半月板損傷修復技術研究進展

張晨，楊自權

(1.山西醫科大學，山西 太原 030001；2.山西醫科大學第二醫院骨科，山西 太原 030001)

半月板損傷修復技術研究進展

張晨1，楊自權2*

(1.山西醫科大學，山西 太原 030001；2.山西醫科大學第二醫院骨科，山西 太原 030001)

半月板損傷是膝關節最常見的運動損傷。膝關節半月板的功能主要在于提高關節間匹配程度，增加接觸面積從而減少載荷壓力，其他功能主要包括加強關節穩定、提供本體感覺、關節潤滑以及對關節軟骨的營養作用。傳統的半月板損傷治療主要是半月板部分或全部切除，而越來越多的證據表明這樣會明顯加劇膝關節退變。無論退行性損傷還是急性運動損傷，現在多主張采用盡可能保留半月板的修復方式，預防膝關節發生過早退行性改變。

1 半月板的結構特點

膝關節內外側半月板是“月牙形”軟骨結構，截面為三角楔形，其中外側半月板覆蓋外側脛骨平臺的80%～85%，而內側半月板覆蓋比例較小約為內側脛骨平臺的60%～65%。正常的半月板是由膠原(Ⅰ型膠原90%～95%)、纖維軟骨、蛋白多糖、彈性蛋白和水組成的纖維軟骨結構，其環狀平行排列的周緣部分提供了重要的半月板生物學功能[1]。

掌握半月板的血液供應特點能夠讓骨科醫師更好把握半月板愈合與修復成功的機會。已有研究表明半月板血供僅為其外周的25%～30%，由此進一步將半月板分為紅區(R-R)、紅白區(R-W)、白區(W-W)三部分，紅區及紅白區有非常好或潛在較好的愈合能力，而白區則被認為幾乎沒有愈合能力。

2 半月板損傷治療演變

1885年Annadale開展了世界上第1 例開放式半月板切除術，術后患者疼痛和交鎖癥狀緩解并取得滿意療效。隨后逐步有人提出質疑，1948年Fairbank獲得了半月板切除術后最終將導致骨關節炎發生的影像學證據[2]。1962年日本的渡邊正毅首次報道了關節鏡下半月板部分切除術的成功實施。該術式微創、低風險以及功能恢復快使其成為近代運動醫學經典術式并開展至今，但很快也有學者指出鏡下半月板部分切除仍然與膝關節退變發生率增高明顯關聯[3]。

半月板依靠其獨特的結構特點完美承擔了傳遞負荷的角色，大約體重的50%負荷通過半月板傳遞擴展，當膝關節屈曲至90°時這一比例將提至85%[4]。半月板同樣有助于膝關節穩定，特別是對有前交叉韌帶損傷病例中，內側半月板后角對維持膝關節前抽屜穩定性有明確輔助作用。半月板全切除后將減少膝關節接觸面積的75%，同時帶來的是關節內局部接觸面壓強增加超過200%[5]，壓強增加幅度與半月板切除的面積相關。增高的壓力導致關節軟骨和軟骨下骨發生相應生化改變，隨著時間累積將不可避免地導致骨關節炎，于是現如今骨科醫師會越來越多地嘗試盡可能保留半月板的手術方法，各類關節鏡下半月板修復技術應運而生。

3 半月板修復術的適應證

詳細了解患者的病史(主要是受傷機制)，結合癥狀和體征可初步考慮半月板損傷，然后通過行膝關節MRI進一步作出初步診斷。MRI對半月板損傷具備較高靈敏與特異性，不但可以幫助明確損傷的位置和形態，還可以了解半月板實質變性和膝關節其他組織損傷情況。從半月板損傷的癥狀來看，半月板修復術的適應證為持續的膝關節運動性疼痛，可伴有關節交鎖、彈響和牽張感；從半月板的損傷形態來看，半月板修復術的最佳適應對象為位于有良好血供的半月板“紅區”的縱行撕裂。但隨著修復技術的不斷更新，其適應證也在擴展，位于紅白交界區和相對復雜型撕裂類型仍可進行修復并獲得滿意療效。在此需提出以下幾類半月板損傷不適合行縫合修復手術：嚴重的半月板變性伴撕裂，盤狀半月板水平撕裂，合并前交叉韌帶損傷等不穩定膝關節而未予處置的半月板撕裂。

