肩袖损伤是最常见的肌腱损伤之一，主要表现为肩关节疼痛、僵硬和活动受限。据统计，在60~69岁人群中，肩袖损伤发病率可达31%，而在80岁以上人群中预计高达65%。肩袖撕裂是严重的肩袖损伤，巨大肩袖撕裂是指撕裂范围>5cm或者累及≥2条肌腱的撕裂。修复肩袖的解剖结构是恢复盂肱关节正常生物力学的基础。肩袖撕裂的治疗经历了开放式手术修补、关节镜辅助下小切口修补和全关节镜下修补几个历史阶段。目前对于小、中型肩袖撕裂通常可以在肩关节镜下直接缝合，但巨大撕裂的肩袖往往伴有脂肪浸润和肌腱回缩，勉强缝合时张力较大，可导致肩袖不愈合和再撕裂。Guevara等的研究显示，肩袖撕裂修复后再撕裂率为20%~30%，巨大肩袖撕裂的这一概率可达40%~50%。虽然手术术式、医疗器械和术后康复策略在不断进步，但巨大肩袖撕裂手术的失败率仍然较高，这成为肩袖损伤的治疗瓶颈。肩袖补片被认为是进行无张力或微张力肩袖缝合的理想选择。众多医生致力于开发自体、同种异体或者异种生物材料补片用以修复巨大肩袖撕裂。与此同时，得益于医工结合的发展，人工合成材料补片和组织工程补片逐渐成为研究的热点。本文将就肩袖补片的应用现状和未来发展方向作一综述。

一、肩袖补片的治疗机制

冈上肌肌腱是肩袖最易损伤的部分，巨大撕裂也往往发生于此。正常情况下，冈上肌和三角肌既是力偶又是一对协同肌，共同完成肩关节外展活动。当肩关节长期、反复做外展、前屈等动作时，肩袖反复撞击肩峰和喙肩韧带，造成肩袖慢性损伤甚至撕裂。除此之外，瞬间的强大暴力也可造成肩袖撕裂。撕裂后的肌腱会回缩、退变，肩袖补片的意义即是“增强”或者“替代”肩袖肌腱。相对应的补片应用技术是增强(覆盖)技术和插入(中间)技术。增强技术适用于撕裂的肌腱有脂肪浸润等退行性病变，但尚能在无张力或微张力条件下实现解剖学修复，补片被用来覆盖并加强退变的肩袖肌腱。插入技术适用于撕裂的肌腱明显回缩，肌腱断端之间存在巨大缺损，已无法在无张力或微张力条件下实现桥接并覆盖肱骨足印区，补片被用来桥接肌腱断端和肱骨附着点。以上技术均是借助补片恢复肩袖的解剖结构。因为补片不能像肌肉一样提供收缩力，所以补片修复或许并不能完全恢复肩关节正常的力偶。但补片可以实现肩关节的静力性稳定，有助于限制肱骨头上移，且可作为肱骨头与肩峰之间的缓冲垫，降低肩峰下压应力，并协同三角肌完成运动。另外，无论补片来源如何，理想的补片材料都应具备以下特征：能够承受集中在缝合移植物界面的张力，无免疫排斥反应，并具有适当的降解速率，至少在修复后的肌腱愈合前持续存在。另外，移植物还应易于获取、储存和运输。

二、生物材料补片

(一)自体材料

使用自体肌腱补片不存在免疫排斥风险，且部分巨大肩袖撕裂患者本身存在肱二头肌长头腱损伤，因此以肱二头肌长头腱转位修补肩关节上关节囊是“因地制宜”的方法。中国学者陈世益和法国医生Johannes Barth于2017年发表的论文将肱二头肌长头腱转位固定辅助替代上关节囊重建的手术方式命名为“Chinese Way”。一项纳入21例患者的研究显示“Chinese Way”可明显缓解肩袖巨大撕裂患者的疼痛症状，改善肩关节功能，且具有较低的结构失败率。但是，Rhee等的一项研究显示，24例使用自体肱二头肌长头腱修复巨大肩袖撕裂的患者术后1年的再撕裂率高达54.2%，而Vitali等进行的一项纳入120例患者的研究却有相反的结果。这项研究将使用肱二头肌长头腱联合合成补片修补巨大肩袖撕裂的60例患者作为观察组，将不使用移植物和补片的60例患者作为对照组，随访至少36个月的结果显示，观察组仅有15%的再撕裂率，而对照组这一概率高达40%。上述研究结果的差异或许归因于联合应用合成补片的影响，也可能由于Rhee等的试验样本量过小，尚需要大样本随机对照试验验证其结论的可靠性。

有学者认为肩袖修补术后再撕裂的重要原因是没有实现坚固的腱 - 骨愈合。骨膜补片具有较强的成骨和成软骨潜能，已被证实可以有效促进腱-骨愈合。Scheibel等进行的一项涉及23例患者的研究评估了使用自体骨膜瓣增强技术进行开放式肩袖重建的临床和放射学结果。平均14.4个月的随访结果显示，患者的肩关节Constant 评分和简单肩关节试验结果显著改善，再破裂率低。但是，骨膜移植具有潜在的异位骨化风险，这可能引起患者的疼痛不适，术前应充分考虑这一问题。

