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Medicine

使用 Q 缝合增强对修复的屈肌的间隙形成和拉伸强度的抵抗力

doi: 10.3791/61445 Published: June 3, 2020

Summary

在这里,我们提出了一个"Q"缝合技术,可以在肌腱修复中执行,它对修复的肌腱的间隙形成和拉伸强度的影响。Q缝合显示在增强抗拉力和肌腱修复强度方面是有效的。

Abstract

外周性显性缝合被认为能增强肌腱修复中的核心缝合强度,并降低肌腱末端之间发生间隙的风险。这里Q缝合,外设缝合的替代品,提出了用于肌腱修复。与传统的运行外设缝合线相比,其对修复肌腱的间隙形成和拉伸强度的影响。三个2股缝合线和三个4股缝合线用于修复猪肌腱。记录了执行 2Q 和运行缝合线所需的时间。修复的肌腱经过循环加载测试,确定了形成2毫米间隙的周期数。循环加载后,测量肌腱末端的间隙大小和修复的肌腱的最终强度。使用 Q 缝合的增强减少了在循环加载期间在肌腱末端显示 2 mm 间隙的肌腱数量。随着Q缝合线2股缝合线的增加,修复的肌腱的终极强度显著增加,4股缝合线减少了肌腱修复场的间隙距离。执行 2Q 缝合所需的时间明显少于运行缝合线的时间。因此,我们得出结论,Q缝合线在增强抗拉力和肌腱修复强度方面是有效的,可以替代传统的外周缝合。

Introduction

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肌腱维修场地的间隙形成对肌腱的修复强度和滑翔阻力有很大影响。肌腱末端之间的间隙的后果可能最终阻碍肌腱愈合体内1。据报道,在维修现场存在大于2毫米的间隙,导致尸体手2号修复的肌腱的滑翔阻力显著增加。犬模型的研究表明,大于3毫米的间隙大小会损害肌腱愈合强度和刚度3。因此,提高肌腱末端之间的阻力和降低肌腱间隙的风险对肌腱修复至关重要。

外周缝合线的加入已被证明可以减少肌腱维修场地的间隙,从而改善修复的肌腱4、5、6,滑翔功能。在过去的几十年里,已经开发出一些外围缝合线,包括联锁十字绣(IXS),联锁水平床垫(IHM),以及交叉链接的西尔弗斯基奥尔德和伦伯特,等等7,8,9,10。8,9,10这些外周缝合线已证明优于在肌腱修复中运行外设缝合线。然而,许多这种缝合线结构复杂,难以执行,从而限制了其广泛的应用。肌腱修复的理想缝合应旨在防止间隙的形成,同时避免在肌腱修复后向维修现场添加散装。目前,运行外设缝合仍然是一种流行的技术,由于其简单。

在最近的一项研究中,一种名为Q缝合的技术,称为Q缝合,因为它的形状类似于字母"Q",被提出11。在这里,我们比较了这种缝合技术与运行外围缝合,以检查间隙阻力和修复肌腱的拉伸强度的差异。结果表明,Q缝合在循环载荷试验中,在提高修复肌腱的间隙阻力和最终强度方面效率更高。因此,本文旨在对如何执行Q缝合技术以及生物力学设置进行详细说明,以测试Q缝合对修复肌腱特性的影响。

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Protocol

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所述所有实验程序都经南通大学实验动物管理委员会批准。30个猪肌腱通过三个2股修复修复:2股核心缝合线,2股核心缝合线加2Q,2股核心缝合线加上运行外围缝合线。其他30个猪肌腱通过三个4股修复修复:4股核心缝合线,4股核心缝合加2Q,4股核心缝合线加上运行外围缝合线。

1. 猪肌腱的准备

  1. 从屠宰场购买新鲜的成年猪后腿小跑。去除皮肤和皮下组织,露出滑轮和肌腱护套(图1A)。
    注:滑轮和肌腱护套的质地密集,为滑翔肌腱形成了明显的纤维骨质隧道。皮下组织在质地上相对松散,很容易被移除。
  2. 将滑轮和肌腱护套纵向沿中心线露出屈肌肌腱(图1B)。
  3. 分解屈曲器数字肌腱(FDS)肌腱,以暴露屈曲器数字肌腱(FDP)肌腱的分支(图1C)。
  4. 收获FDP肌腱,通过削减近约5厘米到FDP肌腱的分叉,并在肌腱插入到近面法兰。(图1D)。
  5. 用清水清洗肌腱样品,用手术剪刀取出副肌。
  6. 沿中线切下肌腱,从近端到分叉的端(图1E)。
  7. 在结构上对应于人类区域2屈肌肌腱的中间部分的水平,将FDP肌腱横向切成2个树桩。由此产生的2个肌腱树桩已准备好修复(图1F)。

