急性閉合性跟腱斷裂預(yù)后與 III 型膠原比例的關(guān)系研究

蘇柯 柳嘉偉 黃鑫 朱穎波 王曉寧

跟腱是人體中最堅(jiān)韌的肌腱，但也是臨床上較常發(fā)生斷裂的肌腱之一，在肌腱斷裂發(fā)生率中排第3 位[1]。隨著大眾運(yùn)動(dòng)意識(shí)的提升以及競(jìng)技體育的發(fā)展，其發(fā)病率不斷提高，有研究表明，急性跟腱斷裂的發(fā)病率已經(jīng)達(dá)到 31.17 / 10 萬(wàn)，且還維持上升趨勢(shì)[2]。

Meta 分析顯示，非手術(shù)治療的再斷裂率、恢復(fù)時(shí)間均高于手術(shù)治療[3-4]。而手術(shù)治療的方式也很多，與常規(guī)開(kāi)放手術(shù)相比，微創(chuàng)手術(shù)治療跟腱斷裂能降低感染風(fēng)險(xiǎn)、縮短恢復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)間、提高美觀程度[5-6]。我科在國(guó)外微創(chuàng)治療跟腱斷裂手術(shù)的基礎(chǔ)上，自行改良研發(fā)了一套微創(chuàng)縫合跟腱的手術(shù)器械，并創(chuàng)立了臨床路徑，療效已得到證實(shí)[7]。

但在治療過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，即使對(duì)病史類(lèi)似的患者，由同一組醫(yī)師進(jìn)行手術(shù)，其術(shù)后功能恢復(fù)情況不盡相同，筆者認(rèn)為這也許與患者本身跟腱的病理變化有關(guān)。研究報(bào)道，正常人的跟腱中以 I 型膠原為主，只有很少的 III 型膠原，其功能各不相同[12]，本研究對(duì)我科共收治的急性閉合性跟腱斷裂患者 III型膠原比例的高低與其臨床預(yù)后之間的關(guān)系進(jìn)行探討，現(xiàn)報(bào)告如下。

資料與方法

一、納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

1. 納入標(biāo)準(zhǔn)：( 1 ) 2015 年 1 月至 2016 年 10 月我科收治的跟腱斷裂患者；( 2 ) 單側(cè)急性閉合性跟腱斷裂者；( 3 ) 斷裂部位均在距離跟骨結(jié)節(jié) 4.5～6.0 cm 者。

2. 排除標(biāo)準(zhǔn)：( 1 ) 開(kāi)放性跟腱斷裂者；( 2 ) 止點(diǎn)型跟腱斷裂者。

二、一般資料

本組共 41 例，其中男 39 例，女 2 例，年齡20～55 歲，平均 36.2 歲；左側(cè) 23 例，右側(cè) 18 例。手術(shù)時(shí)機(jī)：傷后到實(shí)施手術(shù)時(shí)間為 1～6 天，平均2.2 天?；颊呔炇鹬橥鈺?shū)。

臨床癥狀及體征有：( 1 ) 斷端均可觸及空虛感，但大部分患者由于局部血腫，無(wú)法看到明顯局部凹陷；( 2 ) 均可主動(dòng)跖屈傷踝，但抗跖屈阻力減弱并誘發(fā)疼痛；( 3 ) Thompson 征均為陽(yáng)性；( 4 ) MRI檢查顯示跟腱缺乏連續(xù)性，無(wú)跟骨撕脫性骨折。

