5种不同缝合方法治疗屈指肌腱损伤的生物力学分析▲

白庆兵 宋利华

(华北医疗健康集团邢台总医院骨八科,河北省邢台市 054000)

屈指肌腱损伤多由切割伤所致,属于手外科的常见疾病,据统计,手外伤中屈指肌腱损伤占比约为30%[1]。屈指肌腱损伤可导致手指畸形,严重影响患者手部的外观和功能。目前临床上治疗屈指肌腱损伤常用的缝合方法包括M-Tang缝合法、津下缝合法、Strickland缝合法及改良Kessler缝合法[2]。本研究团队的前期研究表明,采用ZM缝合法治疗屈指肌腱损伤的效果优于改良Kessler缝合法[3]。临床的缝合方法多样,各种缝合方法之间有何优缺点尚无明确结论,而选择合适的缝合方法对于提高屈指肌腱损伤患者的治疗效果和改善预后具有重要意义。因此,本研究使用白种猪趾深屈肌腱建立屈指肌腱损伤模型,分别采用ZM缝合法、M-Tang缝合法、津下缝合法、Strickland缝合法、改良Kessler缝合法进行治疗,并基于生物力学指标比较5种方法的治疗效果,以期为临床治疗屈指肌腱损伤提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与分组 选取健康且大小相似的成年白种猪后蹄25只,每只重300～450 g,从每只猪后蹄中切取趾深屈肌腱2根,共获得50根趾深屈肌腱。趾深屈肌腱分离方法:切开皮肤、皮下组织及深筋膜,钝性分离趾深屈肌腱与浅屈肌腱,于止点处切断趾深屈肌腱,切取肌腱长度为10 cm,肌腱厚度为8～10 mm。将50根白种猪趾深屈肌腱按随机数字表法分为ZM缝合组、M-Tang缝合组、津下缝合组、Strickland缝合组、改良Kessler缝合组,每组10根。将每根肌腱自中间离断,以建立屈指肌腱损伤模型[4]。

1.2 缝合方法 各组的缝合均需要在生理盐水的环境中进行,以保持肌腱湿润,肌腱缝合结束后立即进行生物力学测试。使用同一批3-0 TI-CRON聚酯缝合线(COVIDIEN公司)进行核心缝合,使用同一批5-0 TI-CRON聚丙烯缝合线(COVIDIEN公司)进行周边缝合。使用4-0套圈缝合线进行M-Tang缝合、津下缝合。各组均由相同的两名术者进行操作。其中,一名术者负责握持和操作缝合针或器械,并进行相应的缝合操作;另一名术者则负责辅助定位和张力控制,确保肌腱正确对齐并使缝合线得到适当的拉紧。术者需要有丰富的外科技术经验,特别是在肌腱修复领域;熟悉肌腱解剖学和手术步骤,具备相关手术操作技能,能够应对术中出现的各种情况和并发症;具有精细的手眼协调能力和优秀的缝合技巧;熟练掌握缝合器械的使用和线缝合的技术细节,能够进行准确、稳定和可靠的缝合。

1.2.1 ZM缝合法:首先进行核心缝合,使用3-0 TI-CRON聚酯缝合线从肌腱断端进针,纵向穿过肌腱,在距离肌腱断端10 mm处出针,缠绕肌腱纤维束2圈(线圈大小为肌腱宽度和厚度的各1/4),随后横向穿过肌腱,在肌腱对侧出针,缠绕肌腱2圈(线圈大小为肌腱宽度和厚度的各1/4)后,纵向穿过肌腱从断端穿出,留出约10 cm缝线长度后剪断缝线,以同样方法缝合另一端屈肌腱,于肌腱断端打结。然后进行周边缝合,使用1根5-0 TI-CRON聚丙烯缝线从距离肌腱断端8 mm处进针,纵向穿过肌腱外膜4 mm后出针,再在距对侧肌腱断端4 mm处进针,纵向穿过腱外膜4 mm后出针,横向跨越腱外膜2 mm后进针,形成连续横“S”形外观,缝线跨越肌腱断端8次。见图1A1、图1A2。

