引用本文: 付維力, 李棋, 李箭. 富血小板血漿在臨床骨科中的應用進展. 中國修復重建外科雜志, 2014, 28(10): 1311-1316. doi: 10.7507/1002-1892.20140283 復制
富血小板血漿(platelet-rich plasma,PRP)來源于外周循環血,富含多種生長因子和少量細胞成分,通過分子、細胞、組織等多重水平綜合調控促進組織/器官再生。近年來,PRP因取材及制備簡便、能實現自體移植及具有優良的促進肌肉骨骼系統再生潛能等優點,被廣泛用于骨科臨床治療[1-2]。目前,PRP用于骨、軟骨、韌帶、肌腱、肌肉和其他軟組織疾病的臨床研究較多,涉及骨缺損/骨不連、脊柱融合、骨關節炎和軟骨病、韌帶重建后愈合、肌肉拉傷、肌腱末端病和各種急慢性軟組織損傷等多種疾病。但仍缺乏PRP應用于骨科臨床實踐公認的使用標準和可靠的治療指南,且臨床使用的各種PRP產品的制備方法及組分也存在差別,報道的應用適應證也不相同[3]。現就PRP在臨床骨科中的應用進展作一綜述。
1 PRP在骨再生中的應用
PRP促進骨愈合的機制:血小板協同纖維蛋白在骨愈合炎癥期形成血腫,并分泌大量細胞因子激活骨痂形成期的信號通路。臨床前期試驗表明PRP具備成骨潛能[4],可促進骨折、骨缺損、骨不愈合、骨壞死、骨質疏松、脊柱融合、骨感染及牽張成骨等的骨愈合[5-8]。有學者采用濃縮骨髓抽吸物和PRP聯合微創減壓治療77例FicatⅠ、Ⅱ期股骨頭缺血性壞死,結果顯示大部分患者疼痛癥狀顯著改善,病變進程延緩,僅16例患者病變加重需接受人工全髖關節置換術[9]。對于FicatⅡB、ⅡC期股骨頭缺血性壞死的骨囊性變和硬化病變,同樣建議采用骨移植聯合PRP治療[10]。另外,有學者對采用牽張成骨技術治療的19例患者進行對比研究,其中10例同時給予PRP,觀察PRP促進骨愈合效果,結果顯示PRP應用后患者外固定時間顯著縮短,且療效更好[11]。
但大量研究得出了相反結果,因此PRP能否促進骨愈合仍存在較大爭議。一項前瞻性隊列研究結果顯示,PRP聯合同種異體骨移植治療骨缺損后,骨密度較單純同種異體骨移植后顯著降低,且未出現骨愈合征象[12]。另一項PRP用于脊柱融合的臨床研究報道,通過屈伸動力位X線片和CT檢查評價骨愈合,結果顯示PRP的使用不能有效增加腰椎后外側融合率,其不融合率反而高于未使用PRP的對照組,原因可能是PRP會降低支架材料的骨誘導性能,從而影響骨愈合的有效性[13]。另外,PRP應用于臨床骨再生適應證的選擇以及PRP的制備方法、使用濃度和時機等也會影響研究結果;維持PRP發揮促進骨愈合作用的生物力學微環境也非常重要。單獨使用PRP對于骨愈合無改善作用,而聯合具有骨傳導性的支架材料,如自體骨或同種異體脫鈣骨基質時,才具有促進骨愈合作用[14-15]。盡管臨床報道PRP具有抗骨感染的作用,但相關臨床研究多無對照組或僅為個案報道,因此還需要更高質量、更大樣本的臨床研究來評價PRP抗骨感染的有效性[16]。總之,PRP的安全性及其源于自體的優點使其近年來在臨床骨再生的應用顯著增加,但其促進骨愈合的有效性尚不能確定,因此需更深入研究PRP促進骨愈合的機制。
2 PRP在骨關節炎和軟骨缺損中的應用
PRP促進軟骨再生的機制包括[17-18]:促進軟骨細胞和MSCs增殖,以及軟骨特異細胞外基質蛋白多糖和Ⅱ型膠原沉積,增強軟骨細胞生物活性和遷移能力,促進MSCs向軟骨分化并抑制分解代謝;PRP含有的多種生長因子可能有利于關節軟骨修復,常通過關節腔內注射治療骨關節炎并聯合手術治療軟骨缺損。
2.1 骨關節炎
