锚固技术在肩袖撕裂修复术中的临床应用

一、 锚固 技术在肩袖撕裂修复术中的临床应用

肩袖撕裂好发于中老年人及上肢运动为主的运动员。肩袖撕裂修复术已在临床广泛开展，并取得了优良的疗效。1989年带线缝合锚钉首次应用于肩袖撕裂修复手术并取得了满意的临床效果。

1.锚钉固定原理　肩袖撕裂缝合锚钉修复的理论源于美国南德克萨斯州农场的地下“沉坠物”支持篱柱的原理。大岩石埋入地下用钢丝稳稳地固定着篱柱。钢丝和地面的夹角称为沉坠角，呈45°。目前临床应用的缝合锚钉即使用了上述设计原理。为了起到有效的固定作用同时减小缝线的张力，目前临床上选择置入缝合锚钉的角度取45°。

2.锚钉的分类及介绍　目前临床常用的商业锚钉从材料上可分为金属锚钉和生物降解可吸收锚钉2种（图4-11）。商业金属锚钉大部分为金属钛锚钉，如Mitek的QuickAnchor、Fastin RC及Linvatec的SuperRevo等；有少部分为不锈钢锚钉，如Linvatec的UltrafixRC、Ultra FixMiniMite系列锚钉等。钛是惰性金属，组织相容性好并提供足够的初始固定强度，但价格昂贵；不锈钢锚钉初始固定强度较大，价格低廉，但组织相容性不如钛锚钉。金属锚钉置入人体后锚钉的位置在X线片上非常清晰。如果锚钉发生移位或进行翻修手术时，外科医生很容易在透视下进行定位并取出。

近年来生物工程的发展较快，越来越多的生物可降解材料开始应用于临床。对生物可降解锚钉来说，必须要求其组织相容性好，锚钉材料及降解产物对组织无毒副作用，能提供比较牢固的初始固定强度，并在一段时间（一般为12周左右）内能维持其固定强度，置入后逐渐在人体内匀速降解吸收，不会有异物残留及发生无菌性炎症，材料便于消毒等。目前生物降解的商业锚钉材料来源大多是聚乳酸（PLA）。PLA因其良好的生物相容性、降解性、无毒被广泛应用于生物医学领域。PLA锚钉置入后降解产物乳酸参加三羧酸循环，生成水和二氧化碳排除体外，一般2年左右被机体完全吸收。其中较为常用的材料是聚消旋乳酸（PDLLA）和聚左旋乳酸（PLLA）。

PLLA结晶度较大，强度大，但降解速度较慢。所以PL-LA锚钉能维持更长时间的固定强度。此类锚钉种类较多，如Mitek的Panalok、Linvatec的BioTwistRC系列、Arthrex的Bio-Corkscrew FT系列等。由于PDLLA是非结晶共聚物，所以比PLLA更容易降解。此类锚钉有Arthrex的Bio-Corkscrew5.0和6.0、Bionx的Duet等。Dejong将金属钛锚钉和PDL-LA锚钉分别置入羊的骨松质内，在第6、12周时取得标本进行生物力学测试。结果证实在相同时间内取材的2种锚钉固定强度之间均无显著性差异，12周内无明显强度丢失。

商业锚钉形状种类不同，其专用置入器械也不一样。从其置入方法来说商业锚钉大致可分为以下4种。

（1）锁定式锚钉：一般多为可降解材料制成，带有线孔。此类锚钉外形相差较大，因公司及锚钉种类不同而异。置入时用特制钻头在置入骨面处行预钻孔，使用特制设备置入锚钉后按其具体使用说明操作，使锚钉卡入预钻孔内而达到锁定目的。如Mitek的Panalok、Linvatec的UltraSorbRC系列、Inion的An-chron等。

（2）预钻式锚钉：此种锚钉有金属钛和可降解材料2种。金属锚钉钉身四周带有金属翼、倒钩或其他特制绞锁装置，部分锚钉尾部有线孔，有的锚钉缝线则通过钉身内部（如Opus的Magnum）。其具体外形及结构因公司及锚钉种类而异。使用前需进行预钻孔，然后使用特制的置入器置入锚钉至预钻孔底部。Mitek的Quick Anchor、Linvatec的Ul-trafixRC、Ultra FixMiniMite等均属此类。此系列的可降解锚钉大部分均带有螺纹或凹槽，一般在尾部或钉身带有线孔。使用前也须进行预钻孔，有的还需要进行攻丝。一般预钻孔的直径要小于锚钉钉芯直径（如5.0 mm：6.5 mm），这样可以增大拔出强度。最后使用各种专用器械置入预钻孔。如Arthrex的Bio-Corkscrew系列、Linvatec的BXS4216等。(https://www.daowen.com)

