Tài liệu Khảo sát sự tạo xương trên mảnh ghép hợp kim titanium in 3d ở thỏ

. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP HỒ CHÍ MINH ----------------- NGUYỄN HOÀNG PHÚ KHẢO SÁT SỰ TẠO XƯƠNG TRÊN MẢNH GHÉP HỢP KIM TITANIUM IN 3D Ở THỎ Chuyên ngành: Ngoại khoa (Chấn Thương Chỉnh Hình) Mã số: 8720104 Luận văn Thạc sĩ Y học NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. Đỗ Phước Hùng THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 2019 . LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi. Các số liệu và kết quả trong luận văn này trung thực và chưa từng được ai công bố trước đây. Các trích dẫn, tham khảo có dẫn chứng rõ ràng. TP. Hồ Chí Minh, Ngày … Tháng … Năm … Nguyễn Hoàng Phú . i MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................ii MỤC LỤC ................................................................................................................. iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ THUẬT NGỮ ANH VIỆT .....................vi DANH MỤC CÁC BẢNG...................................................................................... viii DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ ....................................................................................ix DANH MỤC CÁC HÌNH ........................................................................................... x MỞ ĐẦU ................................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN TÀI LIỆU................................................................. 5 1. 1. Các vấn đề liên quan đến khuyết hổng xương .................................................... 5 1.1.1. Định nghĩa khuyết hổng xương đáng kể .......................................................... 5 1.1.2.Tình hình khuyết hổng xương hiện nay ............................................................ 5 1.1.3.Các phương pháp điều trị khuyết hổng xương kinh điển .................................. 5 1.1.3.1. Ghép xương ............................................................................................... 5 1.1.3.2. Kỹ thuật kích thích màng xương ................................................................ 9 1.1.3.3. Kỹ thuật tạo xương do kéo dãn theo Ilizarov ........................................... 12 1.1.3.4. Thúc ngắn xương cấp tính ........................................................................ 15 1.1.3.5. Ghép xương mác có cuống ....................................................................... 16 1.1.3.6. Đoạn chi ................................................................................................... 17 1.1.4. Mảnh ghép kim loại ........................................................................................ 18 1.1.4.1. Kỹ thuật in 3D .......................................................................................... 18 1.1.4.2. Các nghiên cứu vật liệu kim loại có lỗ rỗng trên thỏ ............................... 19 1. 2. Các nghiên cứu trên thế giới và Việt Nam ........................................................ 19 1.2. 1. Các công trình nghiên cứu trên thế giới ......................................................... 19 1.2.1.1. Các công trình nghiên cứu thực nghiệm trên thỏ ...................................... 19 1.2.1.2. Các công trình nghiên cứu trên lâm sàng ................................................. 24 1.2. 2. Các công trình nghiên cứu tại Việt Nam ........................................................ 26 CHƯƠNG 2 : ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................. 