肩袖補片在巨大肩袖撕裂修補中的應用進展

決浩，華英匯

肩袖撕裂可以造成肩關節疼痛、活動障礙，影響患者日常生活，其發生率隨著年齡增加而升高，60 歲以上人群中，肩袖撕裂發生率可高達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，多需要手術治療。再撕裂是巨大肩袖修補術后面臨的主要問題，發生率為14.3%～87%[2-3]。肩袖補片能夠為細胞浸潤、生長提供支架，減少修復部位的受力從而促進組織愈合，減少術后再撕裂的發生[4]。隨著組織工程學的不斷進步，肩袖補片的研究與應用正逐漸成為巨大肩袖撕裂修補中的熱門領域，本文對肩袖補片在巨大肩袖撕裂修補的應用及未來發展方向進行綜述。

1 補片治療機制

巨大肩袖撕裂嚴重破壞肩關節的正常生物力學機制，增大盂肱關節在任意外展體位的旋轉活動范圍，甚至可能導致肱骨頭上移，最終導致嚴重退行性盂肱關節炎，也被稱為肩袖撕裂關節病[5]。補片治療巨大肩袖撕裂的方式包括增強修補、橋接替代法和上關節囊重建。如果撕裂的肩袖邊緣能回到正常的肌腱附著點，則可以使用補片對固定點進行覆蓋增強修補，以增強肌腱的固定和促進腱骨的愈合[6]。如果肌腱缺損或回縮嚴重，無法在無張力或微張力條件下回到正常的足印區，稱為不可修補的巨大肩袖撕裂，此時可選擇橋接替代進行修補：將補片兩端分別固定在肌腱末端和肱骨頭上，達到代替肩袖功能、促進腱骨愈合的目的[2]。增強修補和橋接替代都可以為細胞浸潤和生長提供支架，從而促進組織再生，提供生物力學的支持以減少受損肩袖組織的應力，并且為肩袖愈合提供良好環境，防止再撕裂的發生[4]。上關節囊重建主要用于不可修補的巨大肩袖撕裂，通過將補片兩端分別固定在肱骨大結節外側和關節盂上結節，起到限制肱骨頭上移、恢復肩關節生物力學結構的目的，該技術并不對受損肩袖組織進行修補，因此不在本文論述范圍[7]。

2 生物材料補片

2.1 自體補片 自體補片具有花費少、取材方便、無免疫排斥反應等優點。闊筋膜是常用的自體來源補片，具有可以方便加工為任意尺寸的補片，術中易于縫合固定，促進腱骨愈合等特點，其組織學特性決定了闊筋膜補片可以很快重塑為與正常肌腱類似肌腱樣組織。臨床研究證實闊筋膜用于巨大肩袖撕裂修補可以緩解患者疼痛，增加關節活動度，維持良好的生物力學結構，從而獲得較好的臨床效果[8]。Tempelaere 等[9]用股四頭肌腱進行修補也獲得了較好的功能恢復，但是術后有70%的患者出現了膝關節疼痛與不穩定感、交鎖、髕骨外側緣永久麻痹等供區并發癥。骨膜瓣也曾作為自體補片被用于肩袖撕裂的修補，但由于術后再撕裂率與傳統修補方式沒有差異并且有更大的創傷，因此已不被推薦使用[10]。Mori等[11]研究發現，患者的岡下肌或岡上肌存在高度脂肪浸潤組利用自體補片增強修補后臨床ASES評分、肌肉力量都不如低脂肪浸潤組，再撕裂發生率也高于低脂肪浸潤組。有研究發現肩袖肌肉中的纖維脂肪祖細胞在脂肪浸潤、肌肉萎縮、肩袖撕裂中發揮重要作用，其在肩袖撕裂補片修復的作用值得進一步探索[12]。自體材料取材方便、無免疫反應風險；補片修補效果明確，但是存在供區反應問題。目前使用的微創闊筋膜取材術相較于傳統的開放式取材，可以有效減少供區反應及髖關節功能不良的發生率，未來應聚焦于如何通過優化取材方式減少供區反應[13-14]。

2.2 異體補片 異體補片主要指人脫細胞膜，即脫細胞處理人真皮組織，是目前最廣泛應用于補片增強修補的材料[15]。來源于人體組織庫的皮膚經過脫細胞、凍干處理，原有的細胞外基質成分得以保留，具有很好的生物相容性，并且生物力學改變小，其可降解的特性也可以更好地促進原位細胞的生長浸潤，維持肌腱-腱骨-骨界面特性[3]。Wong 等[2]進行的一項隨機對照實驗顯示，利用脫細胞膜進行橋接替代治療患者術后2 年WORC評分有提高，與常規修補相比，其組織愈合更好，且關節鏡手術過程更簡單。在橋接時應用9 根縫線對補片進行固定，進一步降低補片和肩袖組織的張力，從而降低術后再撕裂的發生率。Awad 等[16]對使用脫細胞膜進行橋接替代的肩袖撕裂患者進行5 年隨訪，證實了脫細胞膜應用于橋接替代的安全性及中長期有效性。Namdari 等[17]發現在復雜巨大肩袖撕裂及肩袖撕裂翻修手術中，利用脫細胞膜進行增強修補可以改善巨大肩袖撕裂手術患者術后關節功能，降低術后再撕裂的發生率。但是Amit 等[18]研究顯示，脫細胞膜補片增強修補雖然可以有效改善巨大肩袖撕裂患者術后的關節功能評分，且術后MRI 顯示增強修補組肩袖組織的脂肪浸潤較少，但與常規修補方式差異無統計學意義。Dandu 等[19]利用一種脫礦質的松質骨基質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行增強修補，該補片可以促進軟組織和骨向內生長，以增強肌腱-骨界面的整合，改善附著點的愈合和整體肩袖修復，但是該種補片的中長期效果有待進一步檢驗。盡管異體補片在加工中經歷了脫細胞工序，但部分患者仍會因排異反應導致手術失敗[20]。

