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方法文章

聚四氟乙烯(PTFE)作为肌腱手术中的缝合材料

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DOI:

10.3791/64115

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2022年10月6日

本文内容

摘要

本方案阐述了一种评估肌腱修复生物物理特性的方法 离体采用该方法评估了一种聚四氟乙烯(PTFE)缝合材料,并在不同条件下将其与其他材料进行了比较。

摘要

随着缝合材料的发展,屈肌腱原发性和继发性修复的范式也发生了改变。改进后的机械性能使得康复训练更为积极,恢复时间更早。然而,为了使修复部位能够承受更高的力学负荷,必须结合新材料评估更先进的缝合与打结技术。本方案中,研究了聚四氟乙烯(PTFE)作为缝合材料与不同修复技术联合应用的效果。在本方案的第一部分,评估了三种用于屈肌腱修复的材料——聚丙烯(PPL)、外层为聚酯编织鞘的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)和聚四氟乙烯(PTFE)——在打结与未打结状态下线材的线性抗张强度及延展性。在下一部分(离体 使用尸体指屈肌腱进行实验,评估并比较了聚四氟乙烯(PTFE)在不同缝合技术下的性能,并与聚丙烯(PPL)和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)进行了对比。

本实验包含四个步骤:从新鲜尸体手部采集屈肌腱,以标准化方式切断肌腱,采用四种不同技术进行肌腱修复,随后将修复后的肌腱安装并置于标准线性测力仪上进行力学测量。超高分子量聚乙烯(UHMWPE)和聚四氟乙烯(PTFE)表现出相似的力学性能,并且在线性牵引强度方面显著优于聚丙烯(PPL)。四股和六股修复技术的强度均优于二股修复技术。由于PTFE表面摩擦力极低,其操作与打结较为困难,但实现四股或六股修复的固定相对容易。外科医生在心血管手术和乳腺手术中常规使用PTFE缝合材料。PTFE缝线适用于肌腱手术,可提供坚固的肌腱修复效果,从而允许实施早期主动活动的康复方案。

引言

手部屈肌腱损伤的治疗已存在半个多世纪的争议。在20世纪60年代之前,中节指骨至手掌近端之间的解剖区域被称为“无人区”,意指在此区域内进行原发性肌腱重建的尝试均属徒劳,疗效极差1。然而,到了20世纪60年代,随着康复新理念的引入,原发性肌腱修复问题被重新审视2。20世纪70年代,随着神经科学的进步,早期康复的新理念得以发展,包括使用动态夹板3,但此后仅取得了微小的改进。近年来,新型材料的应用显著提高了整体稳定性4,5,使得除缝线材料失效之外的技术问题成为关注焦点,如“奶酪切割效应”(cheese wiring)和拉出(pullout)等6。

直到最近,聚丙烯(PPL)和聚酯材料在屈肌腱修复中被广泛使用。直径为0.150–0.199 mm的4-0 USP(美国药典)规格聚丙烯单股缝线,其线性抗张强度低于20牛顿(N)。6,7,而手部屈肌腱可能发生 体内 高达 75 N 的线性力8创伤和手术后,由....

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方案

本文不包含任何由作者进行的涉及人类参与者或动物的研究。人体材料的使用完全符合埃尔朗根大学解剖学研究所关于尸体及可识别身体部位使用的大学政策。

1. 收集屈肌腱

  1. 收获指深屈肌
    1. 将新鲜的尸体上肢置于解剖台上,掌侧朝向术者。使用标准手部固定装置使指骨保持伸展状态。
    2. 记录死者年龄和性别。
    3. 使用15号手术刀,在示指掌侧从远节指骨远端开始,沿正中线纵向切开,延伸至A1滑车处22 掌指关节上方22.
    4. 切断A1和A2滑车22 纵向切开,避免损伤屈肌腱。切断指深屈肌22 在远端指间关节水平使用手术刀。
    5. 使用外科手术海绵的绑带对肌腱施加牵引力,并在A1滑车水平处复位指深屈肌。
    6. 在腕横纹处做一条6 cm的横向切口22 使用15号手术刀。
    7. 在距腕横纹近端10 cm处做另一条横向切口。
    8. 现在,在前臂掌侧中线处做一个纵向切口,连接上述两个横向切口。
    9. 在前臂筋膜层面制备两个相对的皮瓣,以暴露屈肌腱。屈肌腱在皮肤下易于....

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结果

肌腱修复:当单独使用双股Kirchmayr-Kessler技术时,修复部位滑脱率较高,线性强度约为30 N图2 和 图 5A)5. 在体内, 指深屈肌腱可产生高达75 N的线性牵引力8在创伤后条件下,由于摩擦、肿胀和粘连,该值可能更高9.

