnh nhân theo nguyên nhân chấn thương
Vị trí ổ khớp giả thân xương dài chi trên
Tình trạng phần mềm xung quanh ổ khớp giả
Phân loại khớp giả theo Weber & Cech

Trang
54
55
55
56
56
58


DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình
1.1
1.2
1.3

1.4
1.5
1.6
1.7

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

1.8
1.9
1.10
1.11
1.12
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6

giả xương cánh tay
Kỹ thuật bóc vỏ xương
Ghép TBG tủy xương dưới màn huỳnh quang tăng sáng
Phương pháp khoan tạo đường hầm kiểu Beck

Phương pháp khoan tạo đường hầm trên một bình diện
Khả năng biệt hóa đa dòng của tế bào gốc trung mô
Dụng cụ để lấy dịch tuỷ xương chậu
Gây tê tủy sống
Bệnh nhân nằm sấp để lấy dịch tủy xương
Lấy dịch tuỷ xương chậu
Đưa dịch tuỷ xương vào các ống Falcon
Bảo quản và vận chuyển khối dịch TBG tủy xương sau tách

Trang
11
12
13
15
16
16
17
18
19
21
23
27
39
40
40
41
43
45

STT
2.7
2.8
3.1
3.2
3.3

Tên hình
Khoan tạo các đường hầm xuyên xương qua ổ khớp giả
xương quay tay trái với C-arm
Vị trí khoan các đường hầm xuyên xương qua ổ khớp giả
Bệnh nhân số 12
Bệnh nhân số 20
Bệnh nhân số 25

Trang
46
47
69
69
70


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.