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Bioengineering

बड़े टेंडन दोषों की मरम्मत के लिए ऊतक इंजीनियर कोलेजन ग्राफ्ट के साथ एक उपन्यास टेनोरहैफी सीवन तकनीक

Published: December 10, 2021 doi: 10.3791/57696
Automatic Translation
1,3, 2, 1
1Division of Surgery and Interventional Science, University College London, 2Blond McIndoe Laboratories, Division of Cell Matrix and Regenerative Medicine, MAHSC, University of Manchester, 3Department of Surgical Research, Northwick Park Institute for Medical Research, Northwick Park Hospital

Summary

इस पेपर में, हम इंजीनियर कोलेजन ग्राफ्ट के साथ भरकर 1.5 सेमी तक के टेंडन गैप की मरम्मत करने के लिए एक इन विट्रो और सीटू प्रोटोकॉल पेश करते हैं। यह एक संशोधित सीवन तकनीक विकसित करके यांत्रिक भार लेने के लिए किया गया था जब तक कि भ्रष्टाचार मेजबान ऊतक में परिपक्व न हो जाए।

Abstract

टेंडन ग्राफ्ट के साथ बड़े टेंडन दोषों का सर्जिकल प्रबंधन चुनौतीपूर्ण है, क्योंकि साइटों की एक सीमित संख्या है जहां दानदाताओं को आसानी से पहचाना और उपयोग किया जा सकता है। वर्तमान में, यह अंतर टेंडन ऑटो-, एलो-, ज़ेनो-या कृत्रिम ग्राफ्ट से भरा हुआ है, लेकिन उन्हें सुरक्षित करने के लिए नैदानिक तरीके आवश्यक रूप से पैमाने के कारण जानवरों के लिए अनुवाद योग्य नहीं हैं। नए बायोमैटेरियल्स का मूल्यांकन करने या कोलेजन प्रकार 1 से बने टेंडन ग्राफ्ट का अध्ययन करने के लिए, हमने टेंडन सिरों के साथ संरेखण में इंजीनियर टेंडन को बनाए रखने में मदद करने के लिए एक संशोधित सीवन तकनीक विकसित की है। इन ग्राफ्ट के यांत्रिक गुण देशी कण्डरा से कम हैं। लोडेड मरम्मत के चिकित्सकीय प्रासंगिक मॉडलों में इंजीनियर टेंडन को शामिल करने के लिए, ऊतक इंजीनियर टेंडन ग्राफ्ट को ऑफलोड करने और विवो में इंजीनियर टेंडन की परिपक्वता और एकीकरण के लिए अनुमति देने के लिए एक रणनीति अपनाई गई थी जब तक कि यांत्रिक रूप से ध्वनि नव-टेंडन का गठन नहीं हो जाता था। हम कोलेजन प्रकार 1 ऊतक इंजीनियर कण्डरा निर्माण के समावेश का उपयोग कर इस तकनीक का वर्णन करते हैं।

Introduction

टेंडन टूटना बाह्य कारकों जैसे दर्दनाक लेसेशन या टेंडन की अत्यधिक लोडिंग के कारण हो सकता है। कण्डरा मरम्मत पर रखे गए बाहरी तन्य बलों के कारण, एक अंतर अनिवार्य रूप से अधिकांश कण्डरा मरम्मत तकनीकों के साथ बनाता है। वर्तमान में, टेंडन दोष/अंतराल ऑटो,एलो-, ज़ेनो-या कृत्रिम ग्राफ्ट से भरे हुए हैं, लेकिन उनकी उपलब्धता परिमित है, और दाता साइट रुग्णता का एक स्रोत है ।

