Настоящий протокол иллюстрирует метод оценки биофизических свойств восстановления сухожилий ex vivo. С помощью этого метода оценивали шовный материал из политетрафторэтилена (ПТФЭ) и сравнивали с другими материалами в различных условиях.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Настоящий протокол иллюстрирует метод оценки биофизических свойств восстановления сухожилий ex vivo. С помощью этого метода оценивали шовный материал из политетрафторэтилена (ПТФЭ) и сравнивали с другими материалами в различных условиях.
С эволюцией шовных материалов произошло изменение парадигм первичного и вторичного восстановления сухожилий. Улучшенные механические свойства позволяют проводить более агрессивную реабилитацию и более раннее восстановление. Однако для того, чтобы ремонт соответствовал более высоким механическим требованиям, необходимо оценить более совершенные методы наложения швов и завязывания узлов в сочетании с этими материалами. В этом протоколе было исследовано использование политетрафторэтилена (ПТФЭ) в качестве шовного материала в сочетании с различными методами репарации. В первой части протокола оценивались как линейная прочность на растяжение, так и удлинение завязанных по отношению к незавязанным прядям из трех различных материалов, используемых при восстановлении сухожилий сгибателей. Тремя различными материалами являются полипропилен (PPL), сверхвысокомолекулярный полиэтилен с плетеной оболочкой из полиэстера (СВМПЭ) и политетрафторэтилен (ПТФЭ). В следующей части (эксперименты ex vivo с сухожилиями трупных сгибателей) поведение ПТФЭ с использованием различных методов наложения швов оценивалось и сравнивалось с PPL и СВМПЭ.
Этот эксперимент состоит из четырех этапов: забор сухожилий сгибателей из свежих трупных рук, пересечение сухожилий стандартизированным способом, восстановление сухожилий четырьмя различными методами, монтаж и измерение восстановления сухожилий на стандартном линейном динамометре. СВМПЭ и ПТФЭ показали сопоставимые механические свойства и значительно превосходили PPL по линейной тяговой прочности. Ремонт четырех- и шестипрядными методами оказался более сильным, чем двухпрядные. Обработка и завязывание узлов из ПТФЭ являются сложной задачей из-за очень низкого поверхностного трения, но крепление четырех- или шестиручьевого ремонта сравнительно легко осуществимо. Хирурги обычно используют шовный материал из ПТФЭ в сердечно-сосудистой хирургии и хирургии молочной железы. Нити из ПТФЭ подходят для использования в хирургии сухожилий, обеспечивая надежное восстановление сухожилий, что позволяет применять режимы раннего активного движения для реабилитации.
Лечение травм сухожилий сгибателей кисти является предметом споров уже более полувека. До 1960-х годов анатомическая область между средней фалангой и проксимальным отделом ладони называлась «ничейной землей», чтобы показать, что попытки первичной реконструкции сухожилий в этой области были тщетными и давали очень плохие результаты1. Однако в 1960-х годах вопрос о первичном восстановлении сухожилий был пересмотрен путем введения новых концепций реабилитации2. В 1970-х годах, благодаря достижениям в области нейробиологии, можно было разработать новые концепции ранней реабилитации, включая динамические шины3, но после этого удалось добиться лишь незначительных улучшений. Недавно были введены новые материалы со значительно улучшенной интегральной стабильностью4,5, так что в центре внимания оказались технические проблемы, отличные от выхода из строя шовных материалов, включая сырную проводку и вытягивание6.
До недавнего времени полипропилен (PPL) и полиэстер широко использовались для восстановления сухожилий сгибателей. Нить полипропилена 4-0 USP (Фармакопея США), соответствующая диаметру 0,150-0,199 мм, демонстрирует линейную прочность на растяжение менее 20 Ньютон (N) 6,7, тогда как сухожилия сгибателей кисти могут развивать in vivo линейные силы до 75 Н8. После травм и операций из-за отеков и спаек сопротивление тканей повышается более9. Классические методики пластики сухожилий включали двухцепочечные конфигурации, которые необходимо было усилить дополнительными эпитендинозными ходовыми швами 3,10. Новые полисмешанные полимерные материалы со значительно более высокой линейной прочностью привели к техническим разработкам4; одна полисмешанная нить с сердцевиной из длинноцепочечного сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) в сочетании с плетеной оболочкой из полиэстера того же диаметра, что и PPL, может выдерживать линейные силы до 60 Н. Однако экструзионные технологии позволяют получать монофиламентные полимерные нити, проявляющие сопоставимые механические свойства6.
