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三种屈肌腱缝合方法的生物力学研究

骨科在线orthonline2019-01-11 03:55:01

本文由《实用骨科杂志》推荐转载 

作者:大连市中心医院 

杨文峰 任远飞 梁武 许卫兵 张铁慧

摘要:

目的:比较三种不同屈肌腱缝合方法的生物力学性能及操作时间,寻找一种不仅具有良好生物力学性能而且有利于临床推广的屈肌腱缝合方式。

方法:选取猪后足屈趾深肌腱作为实验对象,共24个,随机分为3组。横行切断肌腱后,分别采用改良kessler缝合、内锁缝合、半结锁定式缝合三种不同缝合方式并结合连续周边缝合将肌腱断端进行缝合,记录操作时间,并对修复肌腱进行生物力学测试,测定修复肌腱的2mm裂隙抗张强度、断裂抗张强度和断裂间隙。

结果:与改良keseler缝合相比,内锁缝合与半结锁定式缝合均能显著提高修复肌腱的2mm裂隙抗张强度和断裂抗张强度。内锁缝合的2mm裂隙抗张强度(58.8±8.1)N与半结锁定式缝合(53.7±6.0)N没有明显差异,而断裂抗张强度(72.7±6.0)N明显大于半结锁定式缝合(60.4±6.6)N。内锁缝合与改良kessler缝合的断裂间隙无明显差异,两者均小于半结锁定式缝合(8.5±1.3)mm。与改良kessler缝合(11.1±1.4)min相比,内锁缝合(15.4±1.1)min与半结锁定式缝合(15.8±0.9)min的操作时间均较长,而两者之间无明显差异。

结论:与改良kessler缝合和半结锁定式缝合相比,内锁缝合具有更好的生物力学性能并有效阻止间隙形成,更值得临床应用推广。

关键词:改良kessler缝合;内锁缝合;半结锁定式缝合;屈肌腱缝合;生物力学分析

手部屈肌腱损伤是手外科临床常见疾病之一,选择合适的屈肌腱缝合方法对于有效抵御间隙形成以促进肌腱的早期愈合至关重要[1-2]。理想的屈肌腱缝合方法不仅需要提供足够的强度和抗间隙形成能力(刚性),还需要操作简便、对肌腱内血供影响较小[3]。目前的多种缝合方法虽然能够提供足够的抗张强度,但操作相对较为复杂,需要术者具备较强的操作经验和缝合技巧,难以在临床上推广。因此,寻找一种操作相对简单且能够提供较高机械强度的肌腱缝合方法,对于临床上减少屈肌腱缝合术并发症至关重要。

改良kessler缝合是目前临床应用最广泛的缝合技术,然而以往研究表明,改良kessler缝合所能提供的抗张强度不足,吻合口易于出现裂隙,影响肌腱正常愈合,严重时甚至可能出现坏死[4]。内锁缝合是在改良kessler缝合的抓握式缝合的基础上,在肌腱断端辅以扣锁式缝合,可以显著提高缝合肌腱的生物力学性能[5]。此外,在内锁缝合基础上发展起来的多种十字交叉锁定式缝合,也显示了其在生物力学性能上的优势,成为屈肌腱缝合的重要选择[6-7]。中国学者刘清河[8]和林加豪[9]发展出半结锁定式缝合,采用锁式结构锁定部分肌腱纤维的方式,与抓握式缝合方法相比,吻合口不易出现分离,可明显增强修复肌腱的抗拉强度。然而,作为同样可提供优秀生物力学性能的内锁缝合和半结锁定式缝合,目前缺少两者的对比研究。在本文中,我们系统比较了两者的生物力学性能差异及操作难易程度、缝合时间的不同,以期为临床应用提供帮助。

1资料与方法


1.1 实验材料及仪器 由于猪后肢屈肌肌腱的结构和直径类似于人类,我们选择猪后肢进行实验研究。猪后肢购自大连础明集团有限公司,选取重约300~400g的成年白种猪后肢进行实验。缝合线分两种,腱心缝合采用肌腱编织缝线,连续周边缝合采用4-0肌腱编织缝线。生物力学测试采用材料力学测定仪(Instron5567A型,UK),分析软件为Bluehill(Instron,UK)。

