A formação de osso ou cartilagem a partir de enxertos periosteais livres foi demonstrada morfologicamente e bioquimicamente, mas está limitada a uma área relativamente pequena. Restaurar a função da anca nestes pacientes e evitar a substituição artificial prematura da articulação é um grande desafio na gestão clínica. A este respeito, realizámos um estudo animal experimental sobre grandes enxertos periosteais autólogos livres, a fim de orientar ainda mais o desenvolvimento clínico da reconstrução da articulação da anca.
1. materiais e métodos
(1) Animais e grupos experimentais Dezasseis cães vira-latas saudáveis com idades entre os 10-12 meses, 10-12 kg cada, macho e fêmea, foram divididos aleatoriamente em dois grupos: 12 no grupo experimental e 4 no grupo de controlo, tendo o lado direito sido seleccionado como o lado operado.
(2) Método cirúrgico: Os animais experimentais foram anestesiados com tiopental sódico (35mg/kg) por injecção intraperitoneal. Em condições assépticas, foi feita uma incisão anterolateral na articulação da anca, a pele foi cortada ao longo da crista ilíaca, os tecidos subcutâneos foram separados, e o periósteo foi nitidamente separado fora do periósteo com uma tesoura oftálmica numa extensão de 3cm×3,5cm, e o periósteo foi nitidamente separado com uma faca de osso num ângulo de 45 em direcção à superfície ilíaca. O 2/3 proximal da cartilagem articular, profundo até ao osso esponjoso hemorrágico, foi alisado e arredondado, e o periósteo foi aderido à cabeça femoral aparada com um adesivo de fibrina congelada (do Instituto de Produtos Biológicos de Xangai) derretido no tempo adjacente, com a camada germinal virada para a cavidade articular. Para evitar a avulsão, 4 a 6 pontos de sutura não invasiva 3-0 foram fixados à cartilagem periférica, enxaguados com solução de gentamicina, a cabeça femoral foi devolvida e suturada camada a camada. No grupo de controlo, apenas a cartilagem articular foi removida e nenhum enxerto periósteo foi feito. Injecção intramuscular pós-operatória de gentamicina 2 vezes, 160.000 U de cada vez.
(3) Método de observação: Após a cirurgia, o movimento da articulação da anca e a cura da incisão foram observados e os animais foram executados em lotes às 2, 4, 8 e 12 semanas após a cirurgia. observação por microscopia electrónica de dupla camada de transmissão JEM-1200.
2. resultados
(1) Estado geral dos animais experimentais: 1 semana após a cirurgia, os animais experimentais tinham movimentos limitados do lado cirúrgico e estavam num estado auto-protector com uma marcha de saltos. Após 2 semanas, os animais puderam mover-se livremente e a incisão foi curada na fase I.
(2) Observação visual: 2 semanas após a cirurgia, não houve deslizamento do periósteo, mas formaram-se dobras, o local do enxerto do periósteo era branco, enchimento de tecido fibroso macio, a superfície não era lisa, o enxerto do periósteo ainda podia ser arrancado. Com 4 semanas de pós-operatório, o local do enxerto periosteal era branco, com tecido duro, semelhante a cartilagem, com algumas áreas acima da cartilagem normal. Com 8 a 12 semanas de pós-operatório, o enxerto assemelhava-se a cartilagem normal na cor, era duro e liso, e a cabeça femoral era bem curvada. No grupo de controlo, a área defeituosa foi preenchida com tecido fibroso macio branco e a superfície não era lisa.
(3) Observação morfológica: A cabeça femoral dos animais de controlo mostrou feixes fibrosos densos de colagénio com disposição irregular e núcleos celulares achatados entre os feixes. A superfície óssea era densa e a camada exterior de tecido era solta e claramente demarcada. As células eram em forma de fuso com saliências e tinham uma pequena quantidade de retículo endoplasmático rugoso e corpos de nucleoproteína no citoplasma (Figs. 1, 2).
A coloração azul toluidina mostrou que o periósteo proliferante era de cor azul e as fibras entre o periósteo e o osso trabecular da área receptora tornaram-se laxistas.
