徐棟 崔國慶
肩關(guān)節(jié)可吸收縫合錨釘術(shù)后骨質(zhì)溶解研究進展
徐棟 崔國慶
可吸收材料在醫(yī)學領(lǐng)域的應(yīng)用已有近40年的歷史。1977年,Kulkarm和Getter等首先報道了可吸收聚乳酸(Polylactic acid,PLA)作為內(nèi)固定裝置的一些應(yīng)用,將用PLA制成的棒、螺釘、線、膜和板用于固定狗的下頜骨骨折手術(shù)中。Tormala和Kokaman于1984年首先將生物降解可吸收材料PLA應(yīng)用于臨床。上世紀80年代以后,PLA骨折內(nèi)固定材料的研究相當活躍,增強工藝的應(yīng)用使可吸收內(nèi)固定材料的研究得到迅速發(fā)展[1]。隨著肩關(guān)節(jié)鏡手術(shù)技術(shù)的不斷提高,可吸收縫合錨釘在肩部疾患中的應(yīng)用日益廣泛,其相關(guān)并發(fā)癥也逐漸被報道。Nho等[2]認為盡管可吸收縫合錨釘安全、高效,但術(shù)后可吸收縫合錨釘會出現(xiàn)斷裂、過早退變等情況。如果術(shù)后患者出現(xiàn)疼痛或僵硬,醫(yī)生應(yīng)該考慮盂肱關(guān)節(jié)滑膜炎、關(guān)節(jié)盂骨質(zhì)溶解、游離體及軟骨損傷等并發(fā)癥。因此,可吸收縫合錨釘?shù)牟l(fā)癥是臨床研究的重要一環(huán)。本文著重介紹其并發(fā)癥之一骨質(zhì)溶解的研究進展。
盡管可吸收縫合錨釘具有良好的生物相容性,但是溶解時可發(fā)生局部炎癥反應(yīng)。局部可出現(xiàn)紅、腫、痛、癢等現(xiàn)象;也可出現(xiàn)周圍組織滲液反應(yīng),形成無菌性炎癥,影響切口愈合。嚴重者甚至出現(xiàn)感染、骨壞死、骨吸收或進入關(guān)節(jié)等少見不良反應(yīng)[3]。在應(yīng)用初期,國外統(tǒng)計其炎癥發(fā)生率為6%~8%,感染率為1.7%~3.1%。隨著可吸收材料的發(fā)展,現(xiàn)在炎癥發(fā)生率為1%~5%。2001年,Bstman等[4]報道2 528例應(yīng)用聚羥基乙酸、PLA材料固定的患者,3%發(fā)生局部炎癥反應(yīng)。其中,聚羥基乙酸組為5.3%,PLA組為0.2%。聚羥基乙酸組在術(shù)后平均11周發(fā)生,而PLA組在術(shù)后平均4.3年發(fā)生。其中4例患者,因為嚴重骨關(guān)節(jié)炎必須行關(guān)節(jié)融合術(shù)。
發(fā)生炎癥反應(yīng)的主要原因是降解后期低聚物結(jié)晶碎片在體內(nèi)難以完全吸收。炎癥反應(yīng)風險較高的指標包括:血運較差部位(如舟狀骨),聚合物添加醌染料的使用,以及具有大表面積的幾何形狀(如螺釘)[5]。聚合材料本身及其降解后的中間產(chǎn)物,對于機體而言始終是異物,刺激機體產(chǎn)生非特異性異物反應(yīng)。組織學檢查顯示為巨噬細胞、巨細胞和淋巴細胞浸潤[6]。影響可吸收聚合物炎性反應(yīng)的因素有很多,如化學成分、降解速率、降解產(chǎn)物、植入位置、植入體形狀、表面自由能、表面電荷、孔隙等??晌站酆衔锏姆纸獠⒉皇菑谋砻骈_始溶化,而是整體逐漸龜裂,分解成塊狀。如果螺釘穿破或外露于關(guān)節(jié),或者釘帽尾部外露骨太多,龜裂的碎塊在軟組織內(nèi)形成包塊,不易吸收,就容易引起炎癥反應(yīng)[7]。降解速率是決定炎性反應(yīng)和程度的重要因素,在很大程度上決定了聚合物的相容性。最近的研究證實,聚合物的相容性與降解產(chǎn)物濃度有很大關(guān)系。當濃度太高時,就會表現(xiàn)出炎性反應(yīng);濃度低時,則表現(xiàn)出較好的相容性。降解產(chǎn)物濃度的高低取決于降解速率的快慢[8]。PLA等聚合物在體內(nèi)降解后局部呈酸性環(huán)境,易產(chǎn)生無菌性炎癥反應(yīng),尤其是純的消旋PLA產(chǎn)品,甚至導致無菌性骨組織壞死。