कोलेजन जैसे प्राकृतिक बहुलक से टेंडन ग्राफ को बनाने के लिए ऊतक-इंजीनियर दृष्टिकोण में जैव संगत होने का विशिष्ट लाभ होता है और यह महत्वपूर्ण बाह्य मैट्रिक्स (ईसीएम) घटक प्रदान कर सकता है जो सेल एकीकरण की सुविधा प्रदान करते हैं। हालांकि, फाइब्रिलर अलाइनमेंट की कमी के कारण, इंजीनियर टेंडन (ईटी) के यांत्रिक गुण देशी कण्डरा से कम हैं। कमजोर कोलेजन के यांत्रिक गुणों को बढ़ाने के लिए, कई तरीकों का उपयोग किया गया है, जैसे वैक्यूम, यूवी विकिरण के तहत भौतिक क्रॉस-लिंकिंग, और dehydrothermal उपचार1। इसके अलावा, राइबोफ्लेविन, एंजाइमेटिक और गैर-एंजाइमेटिक विधियों के साथ रासायनिक क्रॉस-लिंकिंग के माध्यम से कोलेजन घनत्व में वृद्धि हुई और कोलेजन इन विट्रो2, 3के युवा के मॉड्यूलस। हालांकि, क्रॉस-लिंकिंग एजेंटों को जोड़कर, कोलेजन की जैव अनुकूलता से समझौता किया जाता है, क्योंकि अध्ययनों से यांत्रिक गुणों में 33% परिवर्तन और कोशिका व्यवहार्यता3,4,5का40%नुकसान दिखाया गया है। चक्रीय लोडिंग 6 के माध्यम से संरेखण और यांत्रिक शक्ति का क्रमिक उपार्जन प्राप्त किया जासकता है। हालांकि, यह कुशलता से अधिग्रहीत किया जा सकता है मैंएन वीवो7.

ईटी के लिए वीवो में एकीकृत करने और रासायनिक परिवर्तन की आवश्यकता के बिना ताकत प्राप्त करने के लिए, एक दृष्टिकोण कमजोर निर्माण को रखने के लिए एक स्थिर सीवन तकनीक का उपयोग करना होगा। अधिकांश कण्डरा मरम्मत टेंडन को एक साथ समाप्त करने के लिए सीवन डिजाइन पर निर्भर करते हैं; इसलिए इन मौजूदा तकनीकों के संशोधन एक तार्किक समाधान प्रदान कर सकता है8,9.

1 9 80 के दशक तक, 2-स्ट्रैंड मरम्मत का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता था, लेकिन हाल ही में सर्जिकल साहित्य मरम्मत10, 11में 4 किस्में, 6 किस्में या यहां तक कि 8 किस्में के उपयोग का वर्णन करता है। 1 9 85 में, सैवेज ने 6-स्ट्रैंड सीवन तकनीकों को 6 एंकर अंकों के साथ वर्णित किया, और यह बुनेल सीवन तकनीक की तुलना में काफी मजबूत था जो 4 किस्में 12का उपयोग करता है। इसके अलावा, शव और सीटू मॉडलों में अन्य किस्में की तुलना में 8-स्ट्रैंड मरम्मत 43% मजबूत हैं, लेकिन इन मरम्मत का व्यापक रूप से अभ्यास नहीं किया जाता है क्योंकि मरम्मत को सही ढंग से पुन: पेश करना तकनीकी रूप से मुश्किल हो जाता है13,14,15,16। इसलिए, कोर सीवन किस्में की एक बड़ी संख्या मरम्मत कण्डरा के जैव यांत्रिक गुणों में आनुपातिक वृद्धि से संबंधित है। हालांकि, सीवन बिंदुओं के आसपास कोशिका व्यवहार्यता का नुकसान होता है, और अत्यधिक टांका से आघात कण्डरा की हानि के लिए हो सकता है, जो टेंडन उपचार17से समझौता कर सकता है। सीवन तकनीकों को एक मजबूत ज्यामितीय मरम्मत प्रदान करनी चाहिए जो मरम्मत के बाद टेंडन गैपिंग को कम करने के लिए संतुलित और अपेक्षाकृत अ लोचदार है। इसके अलावा, सीवन और उसके समुद्री मील के स्थान को रणनीतिक रूप से रखा जाना चाहिए ताकि वे ग्लाइडिंग, रक्त आपूर्ति और उपचार में हस्तक्षेप न करें जब तक कि पर्याप्त शक्ति प्राप्त नहीं हो जाती10,18।

उठी कण्डरा के बीच में कमजोर एट भ्रष्टाचार या अन्य भ्रष्टाचार सामग्री को सुरक्षित करने के लिए व्यवहार्यता स्थापित करने के लिए, हमने एक उपन्यास सीवन तकनीक विकसित की है जो भ्रष्टाचार को ऑफलोड कर सकती है ताकि यह परिपक्व हो सके और धीरे-धीरे वीवो में मेजबान ऊतक में एकीकृत हो सके।