28 . 2. 1. Đối tượng nghiên cứu ....................................................................................... 28 2. 2. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 28 2.2. 1. Thiết kế nghiên cứu ....................................................................................... 28 2.2. 2. Các bước tiến hành nghiên cứu ..................................................................... 28 2. 3. Các biến số cần thu thập.................................................................................... 48 2.3. 1. Biến số nền .................................................................................................... 48 2.3. 2. Biến số liên quan khảo sát tạo xương ............................................................ 49 2. 4. Biến số phụ ....................................................................................................... 51 2. 5. Thu thập số liệu ................................................................................................ 53 2. 6. Phương pháp phân tích kết quả ........................................................................ 53 2. 7. Vấn đề y đức trong nghiên cứu ........................................................................ 53 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU.............................................................. 54 3.1. Đặc điểm của mẫu .............................................................................................. 54 3.1.1. Trọng lượng của thỏ lúc phẫu thuật ............................................................... 54 3.1.2. Thời điểm phẫu thuật thì hai .......................................................................... 55 3.2. Khảo sát sự tạo xương trong mảnh ghép............................................................ 56 3.2.1. Đặc điểm quan sát đại thể khối ghép sau phẫu thuật thì hai .......................... 56 3.2.2. Đặc điểm sự phát triển của xương qua CT-scan khối ghép sau phẫu thuật ... 60 3.2.3. Đặc điểm mô học sau phẫu thuật ................................................................... 63 3.3. Tiến trình phục hồi chức năng sau phẫu thuật thì một ....................................... 68 3.4. Biến chứng sau phẫu thuật đặt mảnh ghép ........................................................ 69 CHƯƠNG 4 : BÀN LUẬN ..................................................................................... 70 4.1. Đặc điểm của mẫu .............................................................................................. 70 4.1.1. Cỡ mẫu ........................................................................................................... 70 4.1.2. Trọng lượng của thỏ ....................................................................................... 71 4.1.3. Vị trí đặt mảnh ghép ....................................................................................... 72 4.1.4. Cấu hình của mảnh ghép ................................................................................ 72 4.1.5. Kích thước mảnh ghép ................................................................................... 74 4.1.6. Thời điểm phẫu thuật thì hai ........................................................................... 75 . 4.2. Đặc điểm quan sát đại thể khối ghép sau phẫu thuật thì hai .............................. 75 4.3. Đặc điểm sự phát triển của xương qua khảo sát CT-scan sau phẫu thuật .......... 76 4.4. Đặc điểm mô học sau phẫu thuật ....................................................................... 