肩关节可吸收缝合锚钉术后骨质溶解研究进展

徐栋 崔国庆

肩关节可吸收缝合锚钉术后骨质溶解研究进展

徐栋 崔国庆

可吸收材料在医学领域的应用已有近40年的历史。1977年，Kulkarm和Getter等首先报道了可吸收聚乳酸（Polylactic acid，PLA）作为内固定装置的一些应用，将用PLA制成的棒、螺钉、线、膜和板用于固定狗的下颌骨骨折手术中。Tormala和Kokaman于1984年首先将生物降解可吸收材料PLA应用于临床。上世纪80年代以后，PLA骨折内固定材料的研究相当活跃，增强工艺的应用使可吸收内固定材料的研究得到迅速发展［1］。随着肩关节镜手术技术的不断提高，可吸收缝合锚钉在肩部疾患中的应用日益广泛，其相关并发症也逐渐被报道。Nho等［2］认为尽管可吸收缝合锚钉安全、高效，但术后可吸收缝合锚钉会出现断裂、过早退变等情况。如果术后患者出现疼痛或僵硬，医生应该考虑盂肱关节滑膜炎、关节盂骨质溶解、游离体及软骨损伤等并发症。因此，可吸收缝合锚钉的并发症是临床研究的重要一环。本文着重介绍其并发症之一骨质溶解的研究进展。

一、骨质溶解的基础研究

尽管可吸收缝合锚钉具有良好的生物相容性，但是溶解时可发生局部炎症反应。局部可出现红、肿、痛、痒等现象；也可出现周围组织渗液反应，形成无菌性炎症，影响切口愈合。严重者甚至出现感染、骨坏死、骨吸收或进入关节等少见不良反应［3］。在应用初期，国外统计其炎症发生率为6%～8%，感染率为1．7%～3．1%。随着可吸收材料的发展，现在炎症发生率为1%～5%。2001年，Bstman等［4］报道2 528例应用聚羟基乙酸、PLA材料固定的患者，3%发生局部炎症反应。其中，聚羟基乙酸组为5．3%，PLA组为0．2%。聚羟基乙酸组在术后平均11周发生，而PLA组在术后平均4．3年发生。其中4例患者，因为严重骨关节炎必须行关节融合术。

发生炎症反应的主要原因是降解后期低聚物结晶碎片在体内难以完全吸收。炎症反应风险较高的指标包括：血运较差部位（如舟状骨），聚合物添加醌染料的使用，以及具有大表面积的几何形状（如螺钉）［5］。聚合材料本身及其降解后的中间产物，对于机体而言始终是异物，刺激机体产生非特异性异物反应。组织学检查显示为巨噬细胞、巨细胞和淋巴细胞浸润［6］。影响可吸收聚合物炎性反应的因素有很多，如化学成分、降解速率、降解产物、植入位置、植入体形状、表面自由能、表面电荷、孔隙等。可吸收聚合物的分解并不是从表面开始溶化，而是整体逐渐龟裂，分解成块状。如果螺钉穿破或外露于关节，或者钉帽尾部外露骨太多，龟裂的碎块在软组织内形成包块，不易吸收，就容易引起炎症反应［7］。降解速率是决定炎性反应和程度的重要因素，在很大程度上决定了聚合物的相容性。最近的研究证实，聚合物的相容性与降解产物浓度有很大关系。当浓度太高时，就会表现出炎性反应；浓度低时，则表现出较好的相容性。降解产物浓度的高低取决于降解速率的快慢［8］。PLA等聚合物在体内降解后局部呈酸性环境，易产生无菌性炎症反应，尤其是纯的消旋PLA产品，甚至导致无菌性骨组织坏死。第一代未增强的可吸收产品（左旋PLA和消旋PLA），相对第二代自增强的可吸收产品（自身增强聚丙交酯和自身增强聚乙交酯）炎症反应发生率较高。近年来，采用消旋PLA与羟基磷灰石制成的新一代可吸收产品（百美特消旋PLA＋羟基磷灰石）和甲壳素纤维增强复合材料螺钉（消旋PLA＋壳聚糖）已经上市。一方面，加强了生物材料的强度；另一方面，偏碱性的羟基磷灰石和壳聚糖又能中和降解过程中产生酸性产物，能改善排异反应，减少炎性反应［9－10］。

