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Medicine

Q縫合糸を用いて、修復された屈曲腱のギャップ形成と引張強度に対する耐性を高める

doi: 10.3791/61445 Published: June 3, 2020

Summary

ここでは、腱修復で行うことができる「Q」縫合技術と、修復された腱のギャップ形成と引張強度に対するその影響を提示する。Q縫合は、引張り抵抗および腱修復強度を高める上で効率的であることが示される。

Abstract

末梢のエピ腱縫合糸は、腱修復におけるコア縫合強度を高め、腱端の間で叩くリスクを減少させると考えられている。ここでQ縫合は、末梢縫合糸の代替であり、腱修復に使用するために提示される。修復された腱のギャップ形成および引張強度に及ぼす影響を、従来のランニング末梢縫合糸と比較した。ブタ腱の修復には、3本の2本鎖縫合糸と3本の4本鎖縫合糸が使用された。2Qと走る縫合糸に要する時間を記録した。修復された腱を環式負荷試験を行い、その間に2mmの隙間が形成されたサイクル数を決定した。環状荷重の後、腱の端部のギャップサイズと、修復された腱の最終的な強度を測定した。Q縫合糸による増強により、周期的なローディング中に腱端部に2mmのギャップを示す腱の数が減少した。Q縫合糸2本の縫合糸を添加すると、修復された腱の最終的な強度が大幅に増加し、4ストランド縫合糸は腱の修復部位のギャップ距離を減少させた。2Q縫合糸を行う時間は、縫合糸を実行する場合よりも大幅に短かった。従って、Q縫合は引張抵抗力及び腱修復強度を高める上で効率的であり、従来の末梢縫合糸に代わるものとなり得ると結論付ける。

Introduction

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腱修復部位のギャップ形成は、腱修復強度および滑空抵抗に実質的に影響を与える。腱の両端を叩く結果は、最終的に生体内で腱の治癒を妨げる可能性があります1.修復部位に2mmを超える隙間が存在すると、キャダベリス手中で修復された滑液中腱の滑空抵抗が著しい増加につながることが報告されている。イヌモデルの研究では、3mmを超えるギャップサイズは腱の治癒強度と剛性を損なうことを示しています 3.したがって、抵抗性を向上させ、腱の両端の間で叩くリスクを減少させることは腱修復のために重要である。

末梢縫合糸の添加は、腱修復部位におけるギャッピングを低減し、それによって修復された腱44、5、65,6の滑空機能を向上させることが示されている。過去数十年の間に、インターロッキングクロスステッチ(IXS)、連結水平マットレス(IHM)、および架橋シルフヴェルスキョルドとレンバート、他の77、8、9、108,9,10を含む多くの周辺縫合糸が開発されました。これらの末梢縫合糸は、腱修復におけるギャッピング抵抗に対して、末梢縫合糸を走るよりも優れていることが証明されています。しかし、これらの縫合糸の多くは構造が複雑で、実行が困難であり、それによってそれらの広範な適用を制限する。腱修復のための理想的な縫合糸は、腱修復後の修復部位へのバルクの添加を避けながら、ギャップ形成を防ぐことを目指すべきである。現在、周辺縫合を実行することは、そのシンプルさのために依然として一般的な技術です。

最近の研究では、その形状が文字「Q」に似ているため、末梢縫合糸に代わる技術が提示されている。ここでは、この縫合技術を周縫合糸の走行と比較し、タッピング抵抗の違いと修復された腱の引張強度を確認しました。結果は、Q縫合糸がサイクリックローディング試験で修復された腱のギャッピング抵抗および最終的な強度を高める上でより効率的であることを示した。したがって、この記事では、Q縫合技術を実行する方法と、修復された腱の特性に対するQ縫合の効果をテストするための生体力学的設定の詳細な説明を提供することを目的としています。

