Luận án tiến sĩ 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

Luận án tiến sĩ nghiên cứu ứng dụng phẫu thuật nội soi tạo tổn thương dưới sụn kết hợp ghép tế bào gốc tủy xương tự thân điều trị thoái hóa khớp gối.

• 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 tạo tổn thương dưới sụn và ghép khối tế bào gốc tủy xương tự thân trong điều trị thoái hóa khớp gối
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ y học
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ
• DANH MỤC HÌNH ẢNH
• ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG SỤN KHỚP
• 1.1.1. Thành phần của sụn khớp
• 1.1.2. Cấu trúc của sụn khớp
• 1.1.3. Cơ sinh học của sụn khớp
• 1.1.4. Vai trò của 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
• 1.2.2.2. Cơ chế bệnh sinh của THK

Tóm tắt

I. Phẫu thuật nội soi trong điều trị thoái hóa khớp gối

Phẫu thuật nội soi là một phương pháp hiện đại được ứng dụng rộng rãi trong điều trị thoái hóa khớp gối. Phương pháp này giúp giảm thiểu xâm lấn, tăng độ chính xác trong can thiệp và rút ngắn thời gian phục hồi. Nghiên cứu tập trung vào việc tạo tổn thương dưới sụn thông qua phẫu thuật nội soi, nhằm kích thích quá trình tái tạo sụn khớp. Kết quả cho thấy, phương pháp này cải thiện đáng kể chức năng khớp và giảm đau cho bệnh nhân.

1.1. Kỹ thuật tạo tổn thương dưới sụn

Kỹ thuật tạo tổn thương dưới sụn được thực hiện bằng cách sử dụng dụng cụ chuyên dụng trong phẫu thuật nội soi. Quá trình này nhằm kích thích sự hình thành mô sụn mới thông qua việc tạo ra các vi tổn thương tại vùng sụn bị thoái hóa. Nghiên cứu chỉ ra rằng, kỹ thuật này giúp tăng cường khả năng tái tạo sụn và cải thiện chất lượng cuộc sống của bệnh nhân.

1.2. Hiệu quả lâm sàng

Kết quả lâm sàng từ nghiên cứu cho thấy, phẫu thuật nội soi kết hợp với tạo tổn thương dưới sụn giúp giảm đáng kể điểm số VAS (Visual Analog Scale) và cải thiện điểm KOOS (Knee injury and Osteoarthritis Outcome Score). Điều này chứng minh tính hiệu quả của phương pháp trong việc điều trị thoái hóa khớp gối.

II. Ghép tế bào gốc tự thân trong điều trị thoái hóa khớp gối

Ghép tế bào gốc tự thân là một phương pháp tiên tiến trong y học tái tạo, được ứng dụng để điều trị thoái hóa khớp gối. Nghiên cứu sử dụng tế bào gốc tủy xương tự thân (TBGTX) để kích thích quá trình tái tạo sụn khớp. Kết quả cho thấy, phương pháp này giúp cải thiện đáng kể chức năng khớp và giảm thiểu nhu cầu thay khớp.

2.1. Quy trình ghép tế bào gốc

Quy trình ghép tế bào gốc tự thân bao gồm việc thu thập tủy xương từ bệnh nhân, tách chiết tế bào gốc và tiêm trực tiếp vào khớp gối bị thoái hóa. Nghiên cứu chỉ ra rằng, tế bào gốc có khả năng biệt hóa thành tế bào sụn, giúp phục hồi mô sụn bị tổn thương.

2.2. Hiệu quả và ứng dụng

Kết quả nghiên cứu cho thấy, ghép tế bào gốc tự thân giúp cải thiện đáng kể chức năng khớp và giảm đau cho bệnh nhân. Phương pháp này mở ra hướng điều trị mới trong y học hiện đại, giúp bảo tồn khớp và đẩy lùi thời gian thay khớp.

III. Kết hợp phẫu thuật nội soi và ghép tế bào gốc tự thân

Nghiên cứu kết hợp phẫu thuật nội soi và ghép tế bào gốc tự thân trong điều trị thoái hóa khớp gối cho thấy hiệu quả vượt trội so với các phương pháp truyền thống. Sự kết hợp này giúp tối ưu hóa quá trình tái tạo sụn và cải thiện chức năng khớp.

3.1. Cơ chế tác động

Phẫu thuật nội soi tạo tổn thương dưới sụn kích thích quá trình tái tạo, trong khi ghép tế bào gốc tự thân cung cấp nguồn tế bào để hình thành mô sụn mới. Sự kết hợp này tạo ra hiệu ứng cộng hưởng, giúp tăng cường hiệu quả điều trị.

3.2. Kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy, bệnh nhân được điều trị bằng phương pháp kết hợp có điểm KOOS và VAS cải thiện rõ rệt so với nhóm chỉ sử dụng phẫu thuật nội soi. Điều này khẳng định tính ưu việt của phương pháp kết hợp trong điều trị thoái hóa khớp gối.

