引用本文: 付维力, 李棋, 李箭. 富血小板血浆在临床骨科中的应用进展. 中国修复重建外科杂志, 2014, 28(10): 1311-1316. doi: 10.7507/1002-1892.20140283 复制
富血小板血浆(platelet-rich plasma,PRP)来源于外周循环血,富含多种生长因子和少量细胞成分,通过分子、细胞、组织等多重水平综合调控促进组织/器官再生。近年来,PRP因取材及制备简便、能实现自体移植及具有优良的促进肌肉骨骼系统再生潜能等优点,被广泛用于骨科临床治疗[1-2]。目前,PRP用于骨、软骨、韧带、肌腱、肌肉和其他软组织疾病的临床研究较多,涉及骨缺损/骨不连、脊柱融合、骨关节炎和软骨病、韧带重建后愈合、肌肉拉伤、肌腱末端病和各种急慢性软组织损伤等多种疾病。但仍缺乏PRP应用于骨科临床实践公认的使用标准和可靠的治疗指南,且临床使用的各种PRP产品的制备方法及组分也存在差别,报道的应用适应证也不相同[3]。现就PRP在临床骨科中的应用进展作一综述。
1 PRP在骨再生中的应用
PRP促进骨愈合的机制:血小板协同纤维蛋白在骨愈合炎症期形成血肿,并分泌大量细胞因子激活骨痂形成期的信号通路。临床前期试验表明PRP具备成骨潜能[4],可促进骨折、骨缺损、骨不愈合、骨坏死、骨质疏松、脊柱融合、骨感染及牵张成骨等的骨愈合[5-8]。有学者采用浓缩骨髓抽吸物和PRP联合微创减压治疗77例FicatⅠ、Ⅱ期股骨头缺血性坏死,结果显示大部分患者疼痛症状显著改善,病变进程延缓,仅16例患者病变加重需接受人工全髋关节置换术[9]。对于FicatⅡB、ⅡC期股骨头缺血性坏死的骨囊性变和硬化病变,同样建议采用骨移植联合PRP治疗[10]。另外,有学者对采用牵张成骨技术治疗的19例患者进行对比研究,其中10例同时给予PRP,观察PRP促进骨愈合效果,结果显示PRP应用后患者外固定时间显著缩短,且疗效更好[11]。
但大量研究得出了相反结果,因此PRP能否促进骨愈合仍存在较大争议。一项前瞻性队列研究结果显示,PRP联合同种异体骨移植治疗骨缺损后,骨密度较单纯同种异体骨移植后显著降低,且未出现骨愈合征象[12]。另一项PRP用于脊柱融合的临床研究报道,通过屈伸动力位X线片和CT检查评价骨愈合,结果显示PRP的使用不能有效增加腰椎后外侧融合率,其不融合率反而高于未使用PRP的对照组,原因可能是PRP会降低支架材料的骨诱导性能,从而影响骨愈合的有效性[13]。另外,PRP应用于临床骨再生适应证的选择以及PRP的制备方法、使用浓度和时机等也会影响研究结果;维持PRP发挥促进骨愈合作用的生物力学微环境也非常重要。单独使用PRP对于骨愈合无改善作用,而联合具有骨传导性的支架材料,如自体骨或同种异体脱钙骨基质时,才具有促进骨愈合作用[14-15]。尽管临床报道PRP具有抗骨感染的作用,但相关临床研究多无对照组或仅为个案报道,因此还需要更高质量、更大样本的临床研究来评价PRP抗骨感染的有效性[16]。总之,PRP的安全性及其源于自体的优点使其近年来在临床骨再生的应用显著增加,但其促进骨愈合的有效性尚不能确定,因此需更深入研究PRP促进骨愈合的机制。
2 PRP在骨关节炎和软骨缺损中的应用
PRP促进软骨再生的机制包括[17-18]:促进软骨细胞和MSCs增殖,以及软骨特异细胞外基质蛋白多糖和Ⅱ型胶原沉积,增强软骨细胞生物活性和迁移能力,促进MSCs向软骨分化并抑制分解代谢;PRP含有的多种生长因子可能有利于关节软骨修复,常通过关节腔内注射治疗骨关节炎并联合手术治疗软骨缺损。
2.1 骨关节炎
