Nghiên cứu ứng dụng phẫu thuật nội soi tạo tổn thương dưới sụn và ghép khối tế bào gốc tủy xương tự thân trong điều trị thoái hóa khớp gối

Chuyên khảo phân tích Nghiên cứu ứng dụng phẫu thuật nội soi tạo tổn thương dưới sụn và ghép khối tế bào gốc tủy xương tự, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng nghiên

• Tác giả: Dương Đình Toàn
• Người hướng dẫn: Đào Xuân Tích
• Trường học: Trường Đại Học Y Hà Nội
• Chuyên ngành: Chấn Thương Chỉnh Hình và Tạo Hình
• Đề tài: Nghiên Cứu Ứng Dụng Phẫu Thuật Nội Soi và Ghép Tế Bào Gốc Trong Điều Trị Thoái Hóa Khớp Gối
• Loại tài liệu: Luận Án Tiến Sỹ Y Học
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG SỤN KHỚP
• 1.2. ĐẠI CƯƠNG VỀ BỆNH THOÁI HÓA KHỚP (THK)
• 1.2.1. Định nghĩa
• 1.2.2. Cơ chế bệnh sinh và những biến đổi tại khớp của THK
• 1.2.2.1. Những biến đổi tại khớp trong bệnh THK
• 1.2.2.1.1. Biến đổi về sụn
• 1.2.2.1.2. Biến đổi mô dưới sụn
• 1.2.2.1.3. Biến đổi màng hoạt dịch
• 1.2.2.2. Cơ chế bệnh sinh của THK
• 1.2.3. Một số yếu tố nguy cơ liên quan đến THK
• 1.2.4. Triệu chứng lâm sàng, chẩn đoán hình ảnh của THKG
• 1.2.4.1. Triệu chứng lâm sàng
• 1.2.4.2. Chẩn đoán hình ảnh
• 1.2.4.2.1. X-quang (XQ) thường quy
• 1.2.4.2.2. Chụp cắt lớp vi tính (CT-Scanner)
• 1.2.4.2.3. Chụp cộng hưởng từ khớp gối (CHT)
• 1.2.4.2.4. Nội soi khớp gối (NSK)
• 1.2.4.3. Vai trò của xét nghiệm trong chẩn đoán THKG
• 1.2.5. Chẩn đoán THKG
• 1.2.6. Phân loại THKG

Tóm tắt

I. Thoái Hóa Khớp Gối Tổng Quan Tác Động Cuộc Sống

Thoái hóa khớp gối (THKG) là một bệnh lý mãn tính phổ biến, đặc biệt ở người lớn tuổi. Bệnh gây ra những cơn đau nhức dai dẳng, ảnh hưởng nghiêm trọng đến khả năng vận động và chất lượng cuộc sống. THKG ngày càng trở thành mối quan tâm lớn tại các quốc gia có tuổi thọ trung bình cao và nền kinh tế phát triển. Theo thống kê, số lượng bệnh nhân THKG đang gia tăng, thậm chí độ tuổi mắc bệnh có xu hướng trẻ hóa. Tổn thương đặc trưng của THKG là sự mất dần sụn khớp, gây mất cân bằng giữa quá trình tái tạo và hủy hoại sụn. Việc điều trị thoái hóa khớp gối ở giai đoạn sớm tập trung vào giảm triệu chứng. Khi bệnh tiến triển nặng, phẫu thuật thay khớp thường là lựa chọn cuối cùng. Tuy nhiên, đây là một phẫu thuật lớn, tốn kém và tiềm ẩn nhiều rủi ro.

1.1. Bệnh Học Thoái Hóa Khớp Gối Tổn Thương Sụn Đặc Trưng

Tổn thương sụn khớp là yếu tố then chốt trong bệnh sinh của THKG. Sự mất cân bằng giữa quá trình tổng hợp và thoái hóa sụn dẫn đến tình trạng mỏng dần, nứt vỡ và mất chức năng bảo vệ của sụn. Sụn khớp không có mạch máu nuôi dưỡng nên khả năng tự phục hồi rất hạn chế. Các yếu tố như tuổi tác, chấn thương, di truyền và các bệnh lý khác có thể thúc đẩy quá trình thoái hóa sụn.

1.2. Ảnh Hưởng Của Thoái Hóa Khớp Gối Đến Chất Lượng Sống

Thoái hóa khớp gối gây ra những cơn đau dai dẳng, hạn chế khả năng vận động và tham gia các hoạt động hàng ngày. Điều này dẫn đến giảm năng suất làm việc, giảm khả năng tự chăm sóc bản thân và ảnh hưởng tiêu cực đến tâm lý người bệnh. Chất lượng giấc ngủ cũng bị ảnh hưởng do đau nhức, gây mệt mỏi và suy giảm sức khỏe tổng thể.

II. Thách Thức Điều Trị Thoái Hóa Khớp Gối Hiện Nay

Các phương pháp điều trị THKG hiện nay, bao gồm điều trị nội khoa (dùng thuốc, vật lý trị liệu) và phẫu thuật (thay khớp gối), vẫn còn nhiều hạn chế. Điều trị nội khoa chỉ giúp giảm triệu chứng tạm thời, không giải quyết được nguyên nhân gốc rễ của bệnh. Phẫu thuật thay khớp gối là một giải pháp hiệu quả cho giai đoạn muộn, nhưng chi phí cao, thời gian phục hồi kéo dài và tiềm ẩn nhiều biến chứng. Christopher, năm 2008 tại Mỹ có khoảng 4968 người chết liên quan đến tai biến và biến chứng của phẫu thuật thay khớp. Mặt khác, bệnh nhân sau thay khớp phải đối mặt với những lần mổ thay lại do khớp hết thời gian sử dụng, đặc biệt đối với bệnh nhân còn trẻ.

2.1. Hạn Chế Của Điều Trị Nội Khoa Thoái Hóa Khớp Gối

Điều trị nội khoa thường bao gồm sử dụng thuốc giảm đau, kháng viêm và các biện pháp vật lý trị liệu. Các thuốc này có thể giúp giảm đau và cải thiện chức năng khớp tạm thời, nhưng không có tác dụng phục hồi sụn khớp đã bị tổn thương. Sử dụng thuốc lâu dài có thể gây ra các tác dụng phụ không mong muốn.

2.2. Những Rủi Ro Và Chi Phí Của Phẫu Thuật Thay Khớp Gối

Phẫu thuật thay khớp gối là một phẫu thuật lớn, đòi hỏi kỹ thuật cao và chi phí lớn. Bệnh nhân có thể gặp phải các biến chứng như nhiễm trùng, tắc mạch, đau mãn tính và hạn chế vận động sau phẫu thuật. Khớp gối nhân tạo có tuổi thọ nhất định, sau một thời gian sử dụng có thể cần phải thay lại.

2.3. Biến Chứng Phẫu Thuật Nội Soi Khớp Gối Cần Lưu Ý

Mặc dù phẫu thuật nội soi ít xâm lấn hơn thay khớp hoàn toàn, nó vẫn có những biến chứng nhất định. Chúng bao gồm nhiễm trùng, chảy máu, tổn thương dây thần kinh và hình thành cục máu đông. Bên cạnh đó, có thể có những cơn đau kéo dài, cứng khớp và không đạt được kết quả mong muốn.

III. Phẫu Thuật Nội Soi Khớp Gối Kỹ Thuật Ứng Dụng

Phẫu thuật nội soi khớp gối là một kỹ thuật xâm lấn tối thiểu, cho phép bác sĩ quan sát và can thiệp vào bên trong khớp gối thông qua các vết rạch nhỏ. Kỹ thuật này thường được sử dụng để điều trị các tổn thương sụn khớp, rách sụn chêm, và loại bỏ các mảnh vụn trong khớp. Nội soi khớp gối có ưu điểm là ít đau, thời gian phục hồi nhanh và ít biến chứng hơn so với phẫu thuật mở. Nghiên cứu ứng dụng phẫu thuật nội soi khớp gối tạo tổn thương dưới sụn kích thích quá trình tái tạo sụn khớp.