IV. Ứng dụng y học hiện đại trong điều trị thoái hóa khớp

Nghiên cứu ứng dụng phẫu thuật nội soi và ghép tế bào gốc tự thân là một bước tiến quan trọng trong y học hiện đại. Phương pháp này không chỉ giúp cải thiện chất lượng cuộc sống của bệnh nhân mà còn mở ra hướng điều trị mới cho các bệnh lý về xương khớp.

4.1. Giá trị thực tiễn

Nghiên cứu mang lại giá trị thực tiễn cao, giúp giảm thiểu chi phí và thời gian điều trị cho bệnh nhân thoái hóa khớp gối. Phương pháp này cũng giúp giảm tỷ lệ biến chứng so với phẫu thuật thay khớp truyền thống.

4.2. Hướng phát triển trong tương lai

Nghiên cứu mở ra hướng phát triển mới trong y học tái tạo, với tiềm năng ứng dụng tế bào gốc trong điều trị các bệnh lý khác về xương khớp. Đây là cơ sở để tiếp tục nghiên cứu và hoàn thiện các phương pháp điều trị hiện đại.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Thoái hóa khớp gối (THKG) là một trong những bệnh lý mạn tính phổ biến hàng đầu ở người cao tuổi, gây suy giảm nghiêm trọng chức năng vận động và chất lượng cuộc sống. Cùng với sự già hóa dân số và các thay đổi kinh tế - xã hội, bệnh lý này đang gia tăng nhanh chóng về số lượng và có xu hướng trẻ hóa. Về mặt bệnh học, tổn thương đặc trưng của thoái hóa khớp gối là quá trình thoái hóa, nứt vỡ và mất dần sụn khớp do sự mất cân bằng giữa quá trình tổng hợp và hủy hoại chất căn bản sụn. Do mô sụn của người trưởng thành hoàn toàn không có hệ thống mạch máu, thần kinh và mạch bạch huyết nuôi dưỡng trực tiếp, sụn khớp khi bị tổn thương không có khả năng tự phục hồi.

Trong thực hành lâm sàng, các biện pháp điều trị nội khoa bảo tồn (thuốc chống viêm không steroid, corticoid tiêm nội khớp, axit hyaluronic, thực phẩm bổ sung) chủ yếu nhằm giảm nhẹ triệu chứng đau và kiểm soát phản ứng viêm tạm thời mà không tái tạo được sụn khớp. Khi bệnh tiến triển đến giai đoạn muộn, phẫu thuật thay khớp gối nhân tạo là giải pháp ngoại khoa phổ biến. Tuy nhiên, thay khớp là phẫu thuật lớn, chi phí cao và tiềm ẩn nhiều rủi ro biến chứng nặng. Dữ liệu từ y văn ghi nhận tại Hoa Kỳ năm 2008 có 4.968 trường hợp tử vong, 2.788 ca tắc mạch phổi, 2.908 ca nhồi máu cơ tim và 4.670 ca biến chứng hô hấp liên quan đến phẫu thuật thay khớp. Mặt khác, khớp nhân tạo có tuổi thọ giới hạn; theo dõi trên 10.000 ca thay khớp cho thấy tỷ lệ hỏng khớp trong vòng 10 năm ở nhóm bệnh nhân dưới 55 tuổi lên tới 15%, cao gần gấp 3 lần so với nhóm trên 70 tuổi (6%).

Xuất phát từ thực tế cần có một giải pháp ngoại khoa ít xâm lấn giúp bảo tồn khớp tự nhiên và trì hoãn thời gian phải thay khớp nhân tạo, liệu pháp tế bào gốc (TBG) trưởng thành kết hợp phẫu thuật nội soi đã trở thành hướng tiếp cận được ứng dụng trên thế giới. Nhằm làm sáng tỏ các đặc điểm tế bào học và đánh giá hiệu quả can thiệp trên người bệnh tại Việt Nam, nghiên cứu sinh Dương Đình Toàn đã thực hiện luận án tiến sĩ y học với 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 nghiên cứu: Bệnh nhân được chẩn đoán thoái hóa khớp gối có chỉ định can thiệp ngoại khoa, được thu gom dịch tủy xương từ xương chậu, tiến hành phẫu thuật nội soi làm sạch, tạo tổn thương dưới sụn và bơm ghép khối tế bào gốc tủy xương tự thân.
• Phạm vi nghiên cứu: Luận án được thực hiện tại Trường Đại học Y Hà Nội và các cơ sở ngoại khoa chuyên ngành Chấn thương Chỉnh hình và Tạo hình (bảo vệ năm 2015), theo dõi đánh giá kết quả lâm sàng, hình ảnh học và tế bào học trước mổ và sau phẫu thuật từ 12 đến 24 tháng.

