关节镜下肩袖修复术中足印区准备方式的研究进展

侯增涛，吴梦，王俊国，王相利，张金锋

(青岛市中医医院(青岛市海慈医院)骨关节与创伤外科中心，山东 青岛266033)

肩袖损伤是一种常见的肩部疾病，保守治疗失败时，通常需要手术治疗。关节镜下肩袖修复术是首选，创伤小，能减少术后疼痛和僵硬，改善肩关节功能。虽然关节镜下肩袖修复术取得了令人满意的短期临床效果，但是术后肩袖不愈合及再撕裂仍然是一个长期存在的问题。肩袖修补术后再撕裂率为18% ～ 94%[1-5]。

正常的腱-骨结合部是由高度特化的界面组织构成[6-7]，有4个过渡区，即纤维肌腱、未钙化的纤维软骨、钙化的纤维软骨和骨组织。然而，传统肩袖修复术后腱-骨界面纤维软骨层无法再生，仅形成了紊乱无序的疤痕组织，生物力学性能差，是修复失败的主要原因[8-9]。一些作者[10-15]已经报道了使用干细胞、生长因子和富血小板血浆、支架等生物制剂技术来改善肩袖愈合。

肩袖修复术的一个重要步骤是正确地将肌腱还原到所谓的足印区，足印区准备的概念并不新鲜，早在1994年，McLaughlin[16]就提到在肩袖修复过程中通过制造渗血骨床来增加肩袖愈合潜力。既往文献[17-18]探讨了如何准备这一区域以使撕裂肩袖得到最佳修复。现就肩袖修复术中足印区处理技术(射频消融、去皮质化、骨髓刺激、保留残端)进行系统分析，综述如下。

1 射频消融(Radiofrequency ablation，RFA)

射频消融治疗目前被广泛应用于软骨、肌腱、韧带、关节囊的处理，然而，因组织超微结构不同，导致其治疗后产生不同的机械性能变化[19-21]。射频消融对软骨细胞造成细胞损伤，但未引起软骨结构的明显急性改变，软骨成形术已被证明可以通过平整毛糙的关节软骨表面和降低软骨通透性来减缓退化和改善症状，为局灶性的关节软骨缺损提供有益治疗[22]。 Nightingale等[23]对比射频能量对肌腱及韧带生物力学性能的影响试验中发现肌腱组的强度和抗拉力明显减低，而韧带组的生物力学性能未发生显著改变，射频热能对韧带有纵向缩短和硬化作用，常被用来治疗由韧带松弛引起的关节不稳定。射频能量对神经末梢的消融和变性是疼痛控制的原因。Tasto等[24]认为，肌腱应用射频治疗后，血管内皮生长因子从周围组织释放，血管内皮生长因子是新血管形成的有效介质，可促进肌腱愈合。Gunes等[25]在一项观察射频消融对退变肌腱影响的实验研究中，将新西兰兔双侧跟腱内注射前列腺素E1，建立兔双侧跟腱变性模型，分为对照组和射频消融组，射频消融组在组织病理学和免疫组化检查中血管分布明显改善，但在组织愈合方面与对照组相比无显著差异。Lin等[26]通过建立大鼠冈上肌肌腱撕裂动物模型，探讨使用双极射频促进冈上肌肌腱愈合的组织学及生物力学试验，最终通过大体解剖观察、客观的组织学分析和生物力学评估，得到数据显示在研究的3个时间间隔内(4周、8周和12周)，标准修复组和双极射频组之间无统计学差异，因此应用双极射频对大鼠肩袖撕裂的愈合无确切效果。Ficklscherer等[9]采用大鼠建立冈上肌肌腱撕裂模型，根据足印区处理方式不同随机将189只大鼠分为去皮质化组、射频消融组和未处理组。7周后行组织学分析和生物力学测试。组织学分析显示：未处理组和去皮质组的过渡区组织更有组织性，相互间的融合更明显。射频消融组纤维取向紊乱、不均匀。生物力学测试：去皮质组肌腱的最终失效负荷(17.51±4.46)N/mm2；未处理组(19.21±5.19)N/mm2；射频消融组(15.56±4.85)N/mm2。去皮质组和射频消融组之间有显著差异(P=0.0409),未处理组与射频消融组有显著差异(P=0.0014)。射频消融组肌腱横截面积(0.07±0.03)mm2明显小于去皮质组(0.14±0.08) mm2，P<0.0001；未处理组(0.12±0.08) mm2，P<0.0001。结果表明，在动物模型中足印区射频消融可导致肩袖较差的生物力学和组织学结果。综上所述，我们不推荐用射频消融的方式制备足印区。

2 去皮质化(Decortication)