3.1. Quy Trình Phẫu Thuật Nội Soi Khớp Gối Chi Tiết

Phẫu thuật nội soi khớp gối được thực hiện thông qua các vết rạch nhỏ khoảng 1cm. Bác sĩ đưa một ống nội soi có gắn camera và đèn chiếu sáng vào khớp gối để quan sát. Dựa trên hình ảnh thu được, bác sĩ có thể sử dụng các dụng cụ chuyên dụng để sửa chữa hoặc loại bỏ các tổn thương.

3.2. Ưu Điểm Của Phẫu Thuật Nội Soi So Với Phẫu Thuật Mở

Phẫu thuật nội soi khớp gối có nhiều ưu điểm so với phẫu thuật mở, bao gồm ít xâm lấn, ít đau, thời gian phục hồi nhanh, ít biến chứng và sẹo nhỏ hơn. Bệnh nhân có thể trở lại hoạt động bình thường sớm hơn sau phẫu thuật.

3.3. Thời Gian Phục Hồi Sau Phẫu Thuật Nội Soi Khớp Gối

Thời gian phục hồi phụ thuộc vào mức độ nghiêm trọng của tổn thương và loại thủ thuật được thực hiện. Thông thường, bệnh nhân có thể đi lại với sự hỗ trợ sau vài ngày và trở lại hoạt động bình thường sau vài tuần đến vài tháng. Vật lý trị liệu đóng vai trò quan trọng trong quá trình phục hồi.

IV. Ghép Tế Bào Gốc Giải Pháp Mới Cho Thoái Hóa Khớp Gối

Ghép tế bào gốc là một hướng nghiên cứu đầy hứa hẹn trong điều trị THKG. Tế bào gốc có khả năng tự tái tạo và biệt hóa thành các loại tế bào khác nhau, bao gồm cả tế bào sụn. Ứng dụng tế bào gốc trong y học, đặc biệt trong điều trị thoái hóa khớp gối, có thể giúp phục hồi sụn khớp đã bị tổn thương, giảm đau và cải thiện chức năng khớp. Nhiều nghiên cứu trên thế giới đã chứng minh tiềm năng của tế bào gốc điều trị thoái hóa khớp gối.

4.1. Cơ Chế Tác Dụng Của Tế Bào Gốc Trong Tái Tạo Sụn Khớp

Tế bào gốc có khả năng biệt hóa thành tế bào sụn, kích thích quá trình tái tạo sụn, giảm viêm và tạo môi trường thuận lợi cho phục hồi sụn khớp. Tế bào gốc trung mô được sử dụng phổ biến trong điều trị THKG.

4.2. Quy Trình Ghép Tế Bào Gốc Trong Điều Trị Thoái Hóa Khớp Gối

Quy trình ghép tế bào gốc thường bao gồm các bước: thu thập tế bào gốc, xử lý và tăng sinh tế bào gốc trong phòng thí nghiệm, và tiêm tế bào gốc vào khớp gối. Tế bào gốc có thể được lấy từ tủy xương, mô mỡ hoặc máu cuống rốn.

4.3. Chống Chỉ Định Ghép Tế Bào Gốc Điều Trị Thoái Hóa Khớp Gối

Không phải ai cũng phù hợp để điều trị bằng phương pháp này. Chống chỉ định bao gồm nhiễm trùng đang hoạt động, bệnh ác tính và các vấn đề đông máu. Bác sĩ sẽ đánh giá cẩn thận bệnh sử và tình trạng sức khỏe tổng thể của bệnh nhân để xác định xem đây có phải là một lựa chọn phù hợp hay không.

V. Nghiên Cứu Ứng Dụng Phẫu Thuật Nội Soi và Ghép Tế Bào Gốc

Nghiên cứu kết hợp phẫu thuật nội soi tạo tổn thương dưới sụn và ghép tế bào gốc tủy xương tự thân là một hướng đi mới đầy triển vọng trong điều trị thoái hóa khớp gối. Phẫu thuật nội soi tạo ra các vi tổn thương dưới sụn, kích thích quá trình tái tạo sụn khớp. Sau đó, tế bào gốc được ghép vào vị trí tổn thương để tăng cường quá trình phục hồi. Nghiên cứu của Dương Đình Toàn (2015) cho thấy những kết quả bước đầu đầy hứa hẹn về hiệu quả và tính an toàn của phương pháp này.

5.1. Phương Pháp Phẫu Thuật Nội Soi Tạo Tổn Thương Dưới Sụn

Phẫu thuật nội soi tạo tổn thương dưới sụn nhằm kích thích quá trình viêm và tái tạo tại vị trí tổn thương. Các vi tổn thương này tạo điều kiện cho tế bào gốc phát triển và biệt hóa thành tế bào sụn.

5.2. Ghép Khối Tế Bào Gốc Tủy Xương Tự Thân Ưu Điểm Vượt Trội

Ghép tế bào gốc tủy xương tự thân sử dụng tế bào gốc của chính bệnh nhân, giảm thiểu nguy cơ thải ghép và các biến chứng liên quan đến sử dụng tế bào gốc từ nguồn khác. Tủy xương là nguồn cung cấp tế bào gốc dồi dào và dễ tiếp cận.

5.3. Nghiên Cứu Lâm Sàng Thoái Hóa Khớp Gối Đánh Giá Hiệu Quả

Nghiên cứu của Dương Đình Toàn (2015) đã đánh giá hiệu quả của phương pháp này trên bệnh nhân THKG. Kết quả cho thấy sự cải thiện đáng kể về triệu chứng lâm sàng, chức năng khớp và hình ảnh học sau khi điều trị. Tuy nhiên, cần có thêm các nghiên cứu lớn hơn và thời gian theo dõi dài hơn để khẳng định hiệu quả lâu dài của phương pháp.

VI. Điều Trị Thoái Hóa Khớp Gối Kết Luận Tương Lai

Kết hợp phẫu thuật nội soi và ghép tế bào gốc mở ra một hướng đi mới trong điều trị thoái hóa khớp gối. Mặc dù còn nhiều thách thức phía trước, nhưng những kết quả ban đầu rất hứa hẹn. Cần có thêm nhiều nghiên cứu để tối ưu hóa quy trình điều trị, xác định đối tượng bệnh nhân phù hợp và đánh giá hiệu quả lâu dài của phương pháp. Trong tương lai, điều trị thoái hóa khớp gối có thể trở nên cá nhân hóa hơn, dựa trên đặc điểm riêng của từng bệnh nhân.

6.1. Tối Ưu Hóa Quy Trình Ghép Tế Bào Gốc Cho Thoái Hóa Khớp

Cần nghiên cứu để tối ưu hóa quy trình thu thập, xử lý và tiêm tế bào gốc để đạt hiệu quả điều trị cao nhất. Các yếu tố như loại tế bào gốc, liều lượng, phương pháp tiêm và thời gian theo dõi cần được nghiên cứu kỹ lưỡng.

6.2. Nghiên Cứu Dài Hạn Về Hiệu Quả Điều Trị Bằng Tế Bào Gốc

Cần có các nghiên cứu dài hạn để đánh giá hiệu quả lâu dài của phương pháp, xác định các yếu tố tiên lượng và các biến chứng có thể xảy ra. Hiệu quả điều trị thoái hóa khớp gối bằng tế bào gốc cần được theo dõi trong nhiều năm để đánh giá chính xác.

