髌骨倾斜导致髌骨软骨软化实验研究
作者：亓建洪1 黄煌渊2 陈世益2 郭新银3 王仁成1 王信胜1 张 辉1 李鸿儒2 钟慈声2
单位：亓建洪 王仁成 王信胜 张 辉 (山东省泰安市泰山医学院附属医院骨科 271000)；黄煌渊 陈世益 李鸿儒 钟慈声 (上海医科大学华山医院)；郭新银 (莱芜市人民医院)
关键词：髌骨倾斜；髌骨软骨软化；生物力学
中国运动医学杂志990105 提要 为了研究髌骨倾斜是否为髌骨软骨软化(CP)的病因，髌骨软骨软化的发生与何种异常应力有关，选用24只雌性新西兰兔，随机分4组，每组6只。右膝为实验侧，将髌外侧支持带紧缩造成髌骨外侧倾斜，左膝实施假手术为对照侧，定期处死动物，分别进行髌骨倾斜角X线测量、髌骨软骨面的接触压力测量、软骨组织切片观察以及软骨组织Mankin评分。结果显示：实验侧髌骨倾斜角明显大于对照侧。术后6周至12周时，实验侧髌骨内侧软骨面接触压力明显较对照侧减低(p<0.05)。光镜下，术后6周时髌骨内侧面软骨中层与深层轻度变性，12周至18周时软骨明显变性，软骨细胞坏死或Clone状增生，中层与深层软骨基质较多纵行裂隙以及片状苏木素深染的纤维网，表面溃疡形成，Safranin O染色提示蛋白多糖严重丢失。软骨组织Mankin评分，实验侧髌骨内侧面软骨得分高于髌骨外侧面软骨(p<0.05)，说明髌骨内侧面软骨退变较外侧面明显。结论：髌骨倾斜造成髌骨内侧面应力减低导致髌骨软骨软化。
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An experimental study on patellar tilt induced chondromalacia patellae
Qi Jianhong1,Huang Huangyuan2,Chen Shiyi2,et al.
1 Orthopeadics Department of Taishan Medical College,Shandong 271000
2 Department of Orthopeadics,Huashan Hospital,Shanghai Medical University,Shanghai 200040
Twenty-four New Zealand rabbits were randomly divided into four groups.The right knees had the patella tilted surgically and were used as the experimental sides.Sham-operations were done over the left knees and were used as the contrlos.The animals were sacrificed at different periods after the operation.The patellar tilt angles of the X-ray film and the contact pressure of the cartilaginous surface of the patella was measured, histopathological observation and mankin scoreswere also performed.The results revealed that the patellar tilting angle of experiment knees was larger than that of the controls.The contact pressure of the experimental knee was significantly lower than that of the controls(p<0.05) during 6 to 12 weeks of postoperation. On the experimental sides,the degeneration of medial patellar cartilage in middle and deeper layers began at 6 weeks after operation.The most severe degeneration of cartilage,such as cell necrosis,cell proliferation as clone,longitudinal fissure,the fram-work fibril with intense homatoxylin staning,and the surface ulcer took place during 12 to 18 weeks of postoperation.The Safranin O reduced dramatically.Mankin scores of medial patellar cartilage were significantl higher than that of lateral patellar cartilage(p<0.05),but no singnificant change in the lateral patellar cartilaginous surface was found.
, 百拇医药
It is suggested that patellar tilt reduced the contact pressure of madial patellar facet and caused chondromalacia patellae.