图1 5种缝合方法的示意图

1.2.2 M-Tang缝合法:于肌腱近断端背外侧8 mm处将第1 根套圈缝线锁入第1个套圈结后,将套针纵向穿过肌腱并到达肌腱远断端背外侧6 mm处出针,在距远断端中心8 mm处横穿肌腱中心到达对侧,在对侧距远断端背外侧6 mm处进针,纵向穿过肌腱回到近断端8 mm处打结。将第2根套圈缝线于远断端8 mm掌侧中央锁入第1 个套圈结后纵向穿过肌腱,到达近断端8 mm掌侧中央打结。见图1B。

1.2.3 津下缝合法:使用套圈缝合线在肌腱一侧距离肌腱断端8 mm处锁入套圈结后,将套针穿过肌腱并到达肌腱断端,自肌腱断端穿入另一侧肌腱,从距离肌腱断端约8 mm处出针后打结。以同样方法在肌腱另一侧再次使用套圈缝合线缝合肌腱。见图1C。

1.2.4 Strickland缝合法:使用聚乳酸线纵向从肌腱断端进针,从距离肌腱断端约8 mm处穿出,环绕部分肌腱纤维束后横向进针并从对侧穿出,再次环绕部分肌腱纤维束后穿入肌腱内自断端穿出,然后纵向穿入另一侧肌腱断端,从距离肌腱断端约8 mm处穿出,边缝合边收紧缝合线,环绕部分肌腱纤维束后横向自对侧穿出,再次环绕部分肌腱纤维束后穿入肌腱内自断端穿出,将缝线收紧打节。见图1D。

1.2.5 改良Kessler缝合法:使用3-0 TI-CRON聚酯缝合线从肌腱断端进针,纵向穿过肌腱,距肌腱断端8 mm处出针,在距离肌腱断端10 mm处横向穿过肌腱,从对侧出针,在距离肌腱断端8 mm处进针纵向穿过肌腱,在肌腱断端出针。使用同一根缝线,从另一侧肌腱断端进针,重复上述步骤,拉紧缝线打结。见图1E。

1.3 生物力学指标的测定方法 在20 ℃的环境温度下,将缝合好的肌腱固定在生物力学测试仪(上海衡翼精密仪器有限公司,型号:HY-3080)两端的夹子上,使肌腱的断端处于夹子的中间,夹子之间的距离为4 cm,将夹子旋紧。将生物力学测试仪的拉伸速度设置为5 mm/min,当肌腱被拉伸并开始施加负荷时,机器自动清零,直到缝线/线结断裂或缝线从肌腱的断端完全抽出。肌腱从固定处脱落被认为是测量失败,如果失败应将此标本作废剔除,本研究中所有标本的固定均可靠,无肌腱从固定处脱落。见图2。

图2 生物力学测试仪

1.4 观察指标 比较5种缝合方法的缝合时间、生物力学指标(2 mm间隙形成负荷、最大负荷、最大间隙、刚度)、断裂方式。2 mm间隙形成负荷指在拉伸肌腱时,肌腱断端出现2 mm裂隙时的拉力强度。最大负荷指肌腱拉伸过程中所承受的最大张力,直接反映术后肌腱-缝线复合体的抗张力强度。最大间隙指在拉伸肌腱过程中,缝线从肌腱断端抽出或缝线/线结断裂时两侧肌腱断端的距离。刚度代表肌腱抗形变、抗断裂的特性,以胡克定律中的常数k表示,即刚度(N/mm)=负荷/位移。断裂方式包括缝线自肌腱断端抽出、缝线/线结断裂两种方式。