4 半月板修復技術

半月板修復技術主要包括開放式和關節鏡下半月板修復技術。其中開放式手術因較多弊端而很少使用故不作贅述。關節鏡下半月板修復又分為內-外、外-內和全內修復技術。在進行半月板修復術之前需將松動游離以及喪失活性的損傷碎片徹底清除，并用刨削器打磨修理半月板撕裂邊緣進行“切新”。另外適當行一些輔助技術如滑膜清理、半月板鉆孔以及局部添加纖維蛋白凝塊可以刺激局部出血和促進炎癥介質釋放，有利于半月板的愈合。

4.1 內-外技術(Inside-out) 關節鏡下由內向外半月板縫合技術依靠兩端連接有可彎曲針的套管和不可吸收縫線來完成，在關節鏡下將縫線穿過半月板并穿出關節囊，并在關節囊外做小切口進行打結，小切口的意義在于一方面保證縫合張力，另一方面使重要血管神經得以直視分離保護。在膝關節后內側操作需避免隱神經損傷，后外側操作需注意腓總神經的保護[6]。這種技術適用于各種部位半月板撕裂，并能同時滿足水平和垂直褥式的縫合要求。

4.2 外-內技術(Outside-in) 關節鏡下由外向內半月板縫合技術是利用硬膜穿刺針將縫線導入膝關節，使用“套圈”方法將穿過半月板撕裂斷端的縫線再引出關節囊打結。該技術主要只適用于半月板的縱向撕裂，尤其是關節鏡觀察受限的前角損傷。

4.3 全內技術(All inside) 關節鏡下半月板全內修復技術是當今該領域的熱點，新技術不斷涌現并獲得滿意療效。主要的修復裝置分為半月板釘箭、縫線和新型組合裝置。所有全內技術裝置進一步減少創傷，減少了血管神經損傷的風險，可實現降解或包含可降解成分，盡可能避免對關節軟骨的磨損[7]。雖然有部分裝置被認為在生物力學方面表現較差，但總體來說新型裝置的肯定療效已獲得全面認可[8]。以下簡要介紹幾種獲得較高認可度的全內縫合技術裝置。

4.3.1 半月板箭 最早設計并獲得廣泛應用的半月板全內修復裝置，1988年Miller首先報道了半月板箭修復半月板撕裂的實驗研究，其采用的是自身增強型生物可降解材料[6]。其后在生物材料不斷發展的同時，半月板箭發生了從第一代到第二代的進步，即由傳統半月板螺釘和箭頭轉變為無頭螺釘和箭頭，從而減少對關節軟骨的磨損。國內學者陳堅等[9]采用新型半月板箭技術固定半月板損傷，獲得了滿意療效。最近的相關研究報道了半月板箭固定半月板撕裂在機械強度上遜于縫合修復[10]。半月板箭主要適用于位于半月板紅區和紅白區的縱向撕裂，而對于已明顯退變的半月板手術失敗率較高。