Key words: Patellar tilt,Chondromalacia patellae,Biomechanics,X-ray
髌骨软骨软化症(Chondromalacia Patella,CP)已知的病因很多[1～6]。近年来认为，髌股排列错乱(Patellofemoral Malalignment,PM)与CP密切相关[7，8]。髌骨倾斜(Patellar tilting,PT)为PM的常见类型，临床上CP常常伴有PT[7，9，10]，但是CP是否由PT引起，尚未得到证明，未见到有关实验研究报道。此外，目前对CP的发生机理的认识还不一致，CP的发生究竟与何种应力相关仍有待于进一步研究。为此，我们应用动物实验方法制造了PT模型，针对PT是否为CP的病因，以及CP与应力改变的关系进行研究。
, 百拇医药
1 材料与方法
实验动物与髌骨倾斜模型的制作：4月龄雌性新西兰兔24只，体重2.52±0.26kg，随机分四组，每组6只。2.5%戊巴比妥钠静脉麻醉(50mg/kg)，右膝为实验侧，采用手术方法模拟髌骨过度外侧倾斜，即取右膝前正中纵行切口2.0cm，显露兔髌骨及周围支持带，丝线纵行重叠缝合髌外缘支持带4针，造成髌骨外侧倾斜，关闭切口。左膝侧施实假手术为对照。术毕不作外固定。分笼饲养。每组动物分别于术后第6周、12周、18周、24周时过量麻醉法处死，进行下列检查：
髌骨倾斜角的X线测量：手术模拟PT时与动物处死时，用DH—158HM型800mA X光机(日立公司)摄双侧屈膝90°髌骨轴位X片，测量髌骨倾斜角，即股骨内外髁顶点的连线与髌内外缘顶点联线之夹角。
髌骨软骨面接触压力测量：动物处死立即完整取下双下肢，切除股部肌肉，保留股骨干与2.5cm长的股四头肌肌腱，保持膝关节周围韧带的完整性。将股骨干固定于膝关节力学实验架上，特制装置连接牵引绳与股四头肌腱。超低压型富士压敏片(Fuji Pressure Sensitive Film,日本富士胶片公司)，测量压力范围5～25kg f/cm，湿度要求20～90%，厚度0.1mm，压敏片的A、C两面，均剪成1.2×1.0cm大小，粗糙面相对密封于聚乙烯袋内，并置于髌股关节之间，然后股四头肌肌腱加载荷14.7 N，持续达2分钟。取出压敏片，应用FPD 301型密度计“十字”五点测量法读出压敏片着色部分的平均密度值，FPD 302型压力转换器将平均密度值转换为平均接触压力值，并打印输出。
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大体观察：软骨表面颜色、光泽、光滑度、龟裂、溃疡等；滑膜组织有无充血、水肿、增生。
组织病理检查：双侧完整髌骨与滑膜标本，经10%福尔马林缓冲溶液(PH 7.4)固定24小时，22%甲酸与10%醋酸钠混合液脱钙4周[11]，56°石腊包埋，连续切片后，髌骨经HE、Toluidine Blue及Safranin 0染色，滑膜经HE染色后，显微镜下观察软骨各层细胞与基质以及滑膜细胞与基质的变化。采用Mankin制定的软骨组织学一组织化学分级标准，对软骨结构、软骨细胞、Safranin 0染色以及潮线(tidemarke)改变等进行评分，根据得分多少判断软骨退变的程度，得分值越大提示软骨退变越明显[12]。
统计处理：将实验侧与对照侧髌骨软骨平均接触压力值及Mankin评分值，进行配对t检验，p<0.05为有统计学显著性差异。
2 结果
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髌倾斜角的X线测量结果：手术时实验组髌骨倾斜角明显高于对照组，术后6周至24周各实验组髌骨倾斜角虽有逐渐减小趋势，但仍然高于对照组(表1)。
表1 各时期髌骨倾斜角变化
Table 1 Variation of patellar tilt angles at different time
6周(6th week)
12周(12th week)
24周(24th week)
实验(Exp)
对照(contr)
实验(Exp)
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对照(contr)
实验(Exp)
对照(contr)
实验前
(Before exp.)
46.91±23.20
2.38±1.54
36.00±20.57
2.83±1.25
44.25±17.92
2.33±2.16
实验后
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(After exp.)