三、手術(shù)方法

患者麻醉后取俯臥位，上氣壓止血帶。充分跖屈患足后于凹陷中點(diǎn)處做約 1 cm 橫行切口 ( 圖 1 )，外側(cè)顯露腓腸神經(jīng)，橫行切開(kāi)腱周膜，術(shù)中見(jiàn)跟腱均為完全性斷裂，部分可見(jiàn)連續(xù)性完整的跖肌腱，切取部分?jǐn)喽穗煨越M織 ( 為確保取材位置相同，均取靠近斷端 0.3 cm 以?xún)?nèi)橫斷面跟腱 )，除常規(guī)送病理外，用 4% 多聚甲醛固定，蠟塊包埋切片后行天狼猩紅染色。多枚止血鉗分別從腱周膜下?tīng)砍鼋笋R尾狀斷端并維持張力拉緊，根據(jù)術(shù)前 MRI 間接標(biāo)定的腓腸神經(jīng)走行位置，確定安全穿刺點(diǎn)，在標(biāo)準(zhǔn)硬膜外穿刺針引導(dǎo)下分別從近端經(jīng)皮 8 字穿入 1 根5 號(hào) Ethicon MB66 不可吸收縫線，最后縫線兩端從切口處穿出，牽拉縫線可見(jiàn)近端腱腹向遠(yuǎn)端滑動(dòng)并呈張力性隆起，同法處理遠(yuǎn)端肌腱，切口處拉緊遠(yuǎn)近端縫線同時(shí)打結(jié)，直視下消除兩斷裂端間隙達(dá)緊密接觸。用 4-0 Ethicon 抗生素可吸收線縫合腱周膜及皮內(nèi)，不縫合皮膚，松止血帶 3 min 后包扎。術(shù)后安裝高分子短腿石膏管型，維持踝關(guān)節(jié)跖屈 20°～30° 位。

圖1 a：定位；b：顯露過(guò)程Fig.1 a: Positioning; b: Exposing process

天狼猩紅染色操作步驟：( 1 ) 溶液配制：天狼猩紅－飽和苦味酸液：0.5% 天狼猩紅 10 ml，苦味酸飽和水溶液 90 ml。天青石藍(lán)液：天青石藍(lán) B 1.25 g，鐵明礬 1.25 g，蒸餾水 250 ml。溶解煮沸，冷卻后過(guò)濾，加入甘油 30 ml，然后再加入濃硫酸0.5 ml ( 注意硫酸一定要后加入 )。( 2 ) 操作步驟：石蠟切片厚 4～6 μm，脫蠟至水。入天青石藍(lán)液 5～10 min。蒸餾水沖洗 3 次。天狼猩紅飽和苦味酸液15～30 min。直接用無(wú)水乙醇分化與脫水。二甲苯透明、光學(xué)樹(shù)膠封固。

四、分組

取患者相同部位跟腱組織做天狼猩紅切片染色后，低倍偏光鏡下拍攝整個(gè)切片。將偏光鏡調(diào)整至合適的位置，I 型膠原通常呈紅色或橘色，而 III 型膠原則顯示綠色，通過(guò) Image-pro plus 軟件處理，統(tǒng)計(jì)出 I 型膠原和 III 型膠原面積，并以二者之和為總數(shù)，計(jì)算出 III 型膠原所占比例 ( 圖 2 )。

按照 III 型膠原所占比例將患者分為 4 個(gè)組：A 組 0%～25%，共 10 例；B 組 26%～50%，共14 例；C 組 51%～75%，共 12 例；D 組 76%～100%，共 5 例 ( 圖 3 )。

五、術(shù)后康復(fù)訓(xùn)練

術(shù)后無(wú)須換藥及拆線。筆者對(duì)患者實(shí)施了我科自行設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)康復(fù)治療方案[8]，分為石膏 I 期、非負(fù)重 II 期、部分負(fù)重 III 期、完全負(fù)重 IV 期、運(yùn)動(dòng)恢復(fù) V 期。

六、評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

療效評(píng)定采用 Amer-Lindholm 評(píng)定法：( 1 )優(yōu)：患者無(wú)不適，行走正常，提踵有力，肌力無(wú)明顯異常，小腿圍度減?。? cm，背伸或跖屈角度減小＜5°；( 2 ) 良：有輕度不適，行走稍有不正常，提踵稍無(wú)力，肌力較健側(cè)減弱，小腿圍度減?。? cm，背伸角度減小 5°～10°，跖屈角度減少 5°～15°；( 3 ) 差：患者有明顯不適，跛行，不能提踵，肌力明顯減弱，小腿圍度減?。? cm，背伸角度減?。?0°，跖屈角度減少＞15°。

七、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

計(jì)量資料均以x-±s表示，預(yù)后評(píng)定優(yōu)良率使用SPSS 20.0 統(tǒng)計(jì)軟件，采用χ2分割法進(jìn)行多個(gè)樣本率間的多重比較，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

圖2 天狼猩紅染色 ( ×12.5 )，III 型膠原不同比例分組 a：0%～25%；b：26%～50%；c：51%～75%；d：76%～100%Fig.2 Sirius red staining ( ×12.5 ), type III collagen ratio of different groups a: 0% - 25%; b: 26% - 50%; c: 51% - 75%; d: 76% - 100%