---

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Luận án đã tổng thuật hệ thống các công trình nghiên cứu cơ bản, tiền lâm sàng và thử nghiệm lâm sàng trên thế giới cũng như tại Việt Nam liên quan đến bệnh học sụn khớp, các kỹ thuật can thiệp ngoại khoa khớp gối và công nghệ tế bào gốc:

• Các phương pháp can thiệp ngoại khoa kinh điển:

  • Nội soi rửa khớp và làm sạch: Burman (1934) lần đầu thực hiện rửa khớp bằng nước muối sinh lý; Magnuson (1941) phát triển kỹ thuật nội soi làm sạch cắt lọc tổ chức viêm màng hoạt dịch, loại bỏ dị vật sụn khớp và gọt gai xương.
  • Kỹ thuật kích thích tủy xương / Tạo tổn thương dưới sụn (Microfracture - MF): Pride (1959) mô tả kỹ thuật khoan xương; Johnson ứng dụng mài mòn dưới sụn; Steadman và cộng sự (1997) chuẩn hóa kỹ thuật đục/khoan tạo các lỗ sâu 4 mm cách nhau 3–4 mm trên nền xương dưới sụn. Mô bệnh học kiểm tra sau 8–12 tháng cho thấy mô sụn tân tạo chủ yếu là sụn xơ (fibrocartilage) có mật độ tế bào thưa thớt, giàu sợi xơ, hàm lượng collagen typ II thấp nên độ bền cơ học kém.
  • Ghép tế bào sụn tự thân (ACI): Brittberg (1994) nuôi cấy tăng sinh tế bào sụn ngoài cơ thể rồi ghép lại vào ổ khuyết qua mổ mở, nhược điểm là bệnh nhân chịu 2 lần mổ và quy trình nuôi cấy in vitro tốn kém.
  • Ghép xương sụn tự thân hoặc đồng loại (OAT): Matsusue (1993) mô tả việc lấy các trụ xương - sụn từ vùng không tỳ đè để nêm chặt vào ổ khuyết sụn (1–4 cm²).
  • Đục xương chỉnh trục (Osteotomy): Điều chỉnh trục cơ học chi dưới nhằm giảm tải áp lực cho khoang thoái hóa.

• Các nghiên cứu tiền lâm sàng và thử nghiệm lâm sàng về tế bào gốc:

  • Đặc tính sinh học tế bào gốc: James Thomson (1998) phân lập tế bào gốc phôi người; Weissman (1988, 1992) phát hiện các dấu ấn bề mặt CD34(+), CD59(+), CD90, CD38 của tế bào gốc tạo máu; Ủy ban Tế bào gốc Mô và Trung mô thuộc ISCT xác lập 3 tiêu chuẩn nhận diện tế bào gốc trung mô (MSC).
  • Nghiên cứu trên động vật: Wakitani (1994) ghép tế bào gốc tủy xương phục hồi khuyết sụn ở thỏ; IM và cộng sự (2001) dùng giá đỡ sinh học (scaffold) trên thỏ; Murphy (2003) chứng minh tiêm 10 triệu tế bào gốc tủy xương vào khớp gối chuột ngăn ngừa thoái hóa tiến triển sau cắt sụn chêm; Lee và cộng sự (2007) tiêm TBG kèm axit hyaluronic giúp phục hồi 60% diện tích khuyết sụn trên cừu; Mokbel và cộng sự (2011) dùng protein huỳnh quang xanh (GFP) chứng minh TBG bám dính và liền sụn trên chó; Niemeyer và cộng sự (2010) so sánh khả năng tạo xương của MSC từ tủy xương và mô mỡ trên cừu.
  • Thử nghiệm trên người: Wakitani (1998–2009) theo dõi lâm sàng tới 11 năm chứng minh tính an toàn, không có biến đổi ác tính khi ghép MSC tủy xương vào khớp; Centeno và cộng sự (2006, 2008, 2011) theo dõi 339 bệnh nhân THKG thấy điểm đau VAS giảm trung bình 3,7 điểm và giảm tỷ lệ phải thay khớp từ 69% xuống còn 6,9%; Davachi ghi nhận VAS giảm từ 8,6 xuống 5,6 sau 12 tháng; Emadedin và cộng sự; Rodrigues và cộng sự (2012).

• Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam:

  • Nguyễn Mạnh Khánh (2011) nghiên cứu ghép tế bào gốc tủy xương tự thân điều trị 65 ca khớp giả xương chày.
  • Nguyễn Thị Thu Hà và cộng sự ứng dụng tế bào gốc tủy xương tự thân điều trị 30 bệnh nhân hoại tử vô khuẩn chỏm xương đùi.
  • Đề tài cấp Nhà nước do Bệnh viện Trung ương Quân đội 108 chủ trì nghiệm thu tháng 12/2011 về quy trình sử dụng tế bào gốc tạo máu tự thân trong tổn thương cơ xương khớp.

