Marlex网片在全膝关节置换术后伸肌装置受损治疗中的研究进展

高昭，赵宇昊，何易祥，王文己

(1.兰州大学第一临床医学院，甘肃 兰州 730000；2.兰州大学第一医院骨科，甘肃 兰州 730000)

伸肌装置受损是全膝关节置换术后一种少见但又困扰患者和外科医生的严重并发症，尤其是伴随感染时，其最终的治疗往往是关节融合术或者截肢术。膝关节的伸肌装置由三个生物力学不同的结构组成：股四头肌肌腱(提供力量)，髌骨(充当杠杆臂)，髌腱(用作移动装置)。即使在膝盖以上和以下没有其他运动功能的情况下，功能良好的伸肌装置也能提供步行能力[1-3]。流行病学相关报道显示，股四头肌肌腱断裂是伸肌装置受损中最不常见的，其在患者中的发生率为0.1%～1.1%；髌腱断裂或撕脱的发生率0.2%～4.0%[4-7]。大多数伸肌装置断裂发生在远端，因为髌腱是在胫骨结节处断裂或撕脱。膝关节手术中困难的暴露过程、外翻髌骨和弯曲膝盖等会导致髌腱撕脱。既往有糖尿病、类风湿性关节炎、人工关节感染、多次手术、较严重的关节僵硬、长期使用类固醇和激素、机械性撞击胫骨或髌骨突出部分等病史的患者，均可能会发生股四头肌肌腱或髌腱断裂[6，8]。目前治疗全膝关节置换术后伸肌装置受损的方法主要有：保守治疗，单纯缝合技术，自体移植物加强技术，同种异体移植物加强技术，Marlex网片等人工合成材料修复技术。保守治疗包括石膏固定或支具固定等，治疗效果往往不佳。由于肌腱断裂引起的肌张力过大或肌腱的残缺坏死，单纯缝合治疗也不能取得满意的治疗效果。移植物加强技术存在术后伸肌延迟、远期疗效下降、免疫排斥反应、疾病传播、费用高、再手术率高、失败率高等不足[9-11]。目前，Marlex网片治疗本病取得良好的临床效果，越来越多的研究者将其应用于临床。本文就全膝关节术后伸肌装置受损的解剖及其他易感因素、治疗现状以及Marlex网片治疗的优点做一综述。

1 伸肌装置受损的解剖及易感因素

膝关节的伸肌装置由股四头肌腱、髌骨、髌腱、髌腱邻近软组织、胫骨结节等组成。其主要血液供应由膝降动脉、膝上及膝下内侧动脉、膝上及膝下外侧动脉和胫前动脉的返支组成。在膝关节手术中伸肌装置的血液供应都可能受到损害[12]。血管受损和缺氧已被认为是肌腱断裂的危险因素。股四头肌腱的血管密度可以解释这种肌腱单元的断裂模式。Yepes等[13]通过20具成人尸体经股动脉分别用氧化铅、明胶和水的混合液进行全身动脉灌注，结果确定了一个位于距髌骨上极1～2 cm之间的低血管区。这一发现与文献报道的股四头肌腱自发性断裂的位置相关，表示低血管可能决定股四头肌腱自发性断裂的部位。低血管供应会导致组织变性或者炎症反应，但炎症和变性不是相互排斥的[14]。伸肌断裂的其他危险因素包括肥胖、炎性关节炎、糖尿病和甲状腺功能亢进等，长期使用皮质类固醇或多次注射皮质类固醇的病史也可能增加股四头肌和髌腱断裂的风险。目前研究显示，使用氟喹诺酮类药物会增加跟腱炎和伸肌断裂的风险，且风险高于服用头孢菌素类药物的患者[15-16]。喹诺酮相关性肌腱病在老年人、非肥胖者及同时使用糖皮质激素的个体中更为明显。

2 全膝关节置换术后伸肌装置受损的治疗现状

伸肌装置受损后保守治疗往往是失败的，因为石膏及支具固定并不能达到伸肌装置断裂所要求的绝对患肢固定，并且其可能引起皮肤刺激、淋浴困难、无法监测血栓形成和无法随着肢体肿胀而变化等问题[17]。大多数单纯缝合固定伸肌装置断裂的手术报道，其修复结果不能获得满意的治疗效果[18]。而同种异体移植技术虽然目前应用的比较成熟，但其高昂的费用、取移植物所造成的损伤以及术后伴随感染风险的增加是不可避免的，并且10年的随访发现约1/3的患者会失败[19-21]。