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Protocol

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記載されているすべての実験手順は、南通大学の実験動物管理委員会によって承認されました.30本のブタ腱を3つの2ストランド修理で修復しました:2ストランドコア縫合糸、2ストランドコア縫合糸プラス2Q、2ストランドコア縫合糸とランニング周辺縫合糸。他の30のブタ腱は3つの4つの4つの鎖の修理で修理された:4本鎖の中心縫合線、4本鎖の中心の縫合線と2Q、および4本鎖の中心の縫合糸および走っている末梢縫合線。

1. ブタ腱の調製

  1. 焼き飼いの家から新鮮な大人の豚の後ろ足のトロッターを購入してください。皮膚および皮下組織を取り除いて、滑車と腱鞘を露出する(図1A)。
    注:滑空と腱の鞘は、滑空腱のための明らかな線維性の大通りトンネルを形成するテクスチャで密です。皮下組織はテクスチャーが比較的緩く、除去が非常に容易である。
  2. プーリーと腱鞘を中心線に沿って縦方向に切り込み、屈筋腱を露出する(図1B)。
  3. フレクサジテドーラム表面症(FDS)腱を解剖して、屈筋ジテオルム・プロファンダス(FDP)腱の枝を露出する(図1C)。
  4. FDP腱の分岐に約5cmで近位に切断し、遠位ファランクスに腱挿入で遠位に切断することにより、FDP腱を収穫する。(図1D)。
  5. 腱サンプルをきれいな水で洗い、手術用ハサミを使ってパラテノンを取り除きます。
  6. 近位であった端から分岐に沿って腱を切る(図1E)。
  7. FDP腱を、構造的にヒトゾーン2屈筋腱の中央部に対応するレベルで2つの切り株に横切って切断します。結果として得られる2本の腱の切り株は修理の準備ができている(図1F)。

2. 腱修復

  1. 切り取り腱端から10mmの2点で腱切片の前表面をマークし、各点がそれぞれ内側方向(図2A)で左(点1)と右(ポイント2)から4分の1の方向に位置する。
  2. 腱の左右の面を、切り取り腱端から8mmの1点でそれぞれ(点3)と右(点4)にマークし、前後方向の中央に位置する(図2A)。バーニエキャリパー(0.02 mmの定格精度)で全長を決定します。
  3. 腱を4-0縫合で修復します。前部後方方向の中央にある点から腱切り株の切り出し面に針を挿入し、内側方向の左から4分の1の方向に針を挿入する(図2B)。腱を縦方向に針を通し、腱の前表面に針を引き出し、点1から出る(図2B)。
  4. 針を点3から斜めに挿入し直し、それを点4に向かって横方向に通し、腱の側面に小さなループを作り出す(図2C)。縫合糸を引き出し、ポイント2から斜めに針を再挿入し、それをカットエンドに向かって縦方向に渡します(図2D,E)。
  5. 針を他の腱切り株の切り取り端に挿入し、同じ構成体で修復し、対称修復を形成する(図2F)。
  6. 芯縫合線内の腱セグメントを10%短縮して縫合を締めます。腱の端を 3 ~ 4 ノットで結び、2 本鎖コア縫合を完成させます (図 2G)。
  7. 操作を 1 回繰り返して、4 本鎖コア縫合を完了します。第2コア縫合を行う場合は、第1のコア縫合糸を切断しないでください。
  8. 結合した腱の端から2mm離れた腱前表面に同じ針を挿入し、腱切り株の完全な厚さを通過する(図3A)。
  9. 腱の後面に針を引き出し、結合腱端の反対側から2mm離れた腱の後面に針を再挿入する(図3B)。
  10. 腱の前表面から縫合糸を引き出し、結び目3ノットを結んで1Q縫合を完了する(図3C)。手順を繰り返して、2 番目の Q 縫合を完了します (図 3D)。
  11. 2本鎖および4本鎖のコア縫合糸プラスランニンググループで、6-0縫合糸を使用して腱端に9〜10ステッチのランニングエピテンディウス縫合糸を追加します。1.5 mm と深さ 1 mm の同様の購入を維持します (図 3E,F,G)。
  12. バイオメカニカルテストの前に、濡れたガーゼで修復された腱を湿らしてください。