Khoảng trống nghiên cứu: Trước thời điểm luận án được công bố (2015), tại Việt Nam chưa có bất kỳ công trình nào công bố việc ứng dụng đồng thời phẫu thuật nội soi tạo tổn thương dưới sụn kết hợp bơm ghép khối tế bào gốc tủy xương tự thân để điều trị thoái hóa khớp gối. Luận án giải quyết khoảng trống về quy trình kỹ thuật thu gom - tách chiết tế bào tủy xương, xác định các chỉ số sinh học tế bào (CD34+, CFU-F, bạch cầu đơn nhân) và đánh giá hiệu quả phục hồi sụn khớp trên lâm sàng và cộng hưởng từ.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và các khái niệm sử dụng

• Cấu trúc và sinh bệnh học sụn khớp:
  • Mô sụn trong (hyaline cartilage) có cấu trúc 4 lớp từ nông đến sâu: Lớp nông (Vùng I - chống lực trượt), Lớp giữa (Vùng II - chịu lực nén), Lớp sâu (Vùng III - giàu proteoglycan), Vùng canxi hóa (Vùng IV - neo giữ sụn vào xương dưới sụn) và Lớp xương xốp dưới sụn.
  • Thành phần hóa sinh gồm: Nước (65–80%), Collagen typ II (chiếm 90% tổng lượng collagen của sụn), Proteoglycan (4–7%), tế bào sụn (chondrocytes) và các phân tử nền khác.
  • Sinh bệnh học THKG chia 3 giai đoạn: thoái biến proteoglycan và collagen do enzym tiêu protein (MMPs, collagenase, stromelysin); bề mặt sụn bào mòn, giải phóng mảnh sụn gây viêm màng hoạt dịch; phản ứng viêm mạn tính lan rộng qua trung gian Interleukin-1 (IL-1) và các cytokine tiền viêm.

Lớp cấu trúc sụn khớp	Hướng sắp xếp sợi Collagen	Đặc điểm tế bào và chất nền	Vai trò cơ sinh học chính
Vùng I (Lớp nông)	Sợi mảnh, nằm tiếp tuyến bề mặt	Tế bào sụn hình dẹt; nhiều nước, ít proteoglycan	Chống lại lực trượt khi diện khớp vận động
Vùng II (Lớp giữa)	Sợi lớn, đan chéo, bao quanh tế bào	Mật độ proteoglycan tăng dần	Chịu lực nén ép từ tải trọng
Vùng III (Lớp sâu)	Sợi lớn, sắp xếp vuông góc mặt khớp	Tế bào xếp thành cột/hình trụ; proteoglycan cao nhất	Phân tán áp lực truyền xuống xương
Vùng IV (Canxi hóa)	Sợi sắp xếp theo hình nan hoa	Ít proteoglycan, giàu muối canxi	"Mỏ neo" liên kết sụn với xương dưới sụn

• Đặc tính tế bào gốc tủy xương (TBGTX):
  • Tế bào gốc tạo máu (HSC): Nhận diện chủ yếu qua dấu ấn CD34(+).
  • Tế bào gốc trung mô (MSC): Tuân thủ 3 tiêu chuẩn của ISCT: 1) Khả năng bám dính bề mặt nhựa khi nuôi cấy in vitro tạo cụm nguyên bào sợi (CFU-F); 2) Biểu hiện các kháng nguyên bề mặt CD105, CD73, CD90 và âm tính với CD45, CD34, CD14, CD11b, CD19, HLA-DR; 3) Tiềm năng biệt hóa đa dòng in vitro thành nguyên bào xương, nguyên bào mỡ và nguyên bào sụn.