二、骨质溶解的临床研究

可吸收缝合锚钉并发症的发生率很低［11］。据2008年美国食品和药品管理局报道，在1 072 000例应用可吸收缝合锚钉的肩关节手术患者中，仅有10例患者出现了并发症，发生率 仅 为9．3×10－4%［12－13］。术后满意率为71% ～97%［14－16］。Pagnani等［14］曾报道，22例应用可吸收缝合锚钉治疗肩胛部上盂唇前后位（superior labrum anterior and posterior，SLAP）损伤的患者中，随访2年后的患者满意率为86%，有2例患者仍诉局部疼痛，另有3例患者有活动受限，但未被视为是并发症或手术失败。同样，Samani等［15］也报道，25例应用可吸收缝合锚钉修复Ⅱ型SLAP损伤的患者中，术后满意率为88%，ASES（American Shoulder and Elbow Surgeons）评分由术前的45分提升至术后的92分。2例患者恢复到受伤前的运动水平。无有关可吸收缝合锚钉的并发症发生。Magnusson等［16］报道，18例应用可吸收缝合锚钉修复Bankart损伤的患者，15例肩关节稳定性恢复，术后锚钉逐渐消失或无法辨识。他们应用一种TAG锚钉，尽管这种锚钉因降解而使其强度以每周25%速度下降，但术后90个月时肩关节的Rowe评分和Constant评分分别是94分和88．5分。

（一）机械性因素

Barber［17］曾报道，应用锚钉手术失败的原因包括：锚钉植入深度不够；锚钉松动、移位；术后过度康复训练；锚钉植入时发生断裂等。Wong等［18］认为锚钉植入的深度、角度及位置与手术成败至关重要。Nusselt等［19］报道，在一组应用可吸收缝合锚钉修复肩袖损伤的患者中，1例患者术后出现疼痛，术后CRP、ESR及血象无明显异常。X线透视显示肱骨大结节区高透亮区；MRI显示肱骨大结节区水肿；关节镜下清创并取出锚钉。术后病理显示：异物性肉芽肿。作者给出了多种解释，如消毒引起的植入物变化、钻孔引起的局部骨坏死、微动等。Banerjee等［20］报道了3例运动员患者在应用可吸收缝合锚钉治疗肩关节前方不稳后出现了肩胛盂边缘骨折，由此引发的骨缺损无法再进行关节镜修复，因此作者采用改良的切开Latarjet手术给予治疗。作者认为：针对对抗性运动（contact athletic）的运动员，要结合其具体的运动水平及运动形式选择合适的锚钉及治疗方法。锚钉吸收及骨质溶解对这类运动员是不适合的。当然，无论应用可吸收缝合锚钉还是不可吸收缝合锚钉，在修复肩关节前方不稳的手术后均有造成骨折的可能性。Fritsch等［21］报道，4例肩关节前方不稳手术后肩胛盂边缘骨折的患者中，有1例患者是应用PEEK锚钉术后出现的。作者认为：术中钻孔时产生的局部压力，锚钉的形态、尺寸、成分是主要的相关因素。Glueck等［22］也曾报道类似病例，1例20岁的全美大学运动联合会足球运动员患者，在应用可吸收缝合锚钉的肩部关节镜手术后8个月出现了无症状性的骨质溶解。因为骨质溶解发生在修复肩袖损伤的锚钉周围而非修复SLAP损伤的锚钉，Glueck认为与机械性因素有关，并非生物学因素。

（二）生物性因素

Park等［23］报道在一组应用可吸收缝合锚钉修复肩袖损伤患者中，有1例患者出现了肱骨近端骨质溶解。Athwal等［24］曾报道在应用可吸收缝合锚钉后出现骨质溶解。4例此类患者在初次手术后3～18个月再次进行了关节镜手术治疗，术中可见关节盂及肱骨头软骨的广泛损伤、关节内游离体、锚钉残体及反应性关节炎。Spoliti［25］报道1例25岁的女性排球运动员，应用可吸收缝合锚钉治疗Ⅱ型SLAP损伤，因可吸收缝合锚钉的降解和骨质吸收而导致手术失败。骨质缺损部位的组织学检查提示异物性肉芽肿。在二次手术中，作者改为应用不可吸收的锚钉修复病变。Müller等［26］报道7例应用可吸收缝合锚钉治疗肩关节不稳的患者手术后出现关节盂的骨质溶解及囊肿形成。但这些患者没有关节炎等不适症状，也不需要二次手术治疗。Pilge等［27］曾报道在70例可吸收缝合锚钉手术中，有22例患者的锚钉周围出现了骨质溶解。但术后的恢复差异无统计学意义。