PRP對于骨關節炎尤其是中度骨關節炎的治療一直存在爭議。有研究對90例存在臨床癥狀的輕、中度骨關節炎患者隨機均分為兩組,試驗組采用RPR治療,對照組采用透明質酸治療,經隨訪3、6個月,PRP組膝關節損傷與骨關節炎評分(KOOS)及疼痛視覺模擬評分(VAS)均顯著優于透明質酸組[19]。Khoshbin等[20]一項納入577例患者的有關PRP治療骨關節炎的Meta分析研究顯示,PRP組的美國西部Ontario和McMaster大學骨關節炎指數評分(WOMAC)以及國際膝關節文獻委員會評分(IKDC)顯著優于透明質酸組及生理鹽水組,但副作用發生率(如注射部位的疼痛、腫脹及活動受限)高于透明質酸組及生理鹽水組,所有副作用4 d后全部改善。該Meta分析顯示,隨訪6個月內關節腔內連續多次注射PRP(每周1次,連續2~4次)對于治療輕、中度骨關節炎有效,但遠期癥狀緩解情況尚不明確。Patel等[21]對78例(156膝)骨關節炎患者進行了隨機對照研究,結果顯示關節腔內注射1次或2次PRP對于緩解輕度骨關節炎的效果相同。另一項多中心雙盲隨機對照研究顯示,PRP治療中度膝骨關節炎后,臨床癥狀緩解程度顯著高于透明質酸組[22]。李明等[23]比較了膝關節退行性變患者關節腔內注射PRP及透明質酸的療效,選擇符合標準的30例(30膝)患者并隨訪6個月,結果顯示治療4個月內關節腔內注射PRP和透明質酸均能有效緩解疼痛和改善關節功能,但隨著時間延長,PRP組膝關節癥狀和功能改善保持穩定,透明質酸組療效明顯減弱。但該研究納入樣本量較小,其安全性和遠期療效還需要大樣本長期隨訪觀察。一項前瞻性雙盲臨床對比研究共納入109例骨關節炎患者,結果顯示PRP僅對輕度關節退變(如Kellgren-Lawrence 2級)改善明顯,而對于中度骨關節炎的癥狀改善與透明質酸比較無顯著差異[24]。由于以上研究治療效果差異可能與注射技術、劑量、不同PRP組分、關節受累部位及程度等因素相關,因此PRP對于骨關節炎的治療效果需進一步確認,目前尚未推薦其作為骨關節炎治療指南的一線治療方案。
2.2 軟骨缺損
有報道PRP輔助關節鏡下微骨折技術治療可改善骨關節炎伴軟骨缺損(缺損范圍<4 cm2)[25]。PRP還可用于關節置換患者,以減輕關節疼痛癥狀,改善活動范圍,減少關節僵直的發生[26]。制備技術改良后的PRP可改善關節軟骨損傷治療的遠期療效和組織重建能力,有學者采用光敏化PRP治療膝關節脛骨平臺創傷性全層軟骨損傷,治療后關節疼痛和功能均明顯改善,MRI顯示軟骨下骨水腫信號消失[27-28]。除膝關節外,PRP還廣泛用于足踝、髖等其他關節軟骨的修復,均取得了較好臨床療效[29-30]。目前PRP用于半月板纖維軟骨有血供區修復的臨床試驗仍在進行中,尚無相關結果報道;還有學者提出,從理論上講可利用自體PRP促進半月板白區撕裂的臨床愈合,但尚無相關臨床報道[31]。
3 PRP在肌腱愈合中的應用
目前,PRP已廣泛用于各種急慢性肌腱病變的治療。PRP治療肌腱病變的機制可能為:PRP能刺激肌腱細胞外基質分子基因表達,促進肌腱細胞分化和血管生成;激活外周循環來源的干細胞;增強血管化和代謝活性;促進干細胞向肌腱細胞的分化并增強肌腱組織生物力學性能。
3.1 肩袖撕裂
肩袖撕裂是導致肩關節疼痛和活動障礙常見原因,即使采用手術修復后也常伴發殘留的肌腱缺損或肩袖再撕裂。目前臨床常用的肩袖撕裂治療手段難以達到天然組織結構和功能的完美結合。近年來,PRP因含有超過生理水平的血小板和大量生物活性因子,被廣泛用于促進肩袖撕裂的愈合[32]。血小板能增強肌腱細胞的合成代謝,而白細胞介導的炎性分解代謝反應(信號分子如基質金屬蛋白酶9、IL-1β)不利于肌腱愈合,但具有降低白細胞水平作用的PRP可能為肌腱無瘢痕愈合提供了有利條件[33-34]。還有學者認為,PRP中血小板濃度增加將導致肌腱Ⅰ型膠原α1鏈和Ⅲ型膠原α1鏈基因合成顯著降低,目前有利于肌腱愈合的PRP中最佳血小板濃度和白細胞組分尚不清楚,不同的PRP產品臨床研究得出的結果也不相同[35]。
