自体软骨细胞移植是一种修复关节软骨损伤的生物医学治疗方法。自体软骨细胞移植主要分为自体软骨细胞活检(ACI第1阶段)和自体软骨细胞培养移植(ACI第2阶段)。今天，就来了解一下这项技术。
ACI第1阶段
用于细胞培养的关节镜检查指标和软骨细胞活检
关节镜检查
用来评估软骨缺损和各种伴随的膝关节病变。
考虑因素包括缺损的位置、缺损的大小、缺损深度、骨受累程度、相对应的软骨表面、半月板/韧带的状态和髌股关节运动轨迹。
无菌仪器/设备
活检工具：关节镜下可用的小凿和(或)小刮匙。
活检培养基和容器。
装运标本的过程或储存。
患者体位
患者体位与常规关节镜检查一致。
患者仰卧位于手术台上。
尽可能使膝关节能极度屈曲。
可以使用止血带，但不作为常规使用。
移植软骨获取手术方法
移植软骨是从负重较少或不负重的非关节表面获取。
①股骨外侧髁的外侧软骨边缘。
②股骨内侧髁的内侧软骨边缘。
③股骨髁间窝滑车沟。
使用环形刮匙或髁间窝成形术专用圆凿。
使用软骨获取工具，将切取的软骨“剥离”出，确保软骨一侧附着在边缘上。
应用抓钳分离软骨活检附着部分(防止获取的软骨变成松散的标本。
从软骨下骨上2~3片正常全层软骨组织[尺寸为(4~5)mmx(7~9)mm]分离下来。
样本的重量为200~300g。
将活检标本置于无菌培养基中，容器上标记准确的患者信息。
对于离体培养，尽管可以冷冻保存培养物，以使患者有最佳的时机重新再植，但自体软骨细胞的总量扩增到之前的12倍需3~4周时间。
ACI第2阶段
软骨细胞植入胶原膜或基质膜
无菌仪器/设备
培养的软骨细胞(安排交付和细胞验证)。
纤维蛋白胶制剂。
特殊可吸收缝线(6-0Vicryl缝合线)。
小刮匙。
精细仪器针座、剪刀、无齿镊。
可吸收I型/Ⅲ型胶原膜，无菌包装，规格为50mm×40mm。
用5-0 vicryl可吸收缝合线再缝合加固可吸收的微小锚定。
患者体位
标准仰卧位行膝关节切开术。
尽可能使膝关节能极度屈曲。
止血带使用：它仅在切口暴露和扩大清创时使用，然后放松止血带(止血带设置最低压力，使用时间不超过60分钟)。
手术入路
取决于软骨缺损部位。
根据手术步骤而确定。
显露
无论何种软骨修复，充分显露是手术成功的关键；然而，手术切口大小因缺损位置、大小和软骨细胞植入技术而异。
可以使用髌旁内侧或外侧切口和膝关节切开术。
手术切口应该随时可延长，并在以后关节其他手术时能重复使用，例如全膝关节置换术能重复使用到该切口。
翻转髌骨可加重股骨后髁软骨损伤或诱发复合性损伤。
对于髌股关节病变，手术时可以切取胫骨结节，清理半月板横韧带前方脂肪垫，并将胫骨结节向近端翻转，延长外侧支持带,切开内侧关节囊到股内侧斜肌斜形纤维处，但不能切断纤维附着点。
缺损部位准备
用小刮匙去除纤维组织和受软骨组织，直至软骨下骨。
▲ 使用小刮匙清理受损软骨表面残余的纤维组织和钙化软骨至软骨下骨。注意健康软骨边缘(蓝色箭头)与模糊不清晰边缘(红色箭头)的比较
一旦暴露清楚，用15号刀片背面确定缺损边缘。
标记出受损、受伤的软骨与健康软骨之间的界限。
切入深度应达到骨质水平，并在缺损边缘形成一个90°边的界。