6.3. Chi Phí Điều Trị Thoái Hóa Khớp Gối Bằng Phương Pháp Mới

Việc giảm chi phí điều trị sẽ giúp phương pháp này trở nên phổ biến hơn. Cần có các nghiên cứu kinh tế để đánh giá chi phí - hiệu quả của phương pháp và tìm cách giảm chi phí điều trị.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Thoái hóa khớp gối (THKG) là bệnh lý mạn tính phổ biến ở người cao tuổi, gây suy giảm chức năng vận động và ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng cuộc sống. Cùng với xu hướng già hóa dân số và phát triển kinh tế - xã hội, tỷ lệ mắc THKG có chiều hướng gia tăng về số lượng và xuất hiện ở độ tuổi trẻ hơn. Tổn thương cốt lõi của THKG là quá trình thoái hóa, mất dần sụn khớp do sự mất cân bằng giữa quá trình sinh tổng hợp và dị hóa sụn khớp cùng lớp xương dưới sụn. Về mặt sinh học mô học, sụn khớp là tổ chức không có mạch máu, không có phân bố thần kinh và hệ bạch huyết, do đó mô sụn hầu như không có khả năng tự tái tạo khi bị tổn thương hoặc già hóa.

Trong thực hành lâm sàng, điều trị THKG ở giai đoạn sớm chủ yếu là điều trị bảo tồn nội khoa nhằm giảm triệu chứng tạm thời. Khi bệnh tiến triển đến giai đoạn muộn, phẫu thuật thay khớp nhân tạo là giải pháp can thiệp phổ biến. Tuy nhiên, phẫu thuật thay khớp là một can thiệp ngoại khoa lớn, chi phí cao, tiềm ẩn nhiều nguy cơ tai biến và biến chứng toàn thân nghiêm trọng. Số liệu thống kê của Christopher (2008) tại Hoa Kỳ ghi nhận 4.968 trường hợp tử vong, 2.788 ca tắc mạch phổi, 2.908 ca nhồi máu cơ tim và 4.670 trường hợp biến chứng hô hấp liên quan đến phẫu thuật thay khớp. Mặt khác, khớp nhân tạo có tuổi thọ giới hạn; bệnh nhân phẫu thuật ở độ tuổi trẻ phải đối mặt với nguy cơ phẫu thuật thay lại khớp (revision). Nghiên cứu theo dõi trên 10.000 khớp gối sau thay tại Hoa Kỳ chỉ ra tỷ lệ hỏng khớp trong vòng dưới 10 năm ở nhóm bệnh nhân dưới 55 tuổi lên đến 15%, cao gấp gần 3 lần so với nhóm bệnh nhân trên 70 tuổi (6%).

Trước thực trạng đó, việc tìm kiếm các phương pháp can thiệp ít xâm lấn nhằm bảo tồn khớp sinh học, kích thích tái tạo bề mặt sụn hoặc làm chậm tiến trình thoái hóa để đẩy lùi thời điểm phải thay khớp là một yêu cầu cấp thiết. Phương pháp vi tổn thương dưới sụn (Microfractures) qua nội soi khớp gối đơn thuần thường chỉ kích thích hình thành mô sụn xơ (fibrocartilage) có tính chất cơ sinh học kém bền vững và hàm lượng collagen typ II thấp hơn nhiều so với sụn trong tự nhiên (hyaline cartilage). Liệu pháp ghép tế bào gốc tủy xương tự thân mở ra hướng tiếp cận sinh học nhằm cung cấp nguồn tế bào tiền thân có khả năng biệt hóa thành tế bào sụn trưởng thành. Tại Việt Nam, trước thời điểm đề tài được triển khai (năm 2011), chưa có công trình nào công bố việc ứng dụng phối hợp giữa phẫu thuật nội soi tạo tổn thương dưới sụn với ghép khối tế bào gốc tủy xương tự thân không qua nuôi cấy trong điều trị THKG.

Mục tiêu nghiên cứu

Luận án tiến sĩ y học của tác giả Dương Đình Toàn (chuyên ngành Chấn thương Chỉnh hình và Tạo hình, mã số 62720129, Trường Đại học Y Hà Nội, năm 2015, dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS. Đào Xuân Tích và PGS.TS. Nguyễn Thị Thu Hà) xác định hai mục tiêu cụ thể:

1. Nghiên cứu đặc điểm một số chỉ số tế bào tủy xương và khối tế bào gốc tách từ dịch tuỷ xương của bệnh nhân thoái hóa khớp gối.
2. Đánh giá kết quả điều trị thoái hóa khớp gối bằng nội soi tạo tổn thương dưới sụn và ghép khối tế bào gốc tủy xương tự thân.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

• Đối tượng nghiên cứu: Bệnh nhân được chẩn đoán thoái hóa khớp gối tiên phát theo tiêu chuẩn của Hội Thấp khớp học Hoa Kỳ (ACR) năm 1991, phân loại mức độ tổn thương trên X-quang quy ước ở giai đoạn II và giai đoạn III theo thang độ Kellgren-Lawrence (1987). Bệnh nhân không phân biệt giới tính và nghề nghiệp.
• Tiêu chuẩn loại trừ:
  • Bệnh nhân THKG thứ phát sau chấn thương.
  • Bệnh nhân THKG tiên phát ở giai đoạn IV (giai đoạn nặng, hẹp khe khớp hoàn toàn và biến dạng đầu xương lớn).
  • Bệnh nhân THKG giai đoạn II và III nhưng có kèm theo biến dạng vẹo trục chi (lệch trục cơ học).
  • Khớp gối có tình trạng nhiễm khuẩn, viêm khớp dạng thấp, hoặc kèm theo các tổn thương cấu trúc khác do chấn thương như đứt dây chằng chéo, rách sụn chêm cần xử trí đặc biệt.
• Phạm vi thời gian: Đề tài bắt đầu thu thập số liệu và triển khai can thiệp lâm sàng từ tháng 11 năm 2011.

---

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các hướng nghiên cứu trước đây

Tổng quan tài liệu trong luận án hệ thống hóa các mốc nghiên cứu trong và ngoài nước về bệnh học sụn khớp, các can thiệp ngoại khoa khớp gối và liệu pháp tế bào gốc:

1. Kỹ thuật can thiệp sụn khớp kinh điển:

   • Nội soi rửa khớp và làm sạch (Arthroscopic lavage and debridement): Burman (1934) thực hiện rửa khớp đầu tiên; sau đó Magnuson (1941) phát triển kỹ thuật nội soi làm sạch, cắt lọc tổ chức viêm bao hoạt dịch, loại bỏ mảnh sụn vỡ và gai xương. Tuy nhiên, các y văn quốc tế ghi nhận phương pháp này chỉ giúp cải thiện triệu chứng ngắn hạn do không giải quyết được tổn thương mất sụn.
   • Kỹ thuật kích thích tủy tạo tổn thương dưới sụn (Microfractures - MF): Pride (1959) mô tả khoan kích thích tủy; Johnson mài mòn sụn tổn thương rớm máu; sau đó Steadman và cộng sự (1997) chuẩn hóa kỹ thuật vi gãy qua nội soi. Dù vậy, các nghiên cứu sinh thiết (như của Frederic, 1993) cho thấy mô tái tạo chủ yếu là sụn xơ (fibrocartilage), dễ thoái hóa và đau tái phát sớm.
   • Ghép tế bào sụn tự thân (Autologous Chondrocyte Implantation - ACI): Brittberg (1994) mô tả lần đầu, đòi hỏi hai lần phẫu thuật (lấy sụn, nuôi cấy 3–4 tuần và mổ mở gắn màng xương cố định).
   • Ghép xương sụn tự thân/đồng loại (OAT): Matsusue (1993) mô tả, áp dụng cho diện tích khuyết sụn nhỏ 1–4 cm², song có hạn chế gây tổn thương vùng lấy ghép hoặc nguy cơ thải ghép.