1.5 统计学分析 采用SPSS 23.0软件进行统计学分析。符合正态分布的计量资料以(x±s)表示,多组间比较采用方差分析,进一步两两比较采用Tukey法;计数资料以例数(百分比)表示,组间比较采用χ2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 5组缝合时间及生物力学指标的比较 5组缝合时间、2 mm间隙形成负荷、最大负荷、最大间隙、刚度比较,差异均有统计学意义(均P<0.05)。其中,相比于津下缝合组、Strickland缝合组及改良Kessler缝合组,ZM缝合组与M-Tang缝合组的缝合时间更长,2 mm间隙形成负荷、最大负荷及刚度更大,最大间隙更小(均P<0.05);ZM缝合组与M-Tang缝合组之间,以及津下缝合组、Strickland缝合组与改良Kessler缝合组之间上述指标的比较,差异均无统计学意义(均P>0.05)。见表1。

表1 5组缝合时间及生物力学指标的比较(x±s)

2.2 5组缝线断裂方式的比较 5组缝线断裂方式差异有统计学意义(χ2=24.826,P<0.001)。其中,改良Kessler缝合组缝线抽出率均高于ZM缝合组、M-Tang缝合组、津下缝合组、Strickland缝合组(均P<0.05),而ZM缝合组、M-Tang缝合组、津下缝合组、Strickland缝合组的断裂方式差异均无统计学意义(均P>0.05)。见表2。

表2 5组缝线断裂方式的比较[n(%)]

3 讨 论

由于解剖结构特殊,屈指肌腱损伤修复术后易并发肌腱粘连,造成手部功能障碍。预防手部功能障碍的主要方法是术后早期活动,术后早期活动可使肌腱断端存在张力,促进成纤维细胞增殖、成熟,并能增加滑液分泌以发挥营养作用,促进肌腱内源性愈合[5]。另外,术后早期活动能通过肌腱滑动避免外源性粘连[6]。然而术后早期活动可能导致肌腱间隙形成,导致肌腱再次断裂,这就要求治疗时采用的缝合方法能使修复后的肌腱在早期具有足够的抗张力强度。因此,开展关于不同缝合技术在屈指肌腱损伤中的生物力学分析研究,明确各种缝合技术的优缺点,对于临床选择最优的缝合方法具有重要意义[7]。目前,临床常使用的缝合方法有ZM缝合法、M-Tang缝合法、津下缝合法、Strickland缝合法、改良Kessler缝合法。其中,ZM缝合法操作较复杂,缝合时间较长,但其抗张力强度、抗裂隙形成强度较大,缝线不会自肌腱断端抽出,可以满足肌腱修复术后早期主动康复锻炼的要求[8]。M-Tang缝合法的抗张力强度大,缝线自肌腱断端抽出的风险较小,缝合相对简单,同样能满足术后早期主动康复锻炼的要求[9]。津下缝合法采用锁扣缝合,缝线不易自肌腱断端抽出,缝合方法相对简单,但其抗张力强度较低,无法满足术后早期主动康复锻炼的需求,容易导致肌腱粘连[10]。Strickland缝合法的操作相对简单,但仍有缝线从肌腱断端抽出的风险,并且其抗张力强度较低,不能满足术后早期主动康复锻炼的要求,无法达到预防肌腱粘连的目的[11]。改良Kessler缝合法具有一定的抗断裂能力,对血运影响较小,操作简单,缝合时间较短,其缺点是抗张力强度小,缝线容易从肌腱断端抽出,不利于患者术后早期进行功能锻炼,术后粘连发生率较高[12]。