A：清理软骨裂缝和缺损边缘软骨分层之前的软骨形态
B：清理骨床，使软骨缺损边缘清断，并与软骨下骨呈90°(蓝色箭头)，确保软骨细胞移植整合
用小刮匙清除缺损，去除钙化软骨、纤维软骨和受损软骨。
应避免穿透或损伤软骨下骨。
血液会稀释软骨细胞的浓度，因此需要控制缺损床部位任何出血。
①凝血酶喷雾和(或)肾上腺素浸泡的海绵压迫止血。
②使用凝胶泡沫海绵和纤维蛋白胶止血。
③用细头和低电压的电凝刀止血。
这样预先制作的骨床床面干燥，软骨下骨干净，与健康软骨分界清晰，周围软骨坚固健康，四周具有健康的软骨边缘。
病灶内骨赘。
①通常发生在先前的病灶微骨折术后。
②应避免突出的骨赘，避免局部应力增高后形成异常骨床(通常包括因骨折过度增生和微骨折后形成了硬化表面)。
③用高速磨钻清除骨赘，避免穿透松质骨。
④逐层清除增生骨质，以免穿透柔软的松质骨。
⑤如上所述，应避免打磨骨赘时发生骨床出血。
如果完成了手术操作，则放空止血带，冲洗膝关节和伤口，整个伤口需要进行止血。
胶原蛋白膜制备
当彻底清除缺损后，测量并确定移植物大小。
▲ 对滑车缺损进行了适当清理
为了准确确定基质或胶原膜移植物的尺寸，使用无菌手套包装纸作为测定损伤大小的模板。
▲ 盐水重新润湿关节软骨后，将无菌手套包装纸放在缺损上。注意识别颜色变化，清楚地显示了缺损边缘。用外科记号笔在纸上标记边缘，然后切掉模板。上半部分的点表示膜移植的方向
用盐水润湿缺损的边缘，并在缺损部位放置一张适当大小的手套包装纸，缺损边缘很容易拓印到纸面上，易于观察缺损周围轮廓。
用记号笔在缺损的周围标记小点，在纸上很容易形成清晰轮廓，最终拓印到纸模板中。
在纸模板上方标记一个方向，以便在整体植入时不会发生方向错误。
按照点的痕迹用剪刀剪下模板。另一种方法是使用包装缝合线的锡箔轻柔地贴到缺损部位，压迫锡箔并在缺损周围形成一个边缘，按照边缘切割多余部分。
▲ 将无菌手套包装纸模板剪下，置于胶原蛋白膜上
当固定到缺损周边时，使用可吸收的Ⅰ型/Ⅲ型胶原膜来承载细胞。
该膜外层比较光滑，其光滑表面与关节软骨平齐，将粗糙的里层朝向软骨下骨。
▲ 将膜切割成准确的大小
将膜冷冻干燥并用无菌盐水复温。
①膜应湿润、柔韧，但不能浸水太饱。
②用小注射器一次滴几滴无菌生理盐水。
③为了承载足够多的细胞，用小注射器逐滴将悬浮在血清中的细胞接种在膜的深层。
▲ 在使用模板进行最终剪切之前，将自体软骨细胞放置在膜上
确保缺损模板中细胞聚集在该区域。沿模板周围切割薄膜。
①由于膜稍微膨胀，因此置入体内膜大于模板。
②切割前，模板的方向应与膜表面相对应。
③模板放置在膜的光滑表面上，与缺损的形状匹配，确定粗糙层朝向骨面。
胶原蛋白膜固定
目的是将移植膜缝合到缺损部位，使缺损区防水、闭合。
正确导入移植膜，间断缝合线固定，用6-0Vicryl缝合线围绕缺损周边每隔2~3mm缝合一针。
▲ 用6-0 Vicryl缝合线间断缝合胶原膜，重建关节软骨正常轮廓
根据周围健康软骨的厚度选择缝合针的大小。
①较小曲率半径的针用于缝合强健的健康软骨，对剩余软骨的缝合强度较小。
②较大的曲率半径适合于较薄的剩余关节软骨，使用大曲率半径针能更好抓持不太坚固的剩余软骨。