PRP对于骨关节炎尤其是中度骨关节炎的治疗一直存在争议。有研究对90例存在临床症状的轻、中度骨关节炎患者随机均分为两组,试验组采用RPR治疗,对照组采用透明质酸治疗,经随访3、6个月,PRP组膝关节损伤与骨关节炎评分(KOOS)及疼痛视觉模拟评分(VAS)均显著优于透明质酸组[19]。Khoshbin等[20]一项纳入577例患者的有关PRP治疗骨关节炎的Meta分析研究显示,PRP组的美国西部Ontario和McMaster大学骨关节炎指数评分(WOMAC)以及国际膝关节文献委员会评分(IKDC)显著优于透明质酸组及生理盐水组,但副作用发生率(如注射部位的疼痛、肿胀及活动受限)高于透明质酸组及生理盐水组,所有副作用4 d后全部改善。该Meta分析显示,随访6个月内关节腔内连续多次注射PRP(每周1次,连续2~4次)对于治疗轻、中度骨关节炎有效,但远期症状缓解情况尚不明确。Patel等[21]对78例(156膝)骨关节炎患者进行了随机对照研究,结果显示关节腔内注射1次或2次PRP对于缓解轻度骨关节炎的效果相同。另一项多中心双盲随机对照研究显示,PRP治疗中度膝骨关节炎后,临床症状缓解程度显著高于透明质酸组[22]。李明等[23]比较了膝关节退行性变患者关节腔内注射PRP及透明质酸的疗效,选择符合标准的30例(30膝)患者并随访6个月,结果显示治疗4个月内关节腔内注射PRP和透明质酸均能有效缓解疼痛和改善关节功能,但随着时间延长,PRP组膝关节症状和功能改善保持稳定,透明质酸组疗效明显减弱。但该研究纳入样本量较小,其安全性和远期疗效还需要大样本长期随访观察。一项前瞻性双盲临床对比研究共纳入109例骨关节炎患者,结果显示PRP仅对轻度关节退变(如Kellgren-Lawrence 2级)改善明显,而对于中度骨关节炎的症状改善与透明质酸比较无显著差异[24]。由于以上研究治疗效果差异可能与注射技术、剂量、不同PRP组分、关节受累部位及程度等因素相关,因此PRP对于骨关节炎的治疗效果需进一步确认,目前尚未推荐其作为骨关节炎治疗指南的一线治疗方案。
2.2 软骨缺损
有报道PRP辅助关节镜下微骨折技术治疗可改善骨关节炎伴软骨缺损(缺损范围<4 cm2)[25]。PRP还可用于关节置换患者,以减轻关节疼痛症状,改善活动范围,减少关节僵直的发生[26]。制备技术改良后的PRP可改善关节软骨损伤治疗的远期疗效和组织重建能力,有学者采用光敏化PRP治疗膝关节胫骨平台创伤性全层软骨损伤,治疗后关节疼痛和功能均明显改善,MRI显示软骨下骨水肿信号消失[27-28]。除膝关节外,PRP还广泛用于足踝、髋等其他关节软骨的修复,均取得了较好临床疗效[29-30]。目前PRP用于半月板纤维软骨有血供区修复的临床试验仍在进行中,尚无相关结果报道;还有学者提出,从理论上讲可利用自体PRP促进半月板白区撕裂的临床愈合,但尚无相关临床报道[31]。
3 PRP在肌腱愈合中的应用
目前,PRP已广泛用于各种急慢性肌腱病变的治疗。PRP治疗肌腱病变的机制可能为:PRP能刺激肌腱细胞外基质分子基因表达,促进肌腱细胞分化和血管生成;激活外周循环来源的干细胞;增强血管化和代谢活性;促进干细胞向肌腱细胞的分化并增强肌腱组织生物力学性能。
3.1 肩袖撕裂
肩袖撕裂是导致肩关节疼痛和活动障碍常见原因,即使采用手术修复后也常伴发残留的肌腱缺损或肩袖再撕裂。目前临床常用的肩袖撕裂治疗手段难以达到天然组织结构和功能的完美结合。近年来,PRP因含有超过生理水平的血小板和大量生物活性因子,被广泛用于促进肩袖撕裂的愈合[32]。血小板能增强肌腱细胞的合成代谢,而白细胞介导的炎性分解代谢反应(信号分子如基质金属蛋白酶9、IL-1β)不利于肌腱愈合,但具有降低白细胞水平作用的PRP可能为肌腱无瘢痕愈合提供了有利条件[33-34]。还有学者认为,PRP中血小板浓度增加将导致肌腱Ⅰ型胶原α1链和Ⅲ型胶原α1链基因合成显著降低,目前有利于肌腱愈合的PRP中最佳血小板浓度和白细胞组分尚不清楚,不同的PRP产品临床研究得出的结果也不相同[35]。
