生物膜預(yù)防肌腱粘連的研究進(jìn)展

林立功，張 瀾(綜述)，豐 波(審校)

(內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院骨科，內(nèi)蒙古 包頭 014014)

肌腱屬致密結(jié)締組織，由膠原纖維及梭形腱細(xì)胞構(gòu)成，被動(dòng)的負(fù)責(zé)肌肉收縮產(chǎn)生的力量，當(dāng)高負(fù)載或外傷時(shí)容易受到傷害；而在其修復(fù)過(guò)程中粘連難以避免，并造成機(jī)體功能的缺失。預(yù)防肌腱粘連一直是從業(yè)者研究的熱點(diǎn)也是亟待解決的難題。肌腱修復(fù)過(guò)程中存在內(nèi)源性、外源性愈合兩種機(jī)制，外源性愈合伴隨粘連，因此促進(jìn)內(nèi)源性愈合、抑制外源性愈合是防止粘連的關(guān)鍵。隨后學(xué)著以此為指導(dǎo)進(jìn)行了大量的臨床及實(shí)驗(yàn)研究，探索了諸多預(yù)防肌腱粘連的方法，該文對(duì)預(yù)防肌腱粘連的各種生物膜及其防粘連效果進(jìn)行綜述。

1 自體生物膜預(yù)防肌腱粘連

1.1血管 自體血管可作為阻隔屏障降低外源性愈合，且無(wú)排異反應(yīng)。閻道海等[1]將自體大隱靜脈移植重建腱鞘手術(shù)17例，重建腱鞘缺損長(zhǎng)度為2～5 cm，術(shù)后配合早期功能鍛煉，經(jīng)10個(gè)月至4年隨訪，按主動(dòng)活動(dòng)度法評(píng)定療效全部達(dá)優(yōu)。本研究的不足之處在于機(jī)體缺失了一條主要血管，如果是多根肌腱損傷則對(duì)機(jī)體創(chuàng)傷更大，難以應(yīng)用。但在后期的隨訪中未發(fā)現(xiàn)有下肢腫脹、疼痛等不良后果，原因可能是樣本少。Strauch等[2]比較肌腱移植時(shí)腱鞘切開(kāi)后原位縫合和靜脈移植覆蓋腱鞘缺損時(shí)的肌腱滑動(dòng)功能，發(fā)現(xiàn)腱鞘原位縫合和靜脈移植后的模擬屈曲活動(dòng)顯著大于腱鞘切除組，腱周粘連少。

1.2脂肪組織 自體脂肪組織生物相容性好且來(lái)源廣泛，制備簡(jiǎn)單，具有低免疫原性、可吸收性，早期起阻隔作用，后期起潤(rùn)滑作用，故在預(yù)防肌腱粘連中應(yīng)用廣泛。盧全中等[3]將兔自體脂肪組織移植于趾屈肌腱損傷模型腱鞘中行同體后肢對(duì)照實(shí)驗(yàn)，分別于1、2、3、4、6周進(jìn)行大體及粘連性狀觀察，結(jié)果發(fā)現(xiàn)對(duì)照組粘連程度高于實(shí)驗(yàn)組。韓文冬等[4]用2年時(shí)間對(duì)符合研究條件的70例82條指屈肌腱斷裂傷患者分別采用單純縫合術(shù)(36條)和縫合后自體脂肪顆粒純化移植(46條)兩種方法治療行對(duì)照研究，隨訪2～16個(gè)月，用主動(dòng)活動(dòng)度法系統(tǒng)評(píng)定肌腱功能恢復(fù)情況，自體脂肪顆粒純化移植治療46條肌腱優(yōu)良率為86.96%；單純肌腱縫合治療36條肌腱優(yōu)良率為55.56%，兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。在自體脂肪組織移植預(yù)防肌腱粘連中采用顆粒狀脂肪容易成活，因?yàn)橹绢w粒間隙可以使之在血運(yùn)建立前通過(guò)周?chē)M織液、血漿的滲透作用保持活力。孫慶仲等[5]在預(yù)防瘢痕粘連研究中對(duì)移植的脂肪顆粒大小進(jìn)行篩選，經(jīng)光鏡、電鏡觀察發(fā)現(xiàn)直徑2～4 mm的脂肪顆粒在受體內(nèi)成活率最高、液化率最低，被阻隔組織粘連程度最輕，因此在此類(lèi)實(shí)驗(yàn)及臨床應(yīng)用中脂肪顆粒的選取是關(guān)鍵。