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Protocol

नोट: प्रयोग डिजाइन और नैतिक अनुमोदन यूसीएल संस्थागत समीक्षा बोर्ड (आईआरबी) से प्राप्त किए गए थे । सभी प्रयोग गृह कार्यालय के नियमन और पशुओं के दिशा-निर्देशों (वैज्ञानिक प्रक्रिया) अधिनियम १९८६ के अनुसार यूरोपीय निर्देश 2010/63/ईयू (२०१३) के संशोधित विधान के साथ किए गए थे । एक नामित पशु देखभाल और कल्याण अधिकारी (NACWO) (गृह कार्यालय के दिशा-निर्देशों और विनियमों के अनुसार) द्वारा एक दिन में समय-समय पर और दो बार खरगोशों का निरीक्षण किया गया था । जब तक वे इच्छामृत्यु नहीं करते तब तक उन्होंने दर्द का कोई संकेत नहीं दिखाया ।

1. ऊतक इंजीनियर टेंडन (ईटी) भ्रष्टाचार की तैयारी

  1. कोलेजन हाइड्रोजेल को गढ़ने के लिए, चूहे की पूंछ कोलेजन टाइप 1 मोनोमेरिक कोलेजन समाधान (0.6% एसिटिक एसिड में 0.6% एसिटिक एसिड में 0.2% डब्ल्यू/वी कुल प्रोटीन के साथ) और 10x आवश्यक न्यूनतम माध्यम के 500 माइक्रोन जोड़ें। 5 एम और 1 एम सोडियम हाइड्रोक्साइड के खिलाफ titrating द्वारा इसे बेअसर करें और दुलबेको के संशोधित ईगल माध्यम (डीएमईएम) के 500 माइक्रोल जोड़ें।
  2. इस समाधान के 5 एमएल को कस्टम निर्मित आयताकार धातु मोल्ड (33 मिमी × 22 मिमी × 10 मिमी, 120 ग्राम वजन)(चित्रा 1)में डालें। मोल्ड को 37 डिग्री सेल्सियस पर एक सीओ2 इनक्यूबेटर में रखें और 5% सीओ2 को 15 मिनट के लिए मैट्रिक्स असेंबली19की अनुमति दें।

2. भ्रष्टाचार का निर्माण

  1. बहुलीकरण के बाद, मोल्ड से कोलेजन हाइड्रोगेल को हटा दें और एक मानक प्लास्टिक संपीड़न असेंबली(चित्रा 2ए)19में रखें।
  2. कोलेजन हाइड्रोजेल को दो 50 माइक्रोन नायलॉन जाल शीट्स के बीच रखें और हाइड्रोजेल(चित्रा2ए)से इंटरस्टिटियल तरल पदार्थ को हटाने के लिए 5 मिनट के लिए 120 ग्राम (कुल सतह क्षेत्र7.4 सेमी 2,जो 1.6 kPa के बराबर दबाव है) का एक स्थिर भार लागू करें। हाइड्रोगेल से डिस्चार्ज तरल पदार्थ को अवशोषित करने के लिए फिल्टर पेपर की चार परतों का उपयोग करें।
  3. एक दूसरे के ऊपर लुढ़का कंप्रेस्ड जैल की चार परतों का उपयोग करें(चित्रा 2बी)और ईटी को गढ़ने के लिए 15 एमएम सेगमेंट(चित्रा 2सी)में कटौती करें।
    नोट: प्रयोगों में 16-25 सप्ताह की आयु के नए Zeland सफेद पुरुष खरगोशों का उपयोग किया गया था।
  4. एक इंट्रामस्कुलर (i.m.) हाइनोरम (0.3 मिलीग्राम/एमएल) की खुराक के साथ बेहोश जानवरों और पेंटोबार्बिटोन की अधिक मात्रा का प्रशासन करके इच्छामृत्यु।
  5. इच्छामृत्यु के तुरंत बाद, दोनों पिछले पैरों पर बालों को ट्रिम करें। फिर एक आकार 20 सर्जिकल ब्लेड के साथ, टिबिलिस पीछे (टीपी) टेंडन को बेनकाब करने के लिए अवर टिबियोबिलर क्षेत्र के चारों ओर 9 सेमी चीरा बनाएं।
  6. एक ही आकार के सर्जिकल ब्लेड के साथ, 70 मिमी की औसत लंबाई के साथ आबकारी लैपाइन टीपी टेंडन और सुखाने से बचने के लिए प्रायोगिक प्रक्रिया के दौरान पीबीएस में नम रखें।

