关于骨髓刺激技术在肩袖撕裂治疗作用的系统评价及Meta 分析

2021-01-11王华溢杨重飞王远瑞朱澍朱锦宇朱庆生张大伟

中华肩肘外科电子杂志 2020年3期

王华溢杨重飞王远瑞朱澍朱锦宇朱庆生张大伟

随着肩袖修复技术的逐渐发展，包括单排修复、双排修复、缝线桥技术，边缘对合缝合技术以及补片桥接等缝合技术在临床得到越来越广泛地应用［1-6］。然而，尽管修复技术发展很快，但是临床上仍然存在相当高的肩袖再撕裂率，尤其对于大到巨大撕裂的肩袖，有研究表明其修复后再撕裂率为20% ～ 94%［1,5-10］。考虑到术后再撕裂的发生对于功能的恢复有潜在的影响，促进肌腱组织愈合的生物技术得到越来越多的关注。干细胞、生长因子和其他组织工程方法被越来越多地用于改善修复术后肩袖的愈合［11］。已有学者认为间充质干细胞有助于促进肩袖愈合并建议在临床上进行推广［12-14］。此外，骨髓刺激技术如微骨折技术、多孔道技术同样备受关注，该技术操作简单、直接，而且价格便宜，能够为肌腱愈合的局部提供充足的间充质干细胞，促进微血管化的发生［15-17］。该技术是在肩袖的足印区等肌骨接合部位向软骨下打孔，在局部释放骨髓间充质干细胞来促进愈合过程。一篇临床前生物力学研究报道，与对照组相比，采用微骨折技术的肩袖终末失效负荷得到明显增大［18］。动物试验也证明干细胞能够在足印区渗透并最终加强修复术后肩袖的力量［19］。Hernigou 等［20］在一项对照研究中比较了单纯单排修复和采用干细胞加强修复的两组患者，在术后6 个月复查，干细胞组达到100%愈合，而对照组只有67%。术后10 年随访结果显示，干细胞组肩袖完整率仍为87%，而对照组仅为44%。

当前已有多个临床研究及Meta 分析发现与常规修复相比，骨髓刺激技术能够明确降低肩袖修复后的再撕裂率［16,21-23］。本研究在先前分析的基础上，纳入了多篇新发表中的英文文献，对骨髓刺激技术与常规修复两种方法进行比较，从术后肩袖的总体再撕裂率及大到巨大撕裂的再撕裂率，肩关节疼痛的视觉模拟评分（visual analogue scale, VAS），肩关节活动度（range of motion，ROM），患者满意度以及多项肩关节功能评分，包括Constant-Murley 肩关节功能评分（Constant-Murley scale，CMS）, 加州福尼亚大学洛杉矶分校（University of California at Los Angeles shoulder scores ，UCLA）评分, 美国肩肘外科协会评分（American shoulder and elbow surgeons，ASES）以及手臂、肩膀和手的残疾问卷（disability of arm shoulder and hand，DASH）评分多个指标进行比较分析。

资料与方法

一、纳入及排除标准

纳入标准：（1）研究类型：国内、外公开发表的骨髓刺激技术（微骨折、多通道、骨孔技术）用于改善肩袖撕裂后关节镜修复愈合效果的临床对照研究，包括随机对照研究、非随机对照研究、回顾性队列研究等；（2）研究对象：年龄为18 岁及以上，男女不限，所患疾病为全层肩袖撕裂，经保守治疗无效，采用关节镜镜下修复，术后按照常规康复训练方法；（3）评价指标：肩袖总体再撕裂率，大到巨大肩袖撕裂的再撕裂率，肩关节VAS 评分，ROM，功能评分表（CMS 评分表、UCLA 评分表、ASES 评分表、DASH 评分表）中的至少一项。

排除标准：（1）肩袖部分撕裂的研究，以及采用开放手术或小切口切开进行肩袖修复的研究；（2）文章结果不全，随访时间少于3 个月，术中除肩袖修复和骨髓刺激技术还采用其他技术促进肩袖愈合；（3）无对照研究、系统回顾、Meta 分析、会议报告、实验室研究、动物实验及非活体研究。