3. ソフトウェア設定

  1. テストソフトウェアを開き、ホーム画面に移動します。[メソッド]をクリックして、テスト メソッドを作成します。[新規] をクリックして、[新しいテスト メソッドの作成] ダイアログ ボックスを開きます。テストタイプテンション-テストプロファイルメソッドを選択し、[作成]をクリックします。[名前を付けて保存]をクリックして、テスト メソッド ファイルに名前を付けて保存します。
  2. [メソッド]タブで [コントロールの事前テスト] 画面を開くには、[コントロール |ナビゲーション バーで事前テストを行います。[プリロード] をクリックします。制御モードを引張延長、レートを 25 mm/min、チャネルを負荷として、値を 0.5 N として設定します。[選択したチャネル] に[引張ひずみと負荷の使用可能なチャネル]を追加します。
  3. [メソッド] タブの [Control-Test]画面を開き、循環ロードの [プロファイルの編集] をクリックします。4つのブロックを挿入します。
    1. 最初のブロックでは、モードを引張延長、シェイプを三角形、4 本鎖修理で最大荷重を 8 N、4 ストランド修復で 15 N、最小荷重を 0 N、レートを 25 mm/min、サイクルを 10 に設定します。
    2. 2 番目のブロックでは、モードを引張延長、絶対ランプとしてシェイプ、25 mm/min、エンドポイントを 2 本の足取りで 8N、4 本鎖修理で 15 N に設定します。
    3. 3 番目のブロックでは、[モード] を [引張延長] 、[形状] を [保持] 、[条件] を[期間] に、[期間]を 8 s に設定します。
    4. 4 番目のブロックで、[モード] を [引張延長] に設定し、[形状][絶対ランプ]、レートを 25 mm/min、エンドポイントを 100 N に設定します。
  4. [メソッド] タブの [テストの制御終了] 画面を開き、[基準 1]を [負荷率] に設定し、[感度]を 40% に設定します。
  5. [方法] タブの[計算設定] Absolute peak画面を開きます。[チャネル] のドロップダウン リストで [読み込み] を選択します。4に適用する。絶対ランプ.
  6. [方法] タブの[結果 1 列]画面を開き、[最大負荷]を選択して、選択した結果[負荷] を追加します。[保存して閉じる] をクリックします。

4. バイオメカニカルテスト

  1. テストマシンとソフトウェアを実行するコンピュータの電源を入れます (図 4A)。テストソフトウェアを開き、ホーム画面に移動します(図4A)。試験機の上下クランプ間の初期距離を5cmに設定します(図4B)。
  2. 切り端から2~3cm離れたドライガーゼで腱を包みます。ガーゼで包まれた腱セグメントを上下のクランプに取り付け、腱をできるだけ垂直に保ちます(図4C)。
  3. ホーム画面で[テスト]をクリックします。上記の手順 3.6 で保存したテスト メソッド ファイルを選択します。[次へ] をクリックします。
  4. 名前を入力し、サンプル データ ファイルの場所を選択します。[次へ] をクリックします。[テスト] タブが表示されます。[ロード セルの設定]ダイアログ ボックスを開き、[キャリブレーション]をクリックしてロード セルからロードを削除します。
  5. コントロール パネルのセットアップ ダイアログを開き、[キー 1]および [キー 2ゲージ長をリセット]のドロップダウン リストで [負荷のバランス] を選択します。[負荷のバランスをとりゲージ長をリセット] をクリックします。[開始]をクリックして、サンプル内の各標本に対してテストを実行します。周期的な積み込み中に2つの端の間に2mmのギャップが形成されたときの腱の数を記録する。
  6. 10サイクル目の最大負荷で8sのポーズの間に腱の両端の間のギャップ距離を測定する(図4D)。
  7. 修復が破裂するまで腱を上に引き、最終的な破断強度を記録します(図4E)。
  8. [停止]、[戻る]、[完了] の順にクリックして、結果を保存します。

5. 統計分析

  1. 平均値と標準偏差 (SD) としてデータを表示します。
  2. 一方向分散分析(ANOVA)を用いて異なる方法で修復した、ギャップ距離と腱の最終的な強度に関するデータを分析します。
  3. LSD テストを使用して複数の比較を実行します。P < P 0.05 で有意水準を設定します。