77 4.5. Tiến trình phục hồi chức năng sau phẫu thuật và biến chứng............................ 78 4.6. Các ứng dụng có thể rút ra được từ nghiên cứu ................................................. 79 4.7. Hạn chế của đề tài .............................................................................................. 79 KẾT LUẬN .............................................................................................................. 81 KIẾN NGHỊ ............................................................................................................. 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. PHỤ LỤC 1 ................................................................................................................... PHỤ LỤC 2 ................................................................................................................... PHỤ LỤC 3 ................................................................................................................... TRƯỜNG HỢP MINH HỌA........................................................................................ i. DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ ĐỐI CHIẾU THUẬT NGỮ ANH – VIỆT Chữ viết tắt AM ASTM AVMA Tên đầy đủ tiếng Anh Additive Manufacturing Chế tạo tích lũy American Society for Hiệp hội Thí nghiệm và Vật liệu Testing and Materials Hoa Kỳ American Veterinary Medical Association BN CNC DBM Tên đầy đủ tiếng Việt Hiệp hội thú y Hoa Kỳ Bệnh nhân Computerized Numerical Điều khiển bằng số hóa trên máy Control tính Demineralised Bone Matrix Chất nền xương khử khoáng Elastic Modulus / Young’s Modulus EBM Electron Beam Melting EFI External Fixator Index Mô đun đàn hồi Phương pháp nóng chảy bằng tia electron Chỉ số cố định ngoài . i Chữ viết tắt FDA PBF RIA Tên đầy đủ tiếng Anh Food and Drug Association Tên đầy đủ tiếng Việt Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Osteoconduction Sự dẫn nhập xương Osteoinduction Sự cảm ứng xương Powder Bed Fusion Reamer - Irrigator Aspirator RP Rapid Prototyping SLM Selective Laser Melting SM Subtractive Manufacturing Phương pháp hợp nhất bột kim loại Khoan – Tưới rửa – Hút lòng tủy Sự tạo mẫu nhanh Phương pháp nóng chảy bằng laser chọn lọc Phương pháp chế tạo giảm trừ . ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1. 1 : So sánh đặc điểm xương ghép và biến chứng giữa phương pháp RIA và phương pháp lấy xương ghép mào chậu .....................................................................7 Bảng 1. 2 : Tỉ lệ phần trăm xương phát triển vào lỗ rỗng bề mặt ............................20 Bảng 3. 1 : Quan sát trên đại thể các khối ghép sau khi cắt lọc và cắt đôi. .............. 56 Bảng 3. 2 : Đặc điểm khảo sát khối ghép qua Cone Beam CT – scan với khoảng cách các lát cắt là 100 µm .................................................................................................61 Bảng 3. 3 : Tương quan giữa trọng lượng, thời điểm phẫu thuật thì hai với số lỗ rỗng tiếp xúc với xương và không tiếp xúc với xương có sự hiện diện mô mật độ xương ...................................................................................................................................63 Bảng 3. 4 : Đặc điểm mô học của mô cứng dạng xương phát triển vào các lỗ rỗng của mảnh ghép. ..........................................................................................................66 Bảng 3. 5 : Tương quan giữa trọng lượng và khả năng phục hồi chức năng của thỏ sau phẫu thuật đặt mảnh ghép. ..................................................................................69 Bảng 4. 