2. Nghiên cứu ứng dụng tế bào gốc (TBG) trên thế giới:

   • Thực nghiệm động vật: Wakitani và cộng sự (1994) phục hồi khuyết sụn lồi cầu đùi thỏ bằng TBG tủy xương (TBGTX); Im và cộng sự (2001) trên thỏ; Oliveira và cộng sự (2010) trên dê; Mokbel và cộng sự (2011) trên chó; Lee và cộng sự (2007) trên cừu phối hợp với hyaluronic acid (HA). Nghiên cứu tại Đại học Tsukuba (Nhật Bản) và Caring Medical chỉ ra hiệu quả tạo sụn hyaline của khối TBGTX tiêm trực tiếp (không qua nuôi cấy) tương đương với khối tế bào qua nuôi cấy tăng sinh ngoài cơ thể.
   • Thử nghiệm lâm sàng trên người: Centeno và cộng sự (2006, 2008, 2010, 2011) báo cáo tính an toàn và hiệu quả giảm đau (thang điểm VAS giảm 3,7 điểm; theo dõi trên 339 bệnh nhân giúp giảm tỷ lệ phải thay khớp từ 69% xuống 6,9%). Wakitani và cộng sự (2002, 2011) theo dõi từ 6 tháng đến 11 năm chứng minh tính an toàn, không có biến đổi ác tính. Các tác giả khác như Saw (2011), Koh (2013), Wong (2013), Davatchi (2011), Emadedin ghi nhận sự cải thiện trên thang điểm Lysholm, IKDC, KOOS và hình ảnh cộng hưởng từ (CHT/MRI).

Tác giả và năm công bố	Cách thức sử dụng TBG	Số bệnh nhân	Hình thức đánh giá	Biến chứng	Quốc gia
Wakitani và CS (2002)	Nuôi cấy, mở khớp ghép TBG	24	Nội soi, sinh thiết	Không	Nhật Bản
Wakitani và CS (2011)	Nuôi cấy, mở khớp ghép TBG	41	Lysholm, MRI	Không	Nhật Bản
Nejadnik và CS (2010)	Nuôi cấy, mở khớp ghép TBG	72	SF-36	Không	Singapore
Centeno và CS (2010)	Tiêm trực tiếp TBG + PRP	277	KOOS, VAS, MRI	Không	Hoa Kỳ
Centeno và CS (2011)	Tiêm trực tiếp TBG + PRP	339	KOOS, VAS, MRI	Không	Hoa Kỳ
Saw và CS (2011)	Tiêm trực tiếp TBG + MF	180	Nội soi, sinh thiết	Không	Malaysia
Koh và CS (2013)	Tiêm trực tiếp TBG + MF	30	Lysholm, VAS, MRI	Không	Hàn Quốc
Wong và CS (2013)	Tiêm trực tiếp TBG + MF	28	IKDC, Lysholm, MRI	Không	Hàn Quốc
Kevin và CS (2012)	Tiêm trực tiếp TBG + MF	70	IKDC, SF-36, MRI	Không	Singapore

3. Nghiên cứu tế bào gốc tại Việt Nam:
   • Đề tài ĐTĐL.2008T/15 do Bệnh viện Trung ương Quân đội 108 chủ trì (nghiệm thu 12/2011) về quy trình TBG tạo máu tự thân điều trị tổn thương cơ xương khớp.
   • Nguyễn Mạnh Khánh và cộng sự (2009, 2011) dùng TBGTX điều trị 65 ca khớp giả thân xương chày (tỷ lệ liền xương 91,5%).
   • Nguyễn Thị Thu Hà và Nguyễn Thanh Bình (2011) điều trị hoại tử vô khuẩn chỏm xương đùi ở 30 bệnh nhân bằng TBGTX (thang điểm Harris tăng từ 77,2 lên 89,87).
   • Về THKG, sau năm 2011 có nghiên cứu của Bùi Hồng Thiên Khanh (2013) trên 21 ca và Mai Trọng Khoa (2015) trên 48 khớp gối sử dụng TBG trung mô từ mô mỡ tự thân.

Khoảng trống luận án lựa chọn giải quyết

Luận án tập trung giải quyết khoảng trống ứng dụng lâm sàng: Kết hợp phẫu thuật nội soi khớp làm sạch, tạo tổn thương dưới sụn (Microfractures) tạo mạng lưới fibrin và phóng thích yếu tố tăng trưởng tự nhiên tại chỗ, kết hợp với việc bơm ghép trực tiếp khối tế bào gốc tách chiết từ dịch tủy xương tự thân (không qua nuôi cấy in vitro phức tạp). Giải pháp này nhằm tối ưu hóa chi phí, giảm thiểu xâm lấn (chỉ qua một thì phẫu thuật nội soi), tránh nguy cơ biến đổi kiểu hình tế bào khi nuôi cấy ngoài cơ thể, và xử lý được các thương tổn sụn ở nhiều vị trí (kể cả diện khớp chè - đùi).

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết và khái niệm sử dụng

1. Cơ sở giải phẫu, mô học và cơ sinh học của sụn khớp:

   • Sụn khớp có cấu tạo gồm tế bào sụn (chondrocytes) và chất căn bản ngoại bào (ECM). Nước chiếm 65–80%; Collagen typ II chiếm 10–20% trọng lượng ướt (chiếm 90% tổng lượng collagen của sụn); Proteoglycan (PG) chiếm 4–7%, liên kết với acid hyaluronic và chondroitin sulfate/keratan sulfate.
   • Bốn lớp cấu trúc từ nông đến sâu gồm:
     • Vùng I (Lớp nông): Chứa sợi collagen mảnh chạy song song bề mặt, chịu lực trượt; tế bào sụn dẹt; ít proteoglycan.
     • Vùng II (Lớp giữa): Sợi collagen lớn đan chéo, chịu lực nén; mật độ proteoglycan tăng.
     • Vùng III (Lớp sâu): Sợi collagen xếp vuông góc bề mặt khớp; mật độ proteoglycan cao nhất, ít nước nhất; tế bào xếp dạng trụ.
     • Vùng IV (Vùng canxi hóa): Tiếp giáp xương dưới sụn, sợi collagen dạng nan hoa, giữ vai trò neo giữ lớp sụn.

2. Cơ chế bệnh sinh thoái hóa khớp:

   • Giai đoạn 1: Tế bào sụn tăng tiết các enzym tiêu protein, đặc biệt là Matrix Metalloproteinases (MMPs), collagenase, stromelysin-1, gelatinase và aggrecanase, làm đứt gãy khung collagen và mất proteoglycan.
   • Giai đoạn 2: Bề mặt sụn nứt vỡ, mảnh sụn rơi vào dịch khớp kích thích đại thực bào màng hoạt dịch.
   • Giai đoạn 3: Viêm màng hoạt dịch thứ phát lan rộng, giải phóng các cytokine tiền viêm (chủ yếu là Interleukin-1/IL-1, TNF-α), ức chế tổng hợp collagen typ II và proteoglycan, thúc đẩy dị hóa không hồi phục.

3. Sinh học tế bào gốc tủy xương (TBGTX):

   • Dịch tủy xương chứa quần thể tế bào đa dạng gồm tế bào gốc tạo máu (HSC) và tế bào gốc trung mô (MSC).
   • Marker nhận diện HSC chủ yếu là CD34(+), CD59(+), CD90(±), CD38(±).
   • Tiêu chuẩn xác định MSC người của Hiệp hội Quốc tế về Trị liệu Tế bào (ISCT):
     • Có khả năng bám dính vào bề mặt chất dẻo (nhựa) trong điều kiện nuôi cấy tiêu chuẩn.
     • Biểu hiện dương tính với các kháng nguyên bề mặt: CD105, CD73, CD90; âm tính với các kháng nguyên tạo máu và miễn dịch: CD45, CD34, CD14, CD11b, CD79a, CD19 và HLA-DR.
     • Có tiềm năng biệt hóa in vitro thành 3 dòng: nguyên bào xương (osteoblasts), nguyên bào mỡ (adipocytes), và nguyên bào sụn (chondroblasts).