线结放置在移植物一侧，而不要在剩余软骨一侧。
移植膜的张力随着缝合线而调整，以重建关节面轮廓，并避免移植膜过多出现褶皱或聚集。
▲ 滑车缺损具有滑车正常凹槽轮廓
多余的移植物根据需要用小弯曲剪刀修剪，防止移植膜残留在关节内。
①应注意不要削减太多。
②修整两次以确保足够的膜用于闭合缺损。
对于未覆盖的缺损边缘应该特殊考虑。
无法覆盖缺损经常发生于：巨大股骨髁病变波及到髁间窝边缘；成人OCD病变，特别是在股骨内侧髁一侧的髁间窝部位；周围软骨有一定程度磨损的慢性病变。
通过以下方式将膜固定在无法固定的软骨区域。
① vicryl缝合线重装可吸收锚定，使用5-0可吸收缝合线更容易组装到锚定中。
②用Keith针穿过缝合线钻孔，穿过骨边缘。
③应避免将膜附着在内侧切口处的PCL纤维滑膜上，因为发生微动会影响防水密封。
留下一个小口用于向膜下注入细胞。
▲ 留下一个小裂口（箭头），用于注入细胞
使用小注射器和塑料血管导管注入无菌生理盐水来测试膜密封性。
①出现明显漏水部位时需要额外加1~2根缝合线。
②此时需要注意避免撕扯移植膜，维持具有轻微张力的膜重建关节软骨表面轮廓。
一旦缝合后膜形成密封防水，沿缝合线的四周贴附纤维蛋白胶。
使纤维蛋白胶凝胶化，进一步增强防水密封性能。
细胞植入和封闭
如果膝关节有其他病变需要手术，应在注射细胞之前完成，以减少细胞植入后膝关节的过多操作或运动。
用血管导管和1ml注射器将细胞从运输瓶中吸出。
外部运输瓶不是无菌的；只有细胞和血清是无菌的液体(同其他注射液体一样)。
注意无菌操作，用一只握住药瓶，另一只手戴无菌手套用注射针抽取瓶内液体。
将细胞吸入注射器后，将小瓶取下，脱掉无菌手套。
①反复抽取瓶里液体时严格重复该过程。
②没有消毒的手戴无菌手套时，完成以上操作后扔掉手套。
使用新的无菌血管导管将细胞通过膜缝合线预留的小口注入，注意导管应置于膜的深处。
①从移植膜的远侧开始注入细胞，细胞通过导管注入膜下后慢慢抽回。
②如果注入其他细胞时，重复这一过程，直到液体从注入口溢出即可证明空间完全填满。
③拔除导管。
注射口用1~2根6-0vicryl 缝合线缝合，密闭。
注射部位用纤维蛋白胶密封，根据需要反复使用凝胶修补缺损的周边。
一旦注入细胞后，封闭/密封缺损部位，在缝合膝关节前保持关节伸直位。
轻轻活动膝关节到完全伸直，在缝合过程中保持膝关节完全伸直。
关闭关节囊和伸肌装置，逐层关闭伤口。
应考虑缝合伤口前在软组织内注射长效镇痛药，避免注射到关节内。
建议常规使用引流管，如有必要，可放置在关节外。
术后即时管理
冰敷可以缓解疼痛，使患者感到舒适。
24~48小时内可活动膝关节。
如果可能，持续被动运动，每天约6小时。
腿部控制练习。
扶拐负重行走。
在4~6周内逐渐负重训练。
①根据缺损的大小、特征和位置提高负重能力和训练。
②根据ACI或基质ACI(MACI)制定相对应的康复过程。
如果有髌骨或者股骨滑车病变，应避免开链式膝关节训练，防止剪切应力对移植部位造成影响。
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