Na 4ª semana (28 dias) de pós-operatório, as células do periósteo enxertado passaram de planas para redondas ou ovais e densas na superfície trabecular do osso próximo da área receptora, sob microscopia ligeira. Na microscopia electrónica, as células tinham uma forma irregular, com um grande número de retículos endoplasmáticos rugosos, nucleoproteínas polimórficas e corpos livres de nucleoproteínas no citoplasma, e algumas células tinham dois núcleos no núcleo (Figuras 4 e 5).
Na semana 8 (dia 56) pós-operatória, a cartilagem hialina tinha-se formado, e a microscopia leve revelou uma pequena camada superficial de condrócitos e uma camada profunda de células homólogas. Na microscopia electrónica, a cartilagem foi modelada irregularmente com numerosos microfilhos. Foi observado um grande número de retículo endoplasmático rugoso dilatado no citoplasma (Figs. 6, 7).
As alterações morfológicas na luz e microscopia electrónica na semana 12 (84 dias) foram as mesmas que na semana 8.
3. discussão
Foram relatadas áreas mais pequenas de enxertos periosteais livres em estudos animais e aplicações clínicas, mas os estudos de grandes áreas de enxertos periosteais livres são raros. O tamanho é um conceito relativo, dependendo da geometria espacial da superfície articular, e apenas são consideradas grandes as feridas em que a superfície articular correspondente pode espremer directamente o biogás e afectar a sua sobrevivência. Grandes defeitos de cartilagem são vistos clinicamente e são de valor cirúrgico, enquanto grandes enxertos osteocondral com uma grande área de contacto correspondente à superfície articular são susceptíveis de necrose devido à compressão directa.
Por conseguinte, preservamos a porção periférica da cartilagem articular em estudos com animais para aliviar o stress compressivo sobre o periósteo enxertado. O contacto entre a porção periférica da cartilagem e a cartilagem acetabular reduz grandemente a pressão directa sobre os 2/3 proximais do enxerto, e a cirurgia unilateral, a resposta protectora do animal, e a ausência de suporte de peso precoce reduz significativamente a pressão sobre o periósteo enxertado, uma medida que desempenha um papel importante na sobrevivência do periósteo enxertado e na sua transformação em condrócitos.
Os resultados histológicos mostram que a evolução de uma grande área de enxerto livre periosteal é consistente com a de uma área menor de enxerto livre periosteal. Espera-se que as tentativas clínicas de utilização de dispositivos CPM com pressão articular regulada por tracção para grandes enxertos livres de periósteos sejam bem sucedidas.
Vários assuntos devem ser notados com enxertos autólogos periosteais livres.
(1) A selecção do periósteo Peng Jisheng et al. descobriram que o periósteo ilíaco era superior a outras partes do periósteo em termos de espessura da camada germinativa, contagem de células e distribuição vascular. É também mais fácil de cortar e tem uma área doadora maior, especialmente para a reconstrução da cartilagem femoral, e uma área maior de periósteo pode ser cortada dentro da mesma incisão, reduzindo a dor do paciente. O periósteo ilíaco é, portanto, a fonte ideal de tecido.
(2) Fixação do periósteo O periósteo livre só pode ser viável se estiver em contacto estreito com osso com um fornecimento de sangue. Nas nossas experiências, utilizámos adesivo de fibrina com sutura não invasiva de nylon para fixação precoce e exacta, evitando eficazmente o deslizamento do periósteo.
(3) Excisão do periósteo Quanto maior for o número de células na camada germinativa do periósteo, maior será a probabilidade de transformação de reparação. Portanto, o periósteo deve ser excisado de modo a preservar a integridade do periósteo o mais possível, sem danificar ou danificar ligeiramente as células da camada germinativa do periósteo. Utilizamos um osteótomo afiado para remover o periósteo num ângulo de 45 em direcção à placa externa do osso ilíaco, de modo que a força está principalmente na placa externa do osso ilíaco e as células da camada de crescimento do periósteo mal são danificadas, fornecendo uma garantia para a regeneração e transformação do enxerto periosteal.