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Representative Results

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Q縫合糸を添加すると、2本鎖および4本鎖の両方の修理で、環状負荷時に2mmのギャッピングを伴う腱数が減少したことを示す。2本鎖と4本鎖の芯縫合糸で修復されたすべての腱は2mmのギャップを形成し、2ストランドプラス2Qで修復された腱の半分と4ストランドプラス2Qで修復されたものの半分だけが10サイクル後に2mmのギャッピングを持っていました。2本鎖プラスランニングまたは4ストランドプラスランニング縫合糸で修復された腱の数が、Q縫合糸で増強されたものよりも2mmのギャップを示した。

また、2本鎖補修により、Q縫合糸とランニング縫合糸の添加はいずれも、環状ローディング後の腱端間のギャップ距離を減少させたが、Q縫合体添加のみが修復された腱の究極の強度を有意に増加させたことを示している。Q縫合糸の添加はまた、修復された腱の最終的な強さは影響を受けなかったにもかかわらず、4本鎖の修理でギャップ距離を最小にした。2Q縫合糸を行う際に必要な平均時間は、ランニング縫合糸に比べて有意に短かった。

Figure 1
図1:腱修復のためのブタ腱の調製
(A)皮膚および皮下組織を除去した。(B)プーリーと腱鞘を切開した。(C)フレクサデジソラム表面化(FDS)腱を解剖した。(D) フレクターデジコンプロファンダス(FDP)腱が収穫された。(E) 腱が正中線に沿って切られた。(F)FDP腱を横方向に切り取って2切株にした。この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。

Figure 2
図2:腱修復における2本鎖コア縫合。
(A)腱切り株の表面は、ポイント1、2、3、および4でマークされました。(B-E)1つの腱切り株のコア縫合糸が完成した。(F)コア縫合糸全体が完成しました。(G)縫合糸を引き締め、結び目を結んだ。この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。

Figure 3
図3:Qと腱修復における末梢縫合糸の実行。
(A-D) 2Q縫合糸を追加しました。(E-G)ランニング周辺縫合糸を追加した。(H)腱は4本鎖の中心縫合糸に加えて2Qおよび4本鎖の中心の縫合糸およびランニング縫合糸によって修理される。この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。

Figure 4
図4:修復された腱のバイオメカニカル試験。
(A) ソフトウェアを実行するテストマシンとコンピュータ。(B)上下クランプ間の距離を5cmに設定した(C)テンドンセグメントをクランプに取り付けた。(D)周期荷重後に腱端部間のギャップ距離を測定した。(E) テンドンは修理が破裂するまで上方に引っ張られた。この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。

2mmギャップのある腱数 ギャップサイズ (mm) 究極の強さ (N) 手術時間 (分)
2ストランドコア縫合 10 8.7 + 1.1 21.7 + 1.4
2ストランドコア縫合糸プラス2Q 0 1.1 + 0.4* 25.7 + 4.1* 1.8 + 0.2*
2ストランドコア縫合糸プラスランニング 2 0.8 + 0.2* 22.9 + 1.5 3.2 + 0.2
4ストランドコア縫合 10 8.2 + 1.1 32.8 + 4.3
4ストランドコア縫合糸プラス2Q 5 1.8 + 0.8* 32.4 + 3.3
4ストランドコア縫合糸プラスランニング 9 6.5 + 2.8*# 33.8 + 5.5
2本鎖コア縫合糸と4本鎖コア縫合糸のデータは別々に分析されます。*同じ列にアスタリスクのないデータとは大幅に異なります。#Significantly4ストランドコア縫合糸と同じ列の2Qデータとは異なります。

表1:サイクリックローディング中に2mmギャップ形成を有する腱数、環状装填後の修復部位でのギャップサイズ、修復された腱の最終的な強度、および2Qおよびランニング縫合糸の手術時間。

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Discussion

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今回の研究の結果、Q縫合は、ギャッピングを減少させ、修復された腱の引張強度を向上させるだけでなく、時間の節約と省力化も示した。それにもかかわらず, 現在の研究で腱の修復に関するいくつかの重要なポイントが注意されるべきです。.