4.3.2 自適應半月板修復裝置 主要介紹兩種代表性新型組合裝置，快速鎖定裝置(RapidLoc)和快速固定裝置(Fast-Fix)。RapidLoc是一根2號“愛惜康”可吸收縫線連接一個2.5 mm×0.25 mm×4.5 mm頂帽和一個1.5 mm×5.0 mm多聚左旋乳酸定位錨，在半月板撕裂端用針穿入定位錨，拉緊可滑動結固定后定位錨和頂帽閉合半月板撕裂間隙。Barber等[11]對RapidLoc治療半月板撕裂進行了病例分析，結果顯示修復成功率為87.5%，常見的不良反應是裝置鎖入時發生斷線以及股骨內側髁軟骨剝脫。Billante等[12]在利用RapidLoc修復半月板的同時行前交叉韌帶重建，同樣達到86.8%的手術成功率。另一種代表性自適應半月板修復裝置Fast-Fix由一根帶有預置滑動結的0號不可吸收聚酯線連接2個多聚左旋乳酸或聚縮醛樹脂縫合錨(5 mm)組合而成，用縫合器將預置的縫合錨分別穿過斷端兩端并達半月板外緣固定，推結剪線器拉緊結并剪線。Haas等[13]應用Fast-Fix治療半月板損傷研究，手術成功率高達86%(完全恢復73%，接近正常13%，失效14%)。Kocabey等[14]提出可提供垂直褥式縫合的Fast-Fix強度優于RapidLoc，二者強度均優于僅提供水平褥式縫合的其他快速固定裝置。簡單總結學者的經驗，RapidLoc和Fast-Fix均適用于位于半月板后角和體部的半月板相對簡單撕裂，做縫合前需提前估測半月板撕裂至外緣的距離，清理無保留價值的半月板，縫合時動作輕柔，打結需松緊適當，并需經驗豐富的專科醫師操作以保證其最佳療效。

5 半月板修復增強技術

可靠的半月板縫合固定技術是保證半月板愈合的基礎，同時學界也不斷在尋求提高半月板術后愈合率的輔助方法。富血小板凝膠就是一種理論上有利于半月板愈合的材料，其內含有高濃度的各類生長因子，這些生長因子可以促進膠原和血管再生，尤其對于缺乏或沒有血供的半月板撕裂有一定意義。近期Pujol等[15]隨訪研究發現，對半月板水平撕裂至缺血區的年輕患者進行開放式手術修復，局部加用PRP的半月板損傷愈合率得到提高。還有一些生物粘合劑的研發，如Ayan等[16]研究了氰丙烯酸丁酯凝膠在半月板撕裂修復中的生物力學效果，結果示其具有較高強度及安全性并主張進一步行體內研究。除此之外還有包括局部機械銼新和半月板鉆孔等輔助技術，同樣可以提高半月板愈合率水平[17]。

6 半月板修復技術展望

隨著現代醫學對半月板微觀解剖結構的深入研究，以及對半月板愈合過程中細胞和組織愈合過程的了解，已經產生很多顯著提高半月板愈合率的外科新技術。半月板置換術在臨床開展已有較長時間，但仍在實現半月板周緣再血管化和自體細胞增殖代謝等領域尋求突破。改進的組織工程技術可能提高半月板損傷的遠期療效，能夠分化為成軟骨細胞的多能間充質干細胞結合多孔的膠原蛋白支架材料可以促進半月板愈合[18]。近年來半月板損傷生物粘合劑的使用產生了諸如纖維軟骨增殖、遷移、基質生成以及組織修復的體外融合等可喜的結果[19-20]。利用組織特異性的生物粘合劑結合間充質干細胞，并利用3D打印技術定制個體化半月板材料支架，為那些位于無血供區的嚴重半月板損傷提供了極具潛力的治療方案[21]。目前的體外研究主要集中在改變半月板損傷愈合的局部微環境，通過調節修復部位的相關合成及分解生長因子的濃度，從而提高半月板的愈合能力，但是這方面的研究還有待進一步完善[22]。

半月板損傷治療的理念從一個多世紀前的完全切除，發展為關節鏡下部分切除，再到后來層出不窮的鏡下半月板修復裝置，已悄然發生顛覆性轉變。積極掌握半月板修復技術和投入相關科學研究，為病患盡可能挽救半月板功能以提高生活質量和運動要求，成為新一代骨科醫師面臨的巨大挑戰和機遇。

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2014-12-10

張晨(1988- )，男，研究生在讀，山西醫科大學，030001。

*本文通訊作者：楊自權