Phương pháp nghiên cứu thực tế

• Thiết kế nghiên cứu: Nghiên cứu can thiệp lâm sàng tiến cứu, tự đối chứng (so sánh trước và sau điều trị tại các thời điểm theo dõi 12–24 tháng).
• Quy trình thu gom và tách chiết tế bào:
  • Thu gom dịch tủy xương (DTX): Bệnh nhân nằm sấp hoặc nghiêng, chọc hút dịch tủy xương từ gai chậu sau trên bằng kim chuyên dụng vào bơm tiêm tráng chất chống đông heparin, thể tích thu gom theo quy trình chuẩn.
  • Xử lý tế bào tại labo chuyên dụng: Tách chiết khối tế bào đơn nhân tủy xương; định lượng tổng số tế bào có nhân, số lượng tế bào đơn nhân (MNC), số lượng tiểu cầu; định lượng tỷ lệ và số lượng tế bào gốc CD34(+) bằng kỹ thuật dòng chảy tế bào (Flow Cytometry); nuôi cấy định lượng đơn vị tạo cụm nguyên bào sợi (CFU-F).
  • Xét nghiệm huyết học: Đánh giá các chỉ số tế bào máu ngoại vi trước và sau khi chọc hút dịch tủy xương (Bạch cầu, Hồng cầu, Huyết sắc tố, Hồng cầu lưới, Tiểu cầu).
• Quy trình phẫu thuật nội soi khớp gối:
  • Vô cảm, đặt ga-rô hơi đùi. Mở 2 lỗ vào tiêu chuẩn (trước ngoài và trước trong).
  • Nội soi thăm dò toàn diện 3 khoang khớp gối (khoang chày đùi trong, khoang chày đùi ngoài, khoang chè đùi); đánh giá tổn thương sụn, sụn chêm, dây chằng.
  • Cắt lọc màng hoạt dịch viêm, gắp bỏ dị vật khớp, cắt gọt phần sụn thoái hóa mất vững đến sát viền sụn lành.
  • Dùng dụng cụ tạo tổn thương dưới sụn chuyên dụng của hãng Stryker tạo các lỗ rớm máu/dịch tủy xương trên nền xương dưới sụn.
  • Xả nước nội soi, bơm trực tiếp toàn bộ khối tế bào gốc tủy xương tự thân đã tách chiết vào ổ khớp gối dưới điều kiện vô khuẩn.
• Công cụ và thang điểm lượng giá:
  • Thước đo mức độ đau VAS (Visual Analog Scale): Thang điểm từ 0 đến 10.
  • Thang điểm chức năng khớp gối KOOS (Knee injury and Osteoarthritis Outcome Score): Đánh giá 5 tiểu mục (Triệu chứng, Đau, Hoạt động sinh hoạt hàng ngày, Chức năng thể thao/giải trí, Chất lượng cuộc sống liên quan đến khớp gối).
  • Chẩn đoán hình ảnh X-quang thường quy 3 tư thế (thẳng chịu tải, nghiêng 30°, tiếp tuyến bánh chè 45°): Đánh giá khe khớp, gai xương, đặc xương dưới sụn theo phân độ Kellgren-Lawrence (Độ I–IV).
  • Chụp cộng hưởng từ (CHT / MRI): Đánh giá bề dày sụn, phù xương, tổn thương sụn chêm/dây chằng theo thang điểm Noyes (Độ 0–4); đo thể tích sụn khớp bằng phần mềm tái tạo không gian ba chiều OsiriX trước mổ và sau mổ 12–24 tháng.
  • Đánh giá tổn thương trong mổ: Phân độ theo Outerbridge và ICRS.

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan

Chương 1 hệ thống hóa toàn diện các kiến thức nền tảng về cấu trúc, cơ sinh học và chức năng của sụn khớp gối bình thường; phân tích chi tiết cơ chế bệnh sinh của thoái hóa khớp gối từ biến đổi đại thể, vi thể 6 độ của sụn đến những thay đổi của màng hoạt dịch và xương dưới sụn. Tác giả phân tích các yếu tố nguy cơ (chấn thương, chuyển hóa, tuổi, dị tật trục chi) và tiêu chuẩn chẩn đoán xác định của Hội Khớp học Hoa Kỳ (ACR 1991).

Chương này cũng phân tích ưu điểm, nhược điểm và chỉ định của từng phương pháp điều trị: các can thiệp không dùng thuốc, điều trị nội khoa (NSAID, Corticoid, HA, PRP), và các phẫu thuật ngoại khoa (nội soi làm sạch, kỹ thuật Microfracture, ghép tế bào sụn ACI, ghép xương sụn OAT, đục xương sửa trục, thay khớp bán phần và toàn phần). Đồng thời, tác giả làm rõ khái niệm, nguồn gốc phân lập, chu kỳ sống và cơ chế kích hoạt - biệt hóa đa dòng của tế bào gốc tạo máu (HSC) và tế bào gốc trung mô (MSC) từ tủy xương, cũng như tổng hợp y văn thế giới chứng minh tính an toàn và khả năng phục hồi sụn của liệu pháp tế bào gốc.

TIÊU CHUẨN CHẨN ĐOÁN THOÁI HÓA KHỚP GỐI THEO ACR 1991 (Nêu trong Luận án)
    (1) Đau khớp gối kiểu cơ học
    (2) Gai xương ở rìa khớp trên phim X-quang
    (3) Dịch khớp là dịch thoái hóa
    (4) Tuổi từ 40 trở lên
    (5) Cứng khớp buổi sáng < 30 phút
    (6) Tiếng lục cục / lạo xạo khi cử động khớp

Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 mô tả chi tiết phương pháp luận, tiêu chuẩn chọn mẫu bệnh nhân thoái hóa khớp gối nguyên phát hoặc thứ phát, các tiêu chuẩn loại trừ nghiêm ngặt, quy trình chuẩn bị bệnh nhân và đạo đức nghiên cứu. Toàn bộ các bước kỹ thuật được mô tả cụ thể bằng hình ảnh minh họa:

• Kỹ thuật vô cảm, tư thế bệnh nhân và quy trình chọc hút dịch tủy xương tại mào chậu sau trên đảm bảo không làm loãng dịch tủy bằng máu ngoại vi.
• Quy trình phòng sạch xử lý dịch tủy xương, ly tâm phân tách khối tế bào đơn nhân (MNC), kỹ thuật đếm tế bào, nhuộm kháng thể đơn dòng xác định tỷ lệ CD34(+) trên máy Flow Cytometry và kỹ thuật nuôi cấy đĩa thạch xác định số lượng cụm CFU-F.
• Kỹ thuật phẫu thuật nội soi khớp gối: bố trí màn hình, nguồn sáng, hệ thống bơm nước, mở 2 cổng trước trong - trước ngoài; kỹ thuật cắt lọc sụn thoái hóa, xử lý tổn thương sụn chêm kèm theo; kỹ thuật tạo vi tổn thương xương dưới sụn bằng dụng cụ Stryker (khoảng cách 3–4 mm, sâu 4 mm) dưới điều kiện ga-rô kiểm soát không chảy máu; kỹ thuật bơm ghép khối TBGTX tự thân vào ổ khớp.
• Các biến số nghiên cứu, quy trình đo lường điểm VAS, thang điểm KOOS 5 thành phần, phân loại X-quang Kellgren-Lawrence, quy trình chụp CHT và phân tích thể tích sụn trên phần mềm OsiriX. Phương pháp xử lý số liệu thống kê y học.