1 : So sánh cỡ mẫu giữa các nghiên cứu ..................................................... 70 Bảng 4. 2 : So sánh trọng lượng thỏ giữa các nghiên cứu ........................................71 Bảng 4. 3 : So sánh vị trí đặt mảnh ghép giữa các nghiên cứu ................................72 Bảng 4. 4 : So sánh kích thước mảnh ghép giữa các nghiên cứu .............................74 . DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 3. 1 : Trọng lượng thỏ lúc phẫu thuật đặt mảnh ghép vào xương chày. .....54 Biểu đồ 3. 2 : Thời điểm phẫu thuật thì hai lấy khối ghép. ......................................55 Biểu đồ 3. 3 : Đặc điểm mô học lớp mô dạng màng phủ ngoài các mảnh ghép. .....67 Biểu đồ 3. 4 : Tiến trình phục hồi chức năng hậu phẫu đặt mảnh ghép ...................68 . DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1. 1 : Phương pháp Masquelet. ........................................................................11 Hình 1. 2 : Kỹ thuật kéo xương qua khung cố định ngoài. ......................................13 Hình 1. 3 : Quá trình ghép xương mác vi phẫu có cuống. .......................................17 Hình 1. 4 : Quan sát trên kính hiển vi điện tử mảnh ghép bề mặt có lỗ rỗng ..........20 Hình 1. 5 : Mảnh ghép có lỗ rỗng được dùng làm thí nghiệm trên thỏ ở nghiên cứu của Naoya Taniguchi và cộng sự. .............................................................................21 Hình 1. 6 : Sự hình thành xương mới trên mảnh ghép Titanium được khảo sát qua Micro CT-scan. .........................................................................................................23 Hình 1. 7 : Sarcome xương gót được cắt bỏ (hình trái) và mảnh ghép Titanium xương gót in 3D (hình phải) .................................................................................................24 Hình 1. 8 : Dựng hình tái tạo 3D xương hàm dưới của bệnh nhân. .........................25 Hình 1. 9 : Mảnh ghép Titanium xương cánh chậu tạo hình 3D..............................25 Hình 1. 10 : Các mảnh ghép tái tạo thành ngực cho BN ..........................................26 Hình 2. 1 : CT-scan dựng hình của thỏ New Zealand ..............................................30 Hình 2. 2 : Mảnh ghép hợp kim Titanium ................................................................31 Hình 2. 3 : Phân loại các lỗ của mảnh ghép .............................................................32 Hình 2. 4: Thỏ được gây mê, cạo lông và cố định trên bàn mổ. ..............................33 Hình 2. 5 : Sát trùng vùng mổ. .................................................................................34 Hình 2. 6 : Trải giấy lỗ vô trùng bộc lộ vùng mổ .....................................................34 i. Hình 2. 7 : Rạch da đoạn 2/3 trên mặt trong xương chày ........................................35 Hình 2. 8: Bộc lộ vùng xương dự định cắt và khoan các lỗ cách quãng. .................36 Hình 2. 9: Tưới rửa các mạt xương nhỏ ...................................................................37 Hình 2. 10: Mài tạo hình lại bờ khuyết hổng xương. ...............................................38 Hình 2. 11 : Đặt mảnh ghép vào khuyết hổng theo kiểu lắp ép (press-fit) ..............39 Hình 2. 12: Khâu màng xương với Vicryl 3.0 ..........................................................40 Hình 2. 13: Khâu da sau mổ với Nylon 4.0 ..............................................................40 Hình 2. 14 : Hình ảnh dựng hình CT-scan sau mổ ...................................................41 Hình 2. 