盡管實驗研究表明PRP有利于肌腱愈合,但其臨床有效性一直存在爭議。一項包含261例患者、納入2項隨機對照研究和3項非隨機對照研究的Meta分析顯示,PRP的使用不能降低肩袖再撕裂發生率及改善關節鏡術后肩關節功能[36]。Weber等[37]進行了一項前瞻性雙盲隨機對照研究,對60例肩袖撕裂患者進行關節鏡下肩袖修復治療,其中30例聯合使用PRP。結果顯示,PRP組患者手術時間較對照組顯著延長;隨訪1年時兩組VAS評分、活動恢復、簡明肩關節功能測試(SST)評分、美國肩肘協會評分(ASES)無顯著差異,且PRP組美國加州大學肩關節功能評分(UCLA)低于對照組。該研究表明,PRP不能緩解圍手術期肩關節疼痛癥狀,也不能改善肩關節功能和臨床療效。另一項采用超聲引導輔助肩峰下注射PRP治療慢性肩袖肌腱病的隨機對照研究顯示,PRP對于改善患者生活質量、疼痛、功能障礙及肩關節活動度均無顯著效果[38]。而一項采用PRP輔助關節鏡修復巨大肩袖撕裂的單盲小樣本(58例)隨機對照研究結果顯示,術后9個月MRI或計算機斷層關節造影檢查顯示,與未使用PRP組相比,PRP組岡上肌橫切面面積顯著增加、再撕裂率顯著下降,雖然兩組間肩關節功能評分在隨訪1年時無顯著差異,但是PRP組更好的解剖結構預示遠期(至少2年)將具有更好的臨床功能,但有待進一步觀察明確[39]。而且有研究認為,肌腱愈合最佳效果出現在治療后至少6個月[40]。目前,PRP對于肩袖撕裂的治療效果尚無定論,不同研究結果的差異可能與樣本量、PRP產品不同及隨訪時間等有關,未來臨床研究應進一步擴大樣本量、延長隨訪時間以及比較不同PRP產品的治療效果。
3.2 肘關節外上髁炎
肘關節外上髁炎也稱“網球肘”,目前采用PRP治療慢性肘關節外上髁炎的臨床研究較多。Martin等[41]設計了一項PRP治療慢性肘關節外上髁炎的單中心隨機對照研究,對80例患者在超聲引導針刺下隨機聯合應用PRP或利多卡因,但目前該研究尚無相關隨訪結果報道。一項納入9項臨床研究(其中5項為隨機對照研究)的Meta分析研究顯示,各項研究結果差異較大[42]。目前PRP用于治療慢性肘關節外上髁炎的有效性尚缺乏臨床研究的科學證據支持,大多數研究設計強度級別較低。未來PRP用于肘關節外上髁炎的研究重點是比較采用不同濃度及不同制備方法的PRP療效差異,以期獲得最佳臨床效果;此外,其應用時機的選擇也需進一步確認。
3.3 髕腱炎(跳躍膝)
目前,相關研究表明PRP可有效治療髕腱炎[43-44]。Vetrano等[45]進行了一項隨機對照研究,將56例跳躍膝運動員患者隨機分為2組,分別采用PRP和體外沖擊波治療(extracorporeal shock wave therapy,ESWT)。治療后2組患者臨床癥狀均明顯改善,PRP組隨訪6、12個月時髕骨的維多利亞運動學院評分(VISA-P)及VAS評分均優于ESWT組,12個月時改良Blazina評分優于ESWT組,提示注射PRP治療運動員跳躍膝較ESWT能取得更好的中期療效。此外,有報道利用PRP能促進前交叉韌帶(anterior cruciate ligament,ACL)重建術髕腱移植物供區的愈合[46]。
3.4 跟腱炎
有學者采用超聲引導一次性注射自體PRP,治療30例經至少6個月保守治療無效的慢性跟腱炎患者,美國矯形足踝協會(AOFAS)評分從治療前的平均34分提高至治療后3個月的92分,治療后24個月維持在8分;其中27例在治療后6個月術前MRI和超聲異常消失,28例臨床癥狀明顯改善,提示PRP治療慢性跟腱炎有效[47]。
4 PRP在韌帶愈合中的應用
4.1 ACL