第一代未增強的可吸收產(chǎn)品(左旋PLA和消旋PLA),相對第二代自增強的可吸收產(chǎn)品(自身增強聚丙交酯和自身增強聚乙交酯)炎癥反應(yīng)發(fā)生率較高。近年來,采用消旋PLA與羥基磷灰石制成的新一代可吸收產(chǎn)品(百美特消旋PLA+羥基磷灰石)和甲殼素纖維增強復合材料螺釘(消旋PLA+殼聚糖)已經(jīng)上市。一方面,加強了生物材料的強度;另一方面,偏堿性的羥基磷灰石和殼聚糖又能中和降解過程中產(chǎn)生酸性產(chǎn)物,能改善排異反應(yīng),減少炎性反應(yīng)[9-10]。
可吸收縫合錨釘并發(fā)癥的發(fā)生率很低[11]。據(jù)2008年美國食品和藥品管理局報道,在1 072 000例應(yīng)用可吸收縫合錨釘?shù)募珀P(guān)節(jié)手術(shù)患者中,僅有10例患者出現(xiàn)了并發(fā)癥,發(fā)生率 僅 為9.3×10-4%[12-13]。術(shù)后滿意率為71% ~97%[14-16]。Pagnani等[14]曾報道,22例應(yīng)用可吸收縫合錨釘治療肩胛部上盂唇前后位(superior labrum anterior and posterior,SLAP)損傷的患者中,隨訪2年后的患者滿意率為86%,有2例患者仍訴局部疼痛,另有3例患者有活動受限,但未被視為是并發(fā)癥或手術(shù)失敗。同樣,Samani等[15]也報道,25例應(yīng)用可吸收縫合錨釘修復Ⅱ型SLAP損傷的患者中,術(shù)后滿意率為88%,ASES(American Shoulder and Elbow Surgeons)評分由術(shù)前的45分提升至術(shù)后的92分。2例患者恢復到受傷前的運動水平。無有關(guān)可吸收縫合錨釘?shù)牟l(fā)癥發(fā)生。Magnusson等[16]報道,18例應(yīng)用可吸收縫合錨釘修復Bankart損傷的患者,15例肩關(guān)節(jié)穩(wěn)定性恢復,術(shù)后錨釘逐漸消失或無法辨識。他們應(yīng)用一種TAG錨釘,盡管這種錨釘因降解而使其強度以每周25%速度下降,但術(shù)后90個月時肩關(guān)節(jié)的Rowe評分和Constant評分分別是94分和88.5分。
(一)機械性因素
Barber[17]曾報道,應(yīng)用錨釘手術(shù)失敗的原因包括:錨釘植入深度不夠;錨釘松動、移位;術(shù)后過度康復訓練;錨釘植入時發(fā)生斷裂等。Wong等[18]認為錨釘植入的深度、角度及位置與手術(shù)成敗至關(guān)重要。Nusselt等[19]報道,在一組應(yīng)用可吸收縫合錨釘修復肩袖損傷的患者中,1例患者術(shù)后出現(xiàn)疼痛,術(shù)后CRP、ESR及血象無明顯異常。X線透視顯示肱骨大結(jié)節(jié)區(qū)高透亮區(qū);MRI顯示肱骨大結(jié)節(jié)區(qū)水腫;關(guān)節(jié)鏡下清創(chuàng)并取出錨釘。術(shù)后病理顯示:異物性肉芽腫。作者給出了多種解釋,如消毒引起的植入物變化、鉆孔引起的局部骨壞死、微動等。Banerjee等[20]報道了3例運動員患者在應(yīng)用可吸收縫合錨釘治療肩關(guān)節(jié)前方不穩(wěn)后出現(xiàn)了肩胛盂邊緣骨折,由此引發(fā)的骨缺損無法再進行關(guān)節(jié)鏡修復,因此作者采用改良的切開Latarjet手術(shù)給予治療。作者認為:針對對抗性運動(contact athletic)的運動員,要結(jié)合其具體的運動水平及運動形式選擇合適的錨釘及治療方法。錨釘吸收及骨質(zhì)溶解對這類運動員是不適合的。當然,無論應(yīng)用可吸收縫合錨釘還是不可吸收縫合錨釘,在修復肩關(guān)節(jié)前方不穩(wěn)的手術(shù)后均有造成骨折的可能性。