Phương pháp nghiên cứu

• Thiết kế nghiên cứu: Nghiên cứu can thiệp lâm sàng, tiến cứu, tự đối chứng trước và sau điều trị.
• Tiêu chuẩn chẩn đoán bệnh:
  • Tiêu chuẩn lâm sàng và cận lâm sàng ACR 1991: Đau khớp gối kết hợp gai xương rìa khớp trên X-quang, hoặc tuổi ≥ 40 kèm cứng khớp buổi sáng < 30 phút và có tiếng lục cục khi vận động, dịch khớp thoái hóa (bạch cầu < 2.000/mm³, bạch cầu đa nhân trung tính < 25%).
  • Phân độ thoái hóa theo Kellgren-Lawrence (1987) trên X-quang: Độ II (hẹp nhẹ khe khớp, có gai xương nhỏ) và Độ III (hẹp rõ khe khớp, nhiều gai xương vừa, đặc xương dưới sụn).
  • Phân độ tổn thương sụn qua nội soi theo Outerbridge (Độ 0 đến IV) và hệ thống ICRS (Độ 0 đến 4).
  • Phân độ tổn thương trên CHT theo thang điểm Noyes (Độ 0 đến 4) và đo thể tích sụn bằng phần mềm xử lý hình ảnh y khoa OsiriX.
• Quy trình can thiệp kỹ thuật:
  • Thu gom và tách chiết TBGTX: Chọc hút dịch tủy xương từ cánh chậu bệnh nhân, tiến hành phân tách ly tâm thu nhận khối tế bào đơn nhân giàu tế bào gốc.
  • Xét nghiệm đặc tính tế bào: Định lượng số lượng tế bào tủy xương toàn phần, tỷ lệ tế bào đơn nhân, định danh tỷ lệ tế bào biểu hiện dấu ấn CD34, CD90, CD105, CD73 bằng kỹ thuật đếm tế bào dòng chảy (Flow Cytometry).
  • Can thiệp phẫu thuật: Phẫu thuật nội soi làm sạch ổ khớp (cắt lọc bao hoạt dịch viêm, gọt phẳng bờ sụn mất vững, lấy bỏ dị vật), tiến hành kỹ thuật vi gãy (Microfractures) bằng dùi chuyên dụng tạo các lỗ sâu 4 mm, cách nhau 3–4 mm trên nền xương dưới sụn cho đến khi xuất hiện máu và mỡ tủy. Bơm ghép trực tiếp khối TBGTX tự thân vào ổ khớp gối.

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan

Chương 1 cung cấp cơ sở lý luận toàn diện về giải phẫu, mô học, sinh học phân tử và bệnh học khớp gối, phân tích các phương pháp điều trị hiện tại và tiềm năng của tế bào gốc:

• Cấu trúc và chức năng sinh học của sụn khớp: Phân tích chi tiết 4 lớp giải phẫu sụn (lớp nông, lớp giữa, lớp sâu, vùng canxi hóa) và đặc tính sinh hóa của chất nền ngoại bào. Nhấn mạnh sụn là mô vô mạch, được nuôi dưỡng gián tiếp qua dịch khớp bằng cơ chế khuếch tán, giải thích vì sao sụn không có khả năng tự sửa chữa cấu trúc sụn trong (hyaline) khi tổn thương.
• Cơ chế bệnh sinh và phân loại thoái hóa khớp gối: Phân tích vai trò của các yếu tố cơ học và các cytokine dị hóa (IL-1, men MMPs) dẫn đến phá hủy chất căn bản. Trình bày chi tiết các hệ thống phân loại tổn thương: lâm sàng - X-quang theo Kellgren-Lawrence, phân độ tổn thương nội soi theo Outerbridge và ICRS, phân độ cộng hưởng từ theo Noyes.
• Đánh giá các giải pháp điều trị THKG:
  • Điều trị không dùng thuốc: Tập luyện phục hồi chức năng tăng sức cơ quanh khớp, giảm cân, đeo nẹp chỉnh hình một khoang.
  • Điều trị nội khoa: Đánh giá vai trò của NSAIDs, Corticoid tiêm nội khớp, Hyaluronic Acid (HA), huyết tương giàu tiểu cầu (PRP), và các nhóm thuốc chống thoái hóa tác dụng chậm.
  • Điều trị ngoại khoa: So sánh ưu - nhược điểm của nội soi rửa và làm sạch khớp, kỹ thuật vi tổn thương dưới sụn (Microfractures - Steadman), ghép tế bào sụn tự thân (ACI - Brittberg), ghép xương sụn (OAT - Matsusue), đục xương chỉnh trục (Osteotomy) và thay khớp gối bán phần/toàn phần.
• Tổng quan về liệu pháp tế bào gốc: Trình bày phân loại nguồn tế bào gốc (phôi, thai, người trưởng thành từ tủy xương, mô mỡ, máu ngoại vi, cuống rốn). Phân tích chuyên sâu 3 đặc tính của MSC theo tiêu chuẩn ISCT (bám dính bề mặt, kiểu hình miễn dịch CD105+, CD73+, CD90+, và khả năng biệt hóa đa dòng).
• Cơ sở khoa học của kỹ thuật vi tổn thương kết hợp ghép TBG tủy xương không nuôi cấy: Phân tích cơ chế "homing" (định vị và cư trú của tế bào gốc tại mô tổn thương) dựa trên mạng lưới fibrin tự nhiên tạo ra từ lỗ vi tổn thương và tác động của các yếu tố tăng trưởng nội sinh (PDGF, TGF-β, FGF, VEGF).

Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 trình bày chi tiết về thiết kế nghiên cứu, tiêu chuẩn chọn mẫu, quy trình thu thập dịch tủy xương, quy trình phân lập tế bào và kỹ thuật phẫu thuật nội soi:

• Tiêu chuẩn chọn bệnh nhân: Xác định rõ ràng các tiêu chí lựa chọn đối tượng theo tiêu chuẩn ACR 1991 kết hợp chẩn đoán hình ảnh X-quang thoái hóa khớp giai đoạn II và III theo Kellgren-Lawrence.
• Tiêu chuẩn loại trừ chi tiết: Thiết lập các ranh giới loại trừ nghiêm ngặt nhằm tránh các yếu tố gây nhiễu kết quả can thiệp, bao gồm thoái hóa khớp độ IV (mất hoàn toàn khe khớp), các trường hợp có lệch trục chi cần đục xương sửa trục, các bệnh lý khớp viêm tự miễn (viêm khớp dạng thấp) hoặc nhiễm trùng, và các tổn thương dây chằng, sụn chêm nặng do chấn thương.
• Quy trình thu thập và xử lý mẫu sinh học: Mô tả chi tiết kỹ thuật chọc hút dịch tủy xương tại mào chậu, phương pháp chống đông, phân tách ly tâm để thu nhận khối tế bào đơn nhân (MNCs).
• Quy trình đánh giá tế bào học: Đo lường tổng số lượng tế bào có nhân, tỷ lệ tế bào sống bằng phương pháp nhuộm Trypan Blue, phân tích tỷ lệ các dấu ấn bề mặt tế bào gốc tạo máu (CD34) và tế bào gốc trung mô (CD90, CD105, CD73) bằng máy Flow Cytometry.
• Quy trình can thiệp phẫu thuật và theo dõi sau mổ:
  • Quy trình nội soi khớp gối kiểm tra đại thể toàn bộ diện khớp, đánh giá tổn thương theo Outerbridge và ICRS.
  • Kỹ thuật tạo tổn thương dưới sụn (Microfractures) trên các vùng sụn bong tróc lộ xương.
  • Kỹ thuật đưa khối tế bào gốc tủy xương tự thân vào ổ khớp gối.
  • Phác đồ chăm sóc hậu phẫu, tập vận động thụ động không tỳ đè trong 4–6 tuần đầu và chương trình phục hồi chức năng sau mổ.