25.6±5.91
2.89±3.21
16.25±3.18
2.10±0.95
10.33±3.18
2.00±0.58
髌骨软骨平均接触压力变化：术后6周～12周，实验侧髌骨内侧软骨面平均压力明显降低，与对照侧比较有显著差异(p<0.05)。24周内侧面压力减少，无统计学显著差异(p>0.05)(表2)。表2 各时期髌骨关节平均接触压力比较(kgf/cm2)
Table 2 Comparison of mean contact pressure of patellofemoral joint at different time(kgf/cm2)
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内侧面(Medial facet)
外侧面(Lateral facet)
实验(Exp)
对照(contr)
实验(Exp)
对照(contr)
6周
(6th week)
6.50*
±1.22
9.34
±1.84
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9.80
±3.03
9.43
±1.53
12周
(12th week)
7.10*
±1.29
9.40
±1.14
9.60
±2.23
9.40
, 百拇医药
±3.34
24周
(24th week)
7.60
±1.29
9.20
±1.44
9.70
±3.41
9.46
±1.27
* p<0.05
肉眼所见：6周至12周时实验侧髌骨内侧面及中央区软骨光泽差，表面凹突不平，滑膜增生。18周至24周时该区域表面不光滑，可见浅表地图状表层剥脱溃疡或“发疱状”溃疡。滑膜充血增厚，髌下极软骨被增生滑膜覆盖。对照侧：软骨与滑膜正常。
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光镜下所见：①软骨改变：实验侧髌骨内侧面软骨术后12～18周时退变最为明显。6周时，软骨表层未见异常，而中层与深层软骨细胞失去柱状排列，细胞萎缩，数目减少，软骨厚度减少，潮线消失，可见血管自软骨下长入软骨内；Safranin 0染色提示软骨蛋白多糖轻度至中度减少。12周时：髌骨软骨中层与深层明显变性，偶见软骨表面“发疱状”溃疡。软骨细胞轮廓不
清，边界模糊，部分细胞坏死；软骨基质明显稀疏呈束状，嗜伊红淡染；较多片状苏木素深染的纤维网状结构，网状结构中央有裂隙，潮线全部消失，大量血管自软骨下长入软骨钙化层或深
层；软骨下骨疏松；Safranin 0染色提示软骨蛋白多糖严重丢失。18周至24周时：软骨表层较多小的浅表溃疡，表面较多成纤维细胞覆盖；中层至深层软骨细胞数目减少，体积雍肿，或成clone状堆积。Safranin 0染色提示软骨蛋白多糖几乎全层丢失。实验侧髌骨外侧面软骨术后6周时，细胞呈串球状增生，软骨基质无明显改变，Safranin 0染色同正常软骨所见。12周至24周
, 百拇医药
时，各层软骨细胞与基质无明显的变化。对照侧髌软骨：6周～24周时软骨细胞与软骨基质无明显变化，Safranin 0染色全层深染。②滑膜改变：实验侧，滑膜表层细胞增生水种，呈层状，单核细胞侵润血管壁，血管壁增厚，纤维化；对照侧正常。
软骨Mankin评分：6周、12周、24周时实验侧髌软骨得分均高于对照侧(p<0.05)，且实验侧髌软骨内侧面得分明显高于外侧面(p<0.05)。
3 讨论
3.1 关于髌骨倾斜模型的建立
多数学者认为髌骨软骨软化与髌骨倾斜关系密切[7，9，10]，髌骨倾斜多系髌外侧支持带紧缩所致。本研究在年幼兔上将外侧髌支持带重叠缝合，模拟了髌外侧支持带紧缩这一病理状态，兔髌骨轴位X线摄片的髌骨倾斜角测量结果显示：实验侧髌骨倾斜角明显大于对照侧，统计学有显著性差异，表明该实验方法较成功地模拟了髌骨倾斜状态。髌骨软骨接触压力的测量方法较多，压敏片可直接测量髌股关节接触压力与接触面积，已成为当今关节生物力学研究中理想方法之一。本实验压敏片测量结果显示，实验侧术后6周至12周时髌骨内侧面软骨接触压力较对照侧明显降低，而髌骨外侧面接触压力无明显变化。由此可见，本实验方法制备的髌骨倾斜模型主要导致髌骨内侧面软骨应力降低。
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3.2 髌软骨与滑膜组织病理改变及其意义
本实验中，实验侧髌骨内侧面与外侧面软骨变性差别较大。髌骨内侧面软骨变性较明显。6周时软骨表层正常，而软骨中层与深层细胞明显变性，伴深层裂隙出现；12～18周以后，软骨细胞变性加剧甚至坏死，基质裂隙增多，基质中大片苏木素深染纤维网或基质纤维束状改变，并累及表层形成溃疡，表明软骨退变程度逐渐加重并且由深层向表层漫延；软骨表面的成纤维细胞覆盖，提示软骨变性的同时还具有自身修复能力[13]。这种软骨表面完整、软骨中层至深层变性同时伴有修复现象被认为是髌骨软骨软化的特征[13]。软骨基质中出现大片苏木素染色深的纤维网状结构及纤维网之间的裂隙，与文献报道的软骨纤维化明显不同[14]。我们认为这是由于软骨变性以后，软骨蛋白多糖的合成与释放减少，使胶原纤维之间粘附作用减弱所致。而髌骨外侧面软骨细胞与基质无明显变性。Mankin评分结果提示髌骨内侧面软骨变性较外侧面严重。实验侧滑膜细胞增生、血管壁肥厚甚至纤维化等变化系滑膜组织遭受软骨退变产物刺激所致；滑膜炎症时，炎症介质刺激滑膜细胞或软骨细胞释放蛋白酶等更加剧了软骨破坏。上述改变与髌骨软骨软化的病理相同。因此，我们认为髌骨倾斜导致髌骨内侧面软骨软化发生，髌骨倾斜是髌骨软骨软化的病因。
