央廣網(wǎng)上海11月1日消息(記者傅聞捷 韓曉余 通訊員李相如)近年來,隨著國民生活水平提高,全民健身熱潮興起,也導(dǎo)致了運動損傷的增多,最為常見的就是膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶斷裂,足球、籃球、滑雪等運動都有可能導(dǎo)致其發(fā)生。目前,韌帶的手術(shù)修補多采用自體或異體韌帶進行,存在著可取組織有限、強度不足等問題。這些都需要依靠人工韌帶才可能解決。而復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院教授、運動醫(yī)學(xué)科主任陳世益帶領(lǐng)團隊研制的具有“抗感染”功能的第四代人工韌帶即將亮相2017中國國際工業(yè)博覽會。
“非原裝”韌帶更好用
“后天的‘人工韌帶’反而比‘原裝’的自體或異體韌帶更好用。”陳世益這樣說,是因為和自體或異體韌帶相比,其團隊研發(fā)的人工韌帶具有“成功率高”“恢復(fù)期短”“獨特功效”三大優(yōu)勢。
當(dāng)前,我國針對前交叉韌帶的手術(shù)多采用自體重建和異體重建的方式。所謂重建,是指將作為“新韌帶”的組織重新植入膝關(guān)節(jié),讓它代替斷裂的前交叉韌帶工作。采用人工韌帶進行重建,即為“人工韌帶重建”。
當(dāng)重建的韌帶出現(xiàn)松掉、斷裂或者感染的狀況時,判定手術(shù)失敗。失敗就需要清除植入物、重新手術(shù),而骨隧道中的植入物清除后會在骨頭中會留兩個大洞,讓后期手術(shù)更難。限于自體韌帶數(shù)量有限、異體韌帶質(zhì)量難以控制或為年老供體等客觀條件,即使手術(shù)成功,十年以后也可能出現(xiàn)韌帶松動或者損壞的情況。當(dāng)前國際報道十年自體韌帶重建失敗比例大概為10%左右,異體韌帶重建失敗比例則高達25%左右。而結(jié)合手術(shù)技術(shù)改進、材料升級等一系列革新,陳世益領(lǐng)導(dǎo)中國人工韌帶研究小組(包括全國各地36家醫(yī)院)進行的十年多中心隨訪數(shù)據(jù)顯示,人工韌帶的失敗率不到5%,為自體重建的一半、異體重建的六分之一,相關(guān)成果發(fā)表在2017年運動醫(yī)學(xué)領(lǐng)域權(quán)威雜志《美國運動醫(yī)學(xué)雜志》(The American Journal of Sports Medicine)上,引起全球運動醫(yī)學(xué)專業(yè)的研究學(xué)者和臨床醫(yī)生的極大關(guān)注。
恢復(fù)期短則是很多對運動高要求者選擇人工韌帶的原因。韌帶損傷,尤其是前交叉韌帶斷裂這樣幾乎不可恢復(fù)的損傷,可以說是對運動員運動生涯的致命打擊。但是人工韌帶“能夠挽救他們的運動生涯”。自體或異體重建手術(shù)之后,最少半年、平均將近一年才能恢復(fù)運動狀態(tài),并且有約1/3到2/3的人因為怕韌帶“斷掉”而不敢訓(xùn)練,不能恢復(fù)從前的狀態(tài)。但如果使用人工韌帶,最多三個月就能恢復(fù)術(shù)前運動狀態(tài)。
“它的強度是自體韌帶的兩倍。自體韌帶可承受2000牛頓的力,人工韌帶可承受5000牛頓的力,是自體韌帶的2.5倍!标愂酪娼榻B,人工韌帶使用心理壓力小,強度又高,訓(xùn)練恢復(fù)起來自然也更容易!鞍鸭∪庹w感覺訓(xùn)練好,可以很快地重返運動!闭虼,足球、籃球、排球、越野等很多競技領(lǐng)域的運動員受傷后都選擇用人工韌帶進行重建。人工韌帶是短時期快速恢復(fù)運動能力的不二之選。
陳世益團隊研究的韌帶還具有諸多獨特的功效!翱垢腥救斯ろg帶”已經(jīng)是他們研究的第四代人工韌帶,在人工韌帶本身具有的優(yōu)勢上新增了“抗感染”功能。
“抗感染”功能主要是針對臨床隨訪中發(fā)現(xiàn)的術(shù)后容易出現(xiàn)滑膜炎等感染的現(xiàn)象而研制的。一方面,通過羥基磷灰石和絲蛋白誘導(dǎo)骨頭和成纖維細胞生長,形成封閉腔,阻隔韌帶與關(guān)節(jié)液交流,從而避免炎癥的發(fā)生;另一方面,在人工韌帶表面覆蓋納米銀涂層,這樣即使有細菌感染,不斷釋放的銀離子也能殺菌消炎。
