【科普】 | 高压氧促进肩袖损伤修复

【科普】 | 高压氧促进肩袖损伤修复

　　肩袖损伤“是肩关节疼痛和功能障碍的最常见原因。以往的解剖学研究和流行病学研究发现，50岁人群中肩袖撕裂“的发病率为13%，60岁人群中的发病率为20%，70岁人群中的发病率为31%。随着全球人口老龄化程度的不断进展，肩袖疾病今后必将逐渐成为重要的社会健康问题

　　众所周知，高压氧治疗只具有促进组织愈合、改善血运、抗炎等良好作用，高压氧有利于促进肩袖损伤的修复，无论是肩袖损伤保守治疗还是手术治疗后，高压氧应该都可以发挥治疗作用。这是一篇动物实验，通过组织学微观角度和生物力学评估，证实了高压氧可促进肩袖损伤的修复。

　　参考文献:Li H, Xiao M,Yang Fet al. Hyperbaric oxygen treatmentpromotes tendon-bone interfacehealing in a rabbit model of rotatorcuff tears. Med Gas Res. 2024 Aug31.

　　实验信息

　　32只雄性新西兰白兔°，平均年龄为16周，平均体重在2.5至3.5公斤之间。所有兔子都接受了相同的修复过程，包括通过左肩的免冈下肌和冈上肌肌腱建立全层肩袖撕裂模型，而在右肩，进行了假手术，其中仅暴露肌腱而不会产生撕裂，

　　按体重从轻到重顺序排序，然后随机分为两组，即模型组和高压氧组，各组16只。

　　治疗措施

　　高压氧组:2ATA，纯氧2小时，每天1次，共5次。

　　模型组:暴露于正常空气中。

　　相关结果

　　组织学

　　第4周时，两组都在植入部位准确地显示出细胞过多和血管过多。肌腱骨复合体的大部分基本上覆盖着大量的纤维组织和炎症细胞。胶原纤维表现出相当差的组织性，并且形成了适度的波浪形结构。很明显，纤维碎片明显，肌腱细胞核呈中度圆形外观。两组之间没有显着差异)

　　8周时，两组的血管分布均明显减少炎症细胞渗透在相当程度上最小化。所有样本中胶原纤维的数量均明显增加。然而，高压氧组比模型组呈现出更紧凑、更密集的纤维排列。

　　12周时，肌腱细胞核似乎变扁平，呈纺锤形外观，有时甚至排列整齐。值得注意的是，高压氧组呈现出更密集且整齐平行的胶原纤维结构。相比之下，模型组呈现出比高压氧组相对较少的模糊模式。

　　组织学

　　8周时，模型组纤维结构、血管生成和胶原蛋白含量的组织学评分明显低于高压氧组

　　8周和12周时，模型组的组织学评分明显低于高压氧组

　　第4周、8周和12周时，两组的细胞密度和炎症程度表现出相似的趋势。
 

　　第12周，高压氧组手术侧的极限破坏荷载小于假手术侧，而模型组手术侧的极限破坏荷载显著低于假手术侧，

　　第12周，高压氧组能承受的极限破坏荷载明显大于模型组

　　第12周，高压氧和模型组垂直位移也存在显着差异。同样的位移程度，高压氧组所需要的力要高于模型组。
 

　　讨论部分
 

　　最粗的肩袖被认为是人体中最强大、1肌腱，由于它承受着高水平的压力，因此特别有可能遭受创伤和撕裂。肩袖肌肉的主要和关键功能是有效促进肩部的运动并牢固地保持肱骨头在关节窝内精确居中，以防止外展期间过度平移。因此，肩袖撕裂将对日常生活中进行的活动中肩部的功能产生重大影响。随着社会走向老龄化阶段，肩袖疾病越来越被认为是一个突出的公共卫生问题。肩袖损伤通常涉及肌腱-骨界面，这给实现有效愈合带来了巨大挑战。肩袖肌腱骨愈合涉及复杂的过渡区，例如肌腱。纤维软骨以及矿化纤维软骨和骨骼，对骨科和运动医学从业者构成了持续且重大的挑战。最近在生物材料细胞生物学和生物力学等各个学科进行的深入研究重点是恢复该界面的结构，这对于恢复肩关节功能和防止再次撕裂非常重要。然而，现有的修复技术并不总是保证彻底、完全安全的愈合，从而导致撕裂复发。体育受伤通常需要治疗3到10次。最近，针对运动相关肌肉骨骼损伤的高压氧引起了越来越多的关注。高压氧因其在促进康复速度方面的优势而越来越受到受伤运动员的广泛欢迎，特别是在职业运动员或拥有可观经济资源的人中。尽管高压氧广泛受欢迎，但支持高压氧在这种特定背景下有效性的证据仍然相当有限。我们的研究选择了兔子，因为它们常用于骨科研究，并且在建立肩袖损伤模型方面具有明显优势。与之前对兔子肩部结构的研究相比，兔子肩胛骨的解剖结构和肩袖肌腱的路径相对更加原始。与人类的肩胛骨结构相比，免肩胛骨的解剖结构本质上相对更为原始。此外，兔子体型适中，成本低廉，饲养起来相当容易，因此在进行动物实验方面具有固有的优势