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3.3 应力与髌骨软骨软化发生的关系
CP发生机理与何种应力相关始终存在两种不同的观点[9，10]：Ficat等认为髌骨外侧面接触应力增加引起CP；Morscher等则认为髌骨内侧面接触应力减低，导致软骨营养障碍而发生CP。本实验中，髌股关节接触压力改变主要表现为内侧面接触压力明显减低，与此同时，软骨变性包括软骨细胞变性、基质裂隙形成以及蛋白多糖丢失等，也主要发生在髌内侧面软骨。因此我们认为应力减低是髌骨倾斜导致髌软骨内侧面CP发生的主要原因。
4 参考文献
[1]Ruback,GE.Inheritable chondromalacia of the patellae.J Bone Joint Surg 1963,45A:1685.
[2]曲绵域等.关节软骨磨损之研究.中华外科杂志.1963，11：339.
, 百拇医药
[3]陈世益，范振华，许胜文等.排球运动员髌骨软化症与Q角关系的研究.I.临床流行病学研究.中国运动医学杂志.1991，10(4)：193.
[4]赵定麟，沈强，张中南等.退变性髌股关节炎的实验研究.中华外科杂志. 1990，28(2)：69.
[5]王胜，张涛，于灵慧等.兔髌韧带延长引起髌骨软骨变性的实验研究.中国运动医学杂志.1988，7(3)：129.
[6]Hejaard N,Arnoldi CC.Osteotomy of the Patella in Patellofemoral pain syndrome,the significant of increase introosseous pressure during sustained knee flexion.Inter Orthop(SICOT) 1984,8：1989.
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[7]Fulkerson JP,Shea KP,Conneticut F.Disorders of patellofemoral alignment.J Bone Joint Surg 1990,72A(9):1424.
[8]Dugdale TW,Barnett PR.Historical background:Patellofemoral pain in young people.Orthop Clin North America 1986,17(2):211.
[9]Morscher E.Osteotomy of patella in chondromolacia.Arch Orthop Traumat Surg 1978,92:139.
[10]Facit RP,Excessive lateral pressure syndrome.In Facit,RP,and Hungerford,DS(eds):Disorders of the patellofemoral joint.Paris.Masson,1977,p.127.
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[14]田得祥，曲绵域.髌骨软骨症的病理探讨(24例X线、病理形态、临床分析).中国运动医学杂志.1988，7(3)：134.
(第1作者：亓建洪，男，35岁，医学博士，副教授)
(1997.09.08收稿), 百拇医药
单位：亓建洪 王仁成 王信胜 张 辉 (山东省泰安市泰山医学院附属医院骨科 271000)；黄煌渊 陈世益 李鸿儒 钟慈声 (上海医科大学华山医院)；郭新银 (莱芜市人民医院)
关键词：髌骨倾斜；髌骨软骨软化；生物力学
中国运动医学杂志990105 提要 为了研究髌骨倾斜是否为髌骨软骨软化(CP)的病因，髌骨软骨软化的发生与何种异常应力有关，选用24只雌性新西兰兔，随机分4组，每组6只。右膝为实验侧，将髌外侧支持带紧缩造成髌骨外侧倾斜，左膝实施假手术为对照侧，定期处死动物，分别进行髌骨倾斜角X线测量、髌骨软骨面的接触压力测量、软骨组织切片观察以及软骨组织Mankin评分。结果显示：实验侧髌骨倾斜角明显大于对照侧。术后6周至12周时，实验侧髌骨内侧软骨面接触压力明显较对照侧减低(p<0.05)。光镜下，术后6周时髌骨内侧面软骨中层与深层轻度变性，12周至18周时软骨明显变性，软骨细胞坏死或Clone状增生，中层与深层软骨基质较多纵行裂隙以及片状苏木素深染的纤维网，表面溃疡形成，Safranin O染色提示蛋白多糖严重丢失。软骨组织Mankin评分，实验侧髌骨内侧面软骨得分高于髌骨外侧面软骨(p<0.05)，说明髌骨内侧面软骨退变较外侧面明显。结论：髌骨倾斜造成髌骨内侧面应力减低导致髌骨软骨软化。
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An experimental study on patellar tilt induced chondromalacia patellae
Qi Jianhong1,Huang Huangyuan2,Chen Shiyi2,et al.