自体阔筋膜取材方便，费用低，是临床常用的自体补片选择。Mori等以自体阔筋膜补片桥接修补冈下肌低度脂肪浸润(Goutalier 1~2级)的不可修复性肩袖撕裂，在平均约35.5个月随访结果中，补片桥接组的冈下肌术后再撕裂率(8.3%)显著低于单纯部分修复组(41.7%)，差异具有统计学意义。并且补片桥接组获得了更好的临床功能评分及外展、外旋肌力。Azevedo等系统回顾了关节镜下使用自体阔筋膜和同种异体真皮移植治疗不可修复性肩袖撕裂的疗效。共纳入7项研究，其中 2项仅使用自体阔筋膜，3项仅使用同种异体真皮补片。结果显示，两种补片都可以在12个月或12个月后显著改善临床疗效。

对于年轻且不伴有严重的盂肱关节炎的后侧巨大肩袖撕裂的患者，背阔肌移位术已被证明是一种成功的治疗方式，可以有效恢复肩关节外旋功能。1988年，Gerber等首先报道了背阔肌移植治疗巨大肩袖撕裂。Casas等随访了14例使用自体背阔肌移植治疗症状性不可修复后上肩袖撕裂的患者，平均随访时间52个月，14例患者中有13例保持了完整的移植物结构，肌电信号显示，当进行主动外旋和外展运动时，移植的背阔肌信号增加，确认了移植物的活动功能。另一项随访时间长达10年的研究纳入了55例患者，结果显示背阔肌移植可以有效并持久地改善肩关节功能并减轻疼痛。但对于小圆肌脂肪浸润和肩胛下肌功能不全的肩关节，以及临界肩角较大的肩关节，其治疗结果往往较差。对文化上无法接受异体或异种移植的国家，自体材料修补肩袖是一个理想的选择，并且自体材料成本较低，没有免疫排斥反应。但是，供区并发症和移植物来源有限制约着自体材料的应用。另外，自体材料移植也要严格把握适应证，对脂肪浸润和肩袖肌腱功能不全的患者，应谨慎选择移植物。

(二)同种异体材料

相较于同种异体肩袖肌腱，真皮的获取来源更广泛。将真皮组织经脱细胞处理之后，理论上去除了可引起免疫排斥反应的成分，这是同种异体真皮移植的安全性基础。同时，保留下来的细胞外基质(extracellular matrix, ECM)成分不仅提供组织修复和再生的细胞信号，还为细胞附着和长入提供了必须的支架结构。

“夹克移植物”是人尸体真皮移植物，采用特殊工艺脱细胞，未进行物理或化学交联。一项多中心前瞻性随机对照试验对比了关节镜下使用Graftjacket单排缝合技术与不使用补片治疗肩袖撕裂的疗效。平均随访24个月，MRI显示使用Graftjacket增强组比对照组有更高的肩袖完整率(85%vs.40%)和更好的美国肩肘外科和Constant评分，并且未观察到与脱细胞人真皮基质相关的不良事件。为了比较关节镜下使用或不使用同种异体人脱细胞真皮补片修补肩袖撕裂的效果，Gilot等进行了一项纳入35例患者的前瞻性研究，20例患者使用补片15例未使用补片的患者作为对照组。24.9个月后补片组(10%)的再撕裂率显著低于对照组(26%)。不仅如此，补片组的疼痛评分和美国肩肘外科医师评分均显著优于对照组。以上证据提示同种异体脱细胞真皮补片治疗巨大肩袖撕裂短期内是有效的，有必要进行长期随访。但是，人真皮补片来源有限，并且具有潜在的疾病传播风险。另外，损伤肩袖所处的微环境往往是慢性炎症状态，其内蛋白酶抑制剂相对缺乏，蛋白水解酶失调，可能导致脱细胞真皮ECM降解，造成ECM移植物的失效。以上因素促使研究者转而研发异种和人工合成移植物。

(三)异种材料

1.异种小肠黏膜下层：一些早期的文献报道使用“袖口补片”和“重建补片”等猪小肠黏膜下层来源补片治疗巨大肩袖撕裂，但临床应用结果显示这类生物补片修复的失败率和无菌炎症反应率均高于对照组(不使用补片)。 Malcarney等使用Restore补片修补了25例患者的肩袖撕裂，有4例患者(16%)在术后平均13d出现严重的炎症反应，导致手术失败。鉴于以上不良反应，异种小肠黏膜下层补片已基本被淘汰。

