Marlex網片在全膝關節置換術后伸肌裝置受損治療中的研究進展

高昭，趙宇昊，何易祥，王文己

(1.蘭州大學第一臨床醫學院，甘肅 蘭州 730000；2.蘭州大學第一醫院骨科，甘肅 蘭州 730000)

伸肌裝置受損是全膝關節置換術后一種少見但又困擾患者和外科醫生的嚴重并發癥，尤其是伴隨感染時，其最終的治療往往是關節融合術或者截肢術。膝關節的伸肌裝置由三個生物力學不同的結構組成：股四頭肌肌腱(提供力量)，髕骨(充當杠桿臂)，髕腱(用作移動裝置)。即使在膝蓋以上和以下沒有其他運動功能的情況下，功能良好的伸肌裝置也能提供步行能力[1-3]。流行病學相關報道顯示，股四頭肌肌腱斷裂是伸肌裝置受損中最不常見的，其在患者中的發生率為0.1%～1.1%；髕腱斷裂或撕脫的發生率0.2%～4.0%[4-7]。大多數伸肌裝置斷裂發生在遠端，因為髕腱是在脛骨結節處斷裂或撕脫。膝關節手術中困難的暴露過程、外翻髕骨和彎曲膝蓋等會導致髕腱撕脫。既往有糖尿病、類風濕性關節炎、人工關節感染、多次手術、較嚴重的關節僵硬、長期使用類固醇和激素、機械性撞擊脛骨或髕骨突出部分等病史的患者，均可能會發生股四頭肌肌腱或髕腱斷裂[6，8]。目前治療全膝關節置換術后伸肌裝置受損的方法主要有：保守治療，單純縫合技術，自體移植物加強技術，同種異體移植物加強技術，Marlex網片等人工合成材料修復技術。保守治療包括石膏固定或支具固定等，治療效果往往不佳。由于肌腱斷裂引起的肌張力過大或肌腱的殘缺壞死，單純縫合治療也不能取得滿意的治療效果。移植物加強技術存在術后伸肌延遲、遠期療效下降、免疫排斥反應、疾病傳播、費用高、再手術率高、失敗率高等不足[9-11]。目前，Marlex網片治療本病取得良好的臨床效果，越來越多的研究者將其應用于臨床。本文就全膝關節術后伸肌裝置受損的解剖及其他易感因素、治療現狀以及Marlex網片治療的優點做一綜述。

1 伸肌裝置受損的解剖及易感因素

膝關節的伸肌裝置由股四頭肌腱、髕骨、髕腱、髕腱鄰近軟組織、脛骨結節等組成。其主要血液供應由膝降動脈、膝上及膝下內側動脈、膝上及膝下外側動脈和脛前動脈的返支組成。在膝關節手術中伸肌裝置的血液供應都可能受到損害[12]。血管受損和缺氧已被認為是肌腱斷裂的危險因素。股四頭肌腱的血管密度可以解釋這種肌腱單元的斷裂模式。Yepes等[13]通過20具成人尸體經股動脈分別用氧化鉛、明膠和水的混合液進行全身動脈灌注，結果確定了一個位于距髕骨上極1～2 cm之間的低血管區。這一發現與文獻報道的股四頭肌腱自發性斷裂的位置相關，表示低血管可能決定股四頭肌腱自發性斷裂的部位。低血管供應會導致組織變性或者炎癥反應，但炎癥和變性不是相互排斥的[14]。伸肌斷裂的其他危險因素包括肥胖、炎性關節炎、糖尿病和甲狀腺功能亢進等，長期使用皮質類固醇或多次注射皮質類固醇的病史也可能增加股四頭肌和髕腱斷裂的風險。目前研究顯示，使用氟喹諾酮類藥物會增加跟腱炎和伸肌斷裂的風險，且風險高于服用頭孢菌素類藥物的患者[15-16]。喹諾酮相關性肌腱病在老年人、非肥胖者及同時使用糖皮質激素的個體中更為明顯。

2 全膝關節置換術后伸肌裝置受損的治療現狀

伸肌裝置受損后保守治療往往是失敗的，因為石膏及支具固定并不能達到伸肌裝置斷裂所要求的絕對患肢固定，并且其可能引起皮膚刺激、淋浴困難、無法監測血栓形成和無法隨著肢體腫脹而變化等問題[17]。大多數單純縫合固定伸肌裝置斷裂的手術報道，其修復結果不能獲得滿意的治療效果[18]。而同種異體移植技術雖然目前應用的比較成熟，但其高昂的費用、取移植物所造成的損傷以及術后伴隨感染風險的增加是不可避免的，并且10年的隨訪發現約1/3的患者會失敗[19-21]。