1 Orthopeadics Department of Taishan Medical College,Shandong 271000
2 Department of Orthopeadics,Huashan Hospital,Shanghai Medical University,Shanghai 200040
Twenty-four New Zealand rabbits were randomly divided into four groups.The right knees had the patella tilted surgically and were used as the experimental sides.Sham-operations were done over the left knees and were used as the contrlos.The animals were sacrificed at different periods after the operation.The patellar tilt angles of the X-ray film and the contact pressure of the cartilaginous surface of the patella was measured, histopathological observation and mankin scoreswere also performed.The results revealed that the patellar tilting angle of experiment knees was larger than that of the controls.The contact pressure of the experimental knee was significantly lower than that of the controls(p<0.05) during 6 to 12 weeks of postoperation. On the experimental sides,the degeneration of medial patellar cartilage in middle and deeper layers began at 6 weeks after operation.The most severe degeneration of cartilage,such as cell necrosis,cell proliferation as clone,longitudinal fissure,the fram-work fibril with intense homatoxylin staning,and the surface ulcer took place during 12 to 18 weeks of postoperation.The Safranin O reduced dramatically.Mankin scores of medial patellar cartilage were significantl higher than that of lateral patellar cartilage(p<0.05),but no singnificant change in the lateral patellar cartilaginous surface was found.
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It is suggested that patellar tilt reduced the contact pressure of madial patellar facet and caused chondromalacia patellae.
Key words: Patellar tilt,Chondromalacia patellae,Biomechanics,X-ray
髌骨软骨软化症(Chondromalacia Patella,CP)已知的病因很多[1～6]。近年来认为，髌股排列错乱(Patellofemoral Malalignment,PM)与CP密切相关[7，8]。髌骨倾斜(Patellar tilting,PT)为PM的常见类型，临床上CP常常伴有PT[7，9，10]，但是CP是否由PT引起，尚未得到证明，未见到有关实验研究报道。此外，目前对CP的发生机理的认识还不一致，CP的发生究竟与何种应力相关仍有待于进一步研究。为此，我们应用动物实验方法制造了PT模型，针对PT是否为CP的病因，以及CP与应力改变的关系进行研究。
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1 材料与方法