Методы ремонта также развивались в последнее десятилетие. Двухцепочечные методы восстановления сухожилий уступили место более сложным четырех- или шестицепочечным конфигурациям11,12. При использовании петлевого шва13 количество узлов может быть уменьшено. Комбинируя новые материалы с новыми технологиями, можно достичь начальной линейной прочности более 100 Н4.
В любом случае следует рекомендовать индивидуальную схему реабилитации с учетом особых особенностей пациента и методов восстановления сухожилий. Например, дети и взрослые, которые не могут следовать сложным инструкциям в течение длительного времени, должны быть подвергнуты отсроченной мобилизации. Менее прочный ремонт должен быть мобилизован только пассивным движением14,15. В противном случае ранние режимы активного движения должны быть золотым стандартом.
Общая цель этого метода - оценить новый шовный материал для восстановления сухожилия сгибателя. Чтобы отдать должное обоснованию протокола, этот метод представляет собой эволюцию ранее проверенных протоколов, найденных в литературе 4,10,12,16 в качестве средства оценки шовных материалов в условиях, напоминающих клиническую рутину. Используя современную сервогидравлическую систему контроля материалов, можно установить скорость тяги 300 мм/мин, напоминающую напряжение in vivo, в отличие от более ранних протоколов, использующих 25-180 мм/мин 4,10, с учетом ограничений в программном обеспечении и измерительном оборудовании. Этот метод подходит для исследований ex vivo по восстановлению сухожилий сгибателей и, в более широком смысле, для оценки применения шовных материалов. В материаловедении такие эксперименты обычно используются для оценки полимеров и других классов материалов17.
Этапы исследования: Исследования проводились в два этапа; Каждый из них был разделен на два или три последующих этапа. На первом этапе сравнивали нить из полипропилена (PPL) и нить из политетрафторэтилена (PTFE). Для имитации реальных клинических условий использовались нити 3-0 USP и 5-0 USP. Механические свойства самих материалов были впервые исследованы, хотя, будучи медицинскими устройствами, эти материалы уже были тщательно протестированы. Для этих измерений N = 20 прядей измеряли линейную прочность на растяжение. Также были исследованы узловатые пряди, поскольку завязывание узлов изменяет линейную прочность на растяжение и создает потенциальную точку разрыва. Основная часть первого этапа была посвящена тестированию характеристик двух разных материалов в клинических условиях. Кроме того, был выполнен и испытан на линейную прочность ремонт активной зоны 3-0 (двухпрядной Кирхмайр-Кесслер с модификациями Цехнера и Пеннингтона). Для дополнительного крыла исследования к ремонту был добавлен эпитендинозный ходовой шов 5-0 для дополнительной прочности18,19.
На последующем этапе было проведено сравнение трех материалов для наложения швов, включая PPL, СВМПЭ и PTFE. Для всех сравнений использовалась прядь USP 4-0, соответствующая диаметру 0,18 мм. Полный список использованных материалов см. в Таблице материалов. На последнем этапе был выполнен ремонт ядра Adelaide20 или M-Tang21 , как описано ранее.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Эта статья не содержит каких-либо исследований с участием людей или животных, выполненных кем-либо из авторов. Использование человеческого материала полностью соответствовало университетской политике в отношении использования трупов и узнаваемых частей тела, Института анатомии Университета Эрлангена.
1. Соберите сухожилия сгибателей
2. Пересечение сухожилия (рис. 1)
3. Восстановление сухожилий
4. Одноосное испытание на растяжение
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Восстановление сухожилий: Когда использовалась только двухцепочечная техника Кирхмайра-Кесслера, наблюдалась высокая скорость проскальзывания с восстановлением, достигающим линейной прочности примерно 30 Н (рис. 2 и рис. 5A)5. In vivo сухожилие сгибателя пальцев profundus может развить линейное вытяжение до 75 N8. В посттравматических условиях это значение может быть еще выше из-за трения,...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
В этой серии экспериментов нить из ПТФЭ была оценена как шовный материал для восстановления сухожилия сгибателя. Протокол воспроизводит условия, которые похожи на ситуацию in vivo во всех аспектах, кроме двух. Во-первых, нагрузки, применяемые in vivo , повторяются, поэтому циклически повторяющийся тип нагрузки может быть более подходящим. Во-вторых, в течение первых 6 недель после операции наблюдается значительный сдвиг от биомеханики к биологии по мере прогрессирования заживления сухожилий, что являетс...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторы заявляют, что у них нет конфликта интересов. Источник финансирования отсутствует.
