肩袖補(bǔ)片在巨大肩袖撕裂修補(bǔ)中的應(yīng)用進(jìn)展

決浩，華英匯

肩袖撕裂可以造成肩關(guān)節(jié)疼痛、活動障礙，影響患者日常生活，其發(fā)生率隨著年齡增加而升高，60 歲以上人群中，肩袖撕裂發(fā)生率可高達(dá)54%[1]。巨大肩袖撕裂是指大于5 cm 的肩袖撕裂或者包含兩根及以上肌腱斷裂的肩袖撕裂，多需要手術(shù)治療。再撕裂是巨大肩袖修補(bǔ)術(shù)后面臨的主要問題，發(fā)生率為14.3%～87%[2-3]。肩袖補(bǔ)片能夠為細(xì)胞浸潤、生長提供支架，減少修復(fù)部位的受力從而促進(jìn)組織愈合，減少術(shù)后再撕裂的發(fā)生[4]。隨著組織工程學(xué)的不斷進(jìn)步，肩袖補(bǔ)片的研究與應(yīng)用正逐漸成為巨大肩袖撕裂修補(bǔ)中的熱門領(lǐng)域，本文對肩袖補(bǔ)片在巨大肩袖撕裂修補(bǔ)的應(yīng)用及未來發(fā)展方向進(jìn)行綜述。

1 補(bǔ)片治療機(jī)制

巨大肩袖撕裂嚴(yán)重破壞肩關(guān)節(jié)的正常生物力學(xué)機(jī)制，增大盂肱關(guān)節(jié)在任意外展體位的旋轉(zhuǎn)活動范圍，甚至可能導(dǎo)致肱骨頭上移，最終導(dǎo)致嚴(yán)重退行性盂肱關(guān)節(jié)炎，也被稱為肩袖撕裂關(guān)節(jié)病[5]。補(bǔ)片治療巨大肩袖撕裂的方式包括增強(qiáng)修補(bǔ)、橋接替代法和上關(guān)節(jié)囊重建。如果撕裂的肩袖邊緣能回到正常的肌腱附著點(diǎn)，則可以使用補(bǔ)片對固定點(diǎn)進(jìn)行覆蓋增強(qiáng)修補(bǔ)，以增強(qiáng)肌腱的固定和促進(jìn)腱骨的愈合[6]。如果肌腱缺損或回縮嚴(yán)重，無法在無張力或微張力條件下回到正常的足印區(qū)，稱為不可修補(bǔ)的巨大肩袖撕裂，此時可選擇橋接替代進(jìn)行修補(bǔ)：將補(bǔ)片兩端分別固定在肌腱末端和肱骨頭上，達(dá)到代替肩袖功能、促進(jìn)腱骨愈合的目的[2]。增強(qiáng)修補(bǔ)和橋接替代都可以為細(xì)胞浸潤和生長提供支架，從而促進(jìn)組織再生，提供生物力學(xué)的支持以減少受損肩袖組織的應(yīng)力，并且為肩袖愈合提供良好環(huán)境，防止再撕裂的發(fā)生[4]。上關(guān)節(jié)囊重建主要用于不可修補(bǔ)的巨大肩袖撕裂，通過將補(bǔ)片兩端分別固定在肱骨大結(jié)節(jié)外側(cè)和關(guān)節(jié)盂上結(jié)節(jié)，起到限制肱骨頭上移、恢復(fù)肩關(guān)節(jié)生物力學(xué)結(jié)構(gòu)的目的，該技術(shù)并不對受損肩袖組織進(jìn)行修補(bǔ)，因此不在本文論述范圍[7]。