　　石井等人指出，2 ATA的压力持续60分钟，在促进纤维和韧带的形成方面比其他压力发挥更重要的作用。Mashitori等人在韧带愈合实验中于2 ATA应用高压氧 2小时。同样，Yeh等人在一项兔子实验研究中在2 ATA下使用高压氧 2小时。在我们的研究中，我们在2 ATA下应用高压氧2小时，以充分利用氧气对伤口愈合过程的最佳影响。Zhao等人坚定地确立了氧气和生长因子之间的直接且显着的相关性。因此，高压氧促进血管形成的向内生长是合理的，这与血液供应的增强有关，导致肌腱周围的骨松质增加以及肌腱和骨之间在肌腱-骨界面处的接触改善关于肩袖损伤的原因，人们提出了许多不同的理论。慢性变性理论表明，无论肌腱超载程度如何，肌腱变性都能够导致断裂，这就是它的假设。疑似易感因素包括复发性微创伤、衰老过程和局部血管不足。血管造影和组织学发现坚定地支持了变性理论，清楚地揭示了组织样本中分散的愈合区域和粘液样变化以及肿胀性变化，这强烈表明了慢性进展。众所周知组织氧合对愈合过程具有重要意义，高压氧被认为能够通过增加血液和组织中溶解氧的水平来促进伤口愈合。此外，高压氧有助于血管相对减少的组织中的新血管形成过程。研究表明氧气和生长因子之间存在直接联系，表明高压氧促进血管的生长，从而改善血液供应并加强肌腱周围的骨松形成，从而增强肌腱-骨界面的接触高压氧治疗已逐渐成为一种可能的额外治疗方法，可以显着增强肌腱骨愈合过程通过高压下输送氧气，高压氧有潜力增强组织氧合、促进血管生成并调节炎症反应，从而促进组织修复过程。高压氧显着促进组织氧合(这对于细胞代谢和胶原蛋白合成至关重要)，并促进血管生成以加强血液供应和营养输送，这对于组织修复来说是必不可少的。此外，高压氧的抗炎作用可以显着减少促炎细胞因子的产生从而为愈合过程建立有利的氛围。此外高压氧还能显着刺激成纤维细胞的增生胶原蛋白的沉积和组织重塑过程，强化肌腱-骨界面。

　　高压氧促进愈合的确切机制尚不清楚。在之前的研究中，已经清楚地描述了高压氧的潜在机制和生理作用。高压氧可以在相对较短的时间内通过血管收缩增强氧气输送，有效减轻肿胀，显着改善中性粒细胞的吞噬功能，发挥显着的抗炎作用，减轻缺血再灌损伤。通过更长时间重复治疗，高压氧可以诱导新血管生成、新血管生成和胶原蛋白生成，这有可能在恢复过程的炎症和增生阶段显着增强肌肉康复。此外，进一步的研究表明，高压氧可以通过控制活性氧和氮物种的产生来诱导氧化应激，从而激活各种细胞过程和途径。关键机制包括增加生长因子(例如缺氧诱导因子1a)、血管内皮生长因子间质源性因子1、动员骨髓源性干细胞(CD 34+细胞)和减少中性粒细胞粘附(通过修饰整合素B2)，可以减轻缺血再灌损伤

　　我们的深入研究表明，再手术后接受高压氧治疗的组和接受假手术的组之间的生物力学阻力没有显着差异。换句话说12周后的稳定性与没有拉伸撕裂力的稳定性相当，这实际上可以归因于高压氧。根据所获得的实验结果，高压氧已成为一种重要的治疗方式，有可能显着改善肩袖撕裂患者的治疗结果。因此，我们的组织学结果表明，接受高压氧治疗的组提前进入了重塑阶段，并表现出更成熟的愈合模式。生物力学分析更彻底地证明了高压氧治疗与单独修复袖带相比的突出优势。所有失败病例都是在冈上肌“的肌腱部分而不是在骨与肌腱之间的界面处清楚地观察到的。这清楚地表明，在术后12周期间，所有样本都成功实现了肌腱与骨的愈合。

　　小编说

　　1、小编一直想写高压氧和肩袖损伤的科普文章，但目前国内外研究文献确实有限，特别是国外文献，此次英文文献还是国内学者研究后发表的。国内有3篇临床文献，分别是高压氧联合康复治疗方法(电子蜡疗、超声治疗、按摩筋针疗法和富血小及肩关节松动术)、板血浆治疗肩袖损伤

　　2、从高压氧治疗作用机理上去推断，高压氧应该非常有利于肌腱韧带损伤的修复，但实际上在此领域的国外研究内容确实不太多。高压氧促进膝关节内侧副韧带是运动员临床案例，高压氧促进膝关节交叉韧带术后修复则是兔子实验。而且有一名学者在读到这篇兔子实验文献后，还专门给编辑写了一封信，相信高压氧在骨科领域和韧带损伤治疗的未来前景。

　　3、作为高压氧医务人员，在饱和和脱饱和这个章节学习了五大类组织，肌腱韧带和肌肉的饱和时间是不一样的，因因为其血运差，所以针对肌腱韧带损伤的患者，可以适当提高高压氧治疗压力，:另外要保证足够的高压氧治疗疗程，这样才有利于病情康复。

　　4、有条件者，可以在高压氧和骨科疾病领域进行融合课题研究。学好用好宣传好高压氧，我们一起努力和携手前行。