肩袖自身的血液供应不足，导致参与肩袖愈合过程的细胞迁移不足[27]，来自肩峰下囊的滑膜细胞和骨髓来源的多能细胞在肩袖修复后愈合过程中发挥重要作用[28]。大结节的去皮质化被认为通过释放内源性骨髓元素，包括血小板、生长因子和可能数量有限的间充质干细胞来提供生物效益[29]。多项动物研究试图评估释放内源性骨髓元素对肩袖愈合的益处，结果喜忧参半[30-31]。 2006年，Fealy等[32]首次评估肩袖修复术后腱-骨界面的血管反应，尽管去皮质部位最初出现了轻微出血反应，但术后该区域的血流量始终最少。Ficklscherer等[9]研究说明去皮质化组和未处理组有相同的生物力学及组织学结果。Nakagawa等[33]通过将绿色荧光蛋白(GFP)转基因的大鼠分为3个组(去除残留肌腱组、钻孔组、去皮质化组)来评估腱-骨界面的组织学性能、生物力学强度及骨髓来源细胞的行为。在去皮质化组中腱-骨界面可观察到大量GFP阳性细胞，因此，在足印区去皮质化能有效诱导骨髓源性细胞的植入，但是在组织学上腱-骨界面未见纤维软骨再生，只能观察到的是2区结构(肌腱与骨)，而不是完整的4区结构。生物力学测试显示，去除残留肌腱组16.5～21.2(18.9±2.2)N ；钻孔组16.2～23.2(19.7±3.4)N；去皮质组14.6～18.7(16.7±2.0)N。因此，足印区去皮质不利于腱骨愈合。动物试验研究表明，足印区去皮质化并不是释放内源性骨髓元素和改善肩袖愈合的必要条件，因此在临床工作中，应该谨慎选择去皮质骨操作，且应尽量降低去皮质厚度。

3 骨髓刺激术(Bone marrow stimulation，BMS)

作为去皮质的一种替代方法，骨髓刺激术也被作为骨髓元素释放的另一种方法。骨髓刺激术为骨髓元素的渗出提供一个出口，这些骨髓元素可能丰富了局部的生物愈合环境[34-35]。骨髓刺激术是一种治疗膝关节和踝关节软骨病变的有效方法[36-37]，这一概念应用在肩袖修复术中最初是由Snyder等[29]提出的，随后多项动物试验表明骨髓刺激术对肩袖愈合有益。 Kida等[31]应用仅在骨髓及循环源性细胞中表达绿色荧光蛋白(GFP)的转基因大鼠建立肩袖撕裂模型，右侧肱骨大结节处钻孔修复冈上肌腱(钻孔组)，左侧未钻孔(对照组)。在术后2周、4周和8周，检查肩袖的组织学、生物力学以及修复后的肩袖中绿色荧光蛋白阳性细胞的比例。结果显示，钻孔组在2周、4周和8周时绿色荧光蛋白阳性细胞均多于对照组。4周和8周时，钻孔组的极限失效负荷显著高于对照组，因此骨髓来源的细胞能通过肱骨大结节的孔道渗入修复的肩袖，促进手术后肩袖的愈合。Bilsel等[38]建立了20只新西兰兔双侧肩胛下肌肌腱慢性牵张撕裂模型，8周后采用单排修复肌腱，以标准方式修复右肩肌腱(对照组)，左肩肱骨大结节区行微骨折治疗(微骨折组)。这些动物在修复后的8周和16周分别被实施了安乐死，对修复后的肌腱进行生物力学测试，以确定其极限失效负荷，对腱-骨结合区进行大体和组织学评价。结果在微骨折组，胶原纤维组织有序、纤维软骨层较厚，且微骨折组的平均极限失效负荷在8周时显著增加(148.4±31N VS 101.4±26N;P=0.011)和16周(155±30N VS 114.9±25N;P=0.017)。Nakagawa等[33]通过动物试验观察到在保留了纤维软骨组织的钻孔组中，在腱-骨界面处有软骨基质的产生，认为残留的纤维软骨组织在间充质细胞向软骨细胞分化的过程中发挥了关键作用。而在去皮质组未观察到软骨基质的产生，生物力学测试钻孔组的极限失效力更高，在肌腱运动过程中纤维软骨层能起缓冲作用，抵抗动态应力，如牵引、压缩和剪切力[39-43]，因此，肩袖修复后纤维软骨层的重建至关重要。先前在动物模型中进行的研究一致表明，骨髓刺激术显著增加了肩袖极限失效负荷，这表明骨髓刺激术是一种简单、有效的促进腱骨愈合的技术。