尽管实验研究表明PRP有利于肌腱愈合,但其临床有效性一直存在争议。一项包含261例患者、纳入2项随机对照研究和3项非随机对照研究的Meta分析显示,PRP的使用不能降低肩袖再撕裂发生率及改善关节镜术后肩关节功能[36]。Weber等[37]进行了一项前瞻性双盲随机对照研究,对60例肩袖撕裂患者进行关节镜下肩袖修复治疗,其中30例联合使用PRP。结果显示,PRP组患者手术时间较对照组显著延长;随访1年时两组VAS评分、活动恢复、简明肩关节功能测试(SST)评分、美国肩肘协会评分(ASES)无显著差异,且PRP组美国加州大学肩关节功能评分(UCLA)低于对照组。该研究表明,PRP不能缓解围手术期肩关节疼痛症状,也不能改善肩关节功能和临床疗效。另一项采用超声引导辅助肩峰下注射PRP治疗慢性肩袖肌腱病的随机对照研究显示,PRP对于改善患者生活质量、疼痛、功能障碍及肩关节活动度均无显著效果[38]。而一项采用PRP辅助关节镜修复巨大肩袖撕裂的单盲小样本(58例)随机对照研究结果显示,术后9个月MRI或计算机断层关节造影检查显示,与未使用PRP组相比,PRP组冈上肌横切面面积显著增加、再撕裂率显著下降,虽然两组间肩关节功能评分在随访1年时无显著差异,但是PRP组更好的解剖结构预示远期(至少2年)将具有更好的临床功能,但有待进一步观察明确[39]。而且有研究认为,肌腱愈合最佳效果出现在治疗后至少6个月[40]。目前,PRP对于肩袖撕裂的治疗效果尚无定论,不同研究结果的差异可能与样本量、PRP产品不同及随访时间等有关,未来临床研究应进一步扩大样本量、延长随访时间以及比较不同PRP产品的治疗效果。
3.2 肘关节外上髁炎
肘关节外上髁炎也称“网球肘”,目前采用PRP治疗慢性肘关节外上髁炎的临床研究较多。Martin等[41]设计了一项PRP治疗慢性肘关节外上髁炎的单中心随机对照研究,对80例患者在超声引导针刺下随机联合应用PRP或利多卡因,但目前该研究尚无相关随访结果报道。一项纳入9项临床研究(其中5项为随机对照研究)的Meta分析研究显示,各项研究结果差异较大[42]。目前PRP用于治疗慢性肘关节外上髁炎的有效性尚缺乏临床研究的科学证据支持,大多数研究设计强度级别较低。未来PRP用于肘关节外上髁炎的研究重点是比较采用不同浓度及不同制备方法的PRP疗效差异,以期获得最佳临床效果;此外,其应用时机的选择也需进一步确认。
3.3 髌腱炎(跳跃膝)
目前,相关研究表明PRP可有效治疗髌腱炎[43-44]。Vetrano等[45]进行了一项随机对照研究,将56例跳跃膝运动员患者随机分为2组,分别采用PRP和体外冲击波治疗(extracorporeal shock wave therapy,ESWT)。治疗后2组患者临床症状均明显改善,PRP组随访6、12个月时髌骨的维多利亚运动学院评分(VISA-P)及VAS评分均优于ESWT组,12个月时改良Blazina评分优于ESWT组,提示注射PRP治疗运动员跳跃膝较ESWT能取得更好的中期疗效。此外,有报道利用PRP能促进前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)重建术髌腱移植物供区的愈合[46]。
3.4 跟腱炎
有学者采用超声引导一次性注射自体PRP,治疗30例经至少6个月保守治疗无效的慢性跟腱炎患者,美国矫形足踝协会(AOFAS)评分从治疗前的平均34分提高至治疗后3个月的92分,治疗后24个月维持在8分;其中27例在治疗后6个月术前MRI和超声异常消失,28例临床症状明显改善,提示PRP治疗慢性跟腱炎有效[47]。
4 PRP在韧带愈合中的应用