3 Marlex网片的应用及研究现状

Marlex网片可以为结缔组织的生长提供了一个良好的框架，以及在聚酯细丝周围形成毛细血管，而没有肉芽肿或聚酯磨损颗粒的形成，其可以与周围软组织相互结合起来[20]。网片无严重炎症反应，最大限度地降低了黏连形成和感染风险，不会引起强烈的异物反应[22]。网片在韧带修复中应用的主要原因是其倾向于刺激成纤维细胞增殖并形成致密黏连[22-23]。研究证明，成熟的纤维组织可以在12周内完全渗入网状骨架，与生物材料相比，复合网片在更长的时间内保持了拉伸强度[24]。过度瘢痕形成可能影响预后，但在伸肌装置受损的情况下，瘢痕组织可增加网片与宿主软组织的整合，使重建更持久。采用Marlex网片重建全膝关节置换术后伸肌装置，避免了同种异体移植在可用性、成本和疾病传播风险方面的限制。该手术方法的治疗是可重复性的，成本效益高，具有良好的治疗效果，明显降低了患者的伸肌延迟等并发症[20，25]。

3.1 Marlex网片的特性及优点 Marlex网片由聚丙烯纤维编织而成，为单层网状结构，是目前首选的腹壁缺损及腹股沟疝修补材料。作为修补材料，与同期其他任何类型的金属或生物材料相比，经动物实验及临床研究都证实其具有以下优点：(1)柔软，易耐受弯曲和易折叠性；(2)可随需要大小进行剪裁；(3)具有明显刺激纤维组织增生的作用，网孔孔径大，更利于纤维组织生长穿过，易被结缔组织浸润，能够早期与组织进行嵌合；(4)异物反应轻微，患者无明显异物不适感，具有较低的复发率和并发症发生率。(5)可以耐受感染，即使在脓性感染伤口中肉芽组织仍然可以增殖于网片的网孔内，而不引起网片腐蚀或窦道形成；(6)有更高的抗张强度；(7)耐高温，可煮沸消毒；(8)价格相对便宜等[24，26-29]。

网片与人体的组织相容性方面，Bhende等[30]通过在小鼠模型中将金黄色葡萄球菌种植在移植物上，认为人工合成的网片在该模型中没有增加感染。徐海荣等[31]通过从病理学角度也证实了人工网片在体内1年后，网片纤维周围并没有大量的炎症细胞浸润，具有良好的组织相容性。Hosey等[32]通过对新西兰大白兔跟腱中植入Marlex网片的研究，证实这种生物合成肌腱复合体非常接近正常跟腱的物理性质。通过使用组织学检查，网片实际上提供了一个框架或桥梁，用于向内生长正常的、有序的胶原束，非常类似于原始肌腱结构。通过在动物模型中植入Marlex网片，证实其似乎是目前最好的材料之一，具有良好的组织相容性。

在网片的抗张强度和刚度方面，Dora等[24]在兔模型实验中证实，不同于人体肌腱、猪真皮、猪小肠黏膜下层和自体肌腱等修复材料，网片的抗张强度并没有随着时间的推移而下降，其硬度在12周之前无明显变化，之后反而增加，可能原因是刺激纤维组织增殖并与其形成致密黏连。网片具有良好的抗张强度和刚度，在抗张强度及刚度上明显优于上述肌腱、真皮等其他修复材料，具有较好的应用前景。

3.2 Marlex网片的临床应用 自1958年以来，Usher及其他研究人员将Marlex网片用于腹股沟疝、感染的腹壁切口疝、巨大的腹壁疝以及腹壁缺损和腹腔镜下疝气的修补，取得了良好的临床疗效，获得了广泛的应用。2011年Browne等[33]首次描述了将Marlex网片修补全部膝关节置换术后的伸肌装置断裂，并取得了良好的临床疗效。他认为与同种异体移植相比，使用合成网片的潜在好处包括：宿主组织快速结合，保持抗张强度，成本低，没有疾病传播的风险，无任何使用合成材料所特有的并发症。马云青等[34]在用聚丙烯网片修补人工全膝关节置换术髌腱断裂的治疗中，成功率高达100%，获得了良好的临床疗效，但由于其病例较少，其疗效仍需进一步研究证实。目前，大量生物力学研究结果表明，Marlex网片可能是基于增强机械性能的伸肌装置修补的首选，具有良好的疗效。使用Marlex网片无任何使用合成材料所特有的并发症，术后疼痛控制满意，具有广泛应用的前景。但由于全膝关节置换术后伸肌装置断裂的病例较少，修复方式多样，并未得到广泛的应用[6，20，35-36]。