2 生物材料補(bǔ)片

2.1 自體補(bǔ)片 自體補(bǔ)片具有花費(fèi)少、取材方便、無免疫排斥反應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)。闊筋膜是常用的自體來源補(bǔ)片，具有可以方便加工為任意尺寸的補(bǔ)片，術(shù)中易于縫合固定，促進(jìn)腱骨愈合等特點(diǎn)，其組織學(xué)特性決定了闊筋膜補(bǔ)片可以很快重塑為與正常肌腱類似肌腱樣組織。臨床研究證實(shí)闊筋膜用于巨大肩袖撕裂修補(bǔ)可以緩解患者疼痛，增加關(guān)節(jié)活動度，維持良好的生物力學(xué)結(jié)構(gòu)，從而獲得較好的臨床效果[8]。Tempelaere 等[9]用股四頭肌腱進(jìn)行修補(bǔ)也獲得了較好的功能恢復(fù)，但是術(shù)后有70%的患者出現(xiàn)了膝關(guān)節(jié)疼痛與不穩(wěn)定感、交鎖、髕骨外側(cè)緣永久麻痹等供區(qū)并發(fā)癥。骨膜瓣也曾作為自體補(bǔ)片被用于肩袖撕裂的修補(bǔ)，但由于術(shù)后再撕裂率與傳統(tǒng)修補(bǔ)方式?jīng)]有差異并且有更大的創(chuàng)傷，因此已不被推薦使用[10]。Mori等[11]研究發(fā)現(xiàn)，患者的岡下肌或?qū)霞〈嬖诟叨戎窘櫧M利用自體補(bǔ)片增強(qiáng)修補(bǔ)后臨床ASES評分、肌肉力量都不如低脂肪浸潤組，再撕裂發(fā)生率也高于低脂肪浸潤組。有研究發(fā)現(xiàn)肩袖肌肉中的纖維脂肪祖細(xì)胞在脂肪浸潤、肌肉萎縮、肩袖撕裂中發(fā)揮重要作用，其在肩袖撕裂補(bǔ)片修復(fù)的作用值得進(jìn)一步探索[12]。自體材料取材方便、無免疫反應(yīng)風(fēng)險；補(bǔ)片修補(bǔ)效果明確，但是存在供區(qū)反應(yīng)問題。目前使用的微創(chuàng)闊筋膜取材術(shù)相較于傳統(tǒng)的開放式取材，可以有效減少供區(qū)反應(yīng)及髖關(guān)節(jié)功能不良的發(fā)生率，未來應(yīng)聚焦于如何通過優(yōu)化取材方式減少供區(qū)反應(yīng)[13-14]。

2.2 異體補(bǔ)片 異體補(bǔ)片主要指人脫細(xì)胞膜，即脫細(xì)胞處理人真皮組織，是目前最廣泛應(yīng)用于補(bǔ)片增強(qiáng)修補(bǔ)的材料[15]。來源于人體組織庫的皮膚經(jīng)過脫細(xì)胞、凍干處理，原有的細(xì)胞外基質(zhì)成分得以保留，具有很好的生物相容性，并且生物力學(xué)改變小，其可降解的特性也可以更好地促進(jìn)原位細(xì)胞的生長浸潤，維持肌腱-腱骨-骨界面特性[3]。Wong 等[2]進(jìn)行的一項隨機(jī)對照實(shí)驗顯示，利用脫細(xì)胞膜進(jìn)行橋接替代治療患者術(shù)后2 年WORC評分有提高，與常規(guī)修補(bǔ)相比，其組織愈合更好，且關(guān)節(jié)鏡手術(shù)過程更簡單。在橋接時應(yīng)用9 根縫線對補(bǔ)片進(jìn)行固定，進(jìn)一步降低補(bǔ)片和肩袖組織的張力，從而降低術(shù)后再撕裂的發(fā)生率。Awad 等[16]對使用脫細(xì)胞膜進(jìn)行橋接替代的肩袖撕裂患者進(jìn)行5 年隨訪，證實(shí)了脫細(xì)胞膜應(yīng)用于橋接替代的安全性及中長期有效性。Namdari 等[17]發(fā)現(xiàn)在復(fù)雜巨大肩袖撕裂及肩袖撕裂翻修手術(shù)中，利用脫細(xì)胞膜進(jìn)行增強(qiáng)修補(bǔ)可以改善巨大肩袖撕裂手術(shù)患者術(shù)后關(guān)節(jié)功能，降低術(shù)后再撕裂的發(fā)生率。但是Amit 等[18]研究顯示，脫細(xì)胞膜補(bǔ)片增強(qiáng)修補(bǔ)雖然可以有效改善巨大肩袖撕裂患者術(shù)后的關(guān)節(jié)功能評分，且術(shù)后MRI 顯示增強(qiáng)修補(bǔ)組肩袖組織的脂肪浸潤較少，但與常規(guī)修補(bǔ)方式差異無統(tǒng)計學(xué)意義。Dandu 等[19]利用一種脫礦質(zhì)的松質(zhì)骨基質(zhì)和一層礦化骨組成的雙相異體同種異體移植物對岡上肌撕裂進(jìn)行增強(qiáng)修補(bǔ)，該補(bǔ)片可以促進(jìn)軟組織和骨向內(nèi)生長，以增強(qiáng)肌腱-骨界面的整合，改善附著點(diǎn)的愈合和整體肩袖修復(fù)，但是該種補(bǔ)片的中長期效果有待進(jìn)一步檢驗。盡管異體補(bǔ)片在加工中經(jīng)歷了脫細(xì)胞工序，但部分患者仍會因排異反應(yīng)導(dǎo)致手術(shù)失敗[20]。

2.3 異種補(bǔ)片 目前臨床應(yīng)用的異種補(bǔ)片主要是豬真皮脫細(xì)胞膜和牛膠原補(bǔ)片，具有較為確切的效果。豬小腸黏膜下層（SIS），雖然經(jīng)過FDA 的批準(zhǔn)，但目前已不被推薦和應(yīng)用于臨床。