实验动物与髌骨倾斜模型的制作：4月龄雌性新西兰兔24只，体重2.52±0.26kg，随机分四组，每组6只。2.5%戊巴比妥钠静脉麻醉(50mg/kg)，右膝为实验侧，采用手术方法模拟髌骨过度外侧倾斜，即取右膝前正中纵行切口2.0cm，显露兔髌骨及周围支持带，丝线纵行重叠缝合髌外缘支持带4针，造成髌骨外侧倾斜，关闭切口。左膝侧施实假手术为对照。术毕不作外固定。分笼饲养。每组动物分别于术后第6周、12周、18周、24周时过量麻醉法处死，进行下列检查：
髌骨倾斜角的X线测量：手术模拟PT时与动物处死时，用DH—158HM型800mA X光机(日立公司)摄双侧屈膝90°髌骨轴位X片，测量髌骨倾斜角，即股骨内外髁顶点的连线与髌内外缘顶点联线之夹角。
髌骨软骨面接触压力测量：动物处死立即完整取下双下肢，切除股部肌肉，保留股骨干与2.5cm长的股四头肌肌腱，保持膝关节周围韧带的完整性。将股骨干固定于膝关节力学实验架上，特制装置连接牵引绳与股四头肌腱。超低压型富士压敏片(Fuji Pressure Sensitive Film,日本富士胶片公司)，测量压力范围5～25kg f/cm，湿度要求20～90%，厚度0.1mm，压敏片的A、C两面，均剪成1.2×1.0cm大小，粗糙面相对密封于聚乙烯袋内，并置于髌股关节之间，然后股四头肌肌腱加载荷14.7 N，持续达2分钟。取出压敏片，应用FPD 301型密度计“十字”五点测量法读出压敏片着色部分的平均密度值，FPD 302型压力转换器将平均密度值转换为平均接触压力值，并打印输出。
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大体观察：软骨表面颜色、光泽、光滑度、龟裂、溃疡等；滑膜组织有无充血、水肿、增生。
组织病理检查：双侧完整髌骨与滑膜标本，经10%福尔马林缓冲溶液(PH 7.4)固定24小时，22%甲酸与10%醋酸钠混合液脱钙4周[11]，56°石腊包埋，连续切片后，髌骨经HE、Toluidine Blue及Safranin 0染色，滑膜经HE染色后，显微镜下观察软骨各层细胞与基质以及滑膜细胞与基质的变化。采用Mankin制定的软骨组织学一组织化学分级标准，对软骨结构、软骨细胞、Safranin 0染色以及潮线(tidemarke)改变等进行评分，根据得分多少判断软骨退变的程度，得分值越大提示软骨退变越明显[12]。
统计处理：将实验侧与对照侧髌骨软骨平均接触压力值及Mankin评分值，进行配对t检验，p<0.05为有统计学显著性差异。
2 结果
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髌倾斜角的X线测量结果：手术时实验组髌骨倾斜角明显高于对照组，术后6周至24周各实验组髌骨倾斜角虽有逐渐减小趋势，但仍然高于对照组(表1)。
表1 各时期髌骨倾斜角变化
Table 1 Variation of patellar tilt angles at different time
6周(6th week)
12周(12th week)
24周(24th week)
实验(Exp)
对照(contr)
实验(Exp)
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对照(contr)
实验(Exp)
对照(contr)
实验前
(Before exp.)
46.91±23.20
2.38±1.54
36.00±20.57
2.83±1.25
44.25±17.92
2.33±2.16
实验后
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(After exp.)
25.6±5.91
2.89±3.21
16.25±3.18
2.10±0.95
10.33±3.18
2.00±0.58
髌骨软骨平均接触压力变化：术后6周～12周，实验侧髌骨内侧软骨面平均压力明显降低，与对照侧比较有显著差异(p<0.05)。24周内侧面压力减少，无统计学显著差异(p>0.05)(表2)。表2 各时期髌骨关节平均接触压力比较(kgf/cm2)
Table 2 Comparison of mean contact pressure of patellofemoral joint at different time(kgf/cm2)
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内侧面(Medial facet)
外侧面(Lateral facet)
实验(Exp)
对照(contr)
实验(Exp)
对照(contr)
6周
(6th week)
6.50*
±1.22
9.34
±1.84
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9.80
±3.03
9.43
±1.53
12周
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7.10*
±1.29
9.40
±1.14
9.60
±2.23
9.40
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±3.34
24周
(24th week)
7.60
±1.29