3. विकसित उपन्यास टेनोरहैफी तकनीक

नोट: टांके (सामग्री की तालिकादेखें) गैर-अवशोषित होते हैं और पॉलीप्रोपाइलीन के आइसोटाटिक क्रिस्टलीय स्टीरियोसोसोमर से बने होते हैं, जो एक सिंथेटिक रैखिक पॉलीओलेफिन है। कोर इंटरलॉकिंग टांके मुख्य रूप से 3-0 से मिलकर बने थे और परिधीय टांके 6-0 थे । ये दो मुख्य टांके सभी प्रयोगों में इस्तेमाल किया गया ।

  1. एक सर्जिकल ब्लेड के साथ, मध्य बिंदु पर टीपी टेंडन काटें। टेंडन के मध्य से टेंडन के 15 मिमी खंड को उत्पादित करें और इसे ईटी कोलेजन ग्राफ्ट(चित्रा 2डी) सेबदलें। देशी कण्डरा समाप्त होता है (चित्रा 3ए)से दूर3-0सीवन समीपस्थ इंटरलॉक ।
  2. भ्रष्टाचार की पूरी लंबाई के ऊपर 3-0 कोर टांके पास और कटौती अंत से दूर अंतरक्तीय ।
  3. ईटी के दोनों सिरों को 6-0 के साथ देशी टेंडन तक सुरक्षित करें और दो टेंडन सिरों(चित्रा 3बी)को युग्मन करके परिधि के चारों ओर निरंतर चल रहे टांके। ऐसा इसलिए किया जाता है ताकि देशी टेंडन20पर तनाव रखकर भ्रष्टाचार को सीवन पर आसानी से ले जाया जा सके .
  4. ऊपर वर्णित सीवन को सुरक्षित करने के बाद, मैन्युअल रूप से यह सुनिश्चित करें कि टांके पर तनाव उचित है और सीवन की संपूर्णता में कोई झूलता हुआपन नहीं है।

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Representative Results

हमने टाइप I कोलेजन से निर्मित कोलेजन ग्राफ्ट का उपयोग किया है, क्योंकि यह कण्डरा में पाया जाने वाला प्रमुख प्रोटीन है। यह कण्डरा में कुल कोलेजन का लगभग 95% का गठन करता है; इसलिए, कोलेजन ने वीवो21,22में टेंडन की नकल करने के लिए सभी आदर्श गुणों का प्रदर्शन किया है ।

इस अध्ययन में, जिस प्रकार का आई कोलेजन उपयोग किया जाता था, उसे चूहे की पूंछ कण्डरा से निकाला गया था और एसिटिक एसिड (2.15 मिलीग्राम/एमएल) में भंग कर दिया गया था। इस कोलेजन को पॉलीमराइज करने के लिए, इसे विट्रो में सोडियम हाइड्रोक्साइड के साथ बेअसर कर दिया गया था, जिसने गैर-क्रॉस-लिंक्ड एनिसोट्रोपिक कोलेजन फाइब्रिल्स का गठन किया था। इस हाइड्रोगेल में 98% तरल पदार्थ होता है और निर्माण23के दौरान 20 मिनट के भीतर वीवो में जीवित ऊतक की नकल कर सकता है। हालांकि, यह हाइड्रोगेल यांत्रिक रूप से कमजोर है; इसलिए, यांत्रिक गुणों को बढ़ाने के लिए, हमने 'प्लास्टिक संपीड़न' के रूप में जानी जाने वाली तकनीक द्वारा कोलेजन हाइड्रोगेल के तेजी से संपीड़न के लिए एक विधि विकसित की है, जहां संपीड़न की डिग्री सीधे शीर्ष पर लागू वजन के आनुपातिक है और तरल पदार्थ छोड़ने वाली सतह (एफएफएस)19से तरल पदार्थ जारी किया गया है ।

इस भ्रष्टाचार का सर्पिल रोलिंग इसके यांत्रिक गुणों को बढ़ाता है19,लेकिन भ्रष्टाचार देशी कण्डरा की तुलना में काफी कमजोर रहता है। इस मुद्दे को हल करने के लिए, हमने सीवन अंक रखकर एक उपन्यास संशोधित सीवन तकनीक विकसित की है, न कि उठी टेंडन के किनारे पर बल्कि समीपस्थ और दूर। इस प्रकार, मरम्मत की ताकत टांके और सीवन बिंदुओं पर है न कि यांत्रिक रूप से कमजोर कण्डरा भ्रष्टाचार पर।