3 人工合成補(bǔ)片

3.1 不可降解人工補(bǔ)片 不可降解人工補(bǔ)片主要以聚對苯二甲酸乙二酯（PET）、聚四氟乙烯（PTFE）等為材料，具有來源廣泛、合成技術(shù)成熟、力學(xué)強(qiáng)度好、可長期維持肩關(guān)節(jié)力學(xué)結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)。Ciampi 等[21]在一項比較人工合成的PP 材質(zhì)補(bǔ)片和牛膠原補(bǔ)片的增強(qiáng)修補(bǔ)效果中發(fā)現(xiàn)，人工補(bǔ)片在3 年的隨訪中有效改善了關(guān)節(jié)功能、肌肉力量，并且降低了再撕裂的發(fā)生率。Shepherd 等[22]在一項10 年的隨訪研究中發(fā)現(xiàn)用PTFE補(bǔ)片橋接替代治療可以長期緩解疼痛，改善關(guān)節(jié)活動度，并且補(bǔ)片可以長期保持在原位。Sandhu 等[23]針對PTFE 補(bǔ)片橋接替代治療肩袖撕裂患者的隨訪研究顯示，盡管術(shù)后2 年有較好的結(jié)構(gòu)完整性和臨床預(yù)后，但在術(shù)后4 年時出現(xiàn)了補(bǔ)片-肌腱的斷裂。有研究應(yīng)用PET 補(bǔ)片進(jìn)行肩袖橋接替代的患者在17 ～20 年的長期隨訪中發(fā)現(xiàn)，其肩袖撕裂關(guān)節(jié)病的發(fā)病率和不進(jìn)行補(bǔ)片修補(bǔ)一側(cè)差異無統(tǒng)計學(xué)意義，這提示人工補(bǔ)片在長期療效上并不能阻止肩袖病變的發(fā)生[24]。但需要注意的是該研究納入的患者接受補(bǔ)片治療年代較為久遠(yuǎn)，且采用的是開放式修補(bǔ)，而近期研究為關(guān)節(jié)鏡下的修補(bǔ)，因此手術(shù)方式的改變以及補(bǔ)片材料的進(jìn)步帶來的長期效果仍需要進(jìn)一步觀察。此外，補(bǔ)片修補(bǔ)部位的應(yīng)力會從肌腱組織集中到補(bǔ)片上，這在一定程度上可以預(yù)防術(shù)后再撕裂的發(fā)生，但也會減少應(yīng)力對肌腱新生的誘導(dǎo)，同時影響肌腱細(xì)胞、骨細(xì)胞的浸潤，對腱骨愈合產(chǎn)生負(fù)面效果，不可降解補(bǔ)片的長期存在會加重這一影響，此外體內(nèi)異物長期存在也可能帶來未知風(fēng)險[4]。

3.2 可降解人工補(bǔ)片 可降解人工補(bǔ)片包括利用膠原、絲蛋白等天然材料合成補(bǔ)片，聚合材料合成的聚乳酸（PLA）、聚四羥基丁酸（P4HB）等補(bǔ)片，其除了具有來源不受限、力學(xué)強(qiáng)度好等優(yōu)點(diǎn)，可降解的特點(diǎn)可以讓肌腱組織細(xì)胞更好地浸潤，減少異物對正常腱骨結(jié)構(gòu)的干擾以及異物在體內(nèi)對人體的長期影響[25]。Proctor 等[26]利用PLA 補(bǔ)片對巨大肩袖撕裂患者進(jìn)行增強(qiáng)修補(bǔ)，在術(shù)后12 及42 個月的隨訪中MRI 圖像顯示肩袖形態(tài)良好，肩關(guān)節(jié)功能也得到較大改善。Burkhard 等[27]利用P4HB 材料補(bǔ)片進(jìn)行肩袖增強(qiáng)修補(bǔ)，術(shù)后1 年患者M(jìn)RI 圖像顯示肩袖形態(tài)良好，再撕裂發(fā)生率僅6.7%，且無任何并發(fā)癥。Cai 等[28]利用一種具有3D 結(jié)構(gòu)的膠原蛋白支架對巨大肩袖撕裂增強(qiáng)修補(bǔ)，在12 個月的隨訪中膠原支架組的UCLA 評分及Constant 評分均優(yōu)于對照組，術(shù)后再撕裂率低于對照組，同時患者腱骨界面的活檢標(biāo)本顯示在膠原組中有更多的成骨及排列更加整齊的膠原纖維。這提示該膠原支架可以促進(jìn)腱骨愈合?？山到馊斯ぱa(bǔ)片的主要局限在于降解速度，若降解速度過快則無法起到穩(wěn)定的力學(xué)支持效果；而降解速度過慢則會影響組織細(xì)胞的浸潤，進(jìn)而影響腱骨愈合[29]。此外局部降解產(chǎn)物濃度過高也會對腱骨愈合產(chǎn)生影響，同時還需要考慮降解產(chǎn)物對于人體的毒性。