15: Cắt khối ghép bằng máy mài với lưỡi cắt .............................................42 Hình 2. 16: Khối ghép (mảnh ghép và xương, mô mềm xung quanh) sau cắt. ........43 Hình 2. 17 : Khối ghép lấy từ 1/3 trên chân Trái của thỏ .........................................44 Hình 2. 18 : Khối ghép lấy từ 1/3 trên chân Trái của thỏ sau khi lấy lớp mô mềm dạng màng phủ lên mảnh ghép..................................................................................44 Hình 2. 19 : Đánh dấu vùng dự định cắt gọn để quan sát mảnh ghép ......................45 Hình 2. 20 : Khối ghép sau cắt gọn. .........................................................................46 Hình 2. 21 : Hình phân tích kết quả chụp Cone Beam CT-scan qua phần mềm RadiAnt DICOM Viewer x64 xác định vị trí cắt đôi mảnh ghép. ............................47 Hình 2. 22 : Mảnh ghép sau khi được cắt đôi...........................................................47 Hình 2. 23 : Bóc tách bộc lộ mô cứng dạng xương trong lỗ rỗng mảnh ghép .........48 . i Hình 2. 24 : Minh họa sự có tạo xương vào lỗ rỗng dựa trên quan sát đại thể và hình ảnh học. .....................................................................................................................50 Hình 2. 25 : Hình cắt ngang khối ghép cho thấy mặt trong mảnh ghép ..................52 Hình 3. 1 : Mảnh ghép được phủ bởi mô dạng xương ở mặt tiếp xúc với cơ ..........59 Hình 3. 2 : Hình Cone Beam CT-scan ......................................................................60 Hình 3. 3 : Kết quả mô học của mẫu thử dạng màng phủ qua khối ghép ................64 Hình 3. 4 : Kết quả mô học của mẫu thử dạng xương phát triển vào lỗ rỗng không tiếp xúc xương của mảnh ghép .................................................................................65 Hình 4.1 : Cấu hình mảnh ghép của các nghiên cứu ................................................73 . MỞ ĐẦU Mất đoạn xương là một vấn đề thường gặp trong thực hành y khoa ; nguyên nhân có thể do chấn thương, sau chỉnh sửa những biến dạng bẩm sinh hoặc sau cắt bỏ khối u. Đây là tổn thương làm ảnh hưởng nặng nề đến chức năng chi, khả năng lao động và chất lượng sống của bệnh nhân. Điều trị mất đoạn xương vẫn còn là thách thức đối với bác sĩ chỉnh hình, đặc biệt trong trường hợp mất đoạn xương lớn. Y học hiện nay đã có nhiều phương pháp phục hồi khuyết hổng xương như ghép xương (tự thân hoặc đồng loại), ghép xương có tạo màng theo Masquelet [54] và tạo xương do kéo dãn theo Ilizarov [36]. Nhược điểm của các phương pháp ghép xương tự thân là xương ghép không có hình dạng tương đồng hoặc gần tương đồng với phần xương mất và tỉ lệ di chứng tê hoặc đau mạn tính nơi lấy xương là 11 – 20% [10],[18],[68], với xương ghép đồng loại dù tỉ lệ lây nhiễm HIV, HBV tương đối thấp (1 : 1.600.000 – 1 : 63.000) [13] [67] nhưng đòi hỏi cần có nguồn từ ngân hàng mô lưu trữ [20]. Với phương pháp tạo xương kéo dãn BN phải mang khung cố định ngoài cồng kềnh trong thời gian tương đối dài, trung bình 300 ngày cho khuyết hổng xương dài 10cm [56]. Để khắc phục những nhược điểm trên, trong những năm gần đây người ta bắt đầu nghiên cứu về mảnh ghép kim loại thay thế xương ghép lắp vào các khuyết hổng. Titanium và hợp kim của nó (phổ biến là Ti6Al4V) đã được FDA chấp thuận (tiêu chuẩn ASTM F1580-12, ASTM F1108-14,…) sử dụng trên người. Titanium được ưu tiên lựa chọn do có những đặc tính như : (1) tương hợp mô tốt [55],[69], (2) khả năng chống ăn mòn cao nhờ vào lớp oxide mỏng bề mặt và lớp này được giữ lại dù ở trong mô cơ thể người [26]. Tuy