（3）非预钻加压锚钉：此种商业锚钉大部分为金属钛制成，其周围有螺纹，钉尾有线孔。不需要进行预钻孔或攻丝，使用专用器械直接拧入即可。一般来说锚钉上的螺纹直径与螺芯直径比值越大，拔出强度则越大。由于在拧入骨质的过程中骨质随之被压紧，从而提高了锚钉的拔出强度。此类商业锚钉较多，例如Linvatec的Revo、Mini-Revo及Mitek的Fastin RC等。

（4）伞状软组织锚钉：又称为平头钉，尾部较大，不带缝线，尾部多为可降解材料制成，前面钉身为金属或可降解材料制成并带螺纹。置入后依靠其宽大的尾部固定软组织。例如Arthrex的ParachuteⅡ、Linvatec的BioTwistRC软组织锚钉。

前3种锚钉均带有缝线，而伞状软组织锚钉用尾部直接固定肩袖组织，它不带缝线，避免了繁琐的关节镜下打结，大大简化了手术操作过程。Steve等发现在循环负载试验下，平头锚钉在软组织产生5 mm裂隙时循环次数与带线缝合锚钉无统计学差异（平均31.8 vs 117.0），但在产生10 mm裂隙时平头钉的循环次数远远少于带线缝合锚钉（平均41.2 vs 734.2），具有统计学差异。Anikar等也证实伞状软组织锚钉和普通双股带线缝合锚钉相比，在固定的软组织产生10 mm裂隙时平头锚钉的循环负载次数要明显低于后者，具有统计学差异（平均8.6 vs 83.5）。作者认为虽然伞状软组织锚钉具有以上所述优点，但由于不能提供牢固的固定强度，肩袖撕裂缘与骨面之间产生裂隙影响肩袖愈合，可能会导致术后远期肩袖修复失败。

对于带线缝合锚钉而言，缝线的强度非常重要，所以目前商业带线缝合锚钉所使用的缝线大多为不可吸收编织缝线，成分为聚乙二醇纤维。使用较多的是美国强生公司所生产的2号、5号Ethibond不可吸收编织线，以及Arthrex的2号、5号Fiberwire编织线。每根2号Ethibond缝线平均断裂负荷约为91.7 N，Arthrex的2号、5号Fiberwire编织线，其平均断裂负荷为187.9 N、482.7 N。其他缝线还有Mitek的2号Panacryl编织线，其平均断裂负荷为99.2 N。Ian认为由于2号Ethibond编织线的最大负荷要<2号Fiberwire编织线，建议缝合锚钉使用2号Fiberwire编织线以减少术后发生缝线断裂的风险。由于传统的带线缝合锚钉一般只带1根缝线，Ani-kar等试验证实单根缝线锚钉和双缝线锚钉相比，固定软组织后在循环负载试验条件下产生10 mm裂隙时的循环次数具有统计学差异（平均31.5 vs 83.5）。由于单根缝线可能无法提供足够的初始固定强度，目前商业锚钉大部分均带2根缝线，这样不但保证了足够的固定强度而且还能起到“双保险”的作用，即防止1根缝线断裂后导致缝合的失败，此外，由于多了1根缝线，肩袖修复手术时给软组织提供了一个附加的固定点，进一步加强了缝合的安全性。

锚钉置入人体后，由于手术操作或术后功能锻炼不当等原因可能会发生锚钉固定失败，其结果大致可分为：锚钉脱出、缝线断裂、锚钉毁损3种。而缝线在锚钉线孔处的断裂、锚钉线孔的毁损及缝线的强度则是公认的弱点所在。Bar-ber等经研究证实目前大部分商业锚钉最大强度负荷（139～616 N）均大于其所带缝线的最大负荷（81.6～482.7 N）。

锚钉材料不同其失败方式也有差异，Barber发现试验中可降解锚钉的常见失败方式为线孔毁损（69例）和锚钉脱出（53例）；而金属钛锚钉的常见失败方式为缝线断裂（85例）和锚钉脱出（25例），未发现有线孔毁损。Ian也认为在循环负载条件下，可降解锚钉和金属锚钉相比更容易发生缝线切割导致锚钉毁损，金属锚钉的线孔则会切割缝线导致其断裂。锚钉置入处骨质密度曾被认为是决定锚钉最大负荷的重要因素之一，但试验证明骨质密度和锚钉最大负荷以及失败方式之间没有明显联系。

3.锚钉的临床应用　锚钉多用于关节镜下手术修复肩袖撕裂，有人认为由于传统的骨隧道法修复肩袖撕裂有可能由于缝线对隧道的切割导致失败。相比之下使用缝合锚钉修复肩袖更快、更安全，能达到较好的远期效果。不少医生在进行小切口肩袖撕裂修复手术时也倾向于使用锚钉（图4-12）。