然而，关于骨髓刺激术在改善肩袖修复术后愈合效果方面的临床结果仍然存在矛盾。Jo等[44]为探讨关节镜下肩袖修复术中多通道技术对临床功能和肩袖结构的影响进行临床研究，研究共纳入124例全层肩袖撕裂患者，57例患者接受了关节镜下肩袖修复术联合大结节区域多通道技术(多通道组)，67例仅接受关节镜下常规肩袖修复术(常规组)。至少在术后2年评估临床结果，通过磁共振成像或计算机断层关节造影术评估肩袖结构完整性。临床结果在两组之间差异无统计学意义(P>0.05)，多通道组的撕裂率明显低于常规组(P=0.023)。结果表明，多通道技术明显降低了肩袖修复术后撕裂率，虽然两组的临床结果没有显著差异，但在长期随访中，通过改善结构完整性，多通道治疗组的临床结果可能会更好。Milano等[45]将80例全层肩袖撕裂患者接受了关节镜下单排修复。患者分为两组，第一组进行标准修复，第二组采用肱骨大结节区微骨折强化肌腱修复，术后平均随访(28.1±3)个月。以臂、肩、手功能障碍(DASH)评分评估临床功能结果，用磁共振成像评估肌腱完整性。平均DASH评分:第一组(28.6±21.3)分，第二组(23.3±20.1)分，差异无统计学意义(P=0.465)。两组肩袖愈合率分别为52.6%和65.7%，差异无统计学意义(P=0.256)。对撕裂大小的亚组分析显示，对于大撕裂第二组的愈合率明显高于第一组(12.5%和60%;P=0.040)。术后各组间结构完整性无明显差异，然而亚组分析，肩袖大撕裂在微骨折组愈合率明显高于对照组。这些结果表明，骨髓刺激术对大和巨大的肩袖撕裂愈合更有意义。Ajrawat等[46]的一项Mate分析发现，患者的临床功能结果在统计学上没有显著差异，再撕裂率方面，骨髓刺激术组18.4%(28/152)，非骨髓刺激术组31.8%(56/176)。因此，骨髓刺激术可降低肩袖修补术后的再撕裂率，但与常规修复相比，临床功能结果无差异。

在临床工作中可通过肱骨大结节区微骨折及钻孔多通道的方式实现骨髓刺激术，微骨折与多通道治疗的基本原理相同，都是在软骨下骨打孔，目的是释放骨髓元素促进肩袖愈合。然而，多通道与微骨折的不同是它不是为了形成“超级血凝块”，其主要目的是在髓腔与大结节之间建立多条通道，使骨髓中各种促愈合成分能与修复部位沟通[29]。一些实验研究表明[47]，较深的、直径较小的钻孔比直径较大的、较浅的钻孔对肩袖愈合更有效。在肩关节临床操作中，建议使用直径较小的锥体来行骨髓刺激术。骨髓刺激术可能会改善修复肩袖的愈合，且不会增加手术风险或成本，也不会影响术后康复方案，因此，骨髓刺激术是一种简单、安全、易执行的技术。

4 保留肩袖残端(Enthesis preservation，EP)

传统肩袖修复术后腱-骨界面处形成疤痕组织是修复失败的主要原因，人们尝试用保留肩袖残端的方法实现腱-骨结合部的正常连接。Su等[48]使用了36只新西兰大白兔，切断冈上肌肌腱，造成双侧肩袖撕裂，然后立即修复，在一侧肩关节保留1mm厚的肩袖残端，内侧肩袖跨越残端固定到大结节上，另一侧足印区残端被完全去除，行足印区去皮质化，内侧的肩袖直接固定到松质骨面上，12周后组织学检查显示在保留肩袖残端一侧的腱-骨愈合区的组织结构更像正常的肩袖组织，胶原纤维恢复接近正常，I型胶原为主要成分，软骨层富含软骨特异性基质，而在去皮质组仅形成纤维疤痕组织。生物力学测试，极限失效负荷在保留残端组明显高于对照组(153.7±8.6N VS 126.4±10.6N；P=0.001)。但是本研究仅以急性期肩袖撕裂为研究对象，它是否适用于慢性病例尚不清楚，且在临床实践中肩袖残端会随着时间推移会进一步退化，而导致术中无法使用，最后，这是一个动物实验，本研究中的优势能否在人类体现还有待进一步研究。

5 小结

肩袖修复术是恢复肩功能最常见的方法之一，然而术后在腱-骨界面仅形成瘢痕组织，因组织学改变导致其生物力学性能下降，易发生再撕裂，为了获得腱-骨界面软骨层的再生，需要努力寻找新的方法，其中足印区行骨髓刺激术是目前最常用方法，但是对于肩袖修复术中如何处理足印区目前仍缺乏强有力的共识指导，这意味着外科医生术中应该谨慎选择。