许东浩
(天津市第一中心医院骨科,天津 300192)
富含血小板血浆在足踝外科领域的临床应用
许东浩
(天津市第一中心医院骨科,天津300192)
富含血小板血浆(platelet-rich plasma,PRP)作为一种新的生物血液制剂,迄今已经在医疗领域范围内得到了广泛的使用[1],由于其抗感染及组织再生能力,主要应用于促进软组织和骨组织的再生以及治疗骨折的并发症,如感染、骨不连的治疗。PRP是从全血中提取出来的血小板浓缩液,其血小板浓度是正常血浆的8倍,这些血小板中含有α颗粒,可释放用于组织修复的生长因子,包括转化生长因子β(Transforming growth factor beta,TGF-β)、血小板源性生长因子(Platelet derived growth factor,PDGF)、胰岛素样生长因子-I(insulin-like growth factors,IGF-I)、成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor,FGF)、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)及肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor,HGF)[2]。这些生长因子之间的相互联系以及在目标蛋白上的表面受体激活了细胞内信号通路,诱导蛋白的再生过程。同时PRP也包含了诸如纤维蛋白、纤维连接蛋白、黏连蛋白和凝血酶致敏蛋白等,它们的作用是连接细胞,对成骨细胞、成纤维细胞核上皮细胞的迁徙有重要作用。这表明包括生长因子在内的血小板浓聚物激活了不同的细胞参与组织修复,从而促进软组织和骨的再生[3]。根据文献报道,临床上第一次应用PRP是1987年,Ferrari等[4]报道了心脏外科术中将PRP作为一种附加成分用于自体血回输。直到20世纪90年代,PRP才开始在其他外科手术中广泛的应用,主要是口腔科及骨科手术方面的应用。近年来,PRP由于其富含各种生长因子,促进组织修复的特点而在足踝外科领域得到了广泛的应用,包括肌腱韧带损伤的治疗、软骨损伤的修复、皮肤软组织溃疡的治疗以及促进骨折愈合等方面。在足踝外科领域,PRP的应用也多有报道[5-6]。本文通过对PRP相关文献的系统复习来探讨其在足踝外科领域的应用前景及适应证。
PRP被定义为从全血中提取出来的血小板浓缩液,其血小板含量为正常血液中血小板含量的8倍多。首先报道PRP的开发和应用是在20世纪90年代,后继研究发现PRP具有促进骨质的成形能力以及抗炎、抗菌作用[7]。血小板除了凝血功能外,在创伤愈合和骨愈合中也起着至关重要的作用。血小板内含有α颗粒,激活后可释放大量生长因子。PRP作用于骨及软组织损伤部位,经激活后释放大量生长因子,这些生长因子在损伤部位促进细胞迁移和分化,从而实现骨及软组织的修复过程。这些生长因子的相互联系十分复杂,对不同的组织有不同的作用。所以,决定PRP生物学特性的决定因子仍然未知,对其临床作用的机理也相对认识不足。
富含血小板血浆源自自身外周静脉血,经离心、分离及浓缩等步骤制得。离心的时间、转速及次数根据不同临床需要有所不同,其血小板浓度差异较大。袁霆等[8]比较了四种不同方法制备PRP的结果。目前认为两次离心法是较好的选择。在制备PRP时先应用采血针和50 mL注射器从人体静脉抽取所需容量的血液,第一次离心完毕后,容器中离心产物由底部至顶部通常分为3层,最下层为红层,充满红细胞;中间层为白层,包括白细胞和炎性细胞因子;顶层为黄层,充满血浆。将底层红细胞层弃之,收集中间层和顶层再次离心。第二次离心完毕后,顶层的血浆上清液弃之,保留底层即为PRP。有学者认为每10 mL外周静脉血可以获得1 mL的PRP[9],在离心之前,需要根据临床所需PRP来评估所取外周静脉血的容量。PRP需要被激活才能使其中的血小板释放生长因子,激活剂通常为氯化钙及凝血酶[4]。经激活的PRP可以直接注射于损伤部位,或者应用喷枪喷涂于创面处。
3.1跟腱断裂由于不同年龄组的较大发病率,跟腱疾病为PRP在临床上最常见的适应证。Sánchez等[10]在2007年首先发表了一项对于跟腱断裂缝合术中应用PRP的回顾性研究。他们对比了6 例单纯接受跟腱缝合术与6 例术中应用PRP患者的术后恢复时间、踝关节术后活动度、恢复日常活动及恢复体育训练所需的康复时间,其结果表明应用PRP组在评定结果中具有更好表现。长期跟腱超声检查随访证明两组患者跟腱愈合区域截面面积增大,术中应用PRP组患者跟腱愈合区域增大的面积明显高于单纯手术组。