二、治疗方法

关节镜下进行肩袖修复，进行是否结合足印区骨髓刺激技术的临床疗效比较。

三、疗效评价指标

肩袖总体再撕裂率，大到巨大撕裂肩袖的再撕裂率，术后肩关节VAS 评分，术后ROM（包括中立位外旋和前屈），术后肩关节功能评分表（包括总体CMS 评分、大到巨大撕裂肩袖的CMS 评分、UCLA 评分、ASES 评分和DASH 评分）。

四、检索策略

所检索的数据库包括 Embase、Pubmed、Cochrane Library、中国知网（CNKI）、维普（VIP）、万方、中国生物医学文献数据库（CBM）等数据库。手工检索杂志目录以及参考文献。同时不限制语言搜索所有相关文献，必要时进行翻译。英文检索的关键词：Bone Marrow Stimulation, Microfracture, Multiple Channeling, Rotator Cuff, Shoulder，检索策略为：“rotator cuff” OR “shoulder” OR “supraspinatus” OR “infraspinatus” OR “footprint” AND （“Bone Marrow Stimulation” OR “Microfracture” OR “Multiple Channeling” OR “Crimson Duvet”）。中文检索的关键词为：肩袖撕裂、骨髓刺激、微骨折。

五、统计学分析

使用 Cochrane 协作网提供的 Review manager 5.3 软件对提取的数据进行 Meta 分析。二分类变量采用比值比（odds ratio，OR）及95%可信区间（confidence interval，CI）表示，连续性变量采用标准化均数差（standardized mean difference，SMD）及 95% CI 表示，计算I2值来检验不同研究之间的异质性，当I2＜50%时，提示研究间的异质性较小，则采用固定效应模型；若 I2≥50%时，提示研究间的异质性较大，此时分析异质性原因，并采用随机效应模型。通过去除某些研究进行敏感性分析，制作漏斗图评估发表偏倚。P ＜0.05为差异有统计学意义。

结果

一、纳入文献的基本情况

依据上述检索策略，共检索到文献1 097 篇。通过阅读文题和摘要、剔除重复文献、非对照研究、重复发表以及与研究目的不相关的文献，初筛出 74 篇相关文献；进一步阅读全文，并严格按照纳入标准和排除标准进行筛查，最终有10 篇文献符合纳入标准，除了2 篇非对照研究［17,28］，其余8篇文章数据进行Meta 分析。对纳入的文献均比较了患者年龄、病程等基线情况，具有可比性（P ＞0.05）。文献筛选流程及结果见图1，纳入文献研究的基本情况见表1［16-17,22,24-30］。

图1 文献筛选流程

二、文献筛选和质量评价

本研究遵循系统评价和Meta 分析优先报告条目的各项要求完成。对于纳入的2 篇随机对照研究，根据Cochrane 偏倚风险评估标准，由2 位医师对纳入文献进行独立分析。分别对照该标准的6个项目，若文献在每一个项目上为低风险偏倚，则将该文献视为低度偏倚文献；若在2 个项目上为高风险偏倚或不确定，则将该文献视为中度偏倚文献；若2 个以上项目为高风险偏倚或不确定，则将该文献视为高度偏倚文献。如遇分歧则讨论解决或交由第3 位高年资医师共同裁定文献质量。根据Cochrance 协作网偏倚风险评估表的方法学质量评价标准，对纳入的Milano 等［25］和Osti 等［26］的2个随机对照研究进行评价，2 个研究中包括随机分配序列的产生，是否实施分配隐藏，是否对受试者施盲，是否对结果评价者施盲，是否对研究人员施盲，是否完全结局资料，是否选择性结局报告，以及是否存在其他偏倚，八个项目均为低风险。对于另外5 篇回顾性队列研究，采用非随机研究方法学指数评分进行偏倚风险评估。全部共12 个条目，每个条目评分为0、1、2（0=低质量，1=中等质量，2=高质量），见表2。

三、观察指标及结果

1. 肩袖修复后的再撕裂率：所有纳入的8 篇研究都对骨髓刺激技术组和常规修复组两种方案进行比较，各研究间异质性小（I2=0%），采用固定效应模型进行分析。结果显示采用骨髓刺激技术组的术后再撕裂率明显比常规修复组低［OR= 0.42，95% CI（0.28, 0.63），P ＜ 0.0001］，差异具有统计学意义。其中有4 篇文献分析了术前撕裂范围为大到巨大撕裂肩袖的术后再撕裂率，研究间异质性小（I2=0%），采用固定效应模型进行分析, 两组比较差异有统计学意义［OR=0.28, 95% CI （0.13, 0.58）, P=0.0007］，再撕裂率的森林图见图2 和图3。