nhiên, Titanium khối có tính chất cơ sinh học chưa thật sự thích hợp vì mô đun đàn hồi còn tương đối cao so với mô xương (Titanium: khoảng 120 Giga Pascal (GPa), xương xốp/ xương vỏ khoảng 1,08-10 GPa/ 11,7-18,6 GPa) [34],[66], gây nên hiện tượng tiêu xương và tạo mô xơ quanh dụng cụ, góp phần gây lỏng dụng cụ [33],[75],[78],[79]. Vì vậy, ngày càng có nhiều cấu hình được nghiên . cứu sao cho mảnh ghép không chỉ có đặc tính cơ học vững chắc chịu được lực mà còn có những đặc tính sinh học, giúp xương có thể phát triển vào trong mảnh ghép. Những năm gần đây người ta bắt đầu nghiên cứu mảnh ghép kim loại có lỗ rỗng [70] với mục đích giảm mô đun đàn hồi (có thể còn 0,557 GPa – 1,5 GPa tùy vào cấu hình [69], [80]). Nghiên cứu của Garett Ryan và cộng sự [70] còn cho thấy ngoài việc giảm mô đun đàn hồi, cấu hình rỗng còn giúp cho mô xương phát triển vào lỗ rỗng, góp phần cải thiện sự vững chắc và bền lâu nơi tiếp xúc xương – dụng cụ. Với sự phát triển của công nghệ, những dụng cụ / mảnh ghép ngày nay có thể được tạo ra dưới nhiều dạng khác nhau tương ứng với vùng khuyết hổng nhờ các phương pháp in 3D để có thể đáp ứng những yêu cầu chức năng đặc thù của xương bị khuyết hổng. Có thể kể đến 2 phương pháp được sử dụng nhiều nhất là Selective Laser Melting [73] và Electron Beam Melting [19],[34],[73]. Trên thực nghiệm ở thỏ dù có những kết quả ngắn hạn và số lượng mẫu tương đối nhỏ nhưng đã cho thấy có sự tích hợp của các tổ chức xương vào trong các mảnh ghép này [80],[84],[17]. Tuy nhiên, các nghiên cứu này chủ yếu được làm trên vùng xương xốp, và các tác giả vẫn chưa thống nhất được cấu hình tối ưu cho các mảnh ghép. Trên lâm sàng một số tác giả đã bắt đầu ứng dụng mảnh ghép Titanium (hoặc hợp kim của nó) điều trị các khuyết hổng xương trong một số trường hợp đặc biệt. Có thể kể đến các trường hợp như sarcome xương gót [37], u nguyên bào tạo men xương hàm dưới [63], u xương cánh chậu [85] hay u thành ngực [6],[87]. Tại Việt Nam, nghiên cứu mảnh ghép hợp kim Titanium này còn khá mới mẻ. Báo cáo gần đây nhất là của Bệnh viện Ung Bướu TP.HCM tại Hội thảo phòng chống ung thư lần thứ 20 (năm 2017) với việc đặt mảnh ghép hợp kim Titanium in 3D trên bệnh nhân bị u xương hàm dưới được cắt bỏ u [2] cho kết quả đáng khích lệ. Như vậy, cho đến nay còn khá ít nghiên cứu trên thực nghiệm hay lâm sàng về sự phát triển của xương vào trong mảnh ghép ở trên xương cứng. . Liệu xương có thể phát triển vào trong mảnh ghép với cấu hình định dạng sẵn và được ghép vào khuyết hổng xương cứng như thân xương dài hay không ? Cần thiết phải có những nghiên cứu trên thực nghiệm làm sáng tỏ vấn đề này trước khi áp dụng trên lâm sàng. Giả thuyết nghiên cứu : Có sự phát triển của xương trên cơ sở mảnh ghép có lỗ rỗng được in 3D bằng hợp kim Titanium ở thân xương chày của thỏ. Câu hỏi nghiên cứu : Có hay không sự phát triển của xương trên mảnh ghép có lỗ rỗng được in 3D bằng hợp kim Titanium ở thân xương chày của thỏ. . MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Xác định sự tạo xương trong mảnh ghép hợp kim Titanium in 3D ở thân xương chày của thỏ trên thực nghiệm 1. Khảo sát sự tạo xương dựa trên hình ảnh học với CT – scan. 2. Xác định sự tạo xương dựa trên mô học. 3. Khảo sát sự phục hồi chức năng. . CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. 1. Các vấn đề liên quan đến khuyết hổng xương 1.1.1. Định nghĩa khuyết hổng xương đáng kể : Sự mất đoạn xương đáng kể là khi đoạn xương trống đó sẽ không được lấp đầy nếu không được can thiệp. Dạng khuyết hổng này rất khó để mô tả vì chẩn đoán mang tính cảm tính. Ở người trưởng thành, khuyết hổng xương đáng kể là khi chu vi xương mất > 50% và chiều dài mất > 2cm [59]. 