Fritsch等[21]報道,4例肩關(guān)節(jié)前方不穩(wěn)手術(shù)后肩胛盂邊緣骨折的患者中,有1例患者是應(yīng)用PEEK錨釘術(shù)后出現(xiàn)的。作者認為:術(shù)中鉆孔時產(chǎn)生的局部壓力,錨釘?shù)男螒B(tài)、尺寸、成分是主要的相關(guān)因素。Glueck等[22]也曾報道類似病例,1例20歲的全美大學運動聯(lián)合會足球運動員患者,在應(yīng)用可吸收縫合錨釘?shù)募绮筷P(guān)節(jié)鏡手術(shù)后8個月出現(xiàn)了無癥狀性的骨質(zhì)溶解。因為骨質(zhì)溶解發(fā)生在修復肩袖損傷的錨釘周圍而非修復SLAP損傷的錨釘,Glueck認為與機械性因素有關(guān),并非生物學因素。
(二)生物性因素
Park等[23]報道在一組應(yīng)用可吸收縫合錨釘修復肩袖損傷患者中,有1例患者出現(xiàn)了肱骨近端骨質(zhì)溶解。Athwal等[24]曾報道在應(yīng)用可吸收縫合錨釘后出現(xiàn)骨質(zhì)溶解。4例此類患者在初次手術(shù)后3~18個月再次進行了關(guān)節(jié)鏡手術(shù)治療,術(shù)中可見關(guān)節(jié)盂及肱骨頭軟骨的廣泛損傷、關(guān)節(jié)內(nèi)游離體、錨釘殘體及反應(yīng)性關(guān)節(jié)炎。Spoliti[25]報道1例25歲的女性排球運動員,應(yīng)用可吸收縫合錨釘治療Ⅱ型SLAP損傷,因可吸收縫合錨釘?shù)慕到夂凸琴|(zhì)吸收而導致手術(shù)失敗。骨質(zhì)缺損部位的組織學檢查提示異物性肉芽腫。在二次手術(shù)中,作者改為應(yīng)用不可吸收的錨釘修復病變。Müller等[26]報道7例應(yīng)用可吸收縫合錨釘治療肩關(guān)節(jié)不穩(wěn)的患者手術(shù)后出現(xiàn)關(guān)節(jié)盂的骨質(zhì)溶解及囊腫形成。但這些患者沒有關(guān)節(jié)炎等不適癥狀,也不需要二次手術(shù)治療。Pilge等[27]曾報道在70例可吸收縫合錨釘手術(shù)中,有22例患者的錨釘周圍出現(xiàn)了骨質(zhì)溶解。但術(shù)后的恢復差異無統(tǒng)計學意義。
Boden等[28]報道,22例肩關(guān)節(jié)前方不穩(wěn)患者應(yīng)用可吸收縫合錨釘修復前關(guān)節(jié)囊后,有3例患者出現(xiàn)手術(shù)部位(關(guān)節(jié)囊、肩胛盂結(jié)合部)的疼痛、錨釘周圍骨質(zhì)吸收和軟骨溶解。溶解或吸收范圍在錨釘周圍約5mm范圍內(nèi)。在這3例患者中,2例出現(xiàn)了不同程度的軟骨損傷。作者認為:患者的癥狀出現(xiàn)在手術(shù)后11~15個月,即可吸收縫合錨釘開始降解的時期,由于降解產(chǎn)生的副產(chǎn)物可引起滑膜炎及關(guān)節(jié)液成分的改變,進而造成軟骨損傷。關(guān)于囊腫形成、骨質(zhì)溶解及關(guān)節(jié)病的形成原因,一方面可能是關(guān)節(jié)活動等機械性因素;另一方面,與可吸收縫合錨釘?shù)慕到怅P(guān)系密切。
(三)可吸收縫合錨釘斷裂
Freehill等[29]報道,在一組應(yīng)用可吸收縫合錨釘修復肩關(guān)節(jié)不穩(wěn)的患者中,出現(xiàn)并發(fā)癥的百分率是19%(10/52)。其中10例患者在手術(shù)后8個月內(nèi)出現(xiàn)了肩關(guān)節(jié)疼痛和僵硬。再次關(guān)節(jié)鏡手術(shù)治療時發(fā)現(xiàn),有9例患者關(guān)節(jié)內(nèi)可見植入物碎片,6例患者有明確的全層關(guān)節(jié)軟骨損傷。經(jīng)過關(guān)節(jié)鏡下清創(chuàng)及灌洗,7例患者術(shù)后恢復良好,但3例有軟骨損傷的患者沒有出現(xiàn)明顯的疼痛減輕。