2. 肩关节VAS 评分：有2 篇文献统计了术后肩关节疼痛VAS 评分并对两组结果进行了比较。各研究间异质性大（I2= 87%），采用随机效应模型进行分析。结果显示采用骨髓刺激技术组的术后肩关节疼痛程度与对照组无明显差异［SMD= -0.63，95% CI（-1.40, 0.14）, P= 0.11］，VAS 评分森林图见图4。

3. ROM：有2 篇文献统计了术后ROM，包括中立位外旋和前屈，并对两组结果进行了比较。两组数据比较的研究间异质性都很小（I2=0），因此均采用固定效应模型进行分析。结果显示中立位外旋、前屈活动度的骨髓刺激组与对照组比较差异均无统计学意义。中立位外旋［SMD=0.05，95% CI（-0.22, 0.32）, P=0.70］，前屈［SMD=0.10，95% CI（-0.17, 0.37）, P=0.47］，森林图见图5 和图6。

4. 肩关节功能评分：（1）CMS 评分：有5 篇文献统计了所有病例术后肩关节CMS 评分，并对两组结果进行了比较。各研究间异质性小（I2=12%），采用固定效应模型进行分析。结果显示骨髓刺激组与对照组比较差异无统计学意义［SMD= 0.12，95% CI（-0.09, 0.32）, P= 0.26］。另外还分析了术前撕裂范围为大到巨大撕裂肩袖修复术后的CMS 评分，研究间异质性大（I2=54%），采用随机效应模型，结果两组间差异无统计学意义［SMD= 0.04，95% CI（-0.53, 0.62）, P= 0.88］。森林图见图7 和图8。（2） UCLA 评分：纳入统计的3 篇文献分析了术后肩关节UCLA 评分，比较结果研究间异质性小（I2= 16%），采用固定效应模型进行分析。结果显示骨髓刺激组与对照组比较差异无统计学意义［SMD= -0.04，95% CI（-0.29, 0.21）, P= 0.76］，森林图见图9。（3）ASES 评分：纳入统计的有2 篇文献，分析了术后肩关节ASES 评分，比较结果研究间异质性小（I2= 31%），采用固定效应模型进行分析。结果显示骨髓刺激组与对照组比较差异无统计学意义［SMD= -0.06，95% CI（-0.33, 0.21）, P= 0.67］，森林图见图10。⑷ DASH 评分：纳入统计的2 篇文献分析了术后肩关节DASH 评分，比较结果研究间异质性小（I2= 0%），采用固定效应模型进行分析。结果显示骨髓刺激组与对照组比较差异无统计学意义［SMD= -0.15，95% CI（-0.43, 0.13）, P= 0.29］，森林图见图11。

四、发表偏倚分析

采用Cochrane 协作网提供的 Review manager 5.3 统计学软件对肩袖术后再撕裂率、CMS 评分、UCLA 评分三项观察指标进行发表偏倚分析，结果显示漏斗图均基本对称，提示不存在明显发表偏倚。

讨论

本研究除了2 篇非对照研究，纳入Meta 分析的共8 篇文献，其中2 篇为随机对照研究，另外6 篇为回顾性队列研究。其中6 篇为英文，2 篇为中文。研究中共纳入患者641 例，所有文献均报道了术后影像学检查（包括MRI, MRA 和超声检查）及功能评分的随访（最少时间为1 年）。对于肩袖再撕裂率的比较，骨髓刺激组的发生率为17.2%，而对照组的再撕裂率为30.0%，两组差异具有统计学意义。而对于大到巨大撕裂的再撕裂率，对照组为38.7%，采用骨髓刺激技术后再撕裂率为18.7%，两组比较差异有统计学意义。证明骨髓刺激技术能够明显减少肩袖撕裂术后的再撕裂发生，而且对于大到巨大撕裂的愈合对比更为明显。然而，虽然肩袖愈合能力增强，但术后肩关节疼痛VAS 评分、ROM、肩部力量、各项功能评分均未发现有统计学差异。近年，另2篇Meta 分析结果显示虽然骨髓刺激技术能明确减少肩袖修复术后再撕裂率，但术后肩关节功能未见明显改善［21,23］。这与本研究结论基本一致。