विकसित उपन्यास सीवन तकनीक की कार्यक्षमता प्रदर्शित करने के लिए, एक लैपिन टीपी टेंडन को उत्पादित किया गया था। अंतर 6-0 टांके के साथ सुरक्षित 15 मिमी लंबे कण्डरा भ्रष्टाचार से भरा हुआ था, और लोड बाधाओं(चित्रा 3ए)के रूप में कार्य करने के लिए 3-0 इंटरलॉक टांके को 70 मिमी पर रखा गया था। मरम्मत की औसत तोड़ने की ताकत 50.62 ± 8.17 एन थी, जो 12.49 ± 1.62 एन(चित्रा 4ए)के नियंत्रण केस्लर मरम्मत की तुलना में काफी अधिक(पी < 0.05) थी। इसलिए, कोर सीवन की लंबाई और कण्डरा से दूर उनकी इंटरलॉकिंग कण्डरा के प्रतिरोध और मरम्मत को उच्च परिमाण बलों में विफल रहने से काफी प्रभावित करता है24,25.

यह प्रतिरोध नियंत्रण मरम्मत में अपर्याप्त था जिसके कारण जल्दी मरम्मत विफलता और कण्डरा पर 20% से अधिक की तनाव विफलता हुई। हालांकि, यह एक शारीरिक विसंगति है, क्योंकि वीवो में टेंडन कभी भी 20% तनाव के अधीन नहीं होते हैं, जिसके कारण टेंडन के लिए पर्याप्त जगह नहीं होती है; इसलिए वीवो मॉडल में सीवन तकनीक की व्यवहार्यता का परीक्षण करने के लिए, हमने सीटू में मरम्मत की है और 24.60 ± 3.92 एन की एक मतलब तोड़ने की ताकत की गणना की है, जो 13.98 ± 2.26 एन(चित्रा 4बी)के नियंत्रण मतलब तोड़ने की ताकत से काफी अधिक है।

Figure 1
चित्रा 1:स्टेनलेस स्टील मोल्ड में बेअसर कोलेजन हाइड्रोगेल (पीएच 7.4) (गुलाबी रंग) डाली गई। जेल को फाइब्रिलोजेनेसिस होने के लिए20 मिनट के लिए 37 डिग्री सेल्सियस पर सीओ 2 इनक्यूबेटर में रहने की अनुमति दी गई थी। स्केल बार नीचे दिखाया गया है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 2
चित्रा 2:प्लास्टिक संपीड़न प्रक्रिया। (क) नायलॉन मेश के बीच में रखा गया कोलेजन हाइड्रोगेल 120 ग्राम के निरंतर स्थिर भार के साथ लागू होता है। सूखा तरल पदार्थ फिल्टर पेपर की चार परतों द्वारा अवशोषित किया गया था। तीर जेल के लिए तरल पदार्थ छोड़ने वाली सतह (एफएलसी) दिखाता है। (ख) ' इंजीनियरेड टेंडन ' (ईटी) बनाने के लिए धुरी के साथ कंप्रेस्ड कोलेजन शीट्स की चार परतें रोल की गईं । (ग) ईटी के सेक्शन को टेंडन की नकल करने के लिए 15 एमएम सेगमेंट में काटा गया था । (घ) पीछे टिबियल टेंडन के 15 एमएम सेगमेंट को उत्तेजित करके देशी टेंडन (एनटी) में टेंडन डिफेक्ट बनाया गया था और यह दोष ईटी से भर गया था । इस पैनल को पिछले कार्य26से संशोधित किया गया था । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 3
चित्रा 3:(ए) टेंडन दोष ईटी से भरा हुआ था और 6-0 टांके के साथ सुरक्षित था, और 3-0 इंटरलॉकिंग चार स्ट्रैंड सीवन तकनीक 30 मिमी क्षेत्र में भ्रष्टाचार के ऊपर से गुजरते हुए किया गया था । ब्लॉक तीर सीवन के लिए प्रारंभिक बिंदु दिखाता है और खाली तीर सीवन के अंत बिंदु को दिखाता है। इस पैनल को पिछले कार्य26से संशोधित किया गया था । (ख) लैपाइन मॉडल(सीटूमें) के अंदर एक अंतरिक्ष में विकसित सीवन तकनीक का प्रदर्शन करने की व्यवहार्यता । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 4
चित्रा 4:यांत्रिक शक्ति। (क) सीटू मैकेनिकल टेस्ट आउटपुट (एरर बार = एसडी; *पी < ०.०५, बोनफेरोनी सुधार के साथ वन-वे एवर्नोवा) में मरम्मत और (बी) का एक यांत्रिक परीक्षण उत्पादन । इस पैनल को पिछले कार्य26से संशोधित किया गया था । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

