不同方法重建手指屈指深肌腱止點(diǎn)的生物力學(xué)研究

李占雨，劉 峰，楊 光，魏 壯

不同方法重建手指屈指深肌腱止點(diǎn)的生物力學(xué)研究

李占雨，劉 峰，楊 光，魏 壯＊

（吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院，吉林長(zhǎng)春130033）

屈指深肌腱（Flexor Digitorum Profundus，F(xiàn)DP）I區(qū)和II區(qū)損傷的修復(fù)均需重建FDP止點(diǎn)［1］。肌腱止點(diǎn)重建應(yīng)承受術(shù)后早期功能練習(xí)所產(chǎn)生的負(fù)荷，為肌腱－骨的愈合提供基礎(chǔ)。Pulvertaft’s法因斷裂率低而廣泛用于屈肌腱移植的近端吻合，而末節(jié)指骨肌腱止點(diǎn)重建的方法因效果不理想而存在爭(zhēng)議［2］。Bunnell最早對(duì)紐扣法進(jìn)行了描述，在臨床上廣泛用于肌腱－骨界面的止點(diǎn)重建，此技術(shù)隨著不同縫合方法和材料的出現(xiàn)得到改進(jìn)［3］。近年來(lái)，骨錨在臨床上廣泛應(yīng)用于肌腱－骨界面的止點(diǎn)重建，其優(yōu)點(diǎn)是不需外部縫線固定且增大了修復(fù)強(qiáng)度［4］。用螺釘將帶有骨塊的跖肌腱固定于末節(jié)指骨重建FDP止點(diǎn)，術(shù)后可早期主動(dòng)功能練習(xí)［5］，但無(wú)相關(guān)的生物力學(xué)報(bào)道。由于自體滑膜內(nèi)肌腱來(lái)源有限，帶骨塊的異體滑膜內(nèi)肌腱容易獲得而用于膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶的重建［6］。帶骨塊的異體滑膜內(nèi)肌腱移植可同樣用于FDP止點(diǎn)重建。本研究通過(guò)體外評(píng)價(jià)紐扣法、骨錨法和帶骨塊的異體滑膜內(nèi)肌腱移植重建FDP止點(diǎn)的生物力學(xué)特性，為臨床修復(fù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1．1 材料 選用12側(cè)新鮮冰凍手標(biāo)本，其中包括男4側(cè)，女8側(cè)，年齡64－94歲，平均年齡74歲。所有標(biāo)本均除外骨骼肌肉異常和肌腱相關(guān)疾病。

1．2 方法 標(biāo)本置于密封的塑料袋中，室溫條件下解凍。解凍后在遠(yuǎn)側(cè)指間關(guān)節(jié)水平分別離斷拇指和示、中、環(huán)指（均為12個(gè)），在拇指末節(jié)切斷FDP止點(diǎn)，示、中、環(huán)指保留末節(jié)、FDP止點(diǎn)和7．0cm長(zhǎng)的FDP。將紐扣組和骨錨組從FDP止點(diǎn)處切斷，末節(jié)指骨作為受體。將示、中、環(huán)指標(biāo)本（36個(gè)）隨機(jī)分成三組，每組12個(gè)。每組采用相同的縫合技術(shù)和打結(jié)方法。紐扣組，在紐扣上打結(jié)。骨錨組，縫合線通過(guò)骨錨將肌腱固定。在肌腱骨塊組，將帶有骨塊的肌腱通過(guò)紐扣縫合的方法固定。因肌腱骨塊組中肌腱帶有骨塊（5毫米長(zhǎng)×10毫米寬）致末節(jié)指骨破壞，末節(jié)指骨不作為受體。將36個(gè)標(biāo)本，采用隨機(jī)分配方式，將8個(gè)示指、8個(gè)中指、8個(gè)環(huán)指和12個(gè)拇指被隨機(jī)地分配到三個(gè)修復(fù)組中，每組12個(gè)。紐扣組，4個(gè)拇指、2個(gè)示指、3個(gè)中指和3個(gè)環(huán)指；骨錨組，4個(gè)拇指、3個(gè)示指、2個(gè)中指和3個(gè)環(huán)指；肌腱骨塊組，4個(gè)拇指、3個(gè)示指、3個(gè)中指和2個(gè)環(huán)指。用改良Kessler法使用4束3－0FiberWire線重建FDP止點(diǎn)。縫線從肌腱末端縱向穿過(guò)肌腱1厘米，后橫向穿過(guò)肌腱，縫線沿肌腱縱軸在肌腱末端穿出。在肌腱骨塊組，使用上述方法，縫合線均穿過(guò)骨塊和肌腱。所有操作由同一外科醫(yī)生進(jìn)行。