1.2 屈肌腱获取及断端缝合 切取趾深屈肌腱,测量肌腱周径,采用周径在8~10mm的肌腱,随机分成3组,每组8根,共24根。用手术刀于肌腱中段切断,使用改良kessler缝合、内锁缝合和半结锁定式缝合三种不同的缝合方式进行肌腱断端的腱心缝合,之后进行连续周边缝合(见图1)。在打结前作预抽紧赋予缝线张力,使切口两端缝线距离保持在15~17mm范围内(缝合前为20mm)。线结均为3个外科结,由6个正反交替的单结组成。所有操作均由同一个有经验的外科医生在一天内完成,由术者在10倍的手术显微镜下进行缝合以减少组织损伤。记录缝合所需要的时间,缝合后的肌腱以生理盐水纱布湿敷,4℃冷藏,次日进行生物力学测试。

1.3 生物力学分析 以吻合端为中心截取样本长度为50mm,分别距吻合端15mm处做标记,用夹具将肌腱两端固定于材料力学测定仪上,以Bluehill软件控制实验参数。软件夹具间肌腱长度为30mm。旋紧夹具,预置前负荷为1.0N,以10mm/min的速度匀速拉伸缝合后的肌腱,直至肌腱缝合处完全断裂为止。在拉伸过程中,采用游标卡尺测量缝合处的断裂间隙,当出现2mm间隙时,记录此时的拉力负荷,即为肌腱的2mm裂隙抗张强度。计算机记录的负荷峰值为断裂抗张强度。肌腱断裂时断端之间的距离为断裂间隙。

1.4 统计分析 采用Stata10.0统计软件(美国计算机资源公司)对实验各组2mm裂隙抗张强度、断裂抗张强度、断裂间隙及缝合时间进行统计分析,组间差异采用完全随机设计的两均数比较t检验,P<0.05为差异具有统计学意义。

图1 三种屈肌腱缝合方法示意图

2结 果


2.1 2mm裂隙抗张强度 2mm裂隙抗张强度是检测肌腱修复后抗张性能的重要指标。在肌腱修复的过程中,大于2mm的间隙形成将会导致肌腱黏连风险增加,严重影响肌腱修复。表1显示,改良kessler缝合、内锁缝合、半结锁定式缝合三种不同缝合方式的2mm裂隙抗张强度分别为(41.6±3.2)N、(58.8±8.1)N、(53.7±6.0)N。统计结果显示,内锁缝合和半结锁定式缝合组的2mm裂隙抗张强度均大于改良kessler缝合,显示出更强的抗拉性能。与内锁缝合组相比,半结锁定式缝合组的2mm裂隙抗张强度无显著差异。

表1 三种屈肌腱缝合方法生物力学性能及缝合时间比较

2.2 断裂抗张强度 断裂抗张强度也是反映修复肌腱生物力学性能的重要指标之一。表1显示,改良kessler缝合、内锁缝合、半结锁定式缝合三种不同缝合方式的断裂抗张强度分别为(46.5±4.5)N、(72.7±6.0)N、(60.4±6.6)N。统计结果显示,半结锁定式缝合的断裂抗张强度大于改良kessler缝合,与半结锁定式缝合相比,内锁缝合可提供更大的断裂抗张强度,差异均有显著性。

2.3 断裂方式 改良kessler缝合、内锁缝合、半结锁定式缝合的断裂方式均为腱周连续缝合先断裂,多为缝线从肌腱断端切割出来,少部分为线节根部断裂。继续牵拉后,腱心缝合线缝线抽出或发生断裂。内锁缝合组的腱心缝线全部断裂,而改良kessler缝合和半结锁定式缝合组则不同,仅有部分发生缝线断裂(见表2)。

表2 三种屈肌腱缝合方法肌腱缝合断裂方式比较(束)

2.4 断裂间隙 表1显示,最大的断裂间隙出现在半结锁定,式缝合组(8.5±1.3)mm,与改良kessler缝合(5.7±0.6)mm和内锁缝合(5.6±0.7)mm相比差异具有统计学意义。而改良kessler缝合和内锁缝合之间相比无明显差别。