Chương 3: Kết quả nghiên cứu

Chương 3 trình bày toàn bộ số liệu thu thập được của nhóm nghiên cứu, được tổng hợp thành 23 bảng số liệu và 13 biểu đồ chuyên biệt:

• Đặc điểm dịch tễ và lâm sàng trước mổ: Phân bố bệnh nhân theo tuổi, giới tính, nghề nghiệp (Bảng 3.1), phân loại theo chỉ số khối cơ thể BMI (Bảng 3.2), vị trí khớp gối phẫu thuật (Bảng 3.3). Các triệu chứng lâm sàng chính gồm đau kiểu cơ học, tiếng lạo xạo, cứng khớp buổi sáng, dấu hiệu bào gỗ (Bảng 3.4). Điểm đau VAS trước mổ trung bình (Bảng 3.5), phân bố điểm KOOS trước mổ trên 5 tiểu mục (Biểu đồ 3.1).
• Đặc điểm hình ảnh học và tổn thương trong mổ: Phân bố mức độ THKG trên phim X-quang theo Kellgren-Lawrence (Bảng 3.6); vị trí, mức độ tổn thương sụn trên CHT theo điểm Noyes (Bảng 3.7, Biểu đồ 3.2). Mối liên quan giữa mức độ thoái hóa với chỉ số BMI, điểm KOOS, nghề nghiệp, tuổi, giới (Bảng 3.8 – 3.12). Phân bố vị trí, diện tích và mức độ tổn thương sụn khớp ghi nhận trực tiếp trong phẫu thuật nội soi theo Outerbridge/ICRS (Bảng 3.13, Biểu đồ 3.3, 3.4, 3.5), kèm theo các tổn thương phối hợp như rách sụn chêm, thoái hóa bao hoạt dịch (Bảng 3.14).
• Đặc điểm tế bào học của tủy xương: So sánh chỉ số huyết học máu ngoại vi trước và sau lấy DTX (Bảng 3.15). Thành phần tế bào tủy xương (Bảng 3.16), phân bố tế bào tủy xương theo giới, tuổi và bệnh lý phối hợp (Bảng 3.17 – 3.19). Định lượng thành phần tế bào có nhân, tế bào đơn nhân, số lượng và tỷ lệ tế bào gốc CD34(+) (Bảng 3.20, Biểu đồ 3.6), số lượng đơn vị tạo cụm nguyên bào sợi CFU-F (Bảng 3.21, Biểu đồ 3.7, 3.8).
• Kết quả điều trị sau phẫu thuật:
  • Đánh giá mức độ giảm đau theo thang điểm VAS tại các thời điểm theo dõi (Biểu đồ 3.9).
  • Mức độ cải thiện chức năng khớp gối theo thang điểm KOOS chung và từng phân nhóm chức năng trước và sau mổ (Biểu đồ 3.10, 3.11).
  • Đánh giá hình ảnh học CHT: Điểm Noyes tổn thương sụn và thể tích mô sụn tái tạo đo được sau mổ 12–24 tháng (Bảng 3.22).
  • Phân tích mối liên quan giữa mức độ cải thiện lâm sàng sau 12 tháng với giới tính, chỉ số BMI, mức độ thoái hóa ban đầu (Bảng 3.23).
  • Tương quan tuyến tính giữa mức độ tăng điểm chức năng KOOS với số lượng tế bào CD34(+) (Biểu đồ 3.12) và số lượng cụm CFU-F được tiêm vào ổ khớp (Biểu đồ 3.13).

HỆ THỐNG BIẾN SỐ VÀ CÔNG CỤ ĐÁNH GIÁ TRONG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

Chương 4: Bàn luận

Chương 4 tập trung phân tích, so sánh các phát hiện của luận án với y văn trong nước và quốc tế:

• Bàn luận về số lượng và chất lượng tế bào tủy xương: So sánh số lượng, tỷ lệ tế bào CD34(+) với các nghiên cứu quốc tế (Bảng 4.1); so sánh thành phần tế bào có nhân, đơn nhân, tiểu cầu trong khối TBGTX tách chiết (Bảng 4.2); so sánh thành phần CD34(+) và số lượng cụm CFU-F (Bảng 4.3). Tác giả phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nguồn tế bào gốc tủy xương như độ tuổi, giới tính và kỹ thuật chọc hút.
• Bàn luận về cơ chế phục hồi sụn: Phân tích sơ đồ biệt hóa của tế bào gốc tủy xương (Hình 4.1) và quá trình phục hồi sụn sau tạo tổn thương dưới sụn kết hợp ghép khối TBGTX (Hình 4.2). Phân tích hình ảnh mô bệnh học sinh thiết sụn sau mổ (Hình 4.4, 4.7, 4.8) nhằm làm rõ sự hiện diện của chất nền ngoại bào bắt màu Safranin-O và sợi collagen typ II trong mô sụn tân tạo.
• Bàn luận về hiệu quả lâm sàng và hình ảnh học: Phân tích cơ chế giảm đau rõ rệt theo VAS và cải thiện vận động theo KOOS; đối chiếu sự thay đổi cấu trúc sụn trên phim X-quang (Hình 4.9) và phim cộng hưởng từ CHT (Hình 4.10) trước và sau mổ. Bàn luận về tính an toàn của kỹ thuật, thời gian liền sẹo vết mổ nội soi (Hình 4.5), các phản ứng phụ tại chỗ và khẳng định không có biến chứng toàn thân hoặc biến đổi ác tính.

---

Kết quả và những đóng góp mới

Những đóng góp mới về mặt học thuật và thực tiễn

1. Chuẩn hóa quy trình kỹ thuật kết hợp tại Việt Nam: Xây dựng và hoàn thiện quy trình phối hợp giữa phẫu thuật nội soi tạo tổn thương dưới sụn (Microfracture bằng dụng cụ Stryker) với quy trình thu gom, tách chiết và bơm ghép khối tế bào gốc tủy xương tự thân không qua nuôi cấy kéo dài trong điều trị thoái hóa khớp gối.
2. Cung cấp dữ liệu định lượng về tế bào học tủy xương: Lần đầu tiên cung cấp bộ dữ liệu đầy đủ về số lượng tế bào có nhân, tế bào đơn nhân, số lượng và tỷ lệ tế bào gốc tạo máu CD34(+) cũng như khả năng tạo cụm tế bào gốc trung mô CFU-F từ dịch tủy xương của nhóm bệnh nhân thoái hóa khớp gối người Việt Nam.
3. Chứng minh hiệu quả phục hồi lâm sàng và cấu trúc sụn: Chứng minh bằng chứng định lượng về sự giảm đau (thang điểm VAS), cải thiện chức năng vận động (thang điểm KOOS), sự gia tăng thể tích sụn và cải thiện phân độ tổn thương theo Noyes trên phim cộng hưởng từ CHT sau thời gian theo dõi 12–24 tháng.
4. Xác lập mối tương quan sinh học: Xác định được mối tương quan thuận có ý nghĩa giữa mức độ cải thiện điểm chức năng khớp gối KOOS với số lượng tế bào CD34(+) và số lượng cụm CFU-F có trong khối tế bào gốc được ghép vào khớp.

Kiến nghị và đề xuất kỹ thuật

• Đề xuất áp dụng phẫu thuật nội soi tạo tổn thương dưới sụn kết hợp ghép khối tế bào gốc tủy xương tự thân như một phương pháp can thiệp ngoại khoa bảo tồn cho bệnh nhân thoái hóa khớp gối giai đoạn thích hợp nhằm trì hoãn chỉ định thay khớp gối nhân tạo.
• Khuyến nghị trang bị hệ thống dụng cụ nội soi chuyên dụng, phòng tách chiết tế bào đạt chuẩn và áp dụng chụp cộng hưởng từ phối hợp phần mềm chuyên dụng (như OsiriX) để đánh giá thể tích sụn trong theo dõi sau điều trị.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế được ghi nhận từ phạm vi nghiên cứu:

  • Thời gian theo dõi bệnh nhân sau can thiệp trong khuôn khổ luận án dừng lại ở mốc 12 đến 24 tháng, chưa đánh giá được kết quả lâu dài trên 5–10 năm.
  • Cỡ mẫu nghiên cứu còn giới hạn trong một nhóm bệnh nhân được lựa chọn theo các tiêu chuẩn chỉ định cụ thể của chuyên ngành Chấn thương Chỉnh hình.
  • Việc sinh thiết mô bệnh học kiểm tra sau mổ chỉ thực hiện được trên một số trường hợp nhất định do tính chất xâm lấn của thủ thuật.

• Hướng nghiên cứu tiếp theo:

  • Tiếp tục theo dõi dọc đoàn hệ bệnh nhân ở các mốc thời gian dài hơn (5 năm, 10 năm) để đánh giá tuổi thọ của lớp sụn tân tạo và tỷ lệ phải thay khớp gối về sau.
  • Mở rộng nghiên cứu đa trung tâm với cỡ mẫu lớn hơn; so sánh đối chứng ngẫu nhiên giữa nhóm chỉ tạo tổn thương dưới sụn đơn thuần với nhóm có phối hợp ghép tế bào gốc tủy xương tự thân.
  • Nghiên cứu kết hợp khối tế bào gốc với các màng sinh học, giá đỡ sinh học (scaffold) hoặc các yếu tố tăng trưởng tự thân (như PRP) để tăng cường khả năng định vị và biệt hóa thành sụn trong (hyaline cartilage).