目前韌帶重建是治療ACL斷裂的金標準,用于ACL重建的肌腱移植物在體內經歷急性炎性反應、血管發生、基質合成、膠原重塑4個“韌帶化”整合階段。腱-骨界面愈合是ACL重建后移植物“韌帶化”的關鍵步驟,PRP包含的血小板可在ACL移植物與骨界面形成血凝塊,并釋放多種生長因子和細胞因子參與移植物與機體的整合。從理論上講,PRP富含一定數量的TGF-β1和PDGF等,這些生長因子有利于觸發韌帶愈合過程中的急性炎性反應,并參與骨傳導加速“韌帶化”進程。盡管目前有臨床研究結果顯示PRP有利于改善ACL重建術后移植物的“錨定”,但大量研究結果不支持PRP促進ACL重建后肌腱移植物的腱-骨愈合和“韌帶化”這一結論,其應用的有效性尚需進一步評估[48-50]。
除了選擇的PRP不同外,其臨床結論還可能與ACL重建技術,如移植物的選擇、骨隧道定位、固定方式等因素有關。有研究表明,采用自體髕腱移植物結合PRP注射較未使用PRP能獲得更好的移植物重塑[50]。Mirzatolooei等[51]采用自體腘繩肌腱單束重建ACL,將患者隨機分為兩組(每組25例),分別為術中于股骨和脛骨隧道注射PRP與不注射PRP,術后3個月兩組膝關節Lachman試驗均為陰性,膝關節活動度較好,KT-1000關節穩定測試均明顯改善,且兩組骨隧道擴大程度無明顯差異,提示PRP不具備防止ACL重建術后骨隧道擴大的作用。該研究不足是缺乏骨隧道中PRP濃度的客觀測量,尚不能確定注射的PRP是否真正進入到骨隧道中。目前,尚缺少充足證據支持或否定PRP用于ACL重建的療效,還需要更大樣本的高質量臨床研究驗證[52]。
4.2 其他韌帶
PRP應用于其他韌帶損傷的治療研究較少。有個案報道PRP治療專業足球運動員膝關節內側副韌帶有效,也有病例系列研究采用PRP治療肘關節尺側副韌帶部分撕裂取得較好臨床療效[53-54]。提示PRP能改善韌帶的組織學及生物力學性能,為韌帶損傷的修復和愈合提供良好局部微環境。
5 PRP在肌肉及其他軟組織損傷中的應用
5.1 肌肉
PRP能加強肌衛星細胞活化,增強再生肌纖維的直徑,刺激肌生成,增強成肌蛋白表達,加速肌肉愈合[55]。目前尚無PRP用于肌肉愈合的隨機對照臨床研究結果報道。A Hamid等[56]設計了隨機對照臨床試驗研究注射PRP對于Ⅱ級腘繩肌肌肉損傷的效果,但缺少隨訪結果。Lanzetti等[57]報道1例雙側股四頭肌斷裂患者,左側采用常規手術處理,右側術中聯合應用PRP治療,隨訪2年發現雙側臨床檢查、功能評分無差異,超聲檢查雙側均有肌腱增厚和總回聲異常,MRI顯示雙側均有血管化肉芽組織信號,右側更明顯。該病例結果雖未體現出PRP治療可獲得更好的臨床療效和功能,但應用PRP側的影像學檢查可見更強和更明顯的修復愈合進程。但目前仍缺少充分的臨床證據證實PRP用于治療肌肉損傷的有效性,未來還需要更多病例和更高級別的臨床證據來驗證,尤其在PRP的最佳用藥時機、用量、使用次數及注射后的康復訓練等方面。
5.2 其他軟組織
還有一些PRP應用于其他軟組織病,如狹窄性腱鞘炎、足底筋膜炎等獲得較好臨床效果的報道[58-59]。董佩龍等[60]采用自體PRP和血凝酶噴涂于人工全髖關節置換術的手術創面,結果顯示可減少術后引流量,利于切口愈合,同時不增加術后并發癥,是一種安全、可靠、有效的創面處理方法。
6 總結及展望
盡管目前有關PRP在骨科臨床包括骨、軟骨、肌腱、韌帶、肌肉和其他軟組織等疾病的應用研究較多,但獲得較好臨床療效及無效的報道均存在,且大多數有效報道均屬于小樣本研究或個案報道,尚缺乏足夠證據表明其臨床有效性和安全性,亦無明確證據支持PRP可廣泛用于臨床骨科疾病的治療,因此未來還需要設計更大樣本、更高質量的臨床隨機對照研究。此外,對于PRP穩定高效的制備及保存技術、適應證的把握、標準的應用方法、患者的康復方案及療效評估方法等缺少統一標準,還需要進一步規范。