1.1.2. Tình hình khuyết hổng xương hiện nay : Khuyết hổng xương đáng kể chỉ chiếm số lượng nhỏ trong tổng số các trường hợp gãy xương, nhưng chiếm tỉ lệ khá cao trong các trường hợp gãy xương hở. Trong báo cáo của bệnh viện Edinburgh, Scotland [42] với thời gian theo dõi từ 1988 đến 1998, gãy xương với mất xương đáng kể chiếm tỉ lệ 0,4% trong các trường hợp gãy xương được nhập viện, nhưng xuất hiện trong 11,4% các trường hợp gãy xương hở. Tác giả Edward Kironde và cộng sự [44] đã báo cáo tỉ lệ mất xương sau gãy xương hở là 26,5% và ở các trường hợp mất xương này, có tới 61,1% các trường hợp bị khuyết hổng xương đáng kể. Tại Việt Nam tuy chưa có nghiên cứu báo cáo tỉ lệ bệnh nhân bị khuyết hổng xương đáng kể sau chấn thương hay sau cắt bỏ u, tuy nhiên với tình hình tham gia giao thông chủ yếu là xe máy [46] [40] và trong các trường hợp mắc tai nạn giao thông nghiêm trọng, tỉ lệ sử dụng xe máy lên đến 73,4% [40] thì tỉ lệ gãy xương hở có khuyết hổng xương đáng kể có lẽ không nhỏ. 1.1.3. Các phương pháp điều trị khuyết hổng xương kinh điển : 1.1.3.1. Ghép xương : Xương ghép từ lâu là một trong những mô được sử dụng để thay thế nhiều nhất (đứng thứ 2 sau máu) với mỗi năm khoảng 500.000 thủ thuật ghép xương được thực hiện tại Mỹ và ước chừng 2 triệu thủ thuật trên toàn thế giới [13] để phục hồi khuyết hổng xương trong phẫu thuật Chỉnh Hình, Ngoại Thần Kinh và Nha Khoa [30]. Trong . thực hành lâm sàng, xương ghép tự thân và xương ghép đồng loại thường được chọn khi phẫu thuật [45]. Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng xương ghép tự thân hiện vẫn là phương pháp chuẩn để điều trị mất đoạn xương dưới 5cm [56]. Xương ghép tự thân được xem là tiêu chuẩn vàng [50] do có rất nhiều ưu điểm như tương hợp hoàn toàn về mặt mô học, có tính chất cảm ứng và dẫn nhập xương và có thể góp phần chịu lực cho cấu trúc [28]. Tuy nhiên, vẫn còn một số hạn chế tại nơi lấy ghép như phải thêm phẫu thuật lấy xương, tăng thời gian phẫu thuật, mất máu hoặc tụ máu, gây đau dai dẳng sau mổ, nhiễm trùng, gãy xương, tổn thương bó mạch thần kinh thậm chí biến dạng gây mất thẩm mỹ [3],[76]. Ngoài ra lượng xương ghép tự thân còn bị giới hạn về mặt số lượng, nhất là ở trẻ em và người già [76]. Gần đây, một kỹ thuật mới được dùng để lấy xương ghép tự thân là khoan - tưới rửa – hút lòng tủy (Reamer Irrigator Aspirator – RIA) ở xương đùi hoặc xương chày đã được báo cáo. Những báo cáo này cho thấy tỉ lệ lành xương khá cao (50 – 90%) và tỉ lệ biến chứng tại nơi lấy xương thấp hơn các phương pháp lấy xương ghép kinh điển [10],[57],[58],[60],[77]. Ngoài ra, thể tích xương ghép lấy được qua các nghiên cứu cho thấy nhiều hơn (40 – 68ml) cho phép điều trị mất đoạn xương lớn hơn so với các kỹ thuật truyền thống [57],[58]. McCaal và cộng sự [58] báo cáo 20 bệnh nhân mất đoạn xương ghép với kích thước từ 2 đến 14,5cm (trung bình 6,6cm) sử dụng kỹ thuật này, thể tích xương ghép trung bình thu được 64 mL. Trong đó, 17 bệnh nhân mất đoạn xương tiến triển lành hoàn toàn, mặc dù có 7 bệnh nhân cần phải mổ lại. Tác giả ghi nhận không có trường hợp nào có biến chứng đáng kể nơi lấy xương ghép. Tuy nhiên, một nghiên cứu tiền cứu so sánh của Belthur và cộng sự [3] điều trị không lành xương giữa kỹ thuật này (41 bệnh nhân) và phương pháp lấy xương ghép cổ điển (40 bệnh nhân) ghi nhận 2 biến chứng quan trọng của kỹ thuật này là đâm thủng vỏ trước đầu xa xương đùi và khoan lòng tủy quá mức vùng cổ xương đùi cần bắt vis xốp dự