紐扣組中，用直徑3mm的鉆頭在末節(jié)指骨掌側(cè)基底鉆一個(gè)5mm深的骨隧道，在末節(jié)指骨甲基質(zhì)以遠(yuǎn)鉆兩個(gè)針孔，將縫合線從末節(jié)指骨中穿出，將一個(gè)直徑為1．1cm的聚丙烯紐扣置于甲板上打結(jié)。骨錨組，用直徑為2．2mm，長(zhǎng)度為4．0mm的骨錨將肌腱固定在末節(jié)指骨上。與遠(yuǎn)側(cè)指間關(guān)節(jié)呈逆向45°植入骨錨。增大植入骨錨時(shí)銳角，以便有足夠的空間，減小對(duì)甲床的破壞。保留骨皮質(zhì)，避免影響骨錨的固定。肌腱骨塊組中，修整FDP遠(yuǎn)端的骨塊，使骨塊與末節(jié)指骨隧道相匹配，操作同紐扣組。

FDP止點(diǎn)重建后，在每個(gè)標(biāo)本的末節(jié)指骨上插入1枚1．6mm克氏針（長(zhǎng)3cm）以便將標(biāo)本固定在材料測(cè)試儀上。將標(biāo)本固定在檢測(cè)裝置上，確定標(biāo)本與裝置無(wú)接觸。使用定制的鉗子夾住肌腱的近端，連接至檢測(cè)儀傳感器，保持3．0cm距離。以20 mm／min的速度牽拉FDP，直至斷裂，記錄負(fù)荷和位移。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，用鹽水保持肌腱濕潤(rùn)。計(jì)算負(fù)荷－位移曲線線性區(qū)域的斜率，測(cè)定修復(fù)的抗拉力強(qiáng)度。通過(guò)最大斷裂負(fù)荷和肌腱修復(fù)剛度進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。進(jìn)行單因素變異分析，以明確3個(gè)組在斷裂負(fù)荷和肌腱修復(fù)強(qiáng)度方面是否存在明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。如存在明顯差異，則應(yīng)進(jìn)行Tukey－Kramer檢驗(yàn)。在統(tǒng)計(jì)分析中，如P值＜0．05則存在明顯差異。

2 結(jié)果

測(cè)試過(guò)程中肌腱－夾子、克氏針－骨均沒(méi)有出現(xiàn)脫出或斷裂，無(wú)克氏針彎曲。肌腱骨塊組中的最大負(fù)荷（108．7±20．8N）明顯高于紐扣組（73．5±12．3 N）和骨錨組（58．2±16．5N）（P＜0．05）；肌腱骨塊組的平均剛度（14．8±4．1N／mm）明顯高于紐扣組（9．1±2．5N／mm）和骨錨組（8．9±2．1N／mm）（P＜0．05）；紐扣組和骨錨組之間在最大負(fù)荷和肌腱修復(fù)剛度方面無(wú)明顯差異（圖1、2）。

圖1 不同方法重建FDP止點(diǎn)的剛度

圖2 不同方法重建FDP止點(diǎn)的最大負(fù)荷

3 討論

我們的目的是降低移植肌腱斷裂的發(fā)生率。影響移植后的肌腱發(fā)生斷裂的因素，包括感染、術(shù)后康復(fù)和肌腱移植技術(shù)［7］。遠(yuǎn)端帶骨塊的肌腱移植需要近端腱－腱修復(fù)和遠(yuǎn)端腱－骨修復(fù)，移植后的肌腱斷裂可發(fā)生在近端腱－腱之間或遠(yuǎn)端的腱－骨之間的一個(gè)部位。Tonkin報(bào)告了145例肌腱移植病例，斷裂率為11．3%（制動(dòng)3－4周后輕度主動(dòng)運(yùn)動(dòng)）和6．2%（早期有控制的活動(dòng)）［7］。移植肌腱斷裂率較高可能是因?yàn)榻讼仁芰?，根?jù)肌腱粘連程度的不同而全部或部分傳遞至遠(yuǎn)端。近端和遠(yuǎn)端之間的任何粘連都會(huì)影響力的傳導(dǎo)。移植肌腱的粘連對(duì)移植肌腱的遠(yuǎn)端起到保護(hù)作用。Kraemer報(bào)道的220例屈肌腱移植，其中8例遠(yuǎn)端斷裂，3例近端斷裂［8］。在131例分期移植肌腱中，斷裂率為1／3，在一期重建的腱鞘減少了肌腱粘連的發(fā)生。在二期移植肌腱的斷裂率為7．6%，遠(yuǎn)高于單純的一期修復(fù)的斷裂率（1．1%）。