2. 滕登维修

  1. 将其中一个肌腱树桩的前部表面标记为 2 个点,该点从切肌腱端 10 mm 标记,每个点分别位于中侧方向(图2A)左侧(点 1)和右侧(点 2)的四分之一。
  2. 标记肌腱的左(点 3)和右(点 4)的侧表面,一个点从切口肌腱端 8 mm 标记,并位于前后方向的中间(图 2A)。使用 Vernier 卡钳确定所有长度(额定精度为 0.02 mm)。
  3. 用 4 - 0 缝合修复肌腱。将针头从前后向中间的点插入一个肌腱树桩的切割表面,在中侧方向的左侧插入四分之一(图2B)。将针头纵向通过肌腱,并提取肌腱前表面的针头,从点1(图2B)退出
  4. 从点 3 斜面重新插入针头,然后横向向第 4 点传递,在肌腱的侧表面创建一个小循环(图 2C)。拉出缝合线,从点2斜插入针头,并纵向将其向切口方向传递(图2D,E)。
  5. 将针头插入其他肌腱树桩的切口端,用相同的结构进行修复,形成对称修复(图2F)。
  6. 用核心缝合线内肌腱段的 10% 缩短来拧紧缝合线。将肌腱末端与3至4节连接,并完成2股芯缝合(图2G)。
  7. 重复一次操作以完成 4 股芯缝合。执行第二个芯缝合时,不要切断第一个芯缝合线。
  8. 将同一针插入肌腱前表面2毫米,远离连接肌腱端,并通过肌腱树桩的全部厚度(图3A)。
  9. 将针头从肌腱的后表面取走,然后将针头重新插入肌腱的后表面,从连接肌腱端的另一侧 2 mm(图 3B)。
  10. 从肌腱前表面拉出缝合线,并绑扎3节以完成1Q缝合(图3C)。重复此过程以完成第二个 Q 缝合(图 3D)。
  11. 在 2 股和 4 股核心缝合加运行组中,使用 6-0 缝合线向肌腱末端添加 9 到 10 针的跑步显性缝合。保持1.5毫米和1毫米的深度类似的购买(图3E,F,G)。
  12. 在生物力学测试之前,通过湿纱布保持修复的肌腱湿润。

3. 软件设置

  1. 打开测试软件,转到屏幕。单击方法以创建测试方法。单击"新"打开"创建新测试方法"对话框。选择测试类型"张力-测试配置文件方法",然后单击"创建"。单击"保存到名称"并保存测试方法文件。
  2. 单击"控件 | "在方法选项卡中打开"控制预测试"屏幕在导航栏中预测试。单击预加载。将控制模式设置为"拉伸扩展",将速率设置为 25 mm/min,将通道设置为负载,将值设置为 0.5 N. 启用自动平衡。将拉伸应变和负载的可用通道添加到所选通道
  3. 打开"方法"选项卡中的"控制测试"屏幕,然后单击循环加载的"编辑配置文件"。插入 4 个块。
    1. 在第一个区块中,将模式设置为拉伸延伸,将形状设置为三角形,在2 股维修中将最大负载设置为 8 N,在 4 股维修中将最大负载设置为 15 N,将最小负载设置为 0 N,速率设置为 25 mm/min,将循环设置为10。
    2. 在第二个块中,将模式设置为拉伸延伸,将形状设置为绝对斜坡,速率设置为25 mm/min,在 2 股维修中将端点设置为 8N,在 4 股维修中设置为 15 N。
    3. 在第三个块中,将"模式"设置为"拉伸扩展",将"形状为保留",将"条件"设置为"持续时间",将"持续时间"设置为 8 秒。
    4. 在第四个块中,将模式设置为拉伸扩展,"形状"设置为绝对斜坡,"速率"设置为 25 mm/min,将端点设置为 100 N。单击"保存并关闭 "。
  4. 在"方法"选项卡中打开"测试控制结束"屏幕。将条件 1设置为负载速率,将灵敏度设置为 40%。
  5. 在"方法"选项卡中打开"计算设置"屏幕。选择绝对峰值并添加到 S选择的计算中。在通道的下拉列表中选择"加载"。应用于4。绝对斜坡.
  6. 在"方法"选项卡中打开"结果Method1 列"屏幕。选择"最大负载"并将"加载"添加到所选结果。单击"保存并关闭"。