关节镜下打结固定肩袖组织的一个技术难点便是穿线和打结的烦琐。Thal2001年第1次报道了关于无结锚钉的结构原理及使用方法，并提出此种锚钉的固定强度要优于传统锚钉。Burkhart等2003年报道了一种改进后的利用“缠绕锁定”的无结可降解锚钉，即将缝线穿过锚钉顶端后固定肩袖，再将缝线缠绕在锚钉钉身的凹槽中，最后将锚钉置入预钻孔中。利用缝线和骨壁之间摩擦力达到锚钉在骨凹槽中的固定。其初始固定强度大于传统锚钉12%（137.2 Nvs 123.0 N）。无结锚钉完全抛弃了镜下打结操作，大大简化了手术操作步骤，缩短了手术时间。目前多个公司推出了各种不同类型的无结锚钉，各种无结锚钉的初始强度不尽相同。已有报道证实一些无结锚钉和传统锚钉相比虽然初始固定强度相差不大甚至要好于传统锚钉，但在50 N的循环负载条件下循环25个周期以后，使用无结锚钉固定的软组织和骨面之间产生的裂隙宽度要明显大于传统锚钉（2.4 mm vs 3.8 mm），具有统计学差异。而软组织和骨面的裂隙过大将直接导致肩袖修复的失败。

Wilson于2002年报道了对65例肩袖全层撕裂的患者进行关节镜下肩袖修复手术随访2～14年的临床结果。65例全部使用缝合锚钉进行固定。结果显示47例（72%）优（UCLA评分34～35分），12例（19%）良（UCLA评分21～27分），2例（3%）可（UCLA评分21～27分），4例（6%）差（UCLA评分0～20分）。作者认为关节镜下使用缝合锚钉进行肩袖修复的临床效果完全可以和开放修复手术相媲美，但关节镜下手术操作技术要求较高而且培训周期相对较长。Wolf等于2004年报道了104例肩袖撕裂病例进行关节镜下肩袖撕裂修复，术后4～10年的随访结果。其中96例获得随访， UCLA评分平均为32分，94%为优，术后96%的病例表示满意。作者认为使用缝合锚钉修复肩袖撕裂的临床效果和传统开放手术骨隧道缝合相比，关节镜下手术能清楚评估损伤的解剖结构并减少术中肩袖周围软组织的医源性创伤。Eduard等报道了30例肩袖撕裂开放手术修复和66例肩袖撕裂关节镜下缝合锚钉修复的病例，术后长达15～40个月的随访结果。关节镜下锚钉修复组病例术后疼痛减轻程度（VAS评分）要优于开放手术组，两者相比具有统计学差异。在主观满意程度上关节镜组普遍要好于开放手术组，但两者不具有统计学差异。作者最后认为不管是在术后疼痛减轻方面还是在功能的恢复上来说，关节镜下锚钉固定治疗肩袖撕裂都要优于开放手术。

4.存在的问题　肩袖撕裂修复手术使用锚钉进行固定已成为常规操作并在不断发展。随着手术例数的增多及随访时间的延长，锚钉所引起的一系列问题已开始浮出水面。金属锚钉会永久停留在患者骨质内，由于是异物，会引起锚钉周围骨融解、锚钉外露，导致关节软骨损伤、滑膜炎，甚至曾经有金属钛锚钉从肩关节迁移到肺、锁骨下动脉、椎管内的灾难性并发症的报道。并且由于置入金属锚钉后会导致局部骨缺损，不利于远期翻修手术的进行。对于可降解锚钉目前存在争议的是究竟其降解过程中会不会对锚钉的固定强度产生影响，并且如果锚钉降解是否会导致其松动移位，可降解锚钉在降解过程中发生炎症反应及锚钉毁损的病例也有报道。

相比之下，同种异体骨锚钉似乎是个很不错的选择。同种异体骨锚钉是近年来报道的另一种锚钉，使用同种异体骨皮质加工制成，可提供牢固的初始固定强度，术后逐渐与宿主骨质结合，如SmithNephew的Phoenix 5.0同种异体骨锚钉等。Peter等报道了使用特制的同种异体骨锚钉对59例肩袖撕裂病例进行修复手术术后平均1年随访结果。未发现有锚钉脱出、松动、液化、排斥反应等并发症的发生，术后X线片及MRI显示，锚钉在置入后3个月开始与宿主骨质结合，术后6个月内均能完全与周围骨质结合。但目前对同种异体骨锚钉的基础及临床研究相对偏少，锚钉种类有限，还未广泛用于临床。以上一切问题均有待解决。