肩袖愈合的本质是肌腱-骨的愈合。此过程可受许多因素的影响，包括修复技术、生长因子、术后患者的康复训练过程和患者自身因素（包括年龄、性别、骨质条件及是否合并糖尿病等）。对于小或中等程度的撕裂，仅通过改进修复技术，包括单排、双排及缝线桥技术等即能得到比较好的修复效果。然而，对于大甚至巨大撕裂的肩袖（撕裂≥3 cm）术后仍存在非常高的再撕裂率，并由此导致患者术后未能得到最好的功能恢复。Vastamaki等［31］发现随着随访时间的延长，肩袖组织的再撕裂率逐渐增高，由3 年的13%增加到16 年的94%，而且他们也发现与较小的撕裂程度相比，≥4 cm 的撕裂可导致更差的临床功能。

因此，在肌骨愈合的局部给予生长因子从而创造一个能够促进其愈合的环境就显得非常必要。愈合反应要求足印区局部微环境有富含生长因子的骨髓液，也被Snyder 和Burns 称作“blanket”或者“Crimson duvet”，来促进肩袖组织在局部的愈合［32］。Arnoczky 的研究表明，愈合反应需要有充足的血供，其中富含多形核细胞、巨噬细胞、纤维组织凝结团（作为临时支架），以及生长因子来促进组织增殖和迁移。其中生长因子属于小分子蛋白，来源于血小板、血浆和局部细胞的脱粒反应，对于肩袖愈合具有重要的作用。

现今常用两个方法使生长因子在足印区富集来促进肩袖愈合，其中之一是富含血小板血浆（platelet-rich plasma, PRP）。研究者首先采集患者的静脉血，再分离血浆并离心处理，然后将所得的PRP 在术中重新注入肩袖的足印区。过程相对比较复杂，而且体外过程增加感染的风险。而骨髓刺激技术不需要之前一系列操作，仅术中在足印区做局部处理。不过，对于术中骨髓刺激技术的操作过程，术者必须小心避免骨孔过于靠近锚钉位置，5 mm 的距离应是最小安全范围［25］。此外，术者还需注意相对安全合理的骨孔深度（2 ～ 10 mm）、孔间距（3 ～ 5 mm）和孔径（2 ～ 3 mm）。查阅所有纳入的研究，均未发现有因骨髓刺激技术导致锚钉松动的病例报道。

本研究中纳入的2 篇随机对照临床试验，Osti等［26］的研究结果表明骨髓刺激技术能有效减少术后短期（3 个月）疼痛，获得更好的关节功能，但长期结果（2 年）未见明显差异。而Milano 发现，将骨髓刺激技术用于大的撕裂能取得比中小撕裂更好的愈合效果［24］。此前，已有2 篇Meta 分析纳入了多篇临床随机对照研究，分析了在关节镜下全层肩袖撕裂采用单排锚钉技术修复后，局部应用PRP促进肩袖愈合的作用。结果表明，对于中小程度的撕裂，PRP 能明显增加愈合效果，而对于大或巨大撕裂，改善则不明显。而Cai 等［33］推测，PRP 对于大或巨大撕裂的无效，可能因为其无法提供干细胞。鉴于此，骨髓刺激技术恰好能补充这一短板。Osti 等［26］特别强调他们只在中等或较大撕裂的肩袖上采用骨髓刺激技术，对于较大撕裂的肩袖，制造微骨折不会影响锚钉固定，不会增加锚钉固定失败的风险［26］。Taniguchi 等［27］采用足印区骨髓刺激技术结合关节镜下表面加固技术（arthroscopic surface-holding, ASH）修复中等至巨大的肩袖撕裂，对于其中大至巨大的肩袖撕裂，再撕裂率明显降低，仅为4.5%，而对照组只进行ASH 修复，再撕裂率则高达28.6%［26］。提取出4 篇文献［22,25,27,29］中大至巨大撕裂的数据单独进行Meta 分析，结果再撕裂率由对照组的37.8%降低至骨髓刺激组的17.8%，该结果表明骨髓刺激技术对于大至巨大撕裂肩袖愈合有明显促进作用。未来需要更多的临床对照研究分析在大到巨大撕裂肩袖修复中结合骨髓刺激技术的作用。