1.3腱旁組織 主要是腱鞘的保護(hù)和修復(fù)，腱鞘作為理想的阻隔屏障，能抑制外源性愈合，腱鞘產(chǎn)生的滑液對(duì)肌腱有營(yíng)養(yǎng)作用。然而，Saldana等[6]對(duì)臨床上屈肌腱Ⅱ區(qū)損傷患者的隨訪研究中發(fā)現(xiàn)，腱鞘修復(fù)(42例)與否(48例)術(shù)后手指功能無(wú)明顯差別，原因可能在于術(shù)后及時(shí)、系統(tǒng)的康復(fù)治療。Peterson等[7]在建立雞屈肌腱損傷模型隨機(jī)分組實(shí)驗(yàn)中，一組將雞屈肌腱腱鞘切除、第二組將雞屈肌腱鞘切開(kāi)、第三組將雞屈肌腱鞘切開(kāi)/閉合的，術(shù)后行兩組間生物力學(xué)評(píng)價(jià)，結(jié)果切開(kāi)/閉合組肌鍵滑動(dòng)距離和消耗功基本相同。顧宇彤等[8]臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于無(wú)人區(qū)單純切割傷的雙腱修復(fù)，腱鞘修復(fù)與否肌腱粘連情況無(wú)明顯差別，而對(duì)于無(wú)人區(qū)嚴(yán)重挫傷修復(fù)后，腱鞘切除組肌腱滑動(dòng)功能顯著優(yōu)于腱鞘關(guān)閉組。Bunata等[9]證實(shí)，通過(guò)擴(kuò)大和重建腱鞘可顯著提高肌腱損傷術(shù)后滑動(dòng)功能，其原因可能在于修復(fù)后腱鞘過(guò)于狹窄，肌腱滑動(dòng)受影響；肌腱損傷后必然會(huì)有炎性反應(yīng)、水腫，腫脹的肌腱受壓引起腱鞘缺血、營(yíng)養(yǎng)不足等變化，導(dǎo)致腱鞘破壞不能有效改善術(shù)后肌腱功能。關(guān)于腱鞘是否應(yīng)該修復(fù)仍存在爭(zhēng)論，但是腱鞘抑制外源性愈合的功能為臨床上肌腱粘連提供了啟示，諸多學(xué)者通過(guò)使用各種材料重建腱鞘，既可以肉芽降低組織長(zhǎng)入引起的肌腱粘連，又可避免因腱鞘狹窄導(dǎo)致的肌鍵粘連加重。

1.4筋膜 筋膜具有較大的可拉伸性且表面光滑，1986年Kessler等[10]在雞對(duì)照實(shí)驗(yàn)中，切斷雞第三趾屈肌腱并切除一段腱鞘，縫合后用其大腿闊筋膜重建腱鞘(實(shí)驗(yàn)組)，對(duì)照組切斷并切除一段腱鞘后縫合，結(jié)果發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組肌腱縫合部位粘連較對(duì)照組輕，且增生纖維排列較規(guī)則。鮑衛(wèi)漢等[11]移植兔和犬筋膜預(yù)防自體跟腱撕脫傷模型發(fā)現(xiàn)，自體筋膜移植在無(wú)張力、有張力或持續(xù)彈力牽引下均能成活，且可有效降低肌腱粘連。陳青等[12]用游離筋膜移植包繞肌腱縫合處防止肌腱與周?chē)M織的粘連，臨床修復(fù)12根肌腱效果均滿(mǎn)意。采用自體脂肪組織移植、自體血管筋膜腱鞘再造等方法雖然能在一定程度上預(yù)防肌腱粘連的發(fā)生，但因其操作復(fù)雜，且對(duì)機(jī)體其余部位的損傷較大，近年來(lái)臨床上已很少采用。