4.1 ACL
目前韧带重建是治疗ACL断裂的金标准,用于ACL重建的肌腱移植物在体内经历急性炎性反应、血管发生、基质合成、胶原重塑4个“韧带化”整合阶段。腱-骨界面愈合是ACL重建后移植物“韧带化”的关键步骤,PRP包含的血小板可在ACL移植物与骨界面形成血凝块,并释放多种生长因子和细胞因子参与移植物与机体的整合。从理论上讲,PRP富含一定数量的TGF-β1和PDGF等,这些生长因子有利于触发韧带愈合过程中的急性炎性反应,并参与骨传导加速“韧带化”进程。尽管目前有临床研究结果显示PRP有利于改善ACL重建术后移植物的“锚定”,但大量研究结果不支持PRP促进ACL重建后肌腱移植物的腱-骨愈合和“韧带化”这一结论,其应用的有效性尚需进一步评估[48-50]。
除了选择的PRP不同外,其临床结论还可能与ACL重建技术,如移植物的选择、骨隧道定位、固定方式等因素有关。有研究表明,采用自体髌腱移植物结合PRP注射较未使用PRP能获得更好的移植物重塑[50]。Mirzatolooei等[51]采用自体腘绳肌腱单束重建ACL,将患者随机分为两组(每组25例),分别为术中于股骨和胫骨隧道注射PRP与不注射PRP,术后3个月两组膝关节Lachman试验均为阴性,膝关节活动度较好,KT-1000关节稳定测试均明显改善,且两组骨隧道扩大程度无明显差异,提示PRP不具备防止ACL重建术后骨隧道扩大的作用。该研究不足是缺乏骨隧道中PRP浓度的客观测量,尚不能确定注射的PRP是否真正进入到骨隧道中。目前,尚缺少充足证据支持或否定PRP用于ACL重建的疗效,还需要更大样本的高质量临床研究验证[52]。
4.2 其他韧带
PRP应用于其他韧带损伤的治疗研究较少。有个案报道PRP治疗专业足球运动员膝关节内侧副韧带有效,也有病例系列研究采用PRP治疗肘关节尺侧副韧带部分撕裂取得较好临床疗效[53-54]。提示PRP能改善韧带的组织学及生物力学性能,为韧带损伤的修复和愈合提供良好局部微环境。
5 PRP在肌肉及其他软组织损伤中的应用
5.1 肌肉
PRP能加强肌卫星细胞活化,增强再生肌纤维的直径,刺激肌生成,增强成肌蛋白表达,加速肌肉愈合[55]。目前尚无PRP用于肌肉愈合的随机对照临床研究结果报道。A Hamid等[56]设计了随机对照临床试验研究注射PRP对于Ⅱ级腘绳肌肌肉损伤的效果,但缺少随访结果。Lanzetti等[57]报道1例双侧股四头肌断裂患者,左侧采用常规手术处理,右侧术中联合应用PRP治疗,随访2年发现双侧临床检查、功能评分无差异,超声检查双侧均有肌腱增厚和总回声异常,MRI显示双侧均有血管化肉芽组织信号,右侧更明显。该病例结果虽未体现出PRP治疗可获得更好的临床疗效和功能,但应用PRP侧的影像学检查可见更强和更明显的修复愈合进程。但目前仍缺少充分的临床证据证实PRP用于治疗肌肉损伤的有效性,未来还需要更多病例和更高级别的临床证据来验证,尤其在PRP的最佳用药时机、用量、使用次数及注射后的康复训练等方面。
5.2 其他软组织
还有一些PRP应用于其他软组织病,如狭窄性腱鞘炎、足底筋膜炎等获得较好临床效果的报道[58-59]。董佩龙等[60]采用自体PRP和血凝酶喷涂于人工全髋关节置换术的手术创面,结果显示可减少术后引流量,利于切口愈合,同时不增加术后并发症,是一种安全、可靠、有效的创面处理方法。
6 总结及展望
尽管目前有关PRP在骨科临床包括骨、软骨、肌腱、韧带、肌肉和其他软组织等疾病的应用研究较多,但获得较好临床疗效及无效的报道均存在,且大多数有效报道均属于小样本研究或个案报道,尚缺乏足够证据表明其临床有效性和安全性,亦无明确证据支持PRP可广泛用于临床骨科疾病的治疗,因此未来还需要设计更大样本、更高质量的临床随机对照研究。此外,对于PRP稳定高效的制备及保存技术、适应证的把握、标准的应用方法、患者的康复方案及疗效评估方法等缺少统一标准,还需要进一步规范。