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Discussion

इस अध्ययन में, ऊतक इंजीनियर प्रकार मैं कोलेजन ग्राफ्ट को टेंडन ग्राफ्ट के रूप में चुना गया था क्योंकि कोलेजन एक प्राकृतिक बहुलक है और विभिन्न ऊतक इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों27, 28के लिए एक बायोमटेरियल के रूप में उपयोग कियाजाताहै। इसके अलावा, कोलेजन टेंडन के शुष्क द्रव्यमान का 60% है, जिसमें से 95% टाइप 1 कोलेजन 21,29,30,31, 32है। सफल एनग्रेफ्टमेंट के लिए, भ्रष्टाचार के यांत्रिक गुणों को आदर्श रूप से देशी टेंडन33से मेल खाने चाहिए; हालांकि, वर्तमान इंजीनियरिंग तकनीकों के साथ, ईटी (4.41 एन) के यांत्रिक गुण देशी टेंडन (एनटी) (261.08 एन)33से काफी कम हैं। यह प्रस्तावित है कि यह देशी कण्डरा में कोलेजन फाइब्रिल की अत्यधिक संगठित पदानुक्रमित व्यवस्था के कारण है, जो इंजीनियर और इसके यांत्रिक गुणों34से मेल खाने के लिए एक चुनौती बनी हुई है। हमने कोलेजन हाइड्रोजेल33में संपीड़न का स्थिर वजन लागू करके ईटी मैट्रिक्स के घनत्व को बढ़ाने की कोशिश की है । हालांकि, जिस वास्तुशिल्प जटिलता से कण्डरा अपनी ताकत प्राप्त करता है, वह अधिक जटिल है। यांत्रिक शक्ति अर्जित करने के तरीके यकीनन वीवो मेंसबसे अच्छा प्राप्त होते हैं, जहां मेजबान जैविक प्रक्रियाएं एक्सासेलर मैट्रिक्स के रीमॉडलिंग पर कार्य कर सकती हैं। इसलिए, इस अध्ययन में, पोस्ट टेंडन रिपेयर के रूप में वर्तमान सीवन तकनीक को संशोधित करने के लिए एक और रणनीति अपनाई गई थी; मरम्मत टेंडन भ्रष्टाचार की मैकेनिकल स्ट्रेंथ पूरी तरह से सीवन तकनीक8,9पर निर्भर है . इसलिए, मौजूदा सीवन तकनीकों को संशोधित करके, हम इंजीनियर टेंडन ग्राफ्ट को तब तक ऑफलोड कर सकते हैं जब तक कि सेल और ईसीएम प्रेरित रीमॉडलिंग एक नए दृष्टिकोण के रूप में होती है।

आज तक, कण्डरा की मरम्मत के लिए विभिन्न सीवन तकनीकें उपलब्ध हैं, जिनमें से कोई भी स्वर्ण मानक नहीं है; हालांकि, संशोधित केसलर सीवन तकनीक व्यापक रूप से टेंडन की मरम्मत करने के लिए प्रयोग किया जाता है क्योंकि यह कम ऑब्सट्रक्टिव है और टेंडन35,36के लिए हानिकारक है . मेमनों के फ्लेक्सर डिजोरम प्रोफंडस मांसपेशी कण्डरा, जब 6-स्ट्रैंड सैवेज तकनीक के साथ सुस्तुरा, 51.3 एन की एक शक्ति है की सूचना दी थी, लेकिन जब एक संशोधित केस्लर सीवन तकनीक का उपयोग किया गया था, तो ब्रेक स्ट्रेंथ 69.0 एन7थी। हालांकि, इस अध्ययन में, जब 15 मिमी के टेंडन गैप को ईटी से भरा गया था और संशोधित केस्लर सीवन तकनीक से मरम्मत की गई थी, तो मरम्मत 12.49 एन(चित्रा 4)की ब्रेक स्ट्रेंथ के साथ शुरुआती चरण में विफल हो गई। यह कम मूल्य तकनीक को चिकित्सकीय रूप से अप्रासंगिक बना देता है। इसी तरह के निष्कर्षों को डी विट एट अल द्वारा एक पोर्सिन फ्लेक्सर रिपेयर टेंडन मॉडल में सूचित किया गया है, जिसमें सुझाव दिया गया है कि केस्लर मरम्मत क्रूसिएट मरम्मत की तुलना में 15% तक गैपिंग को कम करके सीवन टूटना में विफल रही, जहां गैपिंग 87% कम हो जाती है और सीवन पुल-आउट38में मरम्मत विफल हो जाती है। इस प्रकार, एक और मजबूत सीवन तकनीक की आवश्यकता है, जो यांत्रिक रूप से कमजोर ईटी को जगह में रख सकती है।