2 異體生物膜預(yù)防肌腱粘連

2.1幾丁糖膜 幾丁糖是一種廣泛存在的天然高分子化合物，無(wú)毒性、無(wú)刺激性、無(wú)抗原性、無(wú)熱源性，組織相容性好，可吸收降解。幾丁糖膜的止血、生物屏障、抑制細(xì)胞增殖功能是防粘連的重要機(jī)制。目前單純膜、復(fù)合膜的制作技術(shù)已成熟，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、臨床試驗(yàn)中應(yīng)用廣泛。劉文等[13]進(jìn)行殼聚糖基復(fù)合膜預(yù)防雞趾屈肌腱粘連實(shí)驗(yàn)，采用粘連分度法評(píng)估大體標(biāo)本，結(jié)果表明實(shí)驗(yàn)組分值顯著低于對(duì)照組；實(shí)驗(yàn)組肌腱滑移距離、關(guān)節(jié)屈曲角度、肌腱載荷測(cè)定顯著優(yōu)于對(duì)照組；術(shù)后2、4、6周取材組織學(xué)觀察：實(shí)驗(yàn)組腱內(nèi)成纖維細(xì)胞含量逐漸增多，并逐步轉(zhuǎn)化為腱細(xì)胞，之后成纖維細(xì)胞數(shù)量減少，腱細(xì)胞數(shù)量相對(duì)豐富，且排列規(guī)則；膠原纖維排列不斷趨向規(guī)則，部分膠原纖維不斷演化為腱束。對(duì)照組腱內(nèi)、腱周成纖維細(xì)胞、膠原纖維向腱細(xì)胞、腱束轉(zhuǎn)化，但肌腱纖維束排列很不規(guī)則，歷時(shí)較長(zhǎng)。腱周肉芽組織不斷增生，排列不規(guī)則。劉宇洲等[14]認(rèn)為幾丁糖膜缺點(diǎn)在于膜與機(jī)體黏附性較差，術(shù)中難以固定，縫合強(qiáng)度不足，有輕度的炎性反應(yīng)和異物反映。

2.2聚乳酸膜 具有良好的生物相容性，無(wú)毒、可降解，不影響肌鍵正常的愈合，在體內(nèi)可降解為乳酸，經(jīng)三羧酸循環(huán)轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳，機(jī)體吸收后排出體外。徐海棟等[15]將60例患者(95根肌腱)隨機(jī)分為試驗(yàn)組(聚乳酸膜包裹吻合口)和對(duì)照組(聚乳酸膜不包裹吻合口)各30例，行改良Kessler法縫合，術(shù)后石膏托固定4周，并指導(dǎo)早期功能活動(dòng)。隨訪6個(gè)月后采用主動(dòng)活動(dòng)度法評(píng)定屈肌腱功能，Miller法評(píng)定伸肌腱功能，結(jié)果顯示試驗(yàn)組綜合優(yōu)良率為90%，對(duì)照組為67%，提示聚乳酸膜臨床應(yīng)用便捷，降粘連效果明顯，臨床療效肯定。常文凱等[16]設(shè)計(jì)兔后肢2、3趾屈肌腱斷裂模型，A1組單純縫合，A2組縫合后包裹聚乳酸膜，B1組包繞幾丁糖膜，B2組包繞聚乳酸膜+幾丁糖膜；術(shù)后6、12周顯示粘連程度為B2A2組>B1組>A1組，說(shuō)明聚乳酸膜預(yù)防肌腱粘連的物理屏障較強(qiáng)。費(fèi)起禮等[17]用聚乳酸薄膜在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中取得良好效果，之后的臨床應(yīng)用中損傷肌腱功能得以較好恢復(fù)，認(rèn)為指屈肌鍵斷裂須行修復(fù)的患者均可作為手術(shù)適應(yīng)證，并提出膜的長(zhǎng)度以1.5～2.0 cm為宜。郭效朋等[18]在兔跟腱對(duì)照實(shí)驗(yàn)中研究聚-DL-乳酸可吸收膜厚度對(duì)肌腱愈合的影響，實(shí)驗(yàn)依據(jù)肉眼觀察膜完整性、病理切片、肌腱滑移距離及抗張強(qiáng)度評(píng)估肌腱愈合效果，證實(shí)雙層膜優(yōu)于單層膜。