9.20
±1.44
9.70
±3.41
9.46
±1.27
* p<0.05
肉眼所见：6周至12周时实验侧髌骨内侧面及中央区软骨光泽差，表面凹突不平，滑膜增生。18周至24周时该区域表面不光滑，可见浅表地图状表层剥脱溃疡或“发疱状”溃疡。滑膜充血增厚，髌下极软骨被增生滑膜覆盖。对照侧：软骨与滑膜正常。
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光镜下所见：①软骨改变：实验侧髌骨内侧面软骨术后12～18周时退变最为明显。6周时，软骨表层未见异常，而中层与深层软骨细胞失去柱状排列，细胞萎缩，数目减少，软骨厚度减少，潮线消失，可见血管自软骨下长入软骨内；Safranin 0染色提示软骨蛋白多糖轻度至中度减少。12周时：髌骨软骨中层与深层明显变性，偶见软骨表面“发疱状”溃疡。软骨细胞轮廓不
清，边界模糊，部分细胞坏死；软骨基质明显稀疏呈束状，嗜伊红淡染；较多片状苏木素深染的纤维网状结构，网状结构中央有裂隙，潮线全部消失，大量血管自软骨下长入软骨钙化层或深
层；软骨下骨疏松；Safranin 0染色提示软骨蛋白多糖严重丢失。18周至24周时：软骨表层较多小的浅表溃疡，表面较多成纤维细胞覆盖；中层至深层软骨细胞数目减少，体积雍肿，或成clone状堆积。Safranin 0染色提示软骨蛋白多糖几乎全层丢失。实验侧髌骨外侧面软骨术后6周时，细胞呈串球状增生，软骨基质无明显改变，Safranin 0染色同正常软骨所见。12周至24周
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时，各层软骨细胞与基质无明显的变化。对照侧髌软骨：6周～24周时软骨细胞与软骨基质无明显变化，Safranin 0染色全层深染。②滑膜改变：实验侧，滑膜表层细胞增生水种，呈层状，单核细胞侵润血管壁，血管壁增厚，纤维化；对照侧正常。
软骨Mankin评分：6周、12周、24周时实验侧髌软骨得分均高于对照侧(p<0.05)，且实验侧髌软骨内侧面得分明显高于外侧面(p<0.05)。
3 讨论
3.1 关于髌骨倾斜模型的建立
多数学者认为髌骨软骨软化与髌骨倾斜关系密切[7，9，10]，髌骨倾斜多系髌外侧支持带紧缩所致。本研究在年幼兔上将外侧髌支持带重叠缝合，模拟了髌外侧支持带紧缩这一病理状态，兔髌骨轴位X线摄片的髌骨倾斜角测量结果显示：实验侧髌骨倾斜角明显大于对照侧，统计学有显著性差异，表明该实验方法较成功地模拟了髌骨倾斜状态。髌骨软骨接触压力的测量方法较多，压敏片可直接测量髌股关节接触压力与接触面积，已成为当今关节生物力学研究中理想方法之一。本实验压敏片测量结果显示，实验侧术后6周至12周时髌骨内侧面软骨接触压力较对照侧明显降低，而髌骨外侧面接触压力无明显变化。由此可见，本实验方法制备的髌骨倾斜模型主要导致髌骨内侧面软骨应力降低。
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3.2 髌软骨与滑膜组织病理改变及其意义
本实验中，实验侧髌骨内侧面与外侧面软骨变性差别较大。髌骨内侧面软骨变性较明显。6周时软骨表层正常，而软骨中层与深层细胞明显变性，伴深层裂隙出现；12～18周以后，软骨细胞变性加剧甚至坏死，基质裂隙增多，基质中大片苏木素深染纤维网或基质纤维束状改变，并累及表层形成溃疡，表明软骨退变程度逐渐加重并且由深层向表层漫延；软骨表面的成纤维细胞覆盖，提示软骨变性的同时还具有自身修复能力[13]。这种软骨表面完整、软骨中层至深层变性同时伴有修复现象被认为是髌骨软骨软化的特征[13]。软骨基质中出现大片苏木素染色深的纤维网状结构及纤维网之间的裂隙，与文献报道的软骨纤维化明显不同[14]。我们认为这是由于软骨变性以后，软骨蛋白多糖的合成与释放减少，使胶原纤维之间粘附作用减弱所致。而髌骨外侧面软骨细胞与基质无明显变性。Mankin评分结果提示髌骨内侧面软骨变性较外侧面严重。实验侧滑膜细胞增生、血管壁肥厚甚至纤维化等变化系滑膜组织遭受软骨退变产物刺激所致；滑膜炎症时，炎症介质刺激滑膜细胞或软骨细胞释放蛋白酶等更加剧了软骨破坏。上述改变与髌骨软骨软化的病理相同。因此，我们认为髌骨倾斜导致髌骨内侧面软骨软化发生，髌骨倾斜是髌骨软骨软化的病因。
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3.3 应力与髌骨软骨软化发生的关系
CP发生机理与何种应力相关始终存在两种不同的观点[9，10]：Ficat等认为髌骨外侧面接触应力增加引起CP；Morscher等则认为髌骨内侧面接触应力减低，导致软骨营养障碍而发生CP。本实验中，髌股关节接触压力改变主要表现为内侧面接触压力明显减低，与此同时，软骨变性包括软骨细胞变性、基质裂隙形成以及蛋白多糖丢失等，也主要发生在髌内侧面软骨。因此我们认为应力减低是髌骨倾斜导致髌软骨内侧面CP发生的主要原因。
4 参考文献
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(第1作者：亓建洪，男，35岁，医学博士，副教授)
(1997.09.08收稿), 百拇医药