3 Marlex網片的應用及研究現狀

Marlex網片可以為結締組織的生長提供了一個良好的框架，以及在聚酯細絲周圍形成毛細血管，而沒有肉芽腫或聚酯磨損顆粒的形成，其可以與周圍軟組織相互結合起來[20]。網片無嚴重炎癥反應，最大限度地降低了黏連形成和感染風險，不會引起強烈的異物反應[22]。網片在韌帶修復中應用的主要原因是其傾向于刺激成纖維細胞增殖并形成致密黏連[22-23]。研究證明，成熟的纖維組織可以在12周內完全滲入網狀骨架，與生物材料相比，復合網片在更長的時間內保持了拉伸強度[24]。過度瘢痕形成可能影響預后，但在伸肌裝置受損的情況下，瘢痕組織可增加網片與宿主軟組織的整合，使重建更持久。采用Marlex網片重建全膝關節置換術后伸肌裝置，避免了同種異體移植在可用性、成本和疾病傳播風險方面的限制。該手術方法的治療是可重復性的，成本效益高，具有良好的治療效果，明顯降低了患者的伸肌延遲等并發癥[20，25]。

3.1 Marlex網片的特性及優點 Marlex網片由聚丙烯纖維編織而成，為單層網狀結構，是目前首選的腹壁缺損及腹股溝疝修補材料。作為修補材料，與同期其他任何類型的金屬或生物材料相比，經動物實驗及臨床研究都證實其具有以下優點：(1)柔軟，易耐受彎曲和易折疊性；(2)可隨需要大小進行剪裁；(3)具有明顯刺激纖維組織增生的作用，網孔孔徑大，更利于纖維組織生長穿過，易被結締組織浸潤，能夠早期與組織進行嵌合；(4)異物反應輕微，患者無明顯異物不適感，具有較低的復發率和并發癥發生率。(5)可以耐受感染，即使在膿性感染傷口中肉芽組織仍然可以增殖于網片的網孔內，而不引起網片腐蝕或竇道形成；(6)有更高的抗張強度；(7)耐高溫，可煮沸消毒；(8)價格相對便宜等[24，26-29]。

網片與人體的組織相容性方面，Bhende等[30]通過在小鼠模型中將金黃色葡萄球菌種植在移植物上，認為人工合成的網片在該模型中沒有增加感染。徐海榮等[31]通過從病理學角度也證實了人工網片在體內1年后，網片纖維周圍并沒有大量的炎癥細胞浸潤，具有良好的組織相容性。Hosey等[32]通過對新西蘭大白兔跟腱中植入Marlex網片的研究，證實這種生物合成肌腱復合體非常接近正常跟腱的物理性質。通過使用組織學檢查，網片實際上提供了一個框架或橋梁，用于向內生長正常的、有序的膠原束，非常類似于原始肌腱結構。通過在動物模型中植入Marlex網片，證實其似乎是目前最好的材料之一，具有良好的組織相容性。

在網片的抗張強度和剛度方面，Dora等[24]在兔模型實驗中證實，不同于人體肌腱、豬真皮、豬小腸黏膜下層和自體肌腱等修復材料，網片的抗張強度并沒有隨著時間的推移而下降，其硬度在12周之前無明顯變化，之后反而增加，可能原因是刺激纖維組織增殖并與其形成致密黏連。網片具有良好的抗張強度和剛度，在抗張強度及剛度上明顯優于上述肌腱、真皮等其他修復材料，具有較好的應用前景。

3.2 Marlex網片的臨床應用 自1958年以來，Usher及其他研究人員將Marlex網片用于腹股溝疝、感染的腹壁切口疝、巨大的腹壁疝以及腹壁缺損和腹腔鏡下疝氣的修補，取得了良好的臨床療效，獲得了廣泛的應用。2011年Browne等[33]首次描述了將Marlex網片修補全部膝關節置換術后的伸肌裝置斷裂，并取得了良好的臨床療效。他認為與同種異體移植相比，使用合成網片的潛在好處包括：宿主組織快速結合，保持抗張強度，成本低，沒有疾病傳播的風險，無任何使用合成材料所特有的并發癥。馬云青等[34]在用聚丙烯網片修補人工全膝關節置換術髕腱斷裂的治療中，成功率高達100%，獲得了良好的臨床療效，但由于其病例較少，其療效仍需進一步研究證實。目前，大量生物力學研究結果表明，Marlex網片可能是基于增強機械性能的伸肌裝置修補的首選，具有良好的療效。使用Marlex網片無任何使用合成材料所特有的并發癥，術后疼痛控制滿意，具有廣泛應用的前景。但由于全膝關節置換術后伸肌裝置斷裂的病例較少，修復方式多樣，并未得到廣泛的應用[6，20，35-36]。