2.异种真皮：猪真皮来源补片，如“联系补片”和 Zimmer 公司的猪真皮补片等也是经过脱细胞处理后的ECM蛋白成分，相较于人真皮补片，其具有取材广泛，价格低廉的优势。一项纳入26例患者(27肩)的研究观察了Conexa补片用于伴有轻微盂肱关节炎的肩袖巨大撕裂的治疗效果。在该研究中，患者的疼痛和肩关节活动度均有明显改善。在至少2年的随访中，超声检查显示肩袖完全重建的患者占73%。Badhe等对10例接受Permacol补片修复巨大肩袖撕裂的患者进行了平均4.5年的随访，患者平均Constant肩关节评分从术前的41分提高到最后随访时的62分，术后肩关节功能显著改善。MRI显示8例患者的移植物完整，2例发生脱落。

然而，目前尚缺乏大规模随机对照试验评估异种真皮移植物修复巨大肩袖撕裂的安全性和有效性。在上述小样本的临床研究中，20%的脱落率或许是术者操作原因，也不排除是移植物力学性质欠佳导致，这一点也需要更多的临床证据去验证。

3. 异种心包移植物：使用异种心包移植物治疗肩袖撕裂的报道较少。根据Ciampi等的报道，使用牛心包移植物(Tutopatch， Tutogen 医疗公司，萨尔区诺因基兴，德国)修补巨大肩袖撕裂术后1年的再撕裂率高达51%，甚至高于不使用任何补片的对照组(41%)。这种生物补片的使用前景变得不明朗。

无论是同种异体真皮移植物还是异种移植物，其基本理念均是脱细胞后保留I型胶原蛋白等ECM成分。不经过交联的胶原补片的抗拉伸强度会随时间推移显著降低，而高强度的化学交联可以增强补片的力学性能，还可以降低抗原性，但也同时意味着较高的伤口感染率或延迟愈合率。所以，如何确定合适的交联强度是生物材料补片需要解决的问题。

三、人工合成材料补片

人工合成材料补片包括可降解型和不可降解型。类似于脱细胞ECM生物补片，文献报道拥有三维结构的人工合成可降解 I 型胶原蛋白移植物可以有效修复中、重度肩袖撕裂，提供实质性的功能改善，并可促进修复界面的腱-骨愈合，降低肩袖撕裂复发率。相对于胶原补片，不可降解型人工合成补片具有更高的抗拉伸强度，可以持久稳定地提供力学支撑。Shepherd等对接受两种人工合成补片治疗不可修复型肩袖撕裂的患者进行了平均9.7年的随访，所有患者的疼痛均明显减轻，肩关节活动度增加，并且所有补片都保持原位，没有发生脱落。一款使用新型网状聚碳酸酯聚氨酯补片修复肩袖撕裂的临床研究显示，术后6个月和12个月，患者在视觉模拟疼痛评分、简单肩关节试验和美国肩肘外科医生肩关节评分方面均有显著改善。然而另一项长期随访的研究显示，使用涤纶补片进行开放式肩袖修补术后至少随访17年，其中70%的补片有反折，补片侧和对侧之间肩袖撕裂性关节病的影像学证据没有差异，提示人工合成补片植入可能不会改变肩袖疾病的自然进展。

但是，上述三项试验仅分别纳入了6例、10例和13例患者，尚需要大样本随机对照试验的证据支持。不可降解型人工合成补片生物相容性差，阻碍肩袖肌腱自我修复，有导致异物排斥反应的风险，所以目前通常不将人工合成补片作为巨大肩袖撕裂补片治疗的首选。

四、实验室研究进展及展望

据Mori等报道使用补片可以将肩袖术后再撕裂率从部分修补术的41.7%降至8.3%，肩袖补片在巨大肩袖撕裂的治疗中具有较确切的优势。但目前肩袖补片的发展仍面临许多挑战。首先，生物材料补片的力学性能不稳定，其中自体材料获取过程有创，供区并发症和供体来源有限限制了其广泛应用;同种异体和异种材料则面临着疾病传播和免疫排斥风险。另一方面，人工合成材料补片的生物相容性差，可能导致异物反应，其降解产物对局部微环境的影响也不确定。近年来，随着材料学、生物力学和生物医学工程的交叉发展，组织工程策略在肩袖组织再生与修复中的应用逐渐受到重视。3D生物打印和静电纺丝等技术促进组织工程肩袖研究进一步微观化、仿生化。已有大量动物实验的结果提示组织工程策略有望实现肩袖肌腱的再生修复。Kim等研究发现具有仿生纳米拓扑结构的聚己内酯组织工程支架在兔肩袖撕裂模型中可以诱导肩袖肌腱再生及促进腱-骨愈合。另一种使用胶原/蚕丝制备的大孔三维定向支架也已被证实具有良好的肌腱干/祖细胞相容性，并且在体内促进了兔肩袖再生。鉴于实验室研究取得的成果，组织工程策略或许会引领未来肩袖补片的发展方向，其不是简单的以补片“修补”破裂，而是力求实现肩袖肌腱的再生。在此基础上，寻找合适的种子细胞和支架材料，以及建立更符合肩袖慢性损伤病理过程的动物模型，是研究者应该着力解决的问题。

参考文献：略