Boden等［28］报道，22例肩关节前方不稳患者应用可吸收缝合锚钉修复前关节囊后，有3例患者出现手术部位（关节囊、肩胛盂结合部）的疼痛、锚钉周围骨质吸收和软骨溶解。溶解或吸收范围在锚钉周围约5mm范围内。在这3例患者中，2例出现了不同程度的软骨损伤。作者认为：患者的症状出现在手术后11～15个月，即可吸收缝合锚钉开始降解的时期，由于降解产生的副产物可引起滑膜炎及关节液成分的改变，进而造成软骨损伤。关于囊肿形成、骨质溶解及关节病的形成原因，一方面可能是关节活动等机械性因素；另一方面，与可吸收缝合锚钉的降解关系密切。

（三）可吸收缝合锚钉断裂

Freehill等［29］报道，在一组应用可吸收缝合锚钉修复肩关节不稳的患者中，出现并发症的百分率是19%（10／52）。其中10例患者在手术后8个月内出现了肩关节疼痛和僵硬。再次关节镜手术治疗时发现，有9例患者关节内可见植入物碎片，6例患者有明确的全层关节软骨损伤。经过关节镜下清创及灌洗，7例患者术后恢复良好，但3例有软骨损伤的患者没有出现明显的疼痛减轻。Sassmannshausen等［30］报道，在一组应用可吸收缝合锚钉修复肩关节上盂唇损伤的患者中，有6例失败病例。患者的 MRI检查显示可吸收缝合锚钉出现断裂或移位，需要再次行关节镜手术取出锚钉碎片，重新修复上盂唇。由于术中发现有约半数患者出现新的软骨损伤。作者得出结论，即使是手术后常规的康复或日常活动也可能造成软骨损伤，因此建议针对应用可吸收缝合锚钉的患者，如果术后出现持续疼痛及僵硬，要高度警惕并发症的存在。Kelly等［31］报道，1例77岁的肩袖手术失败患者，其原因是可吸收缝合锚钉缝线穿孔处的断裂。McCarty等［32］曾报道一组应用PLA内植物修复盂唇或肩袖损伤的患者。其中超过50%的患者关节内发现有肉眼可见的锚钉崩解残片。约有84%的患者有巨细胞反应。所有患者关节内均可发现极化晶体材料。约有70%的患者关节镜下可见Ⅲ～Ⅳ级的软骨损伤（Outerbridge分级）。

Barber等［17］报道2例应用可吸收缝合锚钉的肩关节手术患者，术后关节出现响声及疼痛。其中1例患者是可吸收缝合锚钉缝线穿孔处的断裂，并且残体对肱骨头后方的软骨造成损伤。而另外1例患者也是因为可吸收缝合锚钉降解过程中出现了缝线穿孔处的断裂，并形成游离体。在第二次关节镜手术中发现，原来在肩峰下间隙固定肩袖的锚钉在盂肱关节内形成游离体。分析原因：（1）通过没有愈合的肩袖裂口进入。（2）通过肩袖间隙进入。（3）肩袖的下表面尚未与肱骨愈合，没有封闭锚钉，使得锚钉断裂后得以进入。肩关节镜手术后的患者出现关节内游离体，可能来源于锚钉降解形成的残体或其不可吸收的穿线孔。

三、总结

需要指出的是，人体其他部位应用可吸收缝合锚钉后也有出现类似症状的报道。例如Schrumpf等［33］报道1例在腕部应用可吸收缝合锚钉的患者，术后出现异物反应及骨质溶解。Kundra等［34］报道1例全髋关节置换手术的患者，在术中曾应用可吸收缝合锚钉修复外展肌附丽处，术后出现了锚钉周围骨质吸收。而Giannikas等［35］报道1例患者应用可吸收缝合锚钉修复指深屈肌腱后出现异物反应、骨质溶解及手指掌侧皮肤溃疡等并发症。因此关于可吸收缝合锚钉应用后的周围骨质问题尚需进一步探讨。总之，我们应该相信，随着科技的进步及研究的深入，新型的可吸收缝合锚钉疗效更好、并发症更少。例如，应用微孔可吸收缝合锚钉治疗肩袖损伤患者，可诱导骨长入和提高抗拔出力［36］。所以，可吸收缝合锚钉的应用前景值得期待。

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2014－02－24）

（本文编辑：刘扬）

10．3877／cma．j．issn．2095－5790．2014．03．013

271000 泰山医学院附属医院骨科（徐栋）；100191北京大学第三医院运动医学研究所（崔国庆）

崔国庆，Email：cgq3019＠vip．163．com

徐栋，崔国庆．肩关节可吸收缝合锚钉术后骨质溶解研究进展［J／CD］．中华肩肘外科电子杂志，2014，2（3）：196－199．