---

Kết quả và những đóng góp mới

Những đóng góp mới về mặt khoa học và lý luận

1. Làm sáng tỏ đặc tính tế bào học của dịch tủy xương ở bệnh nhân THKG: Luận án cung cấp các dữ liệu định lượng cụ thể về số lượng tế bào có nhân, tỷ lệ tế bào sống và tỷ lệ phân bố các quần thể tế bào gốc (CD34, CD90, CD105, CD73) trong khối tế bào tách chiết từ tủy xương mào chậu của nhóm bệnh nhân THKG người Việt Nam.
2. Xác lập cơ sở sinh học cho phương pháp ghép tế bào gốc không qua nuôi cấy: Tổng hợp các bằng chứng thực nghiệm và lâm sàng chứng minh khối tế bào gốc tủy xương tự thân khi tách chiết tức thì có đầy đủ số lượng tế bào tiền thân và khả năng bám dính vào mạng lưới fibrin tạo ra từ kỹ thuật vi gãy, có khả năng tăng sinh và biệt hóa tạo mô sụn mà không bắt buộc phải trải qua quá trình nuôi cấy tăng sinh ngoài cơ thể (in vitro).

Những đóng góp mới về mặt thực tiễn và điều trị

1. Hoàn thiện quy trình phối hợp ngoại khoa can thiệp tối thiểu và liệu pháp sinh học: Luận án ứng dụng thành công quy trình kết hợp một thì giữa phẫu thuật nội soi làm sạch, tạo vi tổn thương dưới sụn (Microfractures) và bơm khối tế bào gốc tủy xương tự thân vào khớp gối. Kỹ thuật này ít xâm lấn hơn so với mổ mở ghép sụn (ACI hay OAT), giảm thiểu chi phí điều trị và nguy cơ tai biến ngoại khoa.
2. Cung cấp giải pháp bảo tồn cho bệnh nhân THKG giai đoạn trung gian: Mở ra hướng can thiệp bảo tồn sụn khớp hiệu quả cho bệnh nhân THKG giai đoạn II và III (theo Kellgren-Lawrence), đặc biệt là nhóm bệnh nhân chưa có chỉ định thay khớp hoặc người trẻ tuổi muốn trì hoãn phẫu thuật thay khớp nhân tạo nhằm tránh nguy cơ phải mổ thay lại nhiều lần.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của nghiên cứu

• Phạm vi chỉ định hẹp: Đề tài chỉ áp dụng cho THKG tiên phát giai đoạn II và III, không áp dụng được cho giai đoạn IV (mất hoàn toàn sụn và biến dạng xương nặng) hoặc các trường hợp THKG có kèm theo biến dạng lệch trục cơ học chi dưới.
• Tiêu chí loại trừ nghiêm ngặt: Nghiên cứu loại trừ các bệnh nhân có kèm tổn thương phối hợp cấu trúc như rách sụn chêm phức tạp hoặc đứt dây chằng chéo, do đó kết quả chưa đại diện cho toàn bộ các thể bệnh THKG thứ phát phức tạp trong thực tế lâm sàng.
• Hạn chế trong đánh giá giải phẫu bệnh: Do rào cản y đức và tính xâm lấn, việc nội soi kiểm tra lần hai (second-look) và sinh thiết mô học để kiểm tra trực tiếp bản chất sụn tái tạo (sụn trong hyaline hay sụn xơ) trên người bệnh không thể thực hiện đồng loạt như trên động vật thực nghiệm, mà chủ yếu phải dựa vào chẩn đoán hình ảnh gián tiếp (CHT/MRI).

Hướng nghiên cứu tiếp

• Mở rộng theo dõi dọc thuần tập bệnh nhân trong thời gian dài hơn (trên 5 đến 10 năm) để đánh giá chính xác tuổi thọ của lớp sụn mới và tỷ lệ bệnh nhân thực tế phải chuyển sang phẫu thuật thay khớp gối.
• Nghiên cứu kết hợp khối tế bào gốc tủy xương với các giá đỡ sinh học (scaffold) tự tiêu hoặc bổ sung các yếu tố tăng trưởng (như PRP, HA) để đánh giá khả năng tối ưu hóa quá trình biệt hóa sụn trong các tổn thương diện rộng.

---

Giá trị tham khảo

• Đối với bác sĩ Chấn thương Chỉnh hình và Cơ Xương Khớp: Cung cấp cơ sở khoa học, tiêu chuẩn lựa chọn bệnh nhân và quy trình kỹ thuật can thiệp phối hợp giữa nội soi vi gãy và tế bào gốc tủy xương tự thân trong điều trị bảo tồn thoái hóa khớp gối.
• Đối với nghiên cứu sinh và học viên sau đại học: Là tài liệu tham khảo chuẩn mực về phương pháp nghiên cứu lâm sàng kết hợp cận lâm sàng sinh học phân tử (Flow Cytometry, phân tích marker CD34, CD90, CD105, CD73) và xử lý hình ảnh cộng hưởng từ (phần mềm OsiriX).
• Đối với các nhà quản lý y tế và hoạch định chính sách y tế: Cung cấp bằng chứng thực tiễn về tính an toàn và khả thi của kỹ thuật tế bào gốc tự thân không qua nuôi cấy, góp phần xây dựng danh mục kỹ thuật và quy trình chuẩn trong điều trị bệnh lý cơ xương khớp tại các bệnh viện chuyên khoa.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Phẫu thuật thay khớp gối nhân tạo ở bệnh nhân dưới 55 tuổi gặp những thách thức chính nào theo các nghiên cứu được trích dẫn?

Theo số liệu nghiên cứu tại Hoa Kỳ được trích dẫn trong luận án, bệnh nhân thay khớp gối dưới 55 tuổi có tỷ lệ hỏng khớp trong vòng 10 năm là 15%, cao gấp gần 3 lần so với nhóm bệnh nhân trên 70 tuổi (chỉ 6%). Do đó, bệnh nhân trẻ tuổi sau khi thay khớp sẽ phải đối mặt với nguy cơ phẫu thuật thay lại khớp (revision) phức tạp và tốn kém khi khớp nhân tạo hết thời hạn sử dụng.

2. Kỹ thuật tạo vi tổn thương dưới sụn (Microfractures) đơn thuần có nhược điểm sinh học gì?

Kỹ thuật vi tổn thương dưới sụn đơn thuần khi kích thích tủy xương chảy máu chỉ tạo ra lớp mô tái tạo có bản chất là sụn xơ (fibrocartilage), chứ không phục hồi được sụn trong (hyaline cartilage). Sụn xơ có mật độ tế bào sụn thưa thớt, xâm nhập nhiều sợi xơ, hàm lượng collagen typ II thấp nên độ chịu lực và đàn hồi kém, dễ bị bào mòn và khiến bệnh nhân tái phát triệu chứng đau sớm.

3. Tiêu chuẩn quốc tế (ISCT) xác định tế bào gốc trung mô (MSC) của người gồm những đặc điểm nào?

Ủy ban Tế bào gốc Mô và Trung mô thuộc Hiệp hội Quốc tế về Trị liệu Tế bào (ISCT) xác định 3 tiêu chuẩn tối thiểu cho MSC ở người:

1. Có khả năng bám dính vào bề mặt chất dẻo (nhựa) khi nuôi cấy in vitro.
2. Biểu hiện các kháng nguyên bề mặt đặc hiệu: Dương tính với CD105, CD73, CD90; Âm tính với các dấu ấn CD45, CD34, CD14 hoặc CD11b, CD79a hoặc CD19, và HLA-DR.
3. Có khả năng biệt hóa in vitro thành 3 dòng tế bào: nguyên bào xương (osteoblasts), nguyên bào mỡ (adipocytes), và nguyên bào sụn (chondroblasts).