富血小板血浆(platelet-rich plasma,PRP)来源于外周循环血,富含多种生长因子和少量细胞成分,通过分子、细胞、组织等多重水平综合调控促进组织/器官再生。近年来,PRP因取材及制备简便、能实现自体移植及具有优良的促进肌肉骨骼系统再生潜能等优点,被广泛用于骨科临床治疗[1-2]。目前,PRP用于骨、软骨、韧带、肌腱、肌肉和其他软组织疾病的临床研究较多,涉及骨缺损/骨不连、脊柱融合、骨关节炎和软骨病、韧带重建后愈合、肌肉拉伤、肌腱末端病和各种急慢性软组织损伤等多种疾病。但仍缺乏PRP应用于骨科临床实践公认的使用标准和可靠的治疗指南,且临床使用的各种PRP产品的制备方法及组分也存在差别,报道的应用适应证也不相同[3]。现就PRP在临床骨科中的应用进展作一综述。
1 PRP在骨再生中的应用
PRP促进骨愈合的机制:血小板协同纤维蛋白在骨愈合炎症期形成血肿,并分泌大量细胞因子激活骨痂形成期的信号通路。临床前期试验表明PRP具备成骨潜能[4],可促进骨折、骨缺损、骨不愈合、骨坏死、骨质疏松、脊柱融合、骨感染及牵张成骨等的骨愈合[5-8]。有学者采用浓缩骨髓抽吸物和PRP联合微创减压治疗77例FicatⅠ、Ⅱ期股骨头缺血性坏死,结果显示大部分患者疼痛症状显著改善,病变进程延缓,仅16例患者病变加重需接受人工全髋关节置换术[9]。对于FicatⅡB、ⅡC期股骨头缺血性坏死的骨囊性变和硬化病变,同样建议采用骨移植联合PRP治疗[10]。另外,有学者对采用牵张成骨技术治疗的19例患者进行对比研究,其中10例同时给予PRP,观察PRP促进骨愈合效果,结果显示PRP应用后患者外固定时间显著缩短,且疗效更好[11]。
但大量研究得出了相反结果,因此PRP能否促进骨愈合仍存在较大争议。一项前瞻性队列研究结果显示,PRP联合同种异体骨移植治疗骨缺损后,骨密度较单纯同种异体骨移植后显著降低,且未出现骨愈合征象[12]。另一项PRP用于脊柱融合的临床研究报道,通过屈伸动力位X线片和CT检查评价骨愈合,结果显示PRP的使用不能有效增加腰椎后外侧融合率,其不融合率反而高于未使用PRP的对照组,原因可能是PRP会降低支架材料的骨诱导性能,从而影响骨愈合的有效性[13]。另外,PRP应用于临床骨再生适应证的选择以及PRP的制备方法、使用浓度和时机等也会影响研究结果;维持PRP发挥促进骨愈合作用的生物力学微环境也非常重要。单独使用PRP对于骨愈合无改善作用,而联合具有骨传导性的支架材料,如自体骨或同种异体脱钙骨基质时,才具有促进骨愈合作用[14-15]。尽管临床报道PRP具有抗骨感染的作用,但相关临床研究多无对照组或仅为个案报道,因此还需要更高质量、更大样本的临床研究来评价PRP抗骨感染的有效性[16]。总之,PRP的安全性及其源于自体的优点使其近年来在临床骨再生的应用显著增加,但其促进骨愈合的有效性尚不能确定,因此需更深入研究PRP促进骨愈合的机制。
2 PRP在骨关节炎和软骨缺损中的应用
PRP促进软骨再生的机制包括[17-18]:促进软骨细胞和MSCs增殖,以及软骨特异细胞外基质蛋白多糖和Ⅱ型胶原沉积,增强软骨细胞生物活性和迁移能力,促进MSCs向软骨分化并抑制分解代谢;PRP含有的多种生长因子可能有利于关节软骨修复,常通过关节腔内注射治疗骨关节炎并联合手术治疗软骨缺损。
2.1 骨关节炎