Исследование проводилось на средства больницы Сана Хоф. Кроме того, авторы хотят поблагодарить г-жу Хафенрихтер (Serag Wiessner, Naila) за ее неустанную помощь в экспериментах.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Chirobloc | AMT AROMANDO Medizintechnik GmbH | CBM | Фиксация руки |
| Cutfix Одноразовый скальпель | B. Braun Medical Inc, Германия | 5518040 | Безопасность одноразового лезвия |
| Грубая бумага/ Оксид алюминия Rhynalox | Indasa | 440008 | абразив с зернистостью ISO P60 |
| Fiberloop 4-0 | Arthrex GmbH | AR-7229-20 | Сверхвысокомолекулярный полиэтилен с плетеной оболочкой из полиэстера 4-0 |
| G20 канюля Sterican | B Braun | 4657519 | упаковка 100 шт. |
| Изотонический физиологический раствор 0,9% Бутылочная упаковка 500 мл | Serag Wiessner GmbH | 002476 | Солевой раствор 500 мл |
| KAP-S Force Transducer | A.S.T. – Angewandte System Technik GmbH | AK8002 | Тензодатчик |
| Metzenbaum Ножницы (односторонние, 14 см) | Hartmann | 9910846 | |
| Винтовые захваты, тип 8133, Fmax 1 kN | ZwickRoell GmbH & Co. KG,316264 | ||
| Seralene 3-0 | Serag Wiessner GmbH | LO203413 | Полипропиленовая прядь 3-0 |
| Seralene 4-0 | Serag Wiessner GmbH | LO151713 | Полипропиленовая прядь 4--0 |
| Серален 5-0 | Сераг Wiessner GmbH | LO103413 | Полипропиленовая цепь 5-0 |
| Seramon 3-0 | Serag Wiessner GmbH | MEO201714 | Политетрафторэтилен 3-0 |
| Seramon 4-0 | Serag Wiessner GmbH | MEO151714 | Политетрафторэтилен 4-0 |
| Seramon 5-0 | Serag Wiessner GmbH | MEO103414 | Политетрафторэтилен 5-0 |
| testXpert III Программное обеспечение для тестирования | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ульм, Германия | Смотрите следующие вопросы о | программном обеспечении для тестирования |
| Редактор результатов | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ульм, Германия | 1035615 | |
| Верстальщик | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ульм, Германия | 1035617 | |
| Редактор отчетов | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ульм, Германия | 1035620 | |
| экспорт Редактор | фирмы ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ульм, Германия | 1035618 | |
| Редактор организации | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ульм, Германия | 1035614 | |
| Виртуальная испытательная машина VTM | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ульм, Германия | 1035522 | |
| Обмен языками | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ульм, Германия | 1035622 | |
| Загрузить/скачать | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ульм, Германия | 1035957 | |
| Прослеживаемость | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ульм, Германия | 1035624 | |
| Расширенный режим управления | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ульм, Германия | 1035959 | |
| Захват видео | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ульм, Германия | 1035575 | |
| Plus testControl II | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ульм, Германия | 1033655 | |
| Контроль температуры | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ульм, Германия | 1035623 | |
| Подключение HBM | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ульм, Германия | 1035532 | |
| Подключение к национальным приборам | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ульм, Германия | 1035524 | |
| Мультикамера видеосъемки I | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ульм, Германия | 1035574 | |
| Многокамерный захват видео II | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ульм, Германия | 1033653 | |
| Измерительная система, связанная с погрешностью измерений по CWA 15261-2 | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ульм, Германия | 1053260 | |
| сервогидравлическая испытательная система Zwick Z050 TN | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ульм, Германия | 58993 | сервогидравлическая испытательная система |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.