指屈肌腱指段生物力學(xué)特點(diǎn)

董艷君　李少波

[摘要]目的：通過指屈肌腱的牽拉及沖擊實(shí)驗(yàn)，了解指屈肌腱彈性及脆性力學(xué)特點(diǎn)。方法：取新鮮人體標(biāo)本8具，雙手的示、中、環(huán)、小指各16指，分別采用牽拉及沖擊實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行肌腱彈性及脆性力學(xué)測試分析。結(jié)果：①在牽拉試驗(yàn)中，指屈肌腱中段為力學(xué)薄弱區(qū)；②在沖擊試驗(yàn)中，快速沖擊時，指段肌腱的強(qiáng)度小于指骨，表現(xiàn)為肌腱先受損斷裂；在慢速沖擊時，指段肌腱的強(qiáng)度大于指骨，表現(xiàn)為指骨先出現(xiàn)撕脫性骨折的損傷表現(xiàn)。結(jié)論：指屈肌腱在各種應(yīng)力作用下，指屈肌腱除具有彈性特征外，具有一定的速度依賴性。其機(jī)械性能應(yīng)負(fù)荷速度的不同而變化。

[關(guān)鍵詞]指屈肌腱；牽拉實(shí)驗(yàn)；沖擊實(shí)驗(yàn)

[中圖分類號]R322.7[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]1674-4721(2009)05(b)-044-02

指屈肌腱損傷是手外科臨床中常見的外傷，損傷后治療仍是手外科一大難題。目前損傷肌腱修復(fù)效果不夠理想。造成這一現(xiàn)象的因素很多，如對指屈肌腱指段生物力學(xué)特性有充分地認(rèn)識，并在臨床上很好地應(yīng)用，肌腱粘連或重新斷裂的現(xiàn)象就會大為減少，而這方面的資料國內(nèi)外不多㈣。本文旨在為手外科和解剖學(xué)提供理論和數(shù)據(jù)資料。

1材料與方法

1.1牽拉實(shí)驗(yàn)

1.1.1材料取正常國人新鮮尸體上肢標(biāo)本16側(cè)，男12側(cè)，女4側(cè)；年齡25～45歲。取示、中、環(huán)、小指各16指。在解剖后取出指屈肌腱指段，置于生理鹽水溶液中立即置于電子萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)作牽拉實(shí)驗(yàn)。

1.1.2儀器采用AG-10TA型，該機(jī)由計(jì)算機(jī)自動控制：具有自動控制載荷力和增加速度的功能。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后計(jì)算機(jī)自動打印出實(shí)驗(yàn)各階段的載荷、伸長、應(yīng)力、應(yīng)變等數(shù)據(jù)。

1.1.3方法取示、中、環(huán)、小指的指屈肌腱指段各16個，測量試樣的原始尺寸。將試樣裝夾在軟組織實(shí)驗(yàn)夾具上，給以滿量程1％的初載0.1N做為準(zhǔn)長度測量的基礎(chǔ)；然后利用讀數(shù)顯微鏡測出其寬度和長度，用超聲波測厚儀測量厚度。對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行信息化處理。

1.2沖擊實(shí)驗(yàn)

1.2.1材料來源同拉伸實(shí)驗(yàn)的材料，取手標(biāo)本16個。將各手的示、中、環(huán)、小指自掌指關(guān)節(jié)處截?cái)?，切除皮膚及皮下組織，完整地保留所有的腱性組織、韌帶和關(guān)節(jié)囊。

1.2.2儀器采用Amsle沖擊試驗(yàn)機(jī)。該試驗(yàn)機(jī)為擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)。

1.2.3方法將屈腱束置于強(qiáng)力收縮狀態(tài)，使遠(yuǎn)側(cè)指間關(guān)節(jié)處于屈曲位，并用鋼絲將屈腱束固定于中節(jié)指骨的人造骨槽內(nèi)，防止屈腱束來回滑動。將沖擊點(diǎn)選在指端腹側(cè)面，抬起擺錘對其沖擊，記錄每個標(biāo)本斷裂時的沖擊力。

2結(jié)果

2.1拉伸試驗(yàn)結(jié)果

見表1。

本組示、中、環(huán)、小指各16指64個標(biāo)本，均產(chǎn)生了肌腱斷裂，其中52個標(biāo)本發(fā)生指段中部即示指13個，中指15個，環(huán)指14個，小指10個：12個標(biāo)本發(fā)生在其他部位即示指3個，中指1個，環(huán)指2個，小指6個。

本組示、中、環(huán)、小指各16指共64個標(biāo)本。均產(chǎn)生了肌腱斷裂和撕脫骨折，其中54個標(biāo)本發(fā)生肌腱斷裂即示指15個，中指13個，環(huán)指12個，小指14個；10個標(biāo)本發(fā)生撕脫骨折即中指2個，環(huán)指5個，小指3個。表2說明，示、中、環(huán)、小指各組內(nèi)的指間個體差異不明顯，但各組間的差異較大。證實(shí)示、中、環(huán)、小指的沖擊韌性存在差異。各組標(biāo)本在沖擊作用下的損傷方式比較相似，表現(xiàn)出良好的一致性。

3討論

指屈肌腱指段能承受一定的拉張負(fù)荷；若負(fù)荷導(dǎo)致?lián)p傷，根據(jù)牽拉速度和負(fù)荷量可決定損傷的程度和類型。表1表明指段具有彈力特性，并證明指段從延伸開始直至發(fā)生斷裂時，其應(yīng)力是逐步增大的。當(dāng)作用于指段的負(fù)荷超出了生理極限，則可發(fā)生指段急性斷裂。

解剖測量顯示，四組指段的中部均細(xì)而薄，其截面積較指段兩端要??；本組示、中、環(huán)、小指各16指64個標(biāo)本，均產(chǎn)生了肌腱斷裂，其中52個標(biāo)本發(fā)生指段中部。占81.25％；12個標(biāo)本發(fā)生在其他部位，占18.75％。說明中部的應(yīng)力隨載荷加大而增加，指屈肌腱中段為強(qiáng)度薄弱區(qū)，當(dāng)負(fù)荷加大到一定程度，肌腱中部最先達(dá)到彈性限度而出現(xiàn)損傷。

本結(jié)果證實(shí)，肌腱在靜荷下表現(xiàn)出良好的塑性，而在沖擊作用下則呈脆性。所以快速沖擊后所發(fā)生的指段斷裂是受到彈力牽拉所致，慢速沖擊而產(chǎn)生的撕脫性骨折是由于力的傳導(dǎo)所致。本組示、中、環(huán)、小指各16指共64個標(biāo)本，均產(chǎn)生了肌腱斷裂和撕脫骨折，其中54個標(biāo)本發(fā)生肌腱斷裂，10個標(biāo)本發(fā)生撕脫骨折，指段斷裂占84.38％，撕脫骨折占15.63％。

本結(jié)果證明，肌腱指段在負(fù)荷下，除表現(xiàn)有粘彈特性外，還表現(xiàn)出速度依賴性；其機(jī)械性能隨負(fù)荷速度的不同而變化：在快速沖擊實(shí)驗(yàn)時，4／5的標(biāo)本表現(xiàn)為肌腱的薄弱性先出現(xiàn)肌腱斷裂，而在慢速沖擊實(shí)驗(yàn)時，肌腱附著處的骨質(zhì)表現(xiàn)為相對薄弱性，先發(fā)生撕脫性骨折。