PRP对于骨关节炎尤其是中度骨关节炎的治疗一直存在争议。有研究对90例存在临床症状的轻、中度骨关节炎患者随机均分为两组,试验组采用RPR治疗,对照组采用透明质酸治疗,经随访3、6个月,PRP组膝关节损伤与骨关节炎评分(KOOS)及疼痛视觉模拟评分(VAS)均显著优于透明质酸组[19]。Khoshbin等[20]一项纳入577例患者的有关PRP治疗骨关节炎的Meta分析研究显示,PRP组的美国西部Ontario和McMaster大学骨关节炎指数评分(WOMAC)以及国际膝关节文献委员会评分(IKDC)显著优于透明质酸组及生理盐水组,但副作用发生率(如注射部位的疼痛、肿胀及活动受限)高于透明质酸组及生理盐水组,所有副作用4 d后全部改善。该Meta分析显示,随访6个月内关节腔内连续多次注射PRP(每周1次,连续2~4次)对于治疗轻、中度骨关节炎有效,但远期症状缓解情况尚不明确。Patel等[21]对78例(156膝)骨关节炎患者进行了随机对照研究,结果显示关节腔内注射1次或2次PRP对于缓解轻度骨关节炎的效果相同。另一项多中心双盲随机对照研究显示,PRP治疗中度膝骨关节炎后,临床症状缓解程度显著高于透明质酸组[22]。李明等[23]比较了膝关节退行性变患者关节腔内注射PRP及透明质酸的疗效,选择符合标准的30例(30膝)患者并随访6个月,结果显示治疗4个月内关节腔内注射PRP和透明质酸均能有效缓解疼痛和改善关节功能,但随着时间延长,PRP组膝关节症状和功能改善保持稳定,透明质酸组疗效明显减弱。但该研究纳入样本量较小,其安全性和远期疗效还需要大样本长期随访观察。一项前瞻性双盲临床对比研究共纳入109例骨关节炎患者,结果显示PRP仅对轻度关节退变(如Kellgren-Lawrence 2级)改善明显,而对于中度骨关节炎的症状改善与透明质酸比较无显著差异[24]。由于以上研究治疗效果差异可能与注射技术、剂量、不同PRP组分、关节受累部位及程度等因素相关,因此PRP对于骨关节炎的治疗效果需进一步确认,目前尚未推荐其作为骨关节炎治疗指南的一线治疗方案。
2.2 软骨缺损
有报道PRP辅助关节镜下微骨折技术治疗可改善骨关节炎伴软骨缺损(缺损范围<4 cm2)[25]。PRP还可用于关节置换患者,以减轻关节疼痛症状,改善活动范围,减少关节僵直的发生[26]。制备技术改良后的PRP可改善关节软骨损伤治疗的远期疗效和组织重建能力,有学者采用光敏化PRP治疗膝关节胫骨平台创伤性全层软骨损伤,治疗后关节疼痛和功能均明显改善,MRI显示软骨下骨水肿信号消失[27-28]。除膝关节外,PRP还广泛用于足踝、髋等其他关节软骨的修复,均取得了较好临床疗效[29-30]。目前PRP用于半月板纤维软骨有血供区修复的临床试验仍在进行中,尚无相关结果报道;还有学者提出,从理论上讲可利用自体PRP促进半月板白区撕裂的临床愈合,但尚无相关临床报道[31]。
3 PRP在肌腱愈合中的应用
目前,PRP已广泛用于各种急慢性肌腱病变的治疗。PRP治疗肌腱病变的机制可能为:PRP能刺激肌腱细胞外基质分子基因表达,促进肌腱细胞分化和血管生成;激活外周循环来源的干细胞;增强血管化和代谢活性;促进干细胞向肌腱细胞的分化并增强肌腱组织生物力学性能。
3.1 肩袖撕裂
肩袖撕裂是导致肩关节疼痛和活动障碍常见原因,即使采用手术修复后也常伴发残留的肌腱缺损或肩袖再撕裂。目前临床常用的肩袖撕裂治疗手段难以达到天然组织结构和功能的完美结合。近年来,PRP因含有超过生理水平的血小板和大量生物活性因子,被广泛用于促进肩袖撕裂的愈合[32]。血小板能增强肌腱细胞的合成代谢,而白细胞介导的炎性分解代谢反应(信号分子如基质金属蛋白酶9、IL-1β)不利于肌腱愈合,但具有降低白细胞水平作用的PRP可能为肌腱无瘢痕愈合提供了有利条件[33-34]。还有学者认为,PRP中血小板浓度增加将导致肌腱Ⅰ型胶原α1链和Ⅲ型胶原α1链基因合成显著降低,目前有利于肌腱愈合的PRP中最佳血小板浓度和白细胞组分尚不清楚,不同的PRP产品临床研究得出的结果也不相同[35]。