本研究结果显示,相比于津下缝合组、Strickland缝合组及改良Kessler缝合组,ZM缝合组与M-Tang缝合组的缝合时间更长,但2 mm间隙形成负荷、最大负荷及刚度更大,最大间隙更小(均P<0.05)。这表明虽然津下缝合法、Strickland缝合法及改良Kessler缝合法的缝合方式较简单,缝合时间较短,但抗张力强度和抗裂隙形成能力不足,使得断端断裂风险增加,不利于术后早期的功能锻炼,而ZM缝合法和M-Tang缝合法可使肌腱获得更优的生物力学性能。ZM缝合法是核心锁定缝合与外周Halsted缝合的结合体,其优点是核心锁定缝合技术对肌腱纤维束有很好的把持作用,可最大限度地增大缝线与肌腱之间的摩擦力,使缝线难以从肌腱断裂处抽出。M-Tang缝合法本质上属于多组腱内缝合法,其特点是抗张力强度大,断端处无线结残留,有利于断端直接对合,作用力均衡,断端对合好,有利于患者术后早期活动。本研究结果显示,改良Kessler缝合组的缝线抽出率均高于其他4组(均P<0.05),而ZM缝合组、M-Tang缝合组、津下缝合组、Strickland缝合组的断裂方式差异均无统计学意义(均P>0.05)。ZM缝合组的断裂方式与M-Tang缝合组、津下缝合组、Strickland缝合组差异无统计学意义(P>0.05),考虑与本研究样本量较小有关,但ZM缝合组的缝线抽出率为0,较其他的缝合方式更具有优势,说明其断端的稳定性最好,这是因为外周Halsted缝合可以使肌腱断端精确而平整地对齐,加快内源性愈合,并提供更大的抗拉伸强度[13]。但笔者在实验中发现,相对于肌腱纤维束的移动,使用ZM缝合法修复的肌腱在拉伸过程中4个抓角处的缝线移动较小,最终出现缝线/线结断裂。

5种缝合方法的学习曲线存在一定差异:(1)ZM缝合法是一种用于手指伸侧切断伤的缝合技术,其技术操作相对简单,学习曲线相对较短。初学者通常可以通过适当的培训,相对快速地掌握该缝合技术。(2) M-Tang缝合法是一种用于肌腱修复的新型技术,其特点是采用多股线缝合和肌腱附着能力增强。对于初学者来说,该缝合技术的学习曲线可能较陡峭,需要较长的时间和经验来熟悉操作技巧和适应手术要求。通过一定的实践,经验丰富的外科医生可以逐渐掌握和应用该技术。(3)津下缝合法是一种用于肩袖修复的缝合技术,其操作较为复杂,学习曲线相对较长。初学者需要经过系统的培训,并在实践中积累经验,才能逐渐掌握该技术的操作要领和技巧。(4) Strickland缝合是用于肩袖修复的一种技术,相对于传统的肩袖修复方法,其具有一定的复杂性。初学者可能需要较长的时间才能熟悉手术步骤和技术细节,并需要通过实际操作来掌握操作技巧和培养解决问题的能力。随着经验的积累,术者可以逐渐提高手术效率和成功率。(5)改良Kessler缝合法是一种用于肌腱修复的常用缝合技术。其技术要求相对较高,初学者需要充分理解该技术的原理和操作要点,并通过反复的练习才能熟练掌握。需要注意的是,学习曲线的具体情况可能因个体差异(手眼协调能力和缝合技巧的差异)、专业培训和指导的质量、手术频率等因素而有所不同。在实际应用中,术者应根据自身情况和实际需求,通过适当的培训和实践来提升自己的技术水平,从而选择适宜的缝合技术以提高治疗效果。

综上所述,ZM缝合法及M-Tang缝合法能提供较大的抗张力强度且具有较强的抗裂隙形成能力,能满足屈指肌腱损伤患者术后早期功能锻炼的需求,均可作为屈指肌腱损伤后修复的优选方法, 其中ZM缝合法缝线抽出率最低,断端最稳定,但二者的缝合时间均较长。值得注意的是,改良Kessler缝合法在较细小的屈指肌腱损伤的治疗中具有明显的优势。因此,需要在基础实验和临床研究的基础上继续完善各种缝合方法的适应证,以提高屈指肌腱损伤的治疗效果。