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

3 人工合成補片

3.1 不可降解人工補片 不可降解人工補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、合成技術成熟、力學強度好、可長期維持肩關節力學結構等優點。Ciampi 等[21]在一項比較人工合成的PP 材質補片和牛膠原補片的增強修補效果中發現，人工補片在3 年的隨訪中有效改善了關節功能、肌肉力量，并且降低了再撕裂的發生率。Shepherd 等[22]在一項10 年的隨訪研究中發現用PTFE補片橋接替代治療可以長期緩解疼痛，改善關節活動度，并且補片可以長期保持在原位。Sandhu 等[23]針對PTFE 補片橋接替代治療肩袖撕裂患者的隨訪研究顯示，盡管術后2 年有較好的結構完整性和臨床預后，但在術后4 年時出現了補片-肌腱的斷裂。有研究應用PET 補片進行肩袖橋接替代的患者在17 ～20 年的長期隨訪中發現，其肩袖撕裂關節病的發病率和不進行補片修補一側差異無統計學意義，這提示人工補片在長期療效上并不能阻止肩袖病變的發生[24]。但需要注意的是該研究納入的患者接受補片治療年代較為久遠，且采用的是開放式修補，而近期研究為關節鏡下的修補，因此手術方式的改變以及補片材料的進步帶來的長期效果仍需要進一步觀察。此外，補片修補部位的應力會從肌腱組織集中到補片上，這在一定程度上可以預防術后再撕裂的發生，但也會減少應力對肌腱新生的誘導，同時影響肌腱細胞、骨細胞的浸潤，對腱骨愈合產生負面效果，不可降解補片的長期存在會加重這一影響，此外體內異物長期存在也可能帶來未知風險[4]。

3.2 可降解人工補片 可降解人工補片包括利用膠原、絲蛋白等天然材料合成補片，聚合材料合成的聚乳酸（PLA）、聚四羥基丁酸（P4HB）等補片，其除了具有來源不受限、力學強度好等優點，可降解的特點可以讓肌腱組織細胞更好地浸潤，減少異物對正常腱骨結構的干擾以及異物在體內對人體的長期影響[25]。Proctor 等[26]利用PLA 補片對巨大肩袖撕裂患者進行增強修補，在術后12 及42 個月的隨訪中MRI 圖像顯示肩袖形態良好，肩關節功能也得到較大改善。Burkhard 等[27]利用P4HB 材料補片進行肩袖增強修補，術后1 年患者MRI 圖像顯示肩袖形態良好，再撕裂發生率僅6.7%，且無任何并發癥。Cai 等[28]利用一種具有3D 結構的膠原蛋白支架對巨大肩袖撕裂增強修補，在12 個月的隨訪中膠原支架組的UCLA 評分及Constant 評分均優于對照組，術后再撕裂率低于對照組，同時患者腱骨界面的活檢標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腱骨愈合?？山到馊斯ぱa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定的力學支持效果；而降解速度過慢則會影響組織細胞的浸潤，進而影響腱骨愈合[29]。此外局部降解產物濃度過高也會對腱骨愈合產生影響，同時還需要考慮降解產物對于人體的毒性。

4 組合補片

組合補片是將生物材料與人工材料結合制成的補片，該類補片既有生物補片生物相容性好、促進腱骨愈合的優點，又有人工補片力學強度好、性質穩定的優點，但目前臨床應用較少。Cheesman 等[30]利用一種生物復合補片對巨大肩袖撕裂進行增強修補，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、成熟和重塑，PLLA 則提供力學強度支持，以防止縫合肌腱拉穿，這些特性有助于增強移植物的愈合結合和修復，同時降低天然縫合肌腱失效的風險。Mc Carron 等[31]研發了一種利用PLLA對闊筋膜進行加強的復合補片，在動物實驗及尸體研究中發現增強修補后加強筋膜補片可以提供機械增強，最大限度減少肌腱收縮，并降低肩袖修復失敗的發生率。部分細胞實驗和動物實驗也證實了膠原/PLA、膠原/蠶絲在肩袖修補中的作用，但缺乏進一步的臨床驗證[32]。

Ding 等[33]在上關節囊重建中創建了一種“三明治”技術，在折疊的兩層闊筋膜中添加一層PET 補片，在增加闊筋膜力學強度的同時減少PET 補片磨損，該技術可為增強修補及橋接替代中補片的應用提供思路，但需考慮供區反應及成本。Bi 等[34]使用闊筋膜自體橋接修復結合人工韌帶內支架加固技術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“內部支撐”保護裝置進行上囊膜重建，然后利用自體闊筋膜進行撕裂岡上肌的橋接修復，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一步驗證。

5 總結與展望

補片在巨大肩袖撕裂修補中有明確的優勢，可以降低術后再撕裂的發生率，改善肩關節疼痛癥狀，促進肩關節功能恢復，在不同種類材料中，人脫細胞膜的應用目前來看效果最好，而人工補片和異種脫細胞膜也有較好的療效[3，35-36]。未來除了補片材料本身，補片修補巨大肩袖撕裂的指征、手術方式等也需要進一步規范，縮短手術時間、降低手術難度、提高修補效果的手術器械需要被開發。補片修補的短期效果已經被多項臨床研究證實，更多評估補片修補長期效果的臨床研究有待進行。同時現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病機制、病理生理的動物實驗模型有待探索。相信隨著材料學、組織工程學各學科的不斷進步，醫工交叉的不斷深入，補片尤其是人工合成補片將在包括肩袖損傷在內的運動創傷修復領域發揮越來越關鍵的作用。

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