2.5 缝合时间 表1显示,改良kessler缝合、内锁缝合、半结锁定式缝合的缝合时间分别为(11.1±1.4)min、(15.4±1.1)min、(15.8±0.9)min。结果显示,与改良kessler缝合相比,内锁缝合和半结锁定式缝合的缝合时间显著延长(P<0.05),而两者间的缝合时间无显著差异(P>0.05)。

3讨 论


手部屈肌腱损伤是临床最常见的手外科疾病之一。目前临床常用的屈肌腱缝合方法有改良kessler、双kessler、Silfverskiold[10]、套圈法[11]、Tsuge[12]、“8”字缝合法[13]等,但疗效并不确定。手部屈肌腱缝合对缝合方法所能提供的抗张力要求较高,要满足术后早期功能锻炼的最大抗张力和2mm抗张力,强度至少应大于30N[14]。目前常用的缝合方法中,有一些无法提供大于30N的2mm抗张力[8-9],还有一些虽然可以提供,但操作较为复杂[15],或者影响肌腱的血液供应而影响愈合[16],不易于临床推广。本文研究结果显示,三种屈肌腱缝合方式所能提供的2mm裂隙抗张强度均大于30N,均符合肌腱修复的需求。

内锁缝合和半结锁定式缝合是两种在临床上具有较大应用潜力的屈肌腱缝合方式,但以往研究缺乏两者的直接比较研究。本研究系统比较了两者的生物力学性能差异及操作难易程度、缝合时间的不同,以期为临床应用提供帮助。研究结果显示,与传统的改良kessler缝合相比,结合了锁式和抓握式缝合优势的内锁缝合和半结锁定式缝合,均能显著增加缝合肌腱的生物力学性能,增加缝合肌腱的抗张强度,显示出优秀的生物力学性能。两者在修复肌腱的2mm裂隙抗张强度和操作时间方面差距不大,但内锁缝合的断裂抗张强度更大、断裂间隙更小,显示出更优秀的力学性能,是更为理想的屈肌腱缝合方式。两者在操作难易程度及缝合时间上无明显差异,但在实际应用中仍有一些区别和侧重。

屈肌腱缝合技术主要分为抓握式缝合和锁式缝合两种。锁式缝合可以通过锁式结构锁紧肌腱束抵抗外力,更有效抵御间隙形成,而抓握式缝合则更容易在外力作用下被抽出。研究表明,将抓握式缝合与锁式缝合相结合可发挥两种缝合的优势,明显增加修复肌腱的生物力学性能[2,17]。内锁缝合是在kessler抓握式缝合的基础上,在腱心处辅以扣锁结构,利用内锁结构和走行在肌腱纤维内的缝线提供更大的牵张力。这种缝合方式使内锁结构的两根缝线间往往存在较大的交叉剪切力,可能增加缝线断裂的风险。实验中我们也发现,内锁缝合更易于发生缝线断裂。此外,当肌腱缝合时缝线预张力不足时,这种缝线绞索产生的旋转应力易导致肌腱断端的扭转和断端不稳定,严重影响肌腱内源性愈合。因此,内锁缝合更适合于缝合经验较为丰富的术者采用,而且,对缝合线的抗张强度要求更高,需要采用更高质量的缝合线。而半结锁定式缝合采用锁式结构锁定部分肌腱纤维,依靠套圈的缝线与肌腱间的摩擦力来锁住肌腱[18]。肌腱中交联的胶原纤维不仅将对缝线产生向上拉力,减少了滑脱及腱劈裂机会,而且断端张力较小,可能有利于促进肌腱修复。因此,相对而言,内锁缝合更适合经验丰富的术者采用,且需要采用更高质量的缝合线。而半结锁定式缝合则可减少腱心的线结数量,减少线结松脱和缝线断裂的危险,也可能有利于促进肌腱修复,仍需要进一步的后续实验验证。

相比传统的改良kessler缝合,内锁缝合和半结锁定式缝合均能显著增加缝合肌腱的生物力学性能,增加缝合肌腱的抗张强度,有效抵御间隙形成。与半结锁定式缝合相比,内锁缝合断裂抗张强度更大、断裂间隙更小,显示出更优秀的力学性能,是更为理想的屈肌腱缝合方式。

参考文献:略




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