富血小板血漿(platelet-rich plasma,PRP)來源于外周循環血,富含多種生長因子和少量細胞成分,通過分子、細胞、組織等多重水平綜合調控促進組織/器官再生。近年來,PRP因取材及制備簡便、能實現自體移植及具有優良的促進肌肉骨骼系統再生潛能等優點,被廣泛用于骨科臨床治療[1-2]。目前,PRP用于骨、軟骨、韌帶、肌腱、肌肉和其他軟組織疾病的臨床研究較多,涉及骨缺損/骨不連、脊柱融合、骨關節炎和軟骨病、韌帶重建后愈合、肌肉拉傷、肌腱末端病和各種急慢性軟組織損傷等多種疾病。但仍缺乏PRP應用于骨科臨床實踐公認的使用標準和可靠的治療指南,且臨床使用的各種PRP產品的制備方法及組分也存在差別,報道的應用適應證也不相同[3]。現就PRP在臨床骨科中的應用進展作一綜述。
1 PRP在骨再生中的應用
PRP促進骨愈合的機制:血小板協同纖維蛋白在骨愈合炎癥期形成血腫,并分泌大量細胞因子激活骨痂形成期的信號通路。臨床前期試驗表明PRP具備成骨潛能[4],可促進骨折、骨缺損、骨不愈合、骨壞死、骨質疏松、脊柱融合、骨感染及牽張成骨等的骨愈合[5-8]。有學者采用濃縮骨髓抽吸物和PRP聯合微創減壓治療77例FicatⅠ、Ⅱ期股骨頭缺血性壞死,結果顯示大部分患者疼痛癥狀顯著改善,病變進程延緩,僅16例患者病變加重需接受人工全髖關節置換術[9]。對于FicatⅡB、ⅡC期股骨頭缺血性壞死的骨囊性變和硬化病變,同樣建議采用骨移植聯合PRP治療[10]。另外,有學者對采用牽張成骨技術治療的19例患者進行對比研究,其中10例同時給予PRP,觀察PRP促進骨愈合效果,結果顯示PRP應用后患者外固定時間顯著縮短,且療效更好[11]。
但大量研究得出了相反結果,因此PRP能否促進骨愈合仍存在較大爭議。一項前瞻性隊列研究結果顯示,PRP聯合同種異體骨移植治療骨缺損后,骨密度較單純同種異體骨移植后顯著降低,且未出現骨愈合征象[12]。另一項PRP用于脊柱融合的臨床研究報道,通過屈伸動力位X線片和CT檢查評價骨愈合,結果顯示PRP的使用不能有效增加腰椎后外側融合率,其不融合率反而高于未使用PRP的對照組,原因可能是PRP會降低支架材料的骨誘導性能,從而影響骨愈合的有效性[13]。另外,PRP應用于臨床骨再生適應證的選擇以及PRP的制備方法、使用濃度和時機等也會影響研究結果;維持PRP發揮促進骨愈合作用的生物力學微環境也非常重要。單獨使用PRP對于骨愈合無改善作用,而聯合具有骨傳導性的支架材料,如自體骨或同種異體脫鈣骨基質時,才具有促進骨愈合作用[14-15]。盡管臨床報道PRP具有抗骨感染的作用,但相關臨床研究多無對照組或僅為個案報道,因此還需要更高質量、更大樣本的臨床研究來評價PRP抗骨感染的有效性[16]。總之,PRP的安全性及其源于自體的優點使其近年來在臨床骨再生的應用顯著增加,但其促進骨愈合的有效性尚不能確定,因此需更深入研究PRP促進骨愈合的機制。
2 PRP在骨關節炎和軟骨缺損中的應用
PRP促進軟骨再生的機制包括[17-18]:促進軟骨細胞和MSCs增殖,以及軟骨特異細胞外基質蛋白多糖和Ⅱ型膠原沉積,增強軟骨細胞生物活性和遷移能力,促進MSCs向軟骨分化并抑制分解代謝;PRP含有的多種生長因子可能有利于關節軟骨修復,常通過關節腔內注射治療骨關節炎并聯合手術治療軟骨缺損。
2.1 骨關節炎