對(duì)患者隨訪 12～18 個(gè)月，平均 16.8 個(gè)月。按照 Arner-Lindholm 評(píng)定法進(jìn)行功能測(cè)評(píng)，各組患者終末隨訪時(shí)評(píng)定功能均達(dá)到優(yōu)良水平 ( 圖 4，患者 32 歲男性，左側(cè)跟腱完全斷裂，術(shù)后 14 個(gè)月，無(wú)主觀不適，行走止常，提踵有力，肌力無(wú)明顯異常，小腿圍度減?。? cm，背伸或跖屈角度減?。?° )。術(shù)后 6 個(gè)月隨訪功能評(píng)定：A 組共 10 例，優(yōu)5 例，良 2 例，差 3 例，總體優(yōu)良率 70%；B 組共14 例，優(yōu) 11 例，良 3 例，總體優(yōu)良率 100%；C 組共 12 例，優(yōu) 10 例，良 2 例，總體優(yōu)良率 100%；D 組共 5 例，優(yōu) 1 例，良 2 例，差 2 例，總體優(yōu)良率 60%。術(shù)后 6 個(gè)月功能較差的病例主要臨床表現(xiàn)為：提踵無(wú)力、踝關(guān)節(jié)活動(dòng)度小以及行走步態(tài)不良。

圖4 患者，男，32 歲，左側(cè)跟腱完全斷裂，末次隨訪 a：踝關(guān)節(jié)背伸功能；b：踝關(guān)節(jié)跖屈功能；c：患肢單足提踵功能Fig.4 Male, 32 years old, complete rupture of the left Achilles tendon, the latest follow-up a: Ankle dorsum function; b: Ankle joint metatarsal flexion; c: Limb heel function

術(shù)后 6 個(gè)月隨訪功能評(píng)定，A 組與 D 組間優(yōu)良率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P＞0.05 )，A 組優(yōu)良率明顯低于 B 組、C 組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P＝0.018 )；B 組與 C 組間優(yōu)良率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P＞0.05 )；D 組優(yōu)良率明顯低于 B 組、C 組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P＝0.009 )。

討 論

本組多為體育愛(ài)好者，其中還有職業(yè)運(yùn)動(dòng)員，以青年為主。為了更快地恢復(fù)運(yùn)動(dòng)，在患者充分知情的條件下，采用我科自行研制的微創(chuàng)手術(shù)方法治療，并統(tǒng)一執(zhí)行分期康復(fù)鍛煉。

很多研究發(fā)現(xiàn)，正常的跟腱大體呈白色，有亮澤，質(zhì)地堅(jiān)韌并且有彈性；光鏡下可以看到它由平行的腱纖維整齊排列組成，呈波浪狀彎曲緊密排列，與牽引方向一致[9]。并且其膠原以 I 型膠原為主，能夠抵抗較高的張力，III 型膠原很少，它的膠原纖維結(jié)構(gòu)排列相對(duì)比較松散，抗拉力沒(méi)有 I 型膠原強(qiáng)，但 III 型膠原的主要作用可能與修復(fù)有關(guān)[10-11]。Maffulli 等[12]發(fā)現(xiàn)在組織愈合過(guò)程中，III 型膠原可以轉(zhuǎn)化為 I 型膠原，從而使肌腱獲得所需的力學(xué)性能。而閉合性斷裂的跟腱，大體標(biāo)本色澤變黃，失去光澤，質(zhì)地變硬，彈性變差；光鏡下膠原纖維失去了平行排列的結(jié)構(gòu)，局部出現(xiàn)不規(guī)則的卷曲、折疊等，甚至有些纖維之間會(huì)發(fā)生粘連[13]。但是在發(fā)生跟腱斷裂時(shí)，膠原類(lèi)型的改變究竟有沒(méi)有規(guī)律，目前還沒(méi)有可靠的文獻(xiàn)報(bào)道。