4. Ưu điểm của việc ghép khối tế bào gốc tủy xương tự thân không qua nuôi cấy so với phương pháp nuôi cấy tăng sinh là gì?

Phương pháp tách chiết và tiêm/ghép khối tế bào gốc trực tiếp không qua nuôi cấy có các ưu điểm:

• Chỉ thực hiện trong 1 thì can thiệp, không cần phẫu thuật mở khớp 2 lần như phương pháp cấy ghép màng xương.
• Tránh được sự biến đổi kiểu hình hoặc lão hóa của tế bào trong môi trường nhân tạo ngoài cơ thể.
• Tận dụng mạng lưới fibrin tự nhiên tạo ra từ vi tổn thương làm giá đỡ sinh học và các yếu tố tăng trưởng nội sinh tại ổ khớp.
• Chi phí điều trị thấp hơn nhiều và giảm thiểu nguy cơ nhiễm trùng.

5. Tiêu chuẩn lựa chọn bệnh nhân tham gia nghiên cứu trong luận án bao gồm những yếu tố nào?

Bệnh nhân được lựa chọn thỏa mãn:

• Chẩn đoán THKG tiên phát theo tiêu chuẩn ACR 1991 (dựa trên đau khớp gối kết hợp gai xương trên X-quang hoặc cứng khớp sáng < 30 phút, lục cục khớp, dịch khớp thoái hóa).
• Mức độ thoái hóa trên X-quang quy ước ở giai đoạn II hoặc giai đoạn III theo phân loại Kellgren-Lawrence (1987).
• Không phân biệt giới tính và nghề nghiệp; không thuộc diện có biến dạng vẹo trục chi, không có tổn thương đứt dây chằng hay viêm khớp nhiễm khuẩn kèm theo.

---

Kết luận

Luận án của tác giả Dương Đình Toàn (2015) đã hệ thống hóa cơ sở lý luận về sinh học sụn khớp, cơ chế bệnh sinh thoái hóa khớp gối và tiềm năng tái tạo mô của tế bào gốc tủy xương tự thân. Bằng việc phối hợp phẫu thuật nội soi tạo tổn thương dưới sụn với liệu pháp ghép khối tế bào gốc tách chiết trực tiếp từ tủy xương không qua nuôi cấy, đề tài cung cấp một quy trình can thiệp ít xâm lấn và an toàn cho bệnh nhân THKG giai đoạn II–III. Công trình góp phần giải quyết khoảng trống trong điều trị bảo tồn sụn khớp tại Việt Nam, mang lại giá trị học thuật và thực tiễn lâm sàng cho chuyên ngành Chấn thương Chỉnh hình và Y học tái tạo.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Thoái hóa khớp gối (THKG) là bệnh thường gặp trong nhóm bệnh lý mãn tính của người có tuổi, gây ảnh hưởng lớn đến chất lượng cuộc sống của người bệnh. Ngày nay THKG đang trở thành mối quan tâm đặc biệt ở các nước có tuổi thọ trung bình cao, nền kinh tế phát triển. Trước những tác động của sự phát triển kinh tế xã hội, bệnh nhân THKG có xu hướng ngày càng tăng về số lượng và giảm về độ tuổi [1]. Tổn thương đặc trưng của THKG là sự bong gãy, mất dần sụn khớp do hậu quả của sự mất cân bằng giữa quá trình sinh tổng hợp và hủy hoại sụn khớp [2].

Khi sụn khớp bị tổn thương hay già hóa, sụn không có khả năng tự phục hồi do không có mạch nuôi, vì vậy, điều trị THKG ở giai đoạn đầu chỉ là điều trị triệu chứng. Khi THKG đã bước sang giai đoạn muộn, điều trị nội khoa không còn hiệu quả, chỉ định thay khớp cho đến nay là lựa chọn hàng đầu. Tuy nhiên, thay khớp là một phẫu thuật lớn, chi phí cao, tỷ lệ biến chứng nhiều, không phải tất cả bệnh nhân THKG đều có điều kiện để thay khớp. Theo Christopher, năm 2008 tại Mỹ có khoảng 4968 người chết, 2788 trường hợp tắc mạch phổi, 2908 trường hợp nhồi máu cơ tim và 4670 mắc các chứng về đường hô hấp liên quan đến tai biến và biến chứng của phẫu thuật thay khớp [3].

Mặt khác, bệnh nhân sau thay khớp phải đối mặt với những lần mổ thay lại (Revision) do khớp hết thời gian sử dụng, đặc biệt đối với bệnh nhân còn trẻ. Theo một nghiên cứu tại Mỹ khi theo dõi trên 10 nghìn khớp gối sau thay, số khớp gối bị hỏng dưới 10 năm gặp cao hơn gần 3 lần ở nhóm dưới 55 tuổi (15%) so với nhóm trên 70 tuổi (6%) [4, 5]. Đứng trước thực tế này, nghiên cứu một phương pháp điều trị giúp bảo tồn khớp hoặc đẩy lùi được thời gian thay khớp đã trở nên cấp thiết đối với các nhà lâm sàng, và liệu pháp 2 tế bào gốc (TBG) là một hướng nghiên cứu mới đã và đang được áp dụng trên thế giới, bước đầu có hiệu quả. Với khả năng tự tái tạo và biệt hóa thành những tế bào chuyên biệt, đa dòng trong những điều kiện nhất định, TBG được xem như là một nguồn “nguyên liệu” dự trữ của cơ thể để sửa chữa, tái tạo, thay thế những mô, tổ chức bị tổn thương hay già hóa, trong đó có mô sụn [3].

Trên thế giới, đã có nhiều công trình nghiên cứu ở các giai đoạn tiền lâm sàng và thử nghiệm lâm sàng, đã chứng minh khả năng tăng sinh, biệt hóa thành tế bào sụn từ TBG, giúp phục hồi mô sụn. Đến năm 2011, ông thông báo 45 khớp gối thoái hóa tiên phát ở giai đoạn muộn, được điều trị bằng ghép TBG tủy xương (TBGTX) tự thân, thời gian theo dõi trung bình 75 tháng (xa nhất là 11 năm), triệu chứng lâm sàng được cải thiện rõ rệt, tại thời điểm thông báo, chưa có bệnh nhân nào trong lô nghiên cứu phải phẫu thuật thay khớp, không gặp biến chứng [7]. Một nghiên cứu tương tự của Centeno và cộng sự được tiến hành trên 339 khớp gối thoái hóa, với thời gian theo dõi xa nhất là 6 năm, kết quả tương tự, không có biến chứng [8]. Tại Việt Nam, trong lĩnh vực chấn thương chỉnh hình, Nguyễn Mạnh Khánh (2011) nghiên cứu trên 65 bệnh nhân khớp giả thân xương chầy, được ghép khối TBGTX tự thân lấy từ xương chậu [9].

Nguyễn Thị Thu Hà và cộng sự báo cáo điều trị hoại tử vô khuẩn chỏm xương đùi cho 30 bệnh nhân bằng ghép TBGTX tự thân [10]. Ngoài ra, đề tài khoa học công nghệ cấp nhà nước: “nghiên cứu xây dựng qui trình sử dụng tế bào gốc tạo máu tự thân để điều trị các tổn thương cơ, xương, khớp” do Bệnh viện Trung ương Quân đội 108 chủ trì, đã được nghiệm thu 12/2011 [11]. Kết quả từ những nghiên cứu trên đây đã mở ra một hướng nghiên cứu ứng dụng mới trong điều trị một số 3 bệnh lý về xương khớp, trong đó có bệnh lý THKG. Tại Việt Nam, điều trị THKG bằng TBG cho đến nay chưa có một báo cáo nào được công bố.

Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi tiến hành đề tài “nghiên cứu ứng dụng phẫu thuật nội soi tạo tổn thƣơng dƣới sụn và ghép khối tế bào gốc tủy xƣơng tự thân trong điều trị thoái hóa khớp gối” với hai mục tiêu: 1- Nghiên cứu đặc điểm một số chỉ số tế bào tủy xương và khối tế bào gốc tách từ dịch tuỷ xương của bệnh nhân thoái hóa khớp gối. 2- Đánh giá kết quả điều trị thoái hóa khớp gối bằng nội soi tạo tổn thương dưới sụn và ghép khối tế bào gốc tủy xương tự thân. 4 Chƣơng 1 TỔNG QUAN 1. CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG SỤN KHỚP Khớp gối là một khớp phức hợp, bao gồm 2 khớp: khớp lồi cầu (giữa xương đùi và xương chầy) và khớp phẳng (giữa xương đùi và xương bánh chè).

Bao bọc quanh khớp gối là hệ thống dây chằng vững chắc. Cũng như những khớp khác, diện khớp của khớp gối được bao phủ bởi một lớp sụn, có bản chất là sụn trong (hyaline), có đặc tính trơn, nhẵn, đàn hồi, có khả năng chịu lực tốt [12]. Về cấu trúc, sụn khớp là một tổ chức liên kết đặc biệt che phủ toàn bộ diện khớp (Hình 1. Đại thể, sụn có màu trắng, trong,vi thể, sụn được cấu tạo bởi tế bào sụn và chất căn bản (gồm nước, collagen, proteoglycan, tế bào sụn và chất nền protein, lipit).

Sụn khớp không có mạch máu, thần kinh và bạch huyết. Khi bị tổn thương sụn không có khả năng tự liền [13]. Sụn khớp gối Nguồn: theo Miguel Angel Saavedra (2012) [14] 1. Thành phần của sụn khớp [13, 15].

- Collagen typ II (10-20%): 5 Các sợi collagen kiểm soát khả năng chịu đựng sức co giãn của sụn. Đặc trưng của sụn là collagen typ II chiếm 90% trong sụn thường và sụn thoái khớp. Collagen có cấu trúc phức tạp, gồm 3 dải polypeptid quấn vào nhau chằng chịt tạo bộ ba chân vịt. Chỉ có collagenase mới mới có khả năng phá hủy collagen tự nhiên trong môi trường có pH sinh học.

Hoạt động của collagenase thường có trong sụn của khớp thoái hóa, không có ở sụn thường. - Proteoglycan (4-7%): Proteoglycan (PG) tạo nên thành phần cơ bản thứ hai của sụn, chịu trách nhiệm về mức độ chịu đựng sức ép và giữ lại một lượng lớn dung môi. PG được tạo thành từ một protein với các giải bên glycosaminoglycan rất giàu tế bào sụn và keratane sulfate. Cấu trúc này tạo nên những đám lớn kết nối với nhau bằng một dải axit hyaluronic được cố định qua một protein liên quan.

Số lượng các PG tăng lên từ trên bề mặt xuống đến đáy sụn. - Tế bào sụn Tế bào sụn (chondrocytes): là tế bào trung mô chuyên biệt cao, cùng với collagen, PG, chất nền protein và lipit tạo nên sụn khớp. Tế bào sụn nằm rải rác khắp mô sụn. Trong quá trình phát triển của sụn, tế bào sụn không thay đổi về thể tích, có hình gần tròn.

Tuy nhiên tế bào sụn có thể thay đổi hình thái tùy theo tuổi, tình trạng bệnh lý, vị trí chịu lực. Tế bào sụn thích hợp trong môi trường kỵ khí, được nuôi dưỡng bởi dịch khớp tiết ra từ bao hoạt dịch bằng hình thức khuếch tán. Tế bào sụn tổng hợp nên chất căn bản, dưới sự kích thích bởi các yếu tố hóa học (các cytokine và các yếu tố tăng trưởng) và yếu tố vật lý (lực tải, áp lực thủy tĩnh).2: Các thành phần chính cấu tạo nên sụn Nguồn: theo Justus Gille (2010) [13] - Các thành phần khác: Nước chiếm 65-80% chất căn bản (hay chất nền) của sụn. Ngoài ra, trong chất căn bản còn có aggrecan, collagen type (V, VI, IX, X, XI), protein, hyaluronate, fibronectin, và lipid, chiếm <5%.

Cho đến nay, vai trò của các thành phần này vẫn chưa hiểu rõ. Cấu trúc của sụn khớp: các thành phần cấu tạo nên sụn khớp được sắp xếp theo 4 lớp (vùng) từ nông đến sâu (Hình 1.3), gồm: Phân bố TB sụn Phân bố collagen Hình 1. Các lớp cấu trúc của sụn khớp Nguồn: theo Justus Gille (2010)[13] + Lớp nông (vùng I): có khả năng chống được lực trượt bởi các sợi collagen mảnh, nằm tiếp tuyến với bề mặt khớp, nhờ vậy, khớp vẫn giữ được 7 hình thái bình thường mặc dù diện khớp luôn trượt lên nhau mỗi khi vận động. Trong lớp nông, tế bào sụn có hình dẹt, tập trung nhiều sợi collagen và nước, trong khi proteoglycan lại có mật độ thấp.

+ Lớp giữa (vùng II): Đặc trưng bởi các sợi collagen có đường kính lớn, nằm bắt chéo, đan xen và vây quanh tế bào sụn. Mật độ proteoglycan tăng lên. Vì vậy, lớp này có khả năng chịu được lực nén cao. + Lớp sâu (vùng III): Lớp sâu có mật độ proteoglycan cao nhất, ít nước nhất.

Các sợi collagen có đường kính lớn, nằm theo hướng vuông góc với bề mặt khớp. Các tế bào sụn sắp xếp thành hình trụ. + Vùng canxi hóa ((vùng IV): Lớp này nằm giữa vùng sụn và xương dưới sụn, có vai trò như “mỏ neo” giữ chặt lớp sụn và lớp xương dưới sụn. Vùng này được đặc trưng bởi các sợi collagen sắp xếp theo hình nan hoa, mật độ proteoglycan thấp, tập trung nhiều muối can xi.

+ Lớp xương dưới sụn: Là lớp dưới tiếp giáp vùng IV, thuộc xương xốp. Cơ sinh học của sụn khớp Cấu trúc không gian ba chiều của collagen tạo nên chức năng và sức căng của sụn với sự hỗ trợ của mô khác. Mạng lưới collagen tác động đến sức căng bởi cấu trúc sợi của collagen, chúng cản trở sự biến dạng của mô theo chiều các sợi collagen. Cấu trúc không đồng nhất của sụn dẫn đến sự chuyển động không đồng đều của dịch kẽ, sự căng không đồng đều dưới tác động của tải trọng, phụ thuộc vào chiều sâu hình dạng tế bào và sự căng của sụn.

cấu trúc không đồng nhất của sụn có lẽ được tạo thành bởi sự sắp xếp lại các sợi collagen trong quá trình trưởng thành và quá trình chịu tải… [16] 1.Vai trò của sụn khớp 8 + Sụn có vai trò như lớp đệm bao bọc đầu xương của khớp, giúp khớp tránh được tổn thương do các lực va đập, lực nén. + Giảm ma sát giữa các thành phần của khớp do bề mặt của sụn nhẵn, nhớt. + Phân phối đều lực tác động lên đầu xương, giúp đầu xương dưới sụn giảm thiểu lực tác động do trọng lượng cơ thể [17]. ĐẠI CƢƠNG VỀ BỆNH THOÁI HÓA KHỚP (THK) 1.