phòng. Một nghiên cứu khác của Lowe [48] trên 97 bệnh nhân được điều trị với kỹ thuật này đưa ra cảnh báo những biến chứng như gãy xương nơi lấy (gãy thân xương đùi, gãy thân xương chày và gãy liên mấu chuyển). Trong bài nghiên cứu phân tích đa trung tâm của mình qua 92 bài báo (6682 bệnh nhân) từ tháng 1 năm 1990 đến . tháng 10 năm 2010, Rozalia Dimitriou và cộng sự [22] nhận thấy rằng tỉ lệ biến chứng của phương pháp này khoảng 6%. Bên cạnh những biến chứng như Belthur và Lowe đã mô tả, ông còn ghi nhận các trường hợp bị tổn thương khớp gối, bị chậm nhịp tim và hạ huyết áp khi đang khoan lòng tủy cần truyền dịch tinh thể và máu, tạo xương lạc chỗ không triệu chứng. Ông nhận thấy rằng phương pháp này nên tránh sử dụng ở những bênh nhân bị loãng xương để tránh nguy cơ gãy xương sau này. Ngoài những bằng chứng lâm sàng hiện có, đã có những nghiên cứu khoa học cơ bản cho thấy rằng xương ghép từ kỹ thuật này có nhiều yếu tố tăng trưởng mang tính cảm ứng xương hơn [74] và có nhiều tế bào gốc dạng xương/ tế bào gốc dạng nội mô hơn so với xương ghép mào chậu tự thân cổ điển [35]. Tuy nhiên vẫn còn thiếu những chứng cứ so sánh với mức độ tin cậy cao ở thời điểm hiện tại. Bảng 1.1 thể hiện sự so sánh giữa kỹ thuật RIA và xương ghép mào chậu dựa trên những chứng cứ hiện tại. Bảng 1. 1 : So sánh đặc điểm xương ghép và biến chứng giữa phương pháp RIA và phương pháp lấy xương ghép mào chậu « Nguồn : Nauth, Aaron MD, 2011» [59] Xương ghép kỹ thuật RIA Cảm ứng xương Xương ghép mào chậu ↑ BMP-2, TGF-β1, PDGF, ↑ VEGF, FGF-b FGF-a, IGF-1 Dẫn truyền xương Có Có Khả năng tân tạo ↑ tế bào gốc dạng xương/ tế ↓ tế bào gốc dạng xương/ tế xương Thể bào gốc dạng biểu mô tích bào gốc dạng biểu mô khối 58 mL (khoảng 40,3 – 68 mL) 30mL (khoảng 5,3 – 72 mL) xương Biến chứng lớn 0 – 6,2 % (gãy xương nơi lấy : 6 – 18 % (thoát vị ổ bụng, gãy thân xương đùi, gãy thân gãy cánh chậu, tê thần kinh . Xương ghép kỹ thuật RIA Xương ghép mào chậu xương chày, gãy liên mấu bì đùi ngoài, nhiễm trùng chuyển,...) Biến chứng nhỏ sâu,...) 0 – 10 % (đâm thủng vỏ 4,7 – 29% (rò dịch vết mổ, xương, tạo xương lạc chỗ,...) mất cảm giác tạm thời, nhiễm trùng nông, tụ máu,...) Đau nơi lấy xương Thấp hơn Nhiều hơn Chi phí 0 Khoảng 1100$ USD RIA, Reamer Irrigator Aspirator ; BMP-2, Bone Morphogenetic Protein – 2 ; TGFβ1, Transforming Growth Factor - β1 ; PDGF, Platelet – Derived Growth Factor ; FGF-a : Fibroblast Growth Factor – a ; IGF-1, Insulin Growth Factor – 1 ; VEGF, Vascular Endothelial Growth Factor. Xương ghép đồng loại có thể là xương xốp hoặc xương vỏ từ ngân hàng mô. Tuy cải thiện được về mặt số lượng so với xương ghép tự thân cũng như có thể tránh được các biến chứng, di chứng nơi cho ghép nhưng xương ghép đồng loại còn vài hạn chế. Đa số các mảnh ghép đồng loại chỉ có đặc tính dẫn nhập xương, hiếm khi có tính chất cảm ứng xương (trừ dạng chất nền xương khử khoáng – Demineralised Bone Matrix (DBM))[12], nguy cơ lây nhiễm virus viêm gan B, C hoặc thậm chí HIV [67] là vấn đề đáng quan ngại. Dù vậy việc lây truyền này có thể hạn chế nếu tuân thủ các quy trình hướng dẫn sàng lọc lấy mảnh ghép [21]. Mặt khác, các nghiên cứu theo dõi sau mổ cho thấy tỉ lệ lành xương của phương pháp này không cao, với tỉ lệ nhiễm trùng vẫn hiện diện từ 5,4% - 12,8% và tỉ lệ gãy xương ghép đáng kể (16,6% -23,8%) [5],[23],[51],[55],[78]. Chế phẩm xương ghép tổng hợp vô cơ bao gồm Calcium phosphate, Calcium Sulfate, và Ceramic, …. Vật liệu có tính dẫn truyền xương như Ceramic Hydroxyapatite và Tricalcium phosphate cho thấy rằng có hiệu quả trong việc lấp đầy