एक उपन्यास संशोधित सीवन तकनीक ईटी की पूरी लंबाई और विपरीत कण्डरा के ऊपर चार कोर टांके का उपयोग करके विकसित की गई थी। इन टांके प्रत्येक कण्डरा अंत से कुछ दूरी पर ही सीवन सामग्री पर interlocked थे । इसका मुख्य कारण यह है कि यह सूचित किया गया है कि सभी सीवन किस्में पर समान दूरी पर सीवन समुद्री मील और समान भार बांटने का तनाव डालने से उनके यांत्रिक गुण39बढ़ जाते हैं । एक निरंतर सीवन रखकर एक संतुलित मरम्मत भी प्राप्त की जा सकती है, और मरम्मत स्थल40पर संपीड़न की अनुमति देने के लिए मरम्मत को चौंका दिया जा सकता है।

इस अध्ययन में, बाहरी इंटरलॉक्ड टांके के लिए 3-0 टांके का उपयोग किया गया था, यह देखते हुए कि खरगोश टीपी टेंडन की लंबाई, चौड़ाई और मोटाई क्रमशः 62.4 मिमी, 5 मिमी और 1.5 मिमी है। ईटी को जगह-जगह होल्ड करने के लिए 6-0 टांके का इस्तेमाल किया गया। यद्यपि हमने अन्य शोषक सीवन सामग्रियों की कोशिश की है, लेकिन यह उचित नहीं होगा क्योंकि वे वीवो41में एक अवधि में कमजोर हो जाते हैं। एक प्राथमिक कारण पॉलीप्रोपाइलीन टांके का चयन किया गया था क्योंकि वे एक मोनोफिलामेंट के साथ- साथ अभ्यस्त हैं और वे लोड42के तहत संरचनात्मक या तनावात्मक संशोधनों का कारण नहीं बनते हैं। हमने 2-0 से 7-0 तक सभी टांके का परीक्षण किया, लेकिन 3-0 और 6-0 हमारे प्रयोगों के लिए आदर्श उम्मीदवार पाए गए 26।

4 स्ट्रैंड रिपेयर का उपयोग करने का प्राथमिक कारण उठी कण्डरा को अत्यधिक क्षति से बचने के लिए अधिक संख्या में सीवन किस्में के साथ समाप्त होता है क्योंकि यह बताया गया है कि टेंडन में एक सामान्य शल्य सीवन के परिणामस्वरूप एक एक कोशिकीय क्षेत्र43का निर्माण होता है। यह परिकल्पना की गई है कि यह कण्डरा पर डाले जाने वाले कंप्रेसिव लोड से बाहर निकलने वाली कोशिकाओं के कारण होता है, और आम तौर पर ये कोशिकाएं तन्य लोडिंग17के अधीन होती हैं। सीवन से दूर कोशिकाओं के इस प्रवास के कारण मैट्रिक्स कमजोर हो सकता है क्योंकि मैट्रिक्स को बनाए रखने और कारोबार करने के लिए कोशिकाओं की कमी होती है, जो प्रारंभिक कण्डरा विफलता का कारण बन सकती है17। हम 4-स्ट्रैंड टांके11,12,44,45से दो गुना मजबूत(पूर्व वीवो) के रूप में बायोमैकेनिकल रूप से होने वाले टांके की अधिक किस्मों का उपयोग करसकतेहैं। हालांकि, इन मरम्मत व्यापक रूप से अभ्यास नहीं कर रहे हैं और उनके नैदानिक सीमाओं वर्तमान में13, 14,15,16मूल्यांकन किया जा रहा है .