4. 生物力学测试

  1. 打开测试计算机和运行该软件的计算机(图4A)。打开测试软件并转到主屏幕图 4A)。将测试机上下夹部的初始距离设置为 5 厘米(图 4B)。
  2. 用干纱布将肌腱包裹在远离切口 2~3 厘米的地方。将用纱布包裹的肌腱段安装到上下夹上,使肌腱尽可能垂直(图4C)。
  3. 单击屏幕上的测试。选择上面步骤 3.6 中保存的测试方法文件。单击"下一步"。
  4. 输入名称并选择示例数据文件的位置。单击下一步。将显示"测试"选项卡。打开"加载单元设置"对话框,然后单击"校准"以从加载单元中删除负载。
  5. 打开控制面板设置对话框并在键 1 和重置仪表长度的下拉列表中选择"平衡负载"。单击"平衡负载"和"重置仪表长度"。单击"开始"对样本中的每个试样运行测试。记录在循环加载期间两端之间形成 2 mm 间隙时肌腱数。
  6. 在第 10 周期的最大负载下,测量肌腱末端之间的间隙距离为 8 s(图4D)。
  7. 向上拉肌腱,直到修复破裂并记录最终断裂强度(图4E)。
  8. 单击"停止"、"返回"和"完成"以保存结果。

5. 统计分析

  1. 将数据作为平均值和标准差 (SD) 显示。
  2. 使用方差 (ANOVA) 的双向分析,分析不同方法修复的肌腱的间隙距离和最终强度数据。
  3. 使用 LSD 测试执行多个比较。在P < 0.05 中设置显著性级别。

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Representative Results

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表1显示,Q缝合的加入减少了在2股和4股维修的循环加载过程中有2毫米间隙的肌腱数量。所有用2股和4股核心缝合修复的肌腱都形成了2毫米的间隙,而用2股加2Q修复的肌腱中,只有一半用4股加2Q修复的肌腱在10个周期后有2毫米的间隙。与 Q 缝合线增强的肌腱多,用 2 股加跑步或 4 股加跑步缝合线修复的肌腱显示 2 毫米的间隙。

表1还显示,通过2股修复,Q缝合线和运行缝合线加法均缩短了回旋载荷后肌腱末端之间的间隙距离,但只有Q缝合线加法显著提高了修复肌腱的最终强度。Q缝合线的添加也通过4股修复减小了间隙距离,尽管修复的肌腱的最终强度没有受到影响。执行 2Q 缝合所需的平均时间明显短于运行缝合线。

Figure 1
图1:准备猪肌腱进行肌腱修复。
A) 皮肤和皮下组织被移除。(B) 滑轮和肌腱护套被倾斜。(C) 弹性数字肌肤 (FDS) 肌腱被解剖。(D) 弹性数字性肌腱(FDP)肌腱被收获。(E) 滕登沿中线被切割.(F) FDP肌腱被横向切成2个树桩。请单击此处查看此图的较大版本。

Figure 2
图2:肌腱修复中的2股芯缝合。
A) 肌腱树桩的表面标有点1、2、3和4。(B-E)一个肌腱树桩的核心缝合完成。(F) 整个核心缝合线完成。(G) 缝合收紧,打结。请单击此处查看此图的较大版本。

Figure 3
图3:Q和运行外设缝合在肌腱修复。
A-D) 添加了2Q缝合线。(E-G)添加了运行外围缝合线。(H) 用4股芯缝合线加2Q和4股芯缝合线加运行缝合线修复的滕顿。请单击此处查看此图的较大版本。

Figure 4
图4:修复肌腱的生物力学试验。
A) 运行该软件的测试机和计算机。(B) 上下夹之间的距离设置为 5 厘米. ( C )登段安装到夹具中。(D) 在循环加载后测量肌腱末端之间的间隙距离。(E) 滕登被向上拉,直到修理破裂。请单击此处查看此图的较大版本。

具有 2 毫米间隙的滕组数 间隙尺寸(毫米) 终极力量 (N) 手术时间(分钟)
2 股芯缝合线 10 8.7 × 1.1 21.7 = 1.4
2 股芯缝合线加 2Q 0 1.1 = 0.4* 25.7 × 4.1* 1.8 = 0.2*
2 链芯缝合加运行 2 0.8 × 0.2* 22.9 = 1.5 3.2 = 0.2
4 股芯缝合线 10 8.2 × 1.1 32.8 × 4.3
4 股芯缝合线加 2Q 5 1.8 = 0.8* 32.4 × 3.3
4 链芯缝合线加运行 9 6.5 × 2.8*# 33.8 × 5.5
分别分析了2股芯缝合和4股芯缝合的数据。*与同一列中没有星号的数据显著不同。#Significantly 4 股芯缝合线和同一列中的 2Q 数据不同。