3.3 Marlex网片在全膝关节置换术后伸肌装置受损中的应用分析 在急性股四头肌腱断裂中，用Marlex网片来增强肌腱强度的技术是一种可行的选择。实质上，网状物作为新的肌腱允许残余肌腱瘢痕进入网状物，并且随着时间的推移手术时间随之减少(从120 min缩短至90 min)。在应用于111例伸肌装置受损患者的治疗中，其成功率为81.1%，且无明显的并发症[35-39]。在全膝关节置换术后运用Marlex网片重建伸肌装置不仅可以抗感染，而且可以取得良好的临床疗效[38]。

3.4 手术过程及术后处理 Marlex网片因其柔软、耐受弯曲、易折叠性、大小可变等基本特性，具有优良的抗张强度、刚度以及良好的生物相容性等，可以作为修补材料，增强或修复全部膝关节置换术后伸肌装置受损的部分。

使用Marlex网片在伸肌装置受损的具体操作技术：(1)网片准备。在切开之前将25 cm×36 cm的Marlex网片折叠8～10次，并用1条不可吸收的缝线以流动锁定的方式将其缝合在一起；(2)切开准备。对于Marlex网片重建术，使用无菌止血带，常规消毒铺巾，通过髌旁内侧入路切开，并根据需要延长近端切口，直到股外侧肌和股内侧斜肌适当松动；(3)在胫骨的前内侧成槽用来接受网状移植物，将移植物插入胫骨槽并用聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥和带垫圈的固定螺钉固定；(4)在Marlex网固定在胫骨内之后，用腹部和背部的宿主组织覆盖网片的远端；(5)最后用不可吸收的缝线将其缝合于股外侧肌和股内侧肌的中间，即股外侧肌位于深部，Marlex网片位于中部，股内侧肌位于顶部，并切除多余的滑膜组织；(6)术后方案。确保患者保持术后固定，并遵循随后规定的康复方案[25，33，39]。

外固定装置对使用Marlex网片修补伸肌装置断裂的患者术后维持膝关节伸展至关重要，尤其是术后6周内。因伸肌装置重建后的早期阶段，膝关节完全伸展时的固定有利于软组织愈合和异物融合。无意识的膝关节屈曲或者活动会导致修复伸肌肌肉的拉伸，随之引起的伸肌延迟或再断裂。支具通常被用来固定膝关节，但因其固定不稳会导致膝关节弯曲。因使用石膏固定后不能监控手术部位，可能导致皮肤刺激，无法监测静脉血栓栓塞，并且不能适应肿胀的变化等缺点。这些均难以适用于四肢，作为一种有效替代方法，外固定装置在最大限度减少缺点的同时兼顾石膏固定以及支具固定两个方面的优点。外固定装置消除了对患者不顺从导致膝关节屈曲的可能。没有覆盖包裹遮挡切口，手术部位很容易被监控。因此，在初次和翻修伸肌装置中均应考虑使用外固定装置。它对依从性差的患者额外重要，包括老年患者的无意依从性。外固定装置在维持术后初期伸膝伸直稳定的同时，只需要对切口和软组织进行卫生管理[17，36，40]。因此，对Marlex网片修补伸肌装置的患者，初期使用外固定装置可以促进肌腱修复，具有良好的治疗效果。

4 展 望

Marlex网片因其具有柔软、耐受弯曲、易折叠等特点，且存在术中可随需要大小进行剪裁，可明显刺激纤维组织增生，术后轻微的异物反应，良好的生物学性能以及较低的成本等特性，应用于治疗全膝关节置换术后伸肌装置受损获得了满意的临床疗效。但由于全膝关节置换术后伸肌装置受损的病例较少，修复方式多样，过往本方法并未得到广泛应用。随着研究的深入，目前Marlex网片越来越多地被应用于全膝关节置换术后伸肌装置损伤的重建中，具有良好的应用前景。