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(lái),隨著國(guó)民生活水平提高,全民健身熱潮興起,也導(dǎo)致了運(yùn)動(dòng)損傷的增多,最為常見(jiàn)的就是膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶斷裂,足球、籃球、滑雪等運(yùn)動(dòng)都有可能導(dǎo)致其發(fā)生。目前,韌帶的手術(shù)修補(bǔ)多采用自體或異體韌帶進(jìn)行,存在著可取組織有限、強(qiáng)度不足等問(wèn)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(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)科主任陳世益帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)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(guó)國(guó)際工業(yè)博覽會(huì)。
“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!标愂酪孢@樣說(shuō),是因?yàn)楹妥泽w或異體韌帶相比,其團(tuán)隊(duì)研發(fā)的人工韌帶具有“成功率高”“恢復(fù)期短”“獨(dú)特功效”三大優(yōu)勢(shì)。
當(dāng)前,我國(guó)針對(duì)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(jìn)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(shí),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(huì)在骨頭中會(huì)留兩個(gè)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?yàn)槟昀瞎w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(dòng)或者損壞的情況。當(dāng)前國(guó)際報(bào)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(dá)25%左右。而結(jié)合手術(shù)技術(shù)改進(jìn)、材料升級(jí)等一系列革新,陳世益領(lǐng)導(dǎo)中國(guó)人工韌帶研究小組(包括全國(guó)各地36家醫(yī)院)進(jìn)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(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域權(quán)威雜志《美國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志》(The American Journal of Sports Medicine)上,引起全球運(yùn)動(dòng)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(duì)運(yùn)動(dòng)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(shuō)是對(duì)運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)生涯的致命打擊。但是人工韌帶“能夠挽救他們的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)狀態(tài),并且有約1/3到2/3的人因?yàn)榕马g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(gè)月就能恢復(fù)術(shù)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
“它的強(qiáng)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。”陳世益介紹,人工韌帶使用心理壓力小,強(qiáng)度又高,訓(xùn)練恢復(fù)起來(lái)自然也更容易。“把肌肉整體感覺(jué)訓(xùn)練好,可以很快地重返運(yùn)動(dòng)!闭虼耍闱、籃球、排球、越野等很多競(jìng)技領(lǐng)域的運(yùn)動(dòng)員受傷后都選擇用人工韌帶進(jìn)行重建。人工韌帶是短時(shí)期快速恢復(fù)運(yùn)動(dòng)能力的不二之選。
陳世益團(tuán)隊(duì)研究的韌帶還具有諸多獨(dú)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(shì)上新增了“抗感染”功能。
“抗感染”功能主要是針對(duì)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(guò)羥基磷灰石和絲蛋白誘導(dǎo)骨頭和成纖維細(xì)胞生長(zhǎng),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(xì)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(huì)不會(huì)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(jiàn)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(xiǎn);但最新技術(shù)已經(jīng)升級(jí)為化學(xué)修飾法,即通過(guò)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(jí)涂層。銀離子只會(huì)在使用過(guò)程中緩慢釋放,沒(méi)有“磨損”風(fēng)險(xiǎn)。
讓中國(guó)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?yàn)橛锰祭w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(guó)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(rèn)為“人工韌帶不可靠”的風(fēng)潮。
到了1992年,法國(guó)韌帶先進(jìn)加強(qiáng)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(guó)和澳大利亞等地。
在沒(méi)有使用人工韌帶之前,陳世益也相信美國(guó)人的說(shuō)法:人工韌帶失敗率高、效果差。轉(zhuǎn)機(jī)發(fā)生在2004年LARS被引入中國(guó)!拔覀儺(dāng)時(shí)也不太敢用,但是剛好有個(gè)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(yùn)動(dòng)!边@是全中國(guó)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(gè)月,照理病人該回院檢查了,這位病人卻沒(méi)來(lái)。“打電話一問(wèn)才知道,他竟然已經(jīng)在爬黃山了!這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)我們?cè)瓉?lái)所設(shè)想的,以往通常需要拄拐保護(hù)半年才能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。”
這讓陳世益一下子有了信心,開始進(jìn)行人工韌帶的研究!拔覀冇幸恍┎∪藢iT過(guò)來(lái)要求做人工韌帶,有一些病人專門做自體韌帶。都說(shuō)自己身上的好,結(jié)果十年隨訪下來(lái),人工的比自體的還要好,雖然有失敗,但重返運(yùn)動(dòng)的比例很高。”
從那之后,陳世益團(tuán)隊(duì)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(guó)外做的;第二代就改良了,跟國(guó)外不一樣了;第三代加入了很多生長(zhǎng)的因子促進(jìn)愈合;第四代我們發(fā)現(xiàn),有時(shí)韌帶植入身體里會(huì)發(fā)炎,那怎么樣呢?抗感染的人工韌帶出來(lái)了!本瓦@樣,不跟美國(guó)潮流,陳世益團(tuán)隊(duì)硬生生地走出了中國(guó)自己的人工韌帶之路。
和LARS相比,陳世益團(tuán)隊(duì)研發(fā)的人工韌帶在強(qiáng)度、力學(xué)、觀念、固定方式等方面均有優(yōu)勢(shì)!斑@是因?yàn)槲覀兓谥袊?guó)特色做了大量臨床研究,所以得到數(shù)據(jù)是符合中國(guó)人群、具有中國(guó)特色的。”陳世益團(tuán)隊(duì)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(guò)表面材料的改良,開發(fā)了促生長(zhǎng)、抗感染等一系列功能型韌帶;通過(guò)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(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)代表團(tuán)到美國(guó)七個(gè)城市的大學(xué)參訪,在確認(rèn)演講主題時(shí),七個(gè)城市都表示想聽中國(guó)人工韌帶的經(jīng)驗(yàn)!拔覀儼堰@個(gè)東西在美國(guó)講了之后,美國(guó)人對(duì)我們也深表佩服。”陳世益說(shuō)。
展望未來(lái),陳世益還有很多暢想。在人工韌帶的應(yīng)用范圍方面,將會(huì)在肩、髖、肘、踝各個(gè)部位都實(shí)現(xiàn)拓展!安皇菃螁沃蛔鲆粋(gè)膝關(guān)節(jié),肩袖補(bǔ)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(lái)也將迎來(lái)第五、第六、第七甚至更多代的人工韌帶!捌诖幸惶,能做出媲美甚至超過(guò)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!