2.3透明質(zhì)酸鈉膜 透明質(zhì)酸鈉為高分子的氨基多糖，高濃度的透明質(zhì)酸鈉具有優(yōu)良的生物相容性，無(wú)毒、無(wú)抗原性，無(wú)致畸、致癌性，1周后可完全降解，屏障作用形成假鞘降低外源性粘連的形成。Tuncay等[19]將透明質(zhì)酸膜包裹于橫行切斷縫合后的鼠肌腱作為實(shí)驗(yàn)組，對(duì)照組單純縫合肌腱，術(shù)后發(fā)現(xiàn)肌腱粘連程度較對(duì)照組顯著減輕。王呈等[20]選取兔雙下肢比目魚(yú)肌腱外側(cè)頭為實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，?shí)驗(yàn)組透明質(zhì)酸鈉膜包裹肌腱，對(duì)照組注射等量生理鹽水1 mL。結(jié)果顯示,實(shí)驗(yàn)組肌腱與周?chē)M織易分離，滑動(dòng)順利。對(duì)照側(cè)肌腱與周?chē)尺B廣泛，滑動(dòng)受限。透明質(zhì)酸鈉降解快，在體內(nèi)存留時(shí)間較短，往往在肌腱愈合之前已降解，防粘連效果不理想。

2.4人胎羊膜 羊膜來(lái)源廣泛，在預(yù)防粘連、降低瘢痕形成領(lǐng)域研究應(yīng)用較多，在燒傷、整形科已經(jīng)應(yīng)用多年。制備的羊膜也很多，如單純羊膜、膠聯(lián)羊膜、脫細(xì)胞羊膜等。高鳴等[21]設(shè)計(jì)雞雙足第3趾肌腱、腱鞘損傷模型同體實(shí)驗(yàn)，相同方式縫合后右足羊膜包裹缺損腱鞘(A組)，左足單純縫合(B組)，術(shù)后1、2、4、6周取材從肉眼及組織學(xué)觀察、生物力學(xué)方面評(píng)價(jià)肌腱愈合情況。肉眼及組織學(xué)觀察顯示，隨時(shí)間延續(xù)兩組均有假鞘形成，且A組假鞘較B組成熟、光滑；肌腱滑移度前兩周兩組間差別細(xì)微，4、6周時(shí)A組肌腱滑移度均較B組長(zhǎng)；1、2、4、6周B組總屈趾角度均大于A組，說(shuō)明人羊膜修復(fù)雞腱鞘缺損并可有效預(yù)防肌腱粘連。郝鵬等[22]建立雞第2、3、4屈趾深肌腱Ⅱ區(qū)1 cm缺損模型隨機(jī)分為3組，分別用生物衍生肌腱、生物衍生肌腱+脫細(xì)胞羊膜、自體肌腱，改良Kessler縫合修復(fù)缺損。術(shù)后肉眼、組織學(xué)檢查顯示，生物衍生肌腱+脫細(xì)胞羊膜組粘連程度低于另外兩組，修復(fù)處炎性反應(yīng)自體肌腱組<生物衍生肌腱組<生物衍生肌腱+脫細(xì)胞羊膜組，證實(shí)脫細(xì)胞羊膜的屏障作用抑制外源性愈合，有效預(yù)防肌腱粘連。

2.5高分子纖維素 高分子纖維素是派生于纖維素的水溶性高分子物質(zhì)，作為一種防粘連劑應(yīng)用于臨床。張衛(wèi)國(guó)等[23]將高分子纖維素用于雞肌腱粘連預(yù)防的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)肌腱周?chē)叻肿永w維素，術(shù)后3周肌腱內(nèi)外膜細(xì)胞增生明顯并充填于肌腱斷端,肌腱形成完整鞘膜，肌腱與周?chē)M織只有少許纖維條索相連；術(shù)后6周膠原成分增多，肌腱與腱鞘光鏡下結(jié)構(gòu)與正常肌腱結(jié)構(gòu)類(lèi)似。證明局部應(yīng)用高分子纖維素后肌腱愈合良好，表面光滑,與周?chē)苌僬尺B。Temiz等[24]應(yīng)用氧化再生纖維素膜兔后肢肌腱同體對(duì)照實(shí)驗(yàn)28 d后宏觀和組織學(xué)檢查顯示,包裹膜的實(shí)驗(yàn)組肌腱粘連程度低于對(duì)照組。