Sassmannshausen等[30]報道,在一組應(yīng)用可吸收縫合錨釘修復肩關(guān)節(jié)上盂唇損傷的患者中,有6例失敗病例。患者的 MRI檢查顯示可吸收縫合錨釘出現(xiàn)斷裂或移位,需要再次行關(guān)節(jié)鏡手術(shù)取出錨釘碎片,重新修復上盂唇。由于術(shù)中發(fā)現(xiàn)有約半數(shù)患者出現(xiàn)新的軟骨損傷。作者得出結(jié)論,即使是手術(shù)后常規(guī)的康復或日?;顒右部赡茉斐绍浌菗p傷,因此建議針對應(yīng)用可吸收縫合錨釘?shù)幕颊?,如果術(shù)后出現(xiàn)持續(xù)疼痛及僵硬,要高度警惕并發(fā)癥的存在。Kelly等[31]報道,1例77歲的肩袖手術(shù)失敗患者,其原因是可吸收縫合錨釘縫線穿孔處的斷裂。McCarty等[32]曾報道一組應(yīng)用PLA內(nèi)植物修復盂唇或肩袖損傷的患者。其中超過50%的患者關(guān)節(jié)內(nèi)發(fā)現(xiàn)有肉眼可見的錨釘崩解殘片。約有84%的患者有巨細胞反應(yīng)。所有患者關(guān)節(jié)內(nèi)均可發(fā)現(xiàn)極化晶體材料。約有70%的患者關(guān)節(jié)鏡下可見Ⅲ~Ⅳ級的軟骨損傷(Outerbridge分級)。
Barber等[17]報道2例應(yīng)用可吸收縫合錨釘?shù)募珀P(guān)節(jié)手術(shù)患者,術(shù)后關(guān)節(jié)出現(xiàn)響聲及疼痛。其中1例患者是可吸收縫合錨釘縫線穿孔處的斷裂,并且殘體對肱骨頭后方的軟骨造成損傷。而另外1例患者也是因為可吸收縫合錨釘降解過程中出現(xiàn)了縫線穿孔處的斷裂,并形成游離體。在第二次關(guān)節(jié)鏡手術(shù)中發(fā)現(xiàn),原來在肩峰下間隙固定肩袖的錨釘在盂肱關(guān)節(jié)內(nèi)形成游離體。分析原因:(1)通過沒有愈合的肩袖裂口進入。(2)通過肩袖間隙進入。(3)肩袖的下表面尚未與肱骨愈合,沒有封閉錨釘,使得錨釘斷裂后得以進入。肩關(guān)節(jié)鏡手術(shù)后的患者出現(xiàn)關(guān)節(jié)內(nèi)游離體,可能來源于錨釘降解形成的殘體或其不可吸收的穿線孔。
需要指出的是,人體其他部位應(yīng)用可吸收縫合錨釘后也有出現(xiàn)類似癥狀的報道。例如Schrumpf等[33]報道1例在腕部應(yīng)用可吸收縫合錨釘?shù)幕颊?,術(shù)后出現(xiàn)異物反應(yīng)及骨質(zhì)溶解。Kundra等[34]報道1例全髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)的患者,在術(shù)中曾應(yīng)用可吸收縫合錨釘修復外展肌附麗處,術(shù)后出現(xiàn)了錨釘周圍骨質(zhì)吸收。而Giannikas等[35]報道1例患者應(yīng)用可吸收縫合錨釘修復指深屈肌腱后出現(xiàn)異物反應(yīng)、骨質(zhì)溶解及手指掌側(cè)皮膚潰瘍等并發(fā)癥。因此關(guān)于可吸收縫合錨釘應(yīng)用后的周圍骨質(zhì)問題尚需進一步探討??傊覀儜?yīng)該相信,隨著科技的進步及研究的深入,新型的可吸收縫合錨釘療效更好、并發(fā)癥更少。例如,應(yīng)用微孔可吸收縫合錨釘治療肩袖損傷患者,可誘導骨長入和提高抗拔出力[36]。所以,可吸收縫合錨釘?shù)膽?yīng)用前景值得期待。
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2014-02-24)
(本文編輯:劉揚)
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徐棟,崔國慶.肩關(guān)節(jié)可吸收縫合錨釘術(shù)后骨質(zhì)溶解研究進展[J/CD].中華肩肘外科電子雜志,2014,2(3):196-199.