PRP對于骨關節炎尤其是中度骨關節炎的治療一直存在爭議。有研究對90例存在臨床癥狀的輕、中度骨關節炎患者隨機均分為兩組,試驗組采用RPR治療,對照組采用透明質酸治療,經隨訪3、6個月,PRP組膝關節損傷與骨關節炎評分(KOOS)及疼痛視覺模擬評分(VAS)均顯著優于透明質酸組[19]。Khoshbin等[20]一項納入577例患者的有關PRP治療骨關節炎的Meta分析研究顯示,PRP組的美國西部Ontario和McMaster大學骨關節炎指數評分(WOMAC)以及國際膝關節文獻委員會評分(IKDC)顯著優于透明質酸組及生理鹽水組,但副作用發生率(如注射部位的疼痛、腫脹及活動受限)高于透明質酸組及生理鹽水組,所有副作用4 d后全部改善。該Meta分析顯示,隨訪6個月內關節腔內連續多次注射PRP(每周1次,連續2~4次)對于治療輕、中度骨關節炎有效,但遠期癥狀緩解情況尚不明確。Patel等[21]對78例(156膝)骨關節炎患者進行了隨機對照研究,結果顯示關節腔內注射1次或2次PRP對于緩解輕度骨關節炎的效果相同。另一項多中心雙盲隨機對照研究顯示,PRP治療中度膝骨關節炎后,臨床癥狀緩解程度顯著高于透明質酸組[22]。李明等[23]比較了膝關節退行性變患者關節腔內注射PRP及透明質酸的療效,選擇符合標準的30例(30膝)患者并隨訪6個月,結果顯示治療4個月內關節腔內注射PRP和透明質酸均能有效緩解疼痛和改善關節功能,但隨著時間延長,PRP組膝關節癥狀和功能改善保持穩定,透明質酸組療效明顯減弱。但該研究納入樣本量較小,其安全性和遠期療效還需要大樣本長期隨訪觀察。一項前瞻性雙盲臨床對比研究共納入109例骨關節炎患者,結果顯示PRP僅對輕度關節退變(如Kellgren-Lawrence 2級)改善明顯,而對于中度骨關節炎的癥狀改善與透明質酸比較無顯著差異[24]。由于以上研究治療效果差異可能與注射技術、劑量、不同PRP組分、關節受累部位及程度等因素相關,因此PRP對于骨關節炎的治療效果需進一步確認,目前尚未推薦其作為骨關節炎治療指南的一線治療方案。
2.2 軟骨缺損
有報道PRP輔助關節鏡下微骨折技術治療可改善骨關節炎伴軟骨缺損(缺損范圍<4 cm2)[25]。PRP還可用于關節置換患者,以減輕關節疼痛癥狀,改善活動范圍,減少關節僵直的發生[26]。制備技術改良后的PRP可改善關節軟骨損傷治療的遠期療效和組織重建能力,有學者采用光敏化PRP治療膝關節脛骨平臺創傷性全層軟骨損傷,治療后關節疼痛和功能均明顯改善,MRI顯示軟骨下骨水腫信號消失[27-28]。除膝關節外,PRP還廣泛用于足踝、髖等其他關節軟骨的修復,均取得了較好臨床療效[29-30]。目前PRP用于半月板纖維軟骨有血供區修復的臨床試驗仍在進行中,尚無相關結果報道;還有學者提出,從理論上講可利用自體PRP促進半月板白區撕裂的臨床愈合,但尚無相關臨床報道[31]。
3 PRP在肌腱愈合中的應用
目前,PRP已廣泛用于各種急慢性肌腱病變的治療。PRP治療肌腱病變的機制可能為:PRP能刺激肌腱細胞外基質分子基因表達,促進肌腱細胞分化和血管生成;激活外周循環來源的干細胞;增強血管化和代謝活性;促進干細胞向肌腱細胞的分化并增強肌腱組織生物力學性能。
3.1 肩袖撕裂
肩袖撕裂是導致肩關節疼痛和活動障礙常見原因,即使采用手術修復后也常伴發殘留的肌腱缺損或肩袖再撕裂。目前臨床常用的肩袖撕裂治療手段難以達到天然組織結構和功能的完美結合。近年來,PRP因含有超過生理水平的血小板和大量生物活性因子,被廣泛用于促進肩袖撕裂的愈合[32]。血小板能增強肌腱細胞的合成代謝,而白細胞介導的炎性分解代謝反應(信號分子如基質金屬蛋白酶9、IL-1β)不利于肌腱愈合,但具有降低白細胞水平作用的PRP可能為肌腱無瘢痕愈合提供了有利條件[33-34]。還有學者認為,PRP中血小板濃度增加將導致肌腱Ⅰ型膠原α1鏈和Ⅲ型膠原α1鏈基因合成顯著降低,目前有利于肌腱愈合的PRP中最佳血小板濃度和白細胞組分尚不清楚,不同的PRP產品臨床研究得出的結果也不相同[35]。