2011年由Schepull等报道了一组应用PRP辅助治疗跟腱断裂的随机对照病例[11],30名需手术治疗的跟腱断裂患者被随机分成单纯手术缝合组和术中应用PRP组。他们从生物力学测试和临床功能评分两方面对两组患者进行了52周的术后随访,结果表明在生物力学测定方面两组患者没有明显统计学差异,术中应用PRP组患者的功能评分明显低于单纯手术组。Schepull等得出结论,PRP作为一种跟腱缝合术的辅助治疗措施,在跟腱愈合过程中不但没有临床促进效果,而且可能是一种不利于跟腱愈合的辅助治疗手段。
Filardo等[12]通过对1 例跟腱部分断裂患者的个案报道来描述了PRP在跟腱断裂保守治疗方面的应用。在他们的报道中,一名34 岁跟腱部分断裂的篮球运动员在伤后6 d接受了3次注射量为每周每次5 mL的经皮跟腱内PRP注射。患者于伤后64 d能耐受日常训练,伤后75 d能完全耐受职业比赛。治疗前后的MRI和超声检查结果在肌腱完整性和组织结构方面均证明了PRP注射治疗的有效性。
3.2慢性跟腱炎关于PRP慢性跟腱炎的治疗作用,de Vos等[13]报道了一项随机双盲对照研究,他们将54 例慢性跟腱炎患者随机分为两组,实验组给予PRP经皮跟腱内注射,对照组给予生理盐水注射,治疗后随访结果表明两组患者在预后没有明显统计学差异。1年后跟腱超声随访证明,在跟腱新生血管、跟腱前后径及腱性结构整体表现方面两组患者也没有明显统计学差异[14]。Gaweda等对PRP治疗慢性跟腱炎进行了前瞻性研究[15],15名受试患者在PRP治疗后随访18个月,无论从疼痛评分还是超声辅助检查方面,症状都得到了改善。Finoff和Owens[16-17]通过对超声引导下跟腱内注射PRP治疗慢性跟腱炎的研究证实了PRP的临床有效性,接受PRP治疗的患者在治疗前后功能评分、疼痛评分以及功能恢复方面都有显著的提高。Monto[18]最近对30名慢性跟腱炎患者PRP治疗后的随访研究表明,无论在功能评分还是在临床影像学表现上都证实了PRP在治疗慢性跟腱炎方面有肯定的临床疗效。Guelfi等[19]对单次注射PRP治疗跟腱炎的患者进行了平均长达50.1个月的长时间随访,其结果证明单次注射PRP治疗跟腱炎是一种安全有效的疗法。
3.3距骨软骨病变2012年Mei-Dan等[20]对于PRP在距骨软骨病变保守治疗中的应用进行了一项临床对比研究,30名距骨软骨病变的患者被分成两组,分别接受透明质酸和PRP注射治疗3周,28周后随访表明PRP对于功能恢复和疼痛治疗具有明显的效果。Giannini等检验了手术治疗距骨软骨病变过程中PRP的临床疗效[21]。在其研究中,48名距骨软骨损伤的患者随机分为两组,一组在接受踝关节镜治疗术中应用自体骨髓间充质干细胞和PRP覆盖修复病变区域,另一组应用自体骨髓间充质干细胞和胶原粉末或透明质酸薄膜覆盖。术后随访表明应用PRP治疗的患者踝关节AOFAS评分显著提高,大于75%的患者在术后11个月随访中能进行日常体育活动。同时Giannini等还发现病变面积大于3 cm2时,PRP治疗效果欠佳。近期Görmeli等[22]对比PRP和透明质酸在治疗距骨软骨损伤方面的疗效,通过一项前瞻性随机双盲实验证实PRP在治疗距骨软骨损伤方面和透明质酸注射同样能提高临床疗效,由于PRP的单次注射就能对距骨软骨损伤产生更好的疗效,所以推荐PRP注射为初期首选疗法。在PRP注射结合关节镜微骨折术治疗距骨软骨损伤方面,Guney等[23]通过对35名患者平均16.2个月的随访证实,PRP结合关节镜微骨折手术能保证短中期良好的疗效,其远期疗效还需进一步观察。
3.4足底筋膜炎Barrett和Erredge对应用PRP治疗足底筋膜炎的效果进行了研究[24],对于保守治疗3~6个月无效的足底筋膜炎患者进行疼痛部位PRP注射治疗,在治疗前后进行软组织超声检查,发现足底筋膜厚度在注射治疗后明显减低。9名患者中,有6名患者在治疗2个月后症状完全消失,1年后77.9%的患者没有再发症状。Aksahin等分别应用PRP和皮质类固醇治疗足底筋膜炎[25]。这项随机双盲研究表明,这两种方法对治疗足底筋膜炎均具有良好的临床疗效,而且二者无显著统计学差异。考虑到皮质类固醇药物治疗的潜在风险,PRP可以作为优先考虑的治疗方案。Ragab和Othman[26]报道了25 例足底筋膜炎患者接受PRP经皮注射治疗后10个月随访的临床疗效。所有随访患者在疼痛缓解程度和功能恢复程度方面具有显著提高,90%的患者在治疗后2周对疗效非常满意。2014年,Monto[27]报道了一项证据水平为Ⅰ级的前瞻性随机对照实验,相比可的松注射,PRP注射治疗慢性足底筋膜炎具有更好的疗效,在抑制疼痛方面效果更加持久。在近期一项包括50名慢性足底筋膜炎患者的研究中,Say等[28]对比了PRP和皮质类固醇类药物对慢性足底筋膜炎的疗效,且结果表明PRP在缓解疼痛及恢复患足功能方面相比于皮质类固醇类药物具有更好的疗效。