尽管实验研究表明PRP有利于肌腱愈合,但其临床有效性一直存在争议。一项包含261例患者、纳入2项随机对照研究和3项非随机对照研究的Meta分析显示,PRP的使用不能降低肩袖再撕裂发生率及改善关节镜术后肩关节功能[36]。Weber等[37]进行了一项前瞻性双盲随机对照研究,对60例肩袖撕裂患者进行关节镜下肩袖修复治疗,其中30例联合使用PRP。结果显示,PRP组患者手术时间较对照组显著延长;随访1年时两组VAS评分、活动恢复、简明肩关节功能测试(SST)评分、美国肩肘协会评分(ASES)无显著差异,且PRP组美国加州大学肩关节功能评分(UCLA)低于对照组。该研究表明,PRP不能缓解围手术期肩关节疼痛症状,也不能改善肩关节功能和临床疗效。另一项采用超声引导辅助肩峰下注射PRP治疗慢性肩袖肌腱病的随机对照研究显示,PRP对于改善患者生活质量、疼痛、功能障碍及肩关节活动度均无显著效果[38]。而一项采用PRP辅助关节镜修复巨大肩袖撕裂的单盲小样本(58例)随机对照研究结果显示,术后9个月MRI或计算机断层关节造影检查显示,与未使用PRP组相比,PRP组冈上肌横切面面积显著增加、再撕裂率显著下降,虽然两组间肩关节功能评分在随访1年时无显著差异,但是PRP组更好的解剖结构预示远期(至少2年)将具有更好的临床功能,但有待进一步观察明确[39]。而且有研究认为,肌腱愈合最佳效果出现在治疗后至少6个月[40]。目前,PRP对于肩袖撕裂的治疗效果尚无定论,不同研究结果的差异可能与样本量、PRP产品不同及随访时间等有关,未来临床研究应进一步扩大样本量、延长随访时间以及比较不同PRP产品的治疗效果。
3.2 肘关节外上髁炎
肘关节外上髁炎也称“网球肘”,目前采用PRP治疗慢性肘关节外上髁炎的临床研究较多。Martin等[41]设计了一项PRP治疗慢性肘关节外上髁炎的单中心随机对照研究,对80例患者在超声引导针刺下随机联合应用PRP或利多卡因,但目前该研究尚无相关随访结果报道。一项纳入9项临床研究(其中5项为随机对照研究)的Meta分析研究显示,各项研究结果差异较大[42]。目前PRP用于治疗慢性肘关节外上髁炎的有效性尚缺乏临床研究的科学证据支持,大多数研究设计强度级别较低。未来PRP用于肘关节外上髁炎的研究重点是比较采用不同浓度及不同制备方法的PRP疗效差异,以期获得最佳临床效果;此外,其应用时机的选择也需进一步确认。
3.3 髌腱炎(跳跃膝)
目前,相关研究表明PRP可有效治疗髌腱炎[43-44]。Vetrano等[45]进行了一项随机对照研究,将56例跳跃膝运动员患者随机分为2组,分别采用PRP和体外冲击波治疗(extracorporeal shock wave therapy,ESWT)。治疗后2组患者临床症状均明显改善,PRP组随访6、12个月时髌骨的维多利亚运动学院评分(VISA-P)及VAS评分均优于ESWT组,12个月时改良Blazina评分优于ESWT组,提示注射PRP治疗运动员跳跃膝较ESWT能取得更好的中期疗效。此外,有报道利用PRP能促进前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)重建术髌腱移植物供区的愈合[46]。
3.4 跟腱炎
有学者采用超声引导一次性注射自体PRP,治疗30例经至少6个月保守治疗无效的慢性跟腱炎患者,美国矫形足踝协会(AOFAS)评分从治疗前的平均34分提高至治疗后3个月的92分,治疗后24个月维持在8分;其中27例在治疗后6个月术前MRI和超声异常消失,28例临床症状明显改善,提示PRP治疗慢性跟腱炎有效[47]。
4 PRP在韧带愈合中的应用
4.1 ACL