在跟腱向下走行的過(guò)程中，跟腱的纖維以旋轉(zhuǎn)的方式在內(nèi)部形成可變的角度 ( 大約 90° )，因此最初位于后面的比目魚(yú)肌的纖維主要嵌入跟腱的中間，而來(lái)自腓腸肌的纖維 ( 最初位于前面 ) 則嵌入側(cè)面，跟腱纖維旋轉(zhuǎn)在距其附著點(diǎn) 3～5 cm 處達(dá)到最大[14]。因此跟腱不同的位置其膠原比例自然會(huì)有差別。筆者對(duì) 41 例急性閉合性斷裂的跟腱標(biāo)本做天狼猩紅染色后發(fā)現(xiàn)，III 型膠原的比例有很明顯的變化，25% 以下的有 10 例 ( 占 23.8% )，26%～50%的有 14 例 ( 占 33.3% )，51%～75% 的有 12 例 ( 占28.5% )，75% 以上的有 5 例 ( 占 11.9% )。但試驗(yàn)納入的患者損傷部位是基本統(tǒng)一的，其次取材是橫斷面離斷取斷段 0.3 cm 以?xún)?nèi)的標(biāo)本，這從解剖學(xué)上來(lái)說(shuō)不同個(gè)體同一位置肌肉構(gòu)成比例基本相同，則本身膠原比例不會(huì)因肌肉的不同而有較大差異。膠原比例的變化應(yīng)當(dāng)是與自身?yè)p傷等原因有關(guān)。跟腱閉合斷裂通常都經(jīng)過(guò)了一個(gè)階段的跟腱病變[15]，損傷與修復(fù)總是伴行過(guò)程，那么 III 型膠原自然會(huì)有不同程度的增長(zhǎng)。

通過(guò)隨訪發(fā)現(xiàn)，1.5 年以上終末隨訪時(shí)，各組的患者功能均達(dá)到了優(yōu)良水平，無(wú)差的病例，這證實(shí)筆者的手術(shù)方法與康復(fù)訓(xùn)練是行之有效的。但為何在康復(fù)中期，一部分患者恢復(fù)的速度很快，功能恢復(fù)程度也很高，而少部分患者的恢復(fù)速度總是滯后于預(yù)期？筆者認(rèn)為這應(yīng)當(dāng)取決于不同個(gè)體自身跟腱病變程度。這提示不同的患者在康復(fù)鍛煉的過(guò)程中，由于恢復(fù)速度不同，適用的功能鍛煉時(shí)間點(diǎn)也應(yīng)當(dāng)有所差異，因?yàn)?1 個(gè)月的提前恢復(fù)可能并不能使日后的運(yùn)動(dòng)功能更好，而對(duì)于恢復(fù)慢的患者，過(guò)早或過(guò)激進(jìn)的功能鍛煉很可能會(huì)導(dǎo)致跟腱再斷裂，再一次的斷裂足以導(dǎo)致終生無(wú)法企及傷前的運(yùn)動(dòng)水平[16]。

III 型膠原比例過(guò)低，其修復(fù)功能得不到充分發(fā)揮，因此跟腱恢復(fù)速度可能會(huì)受限，從而導(dǎo)致功能較差。那是否在跟腱修復(fù)過(guò)程中，III 型膠原越多越好呢？本組 41 例中 III 型膠原比例最低和最高的兩組，其優(yōu)良率相比中間兩組明顯降低。筆者猜測(cè)，這可能首先與斷裂前損傷程度有關(guān)，正常人體修復(fù)機(jī)能總要伴隨著損傷，代表修復(fù)功能的 III 型膠原比例過(guò)高，可能提示本身?yè)p傷過(guò)重，因而恢復(fù)較慢；第二點(diǎn)是 III 型膠原本身排列松散，抗拉力較弱，如果 III 型膠原過(guò)多，則可能導(dǎo)致跟腱的生物學(xué)性能降低。

因此，III 型膠原比例趨于中間水平時(shí)，可能更利于患者術(shù)后功能的恢復(fù)。雖然其中的機(jī)制尚不明確，但可以在臨床工作中給予一些提示，對(duì)于急性閉合性跟腱斷裂的患者，術(shù)后做天狼猩紅染色，分析膠原比例，根據(jù) III 型膠原比例的高低，可以制訂個(gè)體化的術(shù)后康復(fù)訓(xùn)練計(jì)劃。特別是對(duì)于 III 型膠原過(guò)多或過(guò)少的患者，可以適當(dāng)延遲其功能鍛煉的時(shí)間，避免過(guò)于激進(jìn)的康復(fù)訓(xùn)練。

本研究測(cè)定的是相同部位膠原比例變化，對(duì)跟腱不同部位的膠原比例有何差異以及對(duì)康復(fù)速度的關(guān)系還有待進(jìn)一步研究。此外，除了膠原比例不同，其微觀病理學(xué)改變也正在研究過(guò)程中。