2.6復(fù)合載藥可降解生物膜 此種膜是將以往在預(yù)防肌腱粘連中顯現(xiàn)出優(yōu)良特性的各種生物膜，改變其性能或?qū)⑵鋸?fù)合，同時(shí)負(fù)載能促進(jìn)肌腱愈合的細(xì)胞因子，并能夠緩慢釋放所富含的生長(zhǎng)因子。

Oryan等[25]將負(fù)載外源性重組堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子膜包裹兔跟腱同體對(duì)照實(shí)驗(yàn)中，從膠原纖維形成、膠原纖維的直徑、纖維密度來(lái)討論，表明此膜有效地保持了損傷肌腱的形態(tài)，提高了損傷肌腱的生物學(xué)特性。王繼宏等[26]將Leghorn雞第三趾屈肌腱擠壓撕脫后隨機(jī)分組：A組縫合后用表皮生長(zhǎng)因子復(fù)合膠原膜包裹，B組用膠原膜包裹，C組單純縫合；4周后取材肉眼觀察結(jié)果顯示，A、B組肌腱粘連輕或無(wú)粘連，C組粘連致密且鈍性分離難；生物力學(xué)測(cè)定：A、B兩組肌腱可滑動(dòng)距離、肌腱總屈曲角度均高于C組，A、B組與C組間關(guān)節(jié)總屈曲角度及肌腱滑動(dòng)距離差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，A組與B組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。電鏡觀察：A組成纖維細(xì)胞少，接近于成熟的腱細(xì)胞；B組成纖維細(xì)胞多，腱周組織未長(zhǎng)入肌腱內(nèi)部；C組成纖維細(xì)胞數(shù)量明顯多于A、B兩組，腱周的成纖維細(xì)胞長(zhǎng)入肌腱內(nèi)部。免疫組織化學(xué)染色后電鏡觀察見(jiàn)A組Ⅰ型膠原居多，說(shuō)明肌腱愈合質(zhì)量佳；C組的Ⅰ型膠原含量也較多，但排列雜亂；B組Ⅲ型膠原為主。實(shí)驗(yàn)表明生長(zhǎng)因子可進(jìn)肌腱內(nèi)源性愈合，可降解膠原膜修復(fù)腱鞘可抑制肌腱外源性愈合，達(dá)到了預(yù)防肌腱粘連的目的。

3 結(jié)語(yǔ)和展望

預(yù)防肌腱粘連的關(guān)鍵在于促進(jìn)內(nèi)源性愈合，抑制外源性愈合。生物膜的屏障作用阻止了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的滲透，影響了內(nèi)源性愈合。理想的生物膜應(yīng)具備以下特點(diǎn)：生物相容性好，無(wú)毒性，富有一定的抗拉力性；特有的微孔結(jié)構(gòu)利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的滲透；可形成假鞘樣結(jié)構(gòu)；負(fù)載并緩慢釋放促進(jìn)肌腱愈合的藥物，且釋藥曲線與肌腱愈合過(guò)程一致。

目前肌腱愈合機(jī)制已明確，因此在肌腱損傷修復(fù)中采用無(wú)創(chuàng)非絞窄性縫合、良好的生物膜包裹肌腱斷端、系統(tǒng)康復(fù)的綜合治療可明顯預(yù)防粘連，最大限度地恢復(fù)肌腱的滑動(dòng)功能，降低患者功能的喪失。隨著肌腱愈合機(jī)制研究的不斷深入，材料科學(xué)的發(fā)展和應(yīng)用，生物膜在預(yù)防肌腱粘連中的缺點(diǎn)必將被克服，預(yù)防粘連更加有效。各種復(fù)合膜及其所含促進(jìn)肌腱愈合的因子，如皮生長(zhǎng)因子、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β、胰島素樣生長(zhǎng)因子、血小板源性生長(zhǎng)因子、堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子等應(yīng)用前景廣闊，良好的臨床療效亦會(huì)不斷顯現(xiàn)[27-28]。

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