4 組合補(bǔ)片

組合補(bǔ)片是將生物材料與人工材料結(jié)合制成的補(bǔ)片，該類補(bǔ)片既有生物補(bǔ)片生物相容性好、促進(jìn)腱骨愈合的優(yōu)點(diǎn)，又有人工補(bǔ)片力學(xué)強(qiáng)度好、性質(zhì)穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，但目前臨床應(yīng)用較少。Cheesman 等[30]利用一種生物復(fù)合補(bǔ)片對巨大肩袖撕裂進(jìn)行增強(qiáng)修補(bǔ)，該支架由高度多孔的I 型膠原蛋白和PLLA 微絲組成，膠原蛋白允許宿主組織的誘導(dǎo)、成熟和重塑，PLLA 則提供力學(xué)強(qiáng)度支持，以防止縫合肌腱拉穿，這些特性有助于增強(qiáng)移植物的愈合結(jié)合和修復(fù)，同時降低天然縫合肌腱失效的風(fēng)險。Mc Carron 等[31]研發(fā)了一種利用PLLA對闊筋膜進(jìn)行加強(qiáng)的復(fù)合補(bǔ)片，在動物實(shí)驗及尸體研究中發(fā)現(xiàn)增強(qiáng)修補(bǔ)后加強(qiáng)筋膜補(bǔ)片可以提供機(jī)械增強(qiáng)，最大限度減少肌腱收縮，并降低肩袖修復(fù)失敗的發(fā)生率。部分細(xì)胞實(shí)驗和動物實(shí)驗也證實(shí)了膠原/PLA、膠原/蠶絲在肩袖修補(bǔ)中的作用，但缺乏進(jìn)一步的臨床驗證[32]。

Ding 等[33]在上關(guān)節(jié)囊重建中創(chuàng)建了一種“三明治”技術(shù)，在折疊的兩層闊筋膜中添加一層PET 補(bǔ)片，在增加闊筋膜力學(xué)強(qiáng)度的同時減少PET 補(bǔ)片磨損，該技術(shù)可為增強(qiáng)修補(bǔ)及橋接替代中補(bǔ)片的應(yīng)用提供思路，但需考慮供區(qū)反應(yīng)及成本。Bi 等[34]使用闊筋膜自體橋接修復(fù)結(jié)合人工韌帶內(nèi)支架加固技術(shù)取得了良好的功能效果，首先利用人工韌帶作為闊筋膜貼片的“內(nèi)部支撐”保護(hù)裝置進(jìn)行上囊膜重建，然后利用自體闊筋膜進(jìn)行撕裂岡上肌的橋接修復(fù)，隨訪2 年移植物愈合率高。上述方法為巨大肩袖撕裂治療中多種方法聯(lián)合使用提供了參考，但是其長期效果及不同方法中的材料選擇需要進(jìn)一步驗證。

5 總結(jié)與展望

補(bǔ)片在巨大肩袖撕裂修補(bǔ)中有明確的優(yōu)勢，可以降低術(shù)后再撕裂的發(fā)生率，改善肩關(guān)節(jié)疼痛癥狀，促進(jìn)肩關(guān)節(jié)功能恢復(fù)，在不同種類材料中，人脫細(xì)胞膜的應(yīng)用目前來看效果最好，而人工補(bǔ)片和異種脫細(xì)胞膜也有較好的療效[3，35-36]。未來除了補(bǔ)片材料本身，補(bǔ)片修補(bǔ)巨大肩袖撕裂的指征、手術(shù)方式等也需要進(jìn)一步規(guī)范，縮短手術(shù)時間、降低手術(shù)難度、提高修補(bǔ)效果的手術(shù)器械需要被開發(fā)。補(bǔ)片修補(bǔ)的短期效果已經(jīng)被多項臨床研究證實(shí)，更多評估補(bǔ)片修補(bǔ)長期效果的臨床研究有待進(jìn)行。同時現(xiàn)階段的肩袖損傷動物模型與臨床巨大肩袖撕裂仍存在一定差距，更好模擬巨大肩袖撕裂發(fā)病機(jī)制、病理生理的動物實(shí)驗?zāi)Ｐ陀写剿?。相信隨著材料學(xué)、組織工程學(xué)各學(xué)科的不斷進(jìn)步，醫(yī)工交叉的不斷深入，補(bǔ)片尤其是人工合成補(bǔ)片將在包括肩袖損傷在內(nèi)的運(yùn)動創(chuàng)傷修復(fù)領(lǐng)域發(fā)揮越來越關(guān)鍵的作用。

利益沖突 所有作者聲明無利益沖突