---

Giá trị tham khảo

• Đối với bác sĩ phẫu thuật Chấn thương Chỉnh hình và Y học thể thao: Cung cấp quy trình kỹ thuật nội soi can thiệp tối thiểu, kỹ thuật tạo tổn thương dưới sụn đúng chuẩn giải phẫu và phương pháp bơm ghép khối tế bào gốc tự thân an toàn trong ổ khớp.
• Đối với chuyên gia Huyết học, Trị liệu Tế bào và Y học tái tạo: Cung cấp tài liệu tham khảo thực nghiệm về phương pháp thu gom dịch tủy xương từ xương chậu, kỹ thuật tách chiết tế bào đơn nhân, định lượng dấu ấn CD34(+) và kỹ thuật nuôi cấy định lượng CFU-F ứng dụng trực tiếp trong lâm sàng.
• Đối với giảng viên, học viên sau đại học và nghiên cứu sinh: Cung cấp khung phương pháp luận nghiên cứu kết hợp giữa lâm sàng ngoại khoa, kỹ thuật hình ảnh học tiên tiến (CHT đo thể tích qua phần mềm OsiriX) và xét nghiệm sinh học phân tử - tế bào học.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Mục tiêu nghiên cứu chính của luận án là gì?

Luận án thực hiện 2 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.

2. Kỹ thuật ngoại khoa nào được kết hợp với ghép tế bào gốc trong luận án?

Tác giả sử dụng phẫu thuật nội soi khớp gối qua 2 lỗ vào tiêu chuẩn để làm sạch ổ khớp, cắt lọc sụn thoái hóa mất vững và sử dụng dụng cụ chuyên dụng của hãng Stryker để tạo tổn thương dưới sụn (Microfracture) sâu 4 mm, cách nhau 3–4 mm trên nền xương dưới sụn khi đang ga-rô, sau đó bơm khối tế bào gốc tủy xương tự thân vào ổ khớp.

3. Những công cụ và thang điểm nào được sử dụng để đánh giá bệnh nhân?

Nghiên cứu sử dụng: Thước đo mức độ đau VAS; Thang điểm lượng giá chức năng khớp gối KOOS (5 thành phần); X-quang thường quy 3 tư thế theo phân độ Kellgren-Lawrence; Chụp cộng hưởng từ (CHT) đánh giá theo thang điểm Noyes và đo thể tích mô sụn bằng phần mềm OsiriX; Phân độ tổn thương sụn trong mổ theo Outerbridge và ICRS.

4. Các chỉ số tế bào học tủy xương nào được định lượng trong nghiên cứu?

Nghiên cứu định lượng tổng số tế bào có nhân, số lượng tế bào đơn nhân (MNC), số lượng tiểu cầu, tỷ lệ và số lượng tuyệt đối tế bào gốc CD34(+) (bằng kỹ thuật Flow Cytometry), và số lượng đơn vị tạo cụm nguyên bào sợi CFU-F (qua nuôi cấy in vitro).

5. Kết quả theo dõi sau mổ 12–24 tháng ghi nhận những chuyển biến gì?

Kết quả ghi nhận mức độ đau theo thang điểm VAS giảm rõ rệt, chức năng khớp gối theo thang điểm KOOS tăng lên đáng kể ở tất cả các tiểu mục, điểm phân độ tổn thương theo Noyes trên phim CHT được cải thiện và thể tích mô sụn phục hồi được ghi nhận trên phần mềm OsiriX. Mức độ tăng điểm KOOS có tương quan thuận với số lượng tế bào CD34(+) và số cụm CFU-F được ghép.

---

Kết luận

Luận án Tiến sĩ Y học của nghiên cứu sinh Dương Đình Toàn (chuyên ngành Chấn thương Chỉnh hình và Tạo hình, Đại học Y Hà Nội, năm 2015) là công trình nghiên cứu can thiệp lâm sàng hoàn chỉnh về việc ứng dụng phẫu thuật nội soi tạo tổn thương dưới sụn kết hợp ghép khối tế bào gốc tủy xương tự thân điều trị thoái hóa khớp gối tại Việt Nam. Tác giả đã chuẩn hóa quy trình thu gom, tách chiết, định lượng các thành phần tế bào tủy xương (CD34+, CFU-F, MNC) và kỹ thuật nội soi can thiệp dưới ga-rô. Kết quả theo dõi sau mổ từ 12 đến 24 tháng chứng minh phương pháp có độ an toàn cao, giúp giảm đau rõ rệt, cải thiện chức năng vận động khớp gối và hỗ trợ tái tạo mô sụn trên hình ảnh cộng hưởng từ, mở ra giải pháp ngoại khoa bảo tồn khớp hiệu quả trước khi phải chỉ định thay khớp nhân 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.