सीवन गाँठ का प्लेसमेंट महत्वपूर्ण है लेकिन सीवन को बाहरी बनाने के लिए और उसके खिलाफ तर्क हैं। बाहरी सतह पर सीवन होने से टेंडन चरखी जैसी संरचनाओं के खिलाफ संभावित रूप से रोड़ा बन सकते हैं और ग्लाइड को कम कर सकते हैं। एक अध्ययन में, जिन क्षेत्रों में सीवन मील अंदर रखे जाते हैं, उनमें केस्लर मरम्मत की तुलना में ग्लाइडिंग प्रतिरोध में कमी देखी जाती है, जिसमें46के बाहर सीवन समुद्री मील होते हैं। कैनाइन मॉडल में किए गए अध्ययनों से यह निष्कर्ष निकाला गया कि बल के उच्च परिमाण में, मरम्मत के बाहर और टेंडन सिरों से दूर स्थित कम सीवन समुद्री मील मरम्मत47,48के अंदर स्थित लोगों की तुलना में बच गए थे। हालांकि, गाँठ को आंतरिक रूप से उपचार कण्डरा की संपर्क सतह को कम कर देता है। इस बात पर भी विचार किया जाता है कि टिश्यू डैमेज टेंडन को भेदने वाली सीवन सुई से उत्पन्न होता है और अधिक संख्या में पास बढ़े हुए टेंडन आघात49से संबंधित हैं ।

टेंडन गैप के बीच में ईटी को सुरक्षित करने के लिए, टेंडन और ईटी के किनारे के साथ टांके50 चलाने का एक मानक किया गया था। ऐसा इसलिए किया गया क्योंकि परिधीय टांके की आवश्यकता थी जो उपचार के आरंभिक चरण में ईटी को तब तक रखने के लिए पर्याप्त मजबूत हैं जब तक कि सेल और ईसीएम प्रेरित रीमॉडलिंग50हो सकती है। प्रमुख समस्या एनटी और ईटी के यांत्रिक गुणों में भिन्नता थी, जिसके परिणामस्वरूप जल्दी अंतर गठन हो सकता है, हालांकि ईटी तनाव को ढाल दिया गया था। दूसरी ओर, क्षैतिज गद्दे इंट्राफाइबर टांके 51, हैस्टेड निरंतर क्षैतिज गद्दे टांके52,53,क्रॉस सिलाई एपिटेनिनस मरम्मत तकनीक54,55, 56,57या रनिंग लॉक टांके58,59 जैसी अधिक सुरक्षित तकनीक लागू करना ईटी उठी होगी क्योंकि यह नाजुक है । इस प्रकार, हमने एक परिधीय सीवन तकनीक के रूप में टांके चलाने को चुना जो सरल है और सभी दिशाओं में ईटी को बरकरार रखता है।

एक ऊतक इंजीनियरिंग के नजरिए से, हमें यह अध्ययन करने की आवश्यकता है कि क्या इस विधि का उपयोग 1.5 सेमी से अधिक टेंडन गैप को भरने के लिए किया जा सकता है। मानव नैदानिक परीक्षणों में इस भ्रष्टाचार का उपयोग करने के लिए, हमें कोलेजन के ज़ेनोजेनिक स्रोत के प्रति प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया की आगे जांच करने की आवश्यकता है, हालांकि इसे नैदानिक ग्रेड कोलेजन विकसित करके प्राप्त किया जा सकता है। यहां वर्णित प्रोटोकॉल एक पोर्सिन लैपिन मॉडल में उपलब्ध शारीरिक रिक्त स्थान के भीतर विकसित सीवन तकनीक की व्यवहार्यता स्थापित करता है। इस विकसित सीवन तकनीक में सीवन अंक समीपस्थ और धूर्त कण्डरा समाप्त होने से दूर हैं ताकि इंजीनियर टेंडन भ्रष्टाचार को लोड किया जा सके। इसलिए, यह परिपक्व और वीवो मेंएकीकृत हो सकता है ।

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Disclosures

लेखक घोषणा करते हैं कि उनके हितों का कोई टकराव नहीं है ।

Acknowledgments

लेखक इस परियोजना के वित्तपोषण के लिए यूसीएल को स्वीकार करना चाहते हैं ।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Rat tail type 1 Collagen  First Link, Birmingham, UK 60-30-810
prolene sutures 6-0 Ethicon Ltd, Edinburgh, U.K. EP8726H
prolene sutures 3-0 Ethicon Ltd, Edinburgh, U.K. D8911
Whatman filter paper SIGMA-ALDRICH  WHA10010155
Gibco DMEM, high glucose Thermo Fisher Scientific  11574486
Nylon mesh  Plastok (Meshes and Filtration) Ltd. NA

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Sawadkar, P., Wong, J., Mudera, V. A … More

Sawadkar, P., Wong, J., Mudera, V. A Novel Tenorrhaphy Suture Technique with Tissue Engineered Collagen Graft to Repair Large Tendon Defects. J. Vis. Exp. (178), e57696, doi:10.3791/57696 (2021).

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