盡管實驗研究表明PRP有利于肌腱愈合,但其臨床有效性一直存在爭議。一項包含261例患者、納入2項隨機對照研究和3項非隨機對照研究的Meta分析顯示,PRP的使用不能降低肩袖再撕裂發生率及改善關節鏡術后肩關節功能[36]。Weber等[37]進行了一項前瞻性雙盲隨機對照研究,對60例肩袖撕裂患者進行關節鏡下肩袖修復治療,其中30例聯合使用PRP。結果顯示,PRP組患者手術時間較對照組顯著延長;隨訪1年時兩組VAS評分、活動恢復、簡明肩關節功能測試(SST)評分、美國肩肘協會評分(ASES)無顯著差異,且PRP組美國加州大學肩關節功能評分(UCLA)低于對照組。該研究表明,PRP不能緩解圍手術期肩關節疼痛癥狀,也不能改善肩關節功能和臨床療效。另一項采用超聲引導輔助肩峰下注射PRP治療慢性肩袖肌腱病的隨機對照研究顯示,PRP對于改善患者生活質量、疼痛、功能障礙及肩關節活動度均無顯著效果[38]。而一項采用PRP輔助關節鏡修復巨大肩袖撕裂的單盲小樣本(58例)隨機對照研究結果顯示,術后9個月MRI或計算機斷層關節造影檢查顯示,與未使用PRP組相比,PRP組岡上肌橫切面面積顯著增加、再撕裂率顯著下降,雖然兩組間肩關節功能評分在隨訪1年時無顯著差異,但是PRP組更好的解剖結構預示遠期(至少2年)將具有更好的臨床功能,但有待進一步觀察明確[39]。而且有研究認為,肌腱愈合最佳效果出現在治療后至少6個月[40]。目前,PRP對于肩袖撕裂的治療效果尚無定論,不同研究結果的差異可能與樣本量、PRP產品不同及隨訪時間等有關,未來臨床研究應進一步擴大樣本量、延長隨訪時間以及比較不同PRP產品的治療效果。
3.2 肘關節外上髁炎
肘關節外上髁炎也稱“網球肘”,目前采用PRP治療慢性肘關節外上髁炎的臨床研究較多。Martin等[41]設計了一項PRP治療慢性肘關節外上髁炎的單中心隨機對照研究,對80例患者在超聲引導針刺下隨機聯合應用PRP或利多卡因,但目前該研究尚無相關隨訪結果報道。一項納入9項臨床研究(其中5項為隨機對照研究)的Meta分析研究顯示,各項研究結果差異較大[42]。目前PRP用于治療慢性肘關節外上髁炎的有效性尚缺乏臨床研究的科學證據支持,大多數研究設計強度級別較低。未來PRP用于肘關節外上髁炎的研究重點是比較采用不同濃度及不同制備方法的PRP療效差異,以期獲得最佳臨床效果;此外,其應用時機的選擇也需進一步確認。
3.3 髕腱炎(跳躍膝)
目前,相關研究表明PRP可有效治療髕腱炎[43-44]。Vetrano等[45]進行了一項隨機對照研究,將56例跳躍膝運動員患者隨機分為2組,分別采用PRP和體外沖擊波治療(extracorporeal shock wave therapy,ESWT)。治療后2組患者臨床癥狀均明顯改善,PRP組隨訪6、12個月時髕骨的維多利亞運動學院評分(VISA-P)及VAS評分均優于ESWT組,12個月時改良Blazina評分優于ESWT組,提示注射PRP治療運動員跳躍膝較ESWT能取得更好的中期療效。此外,有報道利用PRP能促進前交叉韌帶(anterior cruciate ligament,ACL)重建術髕腱移植物供區的愈合[46]。
3.4 跟腱炎
有學者采用超聲引導一次性注射自體PRP,治療30例經至少6個月保守治療無效的慢性跟腱炎患者,美國矯形足踝協會(AOFAS)評分從治療前的平均34分提高至治療后3個月的92分,治療后24個月維持在8分;其中27例在治療后6個月術前MRI和超聲異常消失,28例臨床癥狀明顯改善,提示PRP治療慢性跟腱炎有效[47]。
4 PRP在韌帶愈合中的應用
4.1 ACL