表1:循环加载过程中形成2毫米间隙的肌腱数量、循环加载后维修现场的间隙大小、修复肌腱的最终强度以及2Q和运行缝合的手术时间。

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Discussion

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目前的研究结果表明,Q缝合不仅减少了修复肌腱的间隙,提高了张力,而且省时省力。尽管如此,在目前研究中,应该注意关于肌腱修复的一些要点。

首先,我们尝试选择形状和尺寸相似的肌腱样本,因为我们不确定肌腱大小是否会对修复后拉伸强度产生显著影响。此外,肌腱样品如果无法及时修复和测试,可以保存在-20°C。研究表明,冻结肌腱不会显著改变肌腱的修复强度,被认为是一种可接受的方法来保存肌腱12。但是,应避免重复的冻结-解冻循环。一旦解冻,肌腱标本应保持湿润;否则,肌腱组织的特性将发生巨大变化。

其次,本研究中肌腱修复的芯缝合线采购设定为10毫米,核心缝合线采购的定义是核心缝合线从肌腱切入端的出入距离。先前的研究报告说,延长缝合线购买有效地增加了肌腱的修复强度。最佳长度被认为是在0.7和1.0厘米13,14,之间。购买长度小于 0.7 厘米会导致修复明显较弱,而进一步增加购买长度超过 1.0 厘米不会提高肌腱修复的强度。所涉及的基本机制可能包括更大的肌腱-缝合相互作用,在肌腱表面的缝合更安全的抓地力,以及增加刚度,以抵消拉伸力增加的缝合购买长度15,16。,16

第三,在打结之前,应收紧一定程度的核心缝合线,因为对核心缝合线增加轻微的张力已证明有利于降低肌腱修复17、18缝隙风险。吴和唐报告说,10%的肌腱通过紧切缩短,明显增加了间隙形成力,肌腱体积没有明显增加19。核心缝合的轻微张力可能有助于平衡核心缝合线上的负载,从而防止修复的肌腱形成间隙。通过张紧进一步缩短肌腱部分20%,使张隙阻力增加一小部分。然而,进一步增加导致肌腱的修复场地凸起,这可能会增加体内的滑动摩擦,从而增加滑翔损伤。

第四,先前的研究表明,修复肌腱的拉伸强度受到周围缝合线深度和购买力的显著影响。外周缝合深度为1毫米,购买1.5毫米被认为是加强核心缝合的最佳,而不会在肌腱末端增加太多的体积20。Q缝合线不同于传统的外周缝合线,因为它通过肌腱物质的全部厚度。我们把Q缝合线购买设置为2毫米,并发现它可以保持肌腱树桩紧紧没有明显的散装。

最后,在循环装载测试中,2 股维修的最大负载设置为 8 N,4 股维修的最大负载设置为 15 N。这些力在初步实验中预先确定,这表明这些力可能导致在循环装载期间不同组维修地点的间隙形成差异。如果装载力减小,维修现场的间隙不会发生,而如果装载力增加,所有肌腱将立即出现间隙。因此,根据初步实验,仔细确定了最大载荷力,以避免在肌腱进行循环载荷试验时,在修理现场立即出现间隙或没有间隙。

当前研究的一个限制是只使用了1种型芯缝合线。未来的研究应该采用额外的核心缝合技术来评估Q缝合的效果。此外,我们没有研究修复的肌腱外体内的滑翔阻力和Q缝合对体内肌腱愈合的影响,这也值得进一步研究。

根据本研究,Q缝合线与运行外设缝合相比,在抵抗肌腱修复的间隙方面表现出优越的性能。这种缝合也很容易执行,以及节省时间,可以替代传统的外设缝合。

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Disclosures

作者没有什么可透露的。

Acknowledgments

作者感谢江苏省研究生研究创新项目(YKC16061)的支持。

Materials

Name Company Catalog Number Comments
4-0 suture Ethicon, Somerville, NJ Ethilon 1667
6-0 suture Ethicon, Somerville, NJ Ethilon 689
biomechanical testing machine Instron Corp, Norwood, MA Instron 3365
biomechanical testing software Instron Corp, Norwood, MA Bluehill 2

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使用 Q 缝合增强对修复的屈肌的间隙形成和拉伸强度的抵抗力
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Mao, W. F., Wu, Y. F. Using Q Suture to Enhance Resistance to Gap Formation and Tensile Strength of Repaired Flexor Tendons. J. Vis. Exp. (160), e61445, doi:10.3791/61445 (2020).More

Mao, W. F., Wu, Y. F. Using Q Suture to Enhance Resistance to Gap Formation and Tensile Strength of Repaired Flexor Tendons. J. Vis. Exp. (160), e61445, doi:10.3791/61445 (2020).

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