Skoff認(rèn)為傳統(tǒng)的Bunnell技術(shù)和骨錨技術(shù)最大負(fù)荷（大約40N）沒(méi)有明顯差異。但是，骨錨技術(shù)的平均剛度明顯大于Bunnell技術(shù)［9］。相反，Silva的研究表明，在背側(cè)放置紐扣的修復(fù)技術(shù)（58．1N）比骨錨修復(fù)技術(shù)（43．8N）具有更大的抗拉力［10］。在本項(xiàng)研究中，肌腱骨塊組較大的最大負(fù)荷和剛度表明，移植肌腱的遠(yuǎn)端帶一骨塊可增加肌腱的承受強(qiáng)度。由于不同的縫合材料、縫合技術(shù)、骨錨、骨錨植入技術(shù)和檢測(cè)方案的不同，本項(xiàng)研究數(shù)據(jù)的絕對(duì)值與其他文獻(xiàn)報(bào)道的不能進(jìn)行直接比較。盡管在技術(shù)方面存在差異，但紐扣組（73．5N）和骨錨組（58．2N）的最大負(fù)荷與其他文獻(xiàn)報(bào)道的最大負(fù)荷具有可比性的。肌腱骨塊組具有最高的最大負(fù)荷（108．7N）。

肌腱－骨修復(fù)后的斷裂方式取決于所使用的縫合材料、縫線的數(shù)量、縫合方法和線結(jié)的承受力。強(qiáng)度差的縫合材料可導(dǎo)致縫合斷裂［11］。當(dāng)縫合材料的抗拉力強(qiáng)度超過(guò)肌腱的承受能力時(shí)，縫合線可從肌腱中脫出。在我們研究中，使用的是3－0Fiber－Wire縫合線，這是一種強(qiáng)度較高的縫合線［12］。本實(shí)驗(yàn)中傳統(tǒng)的Bunnell紐扣法和骨錨法的縫線從肌腱中脫出或骨錨從未節(jié)指骨中脫出，表明加強(qiáng)組織的力學(xué)特性可提高修復(fù)肌腱的初始力學(xué)特性。肌腱末端帶有骨塊的修復(fù)方法可解決這一問(wèn)題。

本研究表明，與傳統(tǒng)的紐扣修復(fù)技術(shù)或骨錨修復(fù)技術(shù)相比，帶有骨塊的滑膜內(nèi)屈肌腱移植可提高肌腱的力學(xué)特性，這可使肌腱移植術(shù)后早期進(jìn)行功能練習(xí)，得到更好的臨床效果。

［1］Newmeyer WL III，Manske PR．No man’s land revisited：the primary flexor tendon repair controversy．J Hand Surg Am，2004，29：1．

［2］Dovan TT，Gelberman RH，Kusano N，et al．Zone I flexor digitorum profundus repair：an ex vivo biomechanical analysis of tendon to bone repair in cadavera．J Hand Surg Am，2005，30：258．

［3］Iwuagwu FC，Shaaban H，Lees VC．A biomechanical study of reattachment versus distal multistrand repair in distal division of the flexor digitorum profundus．J Hand Surg Br，2003，28：369．

［4］Sood MK，Elliot D．A new technique of attachment of flexor tendons to the distal phalanx without a button tieover．J Hand Surg Br，1996，21：629．

［5］Bertelli JA，Santos MA，Kechele PR，et al．Flexor tendon grafting using aplantaris tendon with a fragment of attached bone for fixation to the distal phalanx：apreliminary cohort study．J Hand Surg Am，2007，32：1543．

［6］Farmer JM，Lee CA，Curl WW，et al．Initial biomechanical properties of staple－anchor Achilles tendon allograft and interference screw bone–patellar tendon–bone autograft fixation for anterior cruciate ligament reconstruction in a cadaveric model．Arthroscopy，2006，22：1040．

［7］Tonkin M，Hagberg L，Lister G，et al．Post－operative manage－ment of flexor tendon grafting．J Hand Surg Br，1988，13：277．

［8］Kraemer BA，Young VL，Grasse P，et al．Characteristics and management of flexor tendon graft disruption．Br J Plast Surg，1987，40：258．

［9］Skoff HD，Hecker AT，Hayes WC，et al．Bone suture anchors in hand surgery．J Hand Surg Br，1995，20：245．

［10］Silva MJ，Hollstien SB，F(xiàn)ayazi AH，et al．The effects of multiple－strand suture techniques on the tensile properties of repair of the flexor digitorum profundus tendon to bone．J Bone Joint Surg Am，1998，80：1507．

［11］Karjalainen T，He M，Chong AK，et al．An analysis of the pullout strength of 6suture loop configurations in flexor tendons．J Hand Surg Am，2012，37：217．

［12］Matsuzaki H，Zaegel MA，Gelberman RH，et al．Effect of suture material and bone quality on the mechanical properties of zone I flexor tendon－bone reattachment with bone anchors．J Hand Surg Am，2008，33：709．

李占雨（1982－），男，吉林省通榆縣人，吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院手外科碩士研究生。

2013－01－30）

1007－4287（2014）02－0308－03

＊通訊作者