3.3 Marlex網片在全膝關節置換術后伸肌裝置受損中的應用分析 在急性股四頭肌腱斷裂中，用Marlex網片來增強肌腱強度的技術是一種可行的選擇。實質上，網狀物作為新的肌腱允許殘余肌腱瘢痕進入網狀物，并且隨著時間的推移手術時間隨之減少(從120 min縮短至90 min)。在應用于111例伸肌裝置受損患者的治療中，其成功率為81.1%，且無明顯的并發癥[35-39]。在全膝關節置換術后運用Marlex網片重建伸肌裝置不僅可以抗感染，而且可以取得良好的臨床療效[38]。

3.4 手術過程及術后處理 Marlex網片因其柔軟、耐受彎曲、易折疊性、大小可變等基本特性，具有優良的抗張強度、剛度以及良好的生物相容性等，可以作為修補材料，增強或修復全部膝關節置換術后伸肌裝置受損的部分。

使用Marlex網片在伸肌裝置受損的具體操作技術：(1)網片準備。在切開之前將25 cm×36 cm的Marlex網片折疊8～10次，并用1條不可吸收的縫線以流動鎖定的方式將其縫合在一起；(2)切開準備。對于Marlex網片重建術，使用無菌止血帶，常規消毒鋪巾，通過髕旁內側入路切開，并根據需要延長近端切口，直到股外側肌和股內側斜肌適當松動；(3)在脛骨的前內側成槽用來接受網狀移植物，將移植物插入脛骨槽并用聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥和帶墊圈的固定螺釘固定；(4)在Marlex網固定在脛骨內之后，用腹部和背部的宿主組織覆蓋網片的遠端；(5)最后用不可吸收的縫線將其縫合于股外側肌和股內側肌的中間，即股外側肌位于深部，Marlex網片位于中部，股內側肌位于頂部，并切除多余的滑膜組織；(6)術后方案。確保患者保持術后固定，并遵循隨后規定的康復方案[25，33，39]。

外固定裝置對使用Marlex網片修補伸肌裝置斷裂的患者術后維持膝關節伸展至關重要，尤其是術后6周內。因伸肌裝置重建后的早期階段，膝關節完全伸展時的固定有利于軟組織愈合和異物融合。無意識的膝關節屈曲或者活動會導致修復伸肌肌肉的拉伸，隨之引起的伸肌延遲或再斷裂。支具通常被用來固定膝關節，但因其固定不穩會導致膝關節彎曲。因使用石膏固定后不能監控手術部位，可能導致皮膚刺激，無法監測靜脈血栓栓塞，并且不能適應腫脹的變化等缺點。這些均難以適用于四肢，作為一種有效替代方法，外固定裝置在最大限度減少缺點的同時兼顧石膏固定以及支具固定兩個方面的優點。外固定裝置消除了對患者不順從導致膝關節屈曲的可能。沒有覆蓋包裹遮擋切口，手術部位很容易被監控。因此，在初次和翻修伸肌裝置中均應考慮使用外固定裝置。它對依從性差的患者額外重要，包括老年患者的無意依從性。外固定裝置在維持術后初期伸膝伸直穩定的同時，只需要對切口和軟組織進行衛生管理[17，36，40]。因此，對Marlex網片修補伸肌裝置的患者，初期使用外固定裝置可以促進肌腱修復，具有良好的治療效果。

4 展 望

Marlex網片因其具有柔軟、耐受彎曲、易折疊等特點，且存在術中可隨需要大小進行剪裁，可明顯刺激纖維組織增生，術后輕微的異物反應，良好的生物學性能以及較低的成本等特性，應用于治療全膝關節置換術后伸肌裝置受損獲得了滿意的臨床療效。但由于全膝關節置換術后伸肌裝置受損的病例較少，修復方式多樣，過往本方法并未得到廣泛應用。隨著研究的深入，目前Marlex網片越來越多地被應用于全膝關節置換術后伸肌裝置損傷的重建中，具有良好的應用前景。