目前韌帶重建是治療ACL斷裂的金標準,用于ACL重建的肌腱移植物在體內經歷急性炎性反應、血管發生、基質合成、膠原重塑4個“韌帶化”整合階段。腱-骨界面愈合是ACL重建后移植物“韌帶化”的關鍵步驟,PRP包含的血小板可在ACL移植物與骨界面形成血凝塊,并釋放多種生長因子和細胞因子參與移植物與機體的整合。從理論上講,PRP富含一定數量的TGF-β1和PDGF等,這些生長因子有利于觸發韌帶愈合過程中的急性炎性反應,并參與骨傳導加速“韌帶化”進程。盡管目前有臨床研究結果顯示PRP有利于改善ACL重建術后移植物的“錨定”,但大量研究結果不支持PRP促進ACL重建后肌腱移植物的腱-骨愈合和“韌帶化”這一結論,其應用的有效性尚需進一步評估[48-50]。
除了選擇的PRP不同外,其臨床結論還可能與ACL重建技術,如移植物的選擇、骨隧道定位、固定方式等因素有關。有研究表明,采用自體髕腱移植物結合PRP注射較未使用PRP能獲得更好的移植物重塑[50]。Mirzatolooei等[51]采用自體腘繩肌腱單束重建ACL,將患者隨機分為兩組(每組25例),分別為術中于股骨和脛骨隧道注射PRP與不注射PRP,術后3個月兩組膝關節Lachman試驗均為陰性,膝關節活動度較好,KT-1000關節穩定測試均明顯改善,且兩組骨隧道擴大程度無明顯差異,提示PRP不具備防止ACL重建術后骨隧道擴大的作用。該研究不足是缺乏骨隧道中PRP濃度的客觀測量,尚不能確定注射的PRP是否真正進入到骨隧道中。目前,尚缺少充足證據支持或否定PRP用于ACL重建的療效,還需要更大樣本的高質量臨床研究驗證[52]。
4.2 其他韌帶
PRP應用于其他韌帶損傷的治療研究較少。有個案報道PRP治療專業足球運動員膝關節內側副韌帶有效,也有病例系列研究采用PRP治療肘關節尺側副韌帶部分撕裂取得較好臨床療效[53-54]。提示PRP能改善韌帶的組織學及生物力學性能,為韌帶損傷的修復和愈合提供良好局部微環境。
5 PRP在肌肉及其他軟組織損傷中的應用
5.1 肌肉
PRP能加強肌衛星細胞活化,增強再生肌纖維的直徑,刺激肌生成,增強成肌蛋白表達,加速肌肉愈合[55]。目前尚無PRP用于肌肉愈合的隨機對照臨床研究結果報道。A Hamid等[56]設計了隨機對照臨床試驗研究注射PRP對于Ⅱ級腘繩肌肌肉損傷的效果,但缺少隨訪結果。Lanzetti等[57]報道1例雙側股四頭肌斷裂患者,左側采用常規手術處理,右側術中聯合應用PRP治療,隨訪2年發現雙側臨床檢查、功能評分無差異,超聲檢查雙側均有肌腱增厚和總回聲異常,MRI顯示雙側均有血管化肉芽組織信號,右側更明顯。該病例結果雖未體現出PRP治療可獲得更好的臨床療效和功能,但應用PRP側的影像學檢查可見更強和更明顯的修復愈合進程。但目前仍缺少充分的臨床證據證實PRP用于治療肌肉損傷的有效性,未來還需要更多病例和更高級別的臨床證據來驗證,尤其在PRP的最佳用藥時機、用量、使用次數及注射后的康復訓練等方面。
5.2 其他軟組織
還有一些PRP應用于其他軟組織病,如狹窄性腱鞘炎、足底筋膜炎等獲得較好臨床效果的報道[58-59]。董佩龍等[60]采用自體PRP和血凝酶噴涂于人工全髖關節置換術的手術創面,結果顯示可減少術后引流量,利于切口愈合,同時不增加術后并發癥,是一種安全、可靠、有效的創面處理方法。
6 總結及展望
盡管目前有關PRP在骨科臨床包括骨、軟骨、肌腱、韌帶、肌肉和其他軟組織等疾病的應用研究較多,但獲得較好臨床療效及無效的報道均存在,且大多數有效報道均屬于小樣本研究或個案報道,尚缺乏足夠證據表明其臨床有效性和安全性,亦無明確證據支持PRP可廣泛用于臨床骨科疾病的治療,因此未來還需要設計更大樣本、更高質量的臨床隨機對照研究。此外,對于PRP穩定高效的制備及保存技術、適應證的把握、標準的應用方法、患者的康復方案及療效評估方法等缺少統一標準,還需要進一步規范。