3.5踝关节置换在踝关节置换手术中,下胫腓关节的融合对于关节置换术后假体稳定性至关重要,不稳定的下胫腓关节融合术后假体移位风险会提高8.5倍。Barrow和Pomery对踝关节置换术中应用PRP增强下胫腓关节融合率进行了临床研究[29]。20名接受踝关节置换的患者在术中给予2 枚皮质骨螺钉加压固定下胫腓关节,胫腓骨融合面局部应用PRP。在术后6个月时,下胫腓关节融合率达到100%,并且无假体松动报道。对比以往患者的随访,应用PRP患者术后6个月的下胫腓融合率(100%)明显高于单纯应用皮质骨螺钉固定患者的融合率(60%)。Coetzee等[30]对于66 例踝关节置换患者的随访研究更进一步证实了PRP在提高下胫腓关节融合率方面的优势。术中应用PRP患者在术后8周和12周的下胫腓关节融合率明显高于未应用PRP的对照组,应用PRP组的不愈合及延迟愈合率为9%,而对照组为27%。
作为一种新的生物血液制剂,PRP在足踝外科领域的临床实践中得到越来越广泛的应用,包括作为手术过程辅助治疗方法,还是作为足踝外科疾患的保守治疗措施。虽然国内外学者对PRP进行了大量的基础和临床试验,但PRP在足踝外科领域的绝对及相对适应证还没有得到明确。对于PRP在跟腱修复方面,Sánchez等[10]的研究设计缺少随机性,而且患者数目仅有6人,虽然他们对于PRP在跟腱修复方面持有乐观的态度,但是还不能由此来确定PRP在跟腱修复方面的绝对有效。而Schepull等[11]通过随机对照研究得出,应用PRP组和对照组无论在临床效果还是在生物力学方面均不具有显著统计学差异,因此,跟腱断裂修复还不能作为PRP的绝对适应证。Gaweda、Finoff、Owens和Monto[15-18]应用超声、MRI及临床功能评分证实了PRP保守治疗慢性跟腱炎的肯定疗效,而de Vos等[13]证实接受PRP治疗和接受生理盐水注射治疗的慢性跟腱炎患者预后没有明显统计学差异。基于受试患者对于临床功能评分和疼痛评分的主观性以及单次注射PRP的治疗过程,可以肯定PRP局部注射对于保守治疗慢性跟腱炎的临床疗效。通过PRP治疗距骨软骨病变的临床研究[20-21]可以得出其短期良好的临床疗效,对于长期疗效还有待更长时间的临床随访。在PRP治疗足底筋膜炎的研究中,Aksahin等[25]的随机双盲研究表明对于治疗足底筋膜炎,PRP和皮质类固醇药物均具有良好的临床疗效,且二者无显著统计学差异,相对于皮质类固醇药物治疗的潜在风险,PRP可以作为优先考虑的治疗方案。有些学者[24-28]肯定了PRP的中远期疗效,因此可以将PRP作为保守治疗无效的足底筋膜炎的首选疗法。在两项应用PRP作为生物粘合剂来增强踝关节置换术后下胫腓关节愈合率的研究[29-30]中,证实了PRP的应用对于踝关节置换术后假体稳定性的促进作用,但是这两项临床研究均不是随机对照,而且仅与历史病例进行了临床对比。因此,PRP在踝关节置换术中能否作为增加假体稳定性的辅助手段还需更多的临床研究。
虽然PRP作为一个全新的生物血液制剂被越来越多的用于骨踝外科疾患的治疗,然而在足踝外科领域制备PRP过程中,标准离心次数、离心时间及离心力还没有统一的标准。现今对于PRP在足踝外科方面的适应证仍不明确,通过复习相关文献,可以得出PRP在治疗急性跟腱断裂和增加踝关节置换术后稳定性方面的疗效还需进一步临床观察。在治疗慢性跟腱炎、慢性足底筋膜炎以及距骨软骨损伤方面,PRP的近期乃至中远期疗效得到肯定。在不远的将来,随着更多的临床试验、更长的临床病例随访以及PRP制备技术的成熟和标准化,PRP有可能在足踝外科疾患的治疗过程中发挥更加重要的作用。
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1008-5572(2016)05-0432-04
R683文献标识码:A
2015-11-05
许东浩(1978- ),男,主治医师,天津市第一中心医院骨科,300192。