当采用双股Kirchmayr-Kessler技术结合腱周连续缝合时(图2 和 图5B)5,PPL组可避免滑脱,而PTFE组则无法避免。尽管如此,PTFE修复的强度(73.41 ± 19.81 N)显著高于PPL(49.90 ± 16.0.......

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讨论

在本系列实验中,评估了聚四氟乙烯(PTFE)单丝作为屈肌腱修复缝合材料的性能。该方案重现了类似临床的条件 体内 在除两个方面外的所有情况下,情况相同。首先,所施加的载荷 体内 具有重复性,因此循环重复的加载方式可能更为合适。其次,在术后前6周,随着肌腱愈合的进展,修复过程会从以生物力学为主显著地转向以生物学为主,而这一过程在当前条件下无法得到充分解决。 离体 条件。

本方案中使用的聚四氟乙烯(PTFE)材料具有一系列优势特性,包括良好的生物相容性、低表面摩擦力、柔韧性以及优异的线性抗拉强度。然而,由于PTFE需要额外增加几圈打结才能确保结的稳定性,导致结的体积容易过大。这一点在屈肌腱修复中尤为关键,因为过大的结会妨碍肌腱的滑动和愈合。此外,由于缝线表面非常光滑,操作起来可能较为困难。因此,作者目前仍不倾向于在日常临床实践中使用该材料。

自作者经历了一些挫折以来,该实验方案经历了逐步改进。首先,原本计划将从人体尸体获取的肌腱样本使用两次(即在同一屈肌腱的不同位置进行两次修复).......

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披露

作者声明不存在利益冲突。本研究无资金来源。

致谢

本研究由霍夫萨纳医院资助。此外,作者谨向(纳伊拉,Serag Wiessner 公司)的 Hafenrichter 女士在实验过程中给予的不懈帮助表示感谢。

....

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
ChiroblocAMT AROMANDO Medizintechnik GmbHCBM手部固定装置
Cutfix 一次性手术刀B. Braun Medical Inc, Germany5518040安全型单次使用刀片
粗砂纸/氧化铝 RhynaloxIndasa440008粒度为 ISO P60 的磨料 
Fiberloop 4-0Arthrex GmbHAR-7229-20带聚酯编织护套的超高分子量聚乙烯缝线 4-0
G20 套管 StericanB Braun4657519100 件装包装
0.9% 等渗盐水瓶装 500 mL Serag Wiessner GmbH002476500 mL 盐水
KAP-S 力传感器A.S.T. – Angewandte System Technik GmbHAK8002测力传感器
Metzenbaum 剪刀(一次性,14 cm)Hartmann9910846
螺纹夹具,型号 8133,最大载荷 1 kNZwickRoell GmbH & Co. KG,316264
Seralene 3-0Serag Wiessner GmbHLO203413聚丙烯单丝缝线 3-0
Seralene 4-0Serag Wiessner GmbHLO151713聚丙烯单丝缝线 4-0
Seralene 5-0Serag  Wiessner GmbHLO103413聚丙烯单丝缝线 5-0
Seramon 3-0Serag Wiessner GmbHMEO201714聚四氟乙烯缝线 3-0
Seramon 4-0Serag Wiessner GmbHMEO151714聚四氟乙烯缝线 4-0
Seramon 5-0Serag Wiessner GmbHMEO103414聚四氟乙烯缝线 5-0
testXpert III 测试软件(组件如下)ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany组件详见以下条目测试软件
结果编辑器ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany1035615
布局编辑器ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany1035617
报告编辑器ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany1035620
导出编辑器ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany1035618
组织结构编辑器ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany1035614
虚拟测试机 VTMZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany1035522
语言切换功能ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany1035622
上传/下载功能ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany1035957
可追溯性功能ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany1035624
扩展控制模式ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany1035959
视频采集ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany1035575
Plus testControl IIZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany1033655
温度控制ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany1035623
HBM 连接模块ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany1035532
National Instruments 连接模块ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany1035524
视频采集 multiCamera IZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany1035574
视频采集 multiCamera IIZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany1033653
符合 CWA 15261-2 标准的测量系统相关测量不确定度ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany1053260
Zwick Z050 TN 电液伺服材料试验系统 ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany58993电液伺服材料试验系统

参考文献

  1. Hage, J. J. History off-hand: Bunnell's no-man's land. Hand. 14 (4), 570-574 (2019).
  2. Verdan, C. E. Primary repair of flexor tendons. Journal of Bone and Joint Surgery. 42 (4), 647-657 (1960).
  3. Kessler, I., Nissim, F.

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标签

PTFE缝线肌腱修复屈肌腱缝合技术线性张力强度外科打结多股缝合阿德莱德修复法M-Tang修复法表层腱缝合