目前韧带重建是治疗ACL断裂的金标准,用于ACL重建的肌腱移植物在体内经历急性炎性反应、血管发生、基质合成、胶原重塑4个“韧带化”整合阶段。腱-骨界面愈合是ACL重建后移植物“韧带化”的关键步骤,PRP包含的血小板可在ACL移植物与骨界面形成血凝块,并释放多种生长因子和细胞因子参与移植物与机体的整合。从理论上讲,PRP富含一定数量的TGF-β1和PDGF等,这些生长因子有利于触发韧带愈合过程中的急性炎性反应,并参与骨传导加速“韧带化”进程。尽管目前有临床研究结果显示PRP有利于改善ACL重建术后移植物的“锚定”,但大量研究结果不支持PRP促进ACL重建后肌腱移植物的腱-骨愈合和“韧带化”这一结论,其应用的有效性尚需进一步评估[48-50]。
除了选择的PRP不同外,其临床结论还可能与ACL重建技术,如移植物的选择、骨隧道定位、固定方式等因素有关。有研究表明,采用自体髌腱移植物结合PRP注射较未使用PRP能获得更好的移植物重塑[50]。Mirzatolooei等[51]采用自体腘绳肌腱单束重建ACL,将患者随机分为两组(每组25例),分别为术中于股骨和胫骨隧道注射PRP与不注射PRP,术后3个月两组膝关节Lachman试验均为阴性,膝关节活动度较好,KT-1000关节稳定测试均明显改善,且两组骨隧道扩大程度无明显差异,提示PRP不具备防止ACL重建术后骨隧道扩大的作用。该研究不足是缺乏骨隧道中PRP浓度的客观测量,尚不能确定注射的PRP是否真正进入到骨隧道中。目前,尚缺少充足证据支持或否定PRP用于ACL重建的疗效,还需要更大样本的高质量临床研究验证[52]。
4.2 其他韧带
PRP应用于其他韧带损伤的治疗研究较少。有个案报道PRP治疗专业足球运动员膝关节内侧副韧带有效,也有病例系列研究采用PRP治疗肘关节尺侧副韧带部分撕裂取得较好临床疗效[53-54]。提示PRP能改善韧带的组织学及生物力学性能,为韧带损伤的修复和愈合提供良好局部微环境。
5 PRP在肌肉及其他软组织损伤中的应用
5.1 肌肉
PRP能加强肌卫星细胞活化,增强再生肌纤维的直径,刺激肌生成,增强成肌蛋白表达,加速肌肉愈合[55]。目前尚无PRP用于肌肉愈合的随机对照临床研究结果报道。A Hamid等[56]设计了随机对照临床试验研究注射PRP对于Ⅱ级腘绳肌肌肉损伤的效果,但缺少随访结果。Lanzetti等[57]报道1例双侧股四头肌断裂患者,左侧采用常规手术处理,右侧术中联合应用PRP治疗,随访2年发现双侧临床检查、功能评分无差异,超声检查双侧均有肌腱增厚和总回声异常,MRI显示双侧均有血管化肉芽组织信号,右侧更明显。该病例结果虽未体现出PRP治疗可获得更好的临床疗效和功能,但应用PRP侧的影像学检查可见更强和更明显的修复愈合进程。但目前仍缺少充分的临床证据证实PRP用于治疗肌肉损伤的有效性,未来还需要更多病例和更高级别的临床证据来验证,尤其在PRP的最佳用药时机、用量、使用次数及注射后的康复训练等方面。
5.2 其他软组织
还有一些PRP应用于其他软组织病,如狭窄性腱鞘炎、足底筋膜炎等获得较好临床效果的报道[58-59]。董佩龙等[60]采用自体PRP和血凝酶喷涂于人工全髋关节置换术的手术创面,结果显示可减少术后引流量,利于切口愈合,同时不增加术后并发症,是一种安全、可靠、有效的创面处理方法。
6 总结及展望
尽管目前有关PRP在骨科临床包括骨、软骨、肌腱、韧带、肌肉和其他软组织等疾病的应用研究较多,但获得较好临床疗效及无效的报道均存在,且大多数有效报道均属于小样本研究或个案报道,尚缺乏足够证据表明其临床有效性和安全性,亦无明确证据支持PRP可广泛用于临床骨科疾病的治疗,因此未来还需要设计更大样本、更高质量的临床随机对照研究。此外,对于PRP稳定高效的制备及保存技术、适应证的把握、标准的应用方法、患者的康复方案及疗效评估方法等缺少统一标准,还需要进一步规范。