在不斷的摩擦中,銀涂層會不會損耗?答案是否定的。就像打磨鉆石磨掉的是鉆石的粉末,常見的“摩擦損耗”指的也是一種物理現(xiàn)象。傳統(tǒng)的礦化涂層是物理疊加法,的確存在磨損的風(fēng)險;但最新技術(shù)已經(jīng)升級為化學(xué)修飾法,即通過化學(xué)反應(yīng),利用明膠生物分子作為橋架分子,使銀離子能在韌帶表面形成納米級涂層。銀離子只會在使用過程中緩慢釋放,沒有“磨損”風(fēng)險。
讓中國的人工韌帶走在世界前列
人工韌帶的發(fā)展并非一帆風(fēng)順。
20世紀(jì)80年代,因為用碳纖維、牛心包薄膜等材質(zhì)制成的人工韌帶,在材質(zhì)和手術(shù)技術(shù)均不成熟的狀態(tài)下臨床失敗率極高,美國政府下令暫停人工韌帶的臨床使用,由此掀起世界范圍內(nèi)認為“人工韌帶不可靠”的風(fēng)潮。
到了1992年,法國韌帶先進加強系統(tǒng)(LARS)公司成立,致力于研究高品質(zhì)的人工韌帶,并用已經(jīng)成熟的人造血管材料聚酯纖維(PET)制成人工韌帶,起初其輻射范圍僅在法國和澳大利亞等地。
在沒有使用人工韌帶之前,陳世益也相信美國人的說法:人工韌帶失敗率高、效果差。轉(zhuǎn)機發(fā)生在2004年LARS被引入中國。“我們當(dāng)時也不太敢用,但是剛好有個后交叉韌帶斷裂的病人,跟他討論了多種手術(shù)方案之后,病人傾向選擇人工韌帶手術(shù)方案,希望能早日重返運動。”這是全中國第一例人工韌帶重建手術(shù),效果到底怎么樣?陳世益還是擔(dān)心。術(shù)后兩個月,照理病人該回院檢查了,這位病人卻沒來!按螂娫捯粏柌胖,他竟然已經(jīng)在爬黃山了!這遠遠超過我們原來所設(shè)想的,以往通常需要拄拐保護半年才能進行運動訓(xùn)練!
這讓陳世益一下子有了信心,開始進行人工韌帶的研究。“我們有一些病人專門過來要求做人工韌帶,有一些病人專門做自體韌帶。都說自己身上的好,結(jié)果十年隨訪下來,人工的比自體的還要好,雖然有失敗,但重返運動的比例很高!
從那之后,陳世益團隊開始了自主人工韌帶產(chǎn)品的研制!白畛醯娜斯ろg帶是仿制國外做的;第二代就改良了,跟國外不一樣了;第三代加入了很多生長的因子促進愈合;第四代我們發(fā)現(xiàn),有時韌帶植入身體里會發(fā)炎,那怎么樣呢?抗感染的人工韌帶出來了。”就這樣,不跟美國潮流,陳世益團隊硬生生地走出了中國自己的人工韌帶之路。
和LARS相比,陳世益團隊研發(fā)的人工韌帶在強度、力學(xué)、觀念、固定方式等方面均有優(yōu)勢!斑@是因為我們基于中國特色做了大量臨床研究,所以得到數(shù)據(jù)是符合中國人群、具有中國特色的!标愂酪鎴F隊的人工韌帶在韌帶表面材料的功能改良、手術(shù)固定方式改革、手術(shù)技術(shù)和相關(guān)設(shè)備的研究方面都有重大突破。通過表面材料的改良,開發(fā)了促生長、抗感染等一系列功能型韌帶;通過由LARS的擠壓法固定改為懸吊法固定,降低了手術(shù)難度;在技術(shù)和配套設(shè)備方面的研究,則讓手術(shù)變得更精確、可控、微創(chuàng)。
2014年,陳世益帶領(lǐng)亞太運動醫(yī)學(xué)代表團到美國七個城市的大學(xué)參訪,在確認演講主題時,七個城市都表示想聽中國人工韌帶的經(jīng)驗。“我們把這個東西在美國講了之后,美國人對我們也深表佩服!标愂酪嬲f。
展望未來,陳世益還有很多暢想。在人工韌帶的應(yīng)用范圍方面,將會在肩、髖、肘、踝各個部位都實現(xiàn)拓展。“不是單單只做一個膝關(guān)節(jié),肩袖補片、內(nèi)側(cè)副韌帶、踝關(guān)節(jié)韌帶、肘韌帶、腕韌帶等全都可以用”在產(chǎn)品的更新方面,未來也將迎來第五、第六、第七甚至更多代的人工韌帶!捌诖幸惶欤茏龀鲦敲郎踔脸^原生韌帶的人工韌帶。像是基因改造了,能讓人跳得更高、跑得更快。”