まず、修復後の引張強度に腱の大きさが顕著な影響を与えるかどうかわからないため、形状や大きさが似ている腱サンプルを選択しようとしました。さらに、腱サンプルは、修復とテストが時間内にできない場合は-20°Cで保存することができます。凍結腱は腱の修復強度を著しく変化させることは認められており、腱12を保存する方法として許容できる方法と考えられている。ただし、繰り返しフリーズ-融解サイクルは避けるべきです。一度解凍すると、腱標本は湿った状態に保たれるべきです。さもなければ、腱組織の特性は大きく変わる。

第二に、現在の研究における腱修復のコア縫合線購入は10mmと設定された。コア縫合糸購入は、腱の切り端からのコア縫合糸の出口および入り口距離として定義される。以前の研究では、縫合線の購入の延長が効果的に腱の修復強度を増加させることが報告されました。最適な長さは、0.7 と 1.0 cm1314の間であると考えられます。0.7 cm未満の購入長は大幅に弱い修理をもたらし、購入期間を1.0cm以上に増やしても腱修復の強度は向上しません。関与する根本的なメカニズムには、腱-縫合線相互作用の増加、腱表面上の縫合糸のより安全なグリップ力、および縫合糸購入15,16,16の長さの増加によって引張力を打ち消す剛性の増加が含まれる。

第三に、コア縫合糸にわずかな張力を加えるため、結び目を結ぶ前に、コア縫合糸がある程度引き締めする必要があり、腱修復17,18,18での叩き込みのリスクを低減するのに有益であることが示されている。呉と唐は、コア縫合糸の張力による腱短縮の10%が腱のかさばりを明らかに増加させることなくギャップ形成力を著しく増加させたと報告した。コア縫合糸のわずかな張力は、修復された腱のギャップ形成を妨げるコア縫合糸の負荷を均等にするのに役立つ可能性があります。テンションを通じて腱セグメントを20%短縮すると、少しずつギャッピング抵抗が増加した。しかし、さらなる増加は腱の修復部位の膨らみにつながり、生体内での滑り摩擦を増加させ、滑空障害を増加させる可能性がある。

第四に、以前の研究では、修復された腱の引張強度が末梢縫合糸の深さと購入によって有意に影響を受けたことが実証されています。深さ1mmの末梢縫合糸と1.5mmの購入は、腱端にバルクをあまり加えずにコア縫合糸を強化するのに最適と考えられた。Q縫合糸は、腱物質の完全な厚さを通過するという点で、従来の末梢縫合とは異なります。私たちは、2ミリメートルにQ縫合糸の購入を設定し、それが明らかなバルクなしでしっかりと腱の切り株を保持することができることがわかりました.

最後に、最大荷重は、2 本鎖修理用に 8 N、循環積載テストで 4 本のストランド修理に 15 N に設定しました。これらの力は予備実験で事前に決定され、これらの力は周期的な負荷の間に異なるグループの修理現場でギャップ形成の違いにつながる可能性があることを示した。積み込み力が低下した場合、修理現場でのギャッピングは発生しませんが、荷重力が増加した場合、すべての腱は即時のギャッピングを示します。したがって、最大荷重は、腱が周期的な積載試験を受けたときに修理現場での即時のギャッピングまたはギャッピングの欠如を避けるために予備実験に基づいて慎重に決定された。

現在の研究の限界は、1種類のコア縫合糸しか使用されなかったということです。今後の研究では、Q縫合の効果を評価するために、追加のコア縫合技術を採用する必要があります。さらに、修復された腱ex vivoの滑空抵抗と、さらなる調査を保証する生体内腱治癒に対するQ縫合の影響を研究しなかった。

本研究の基部であるQ縫合は、末梢縫合糸を走るのと比較した場合に腱修復におけるギャッピングに抵抗する上で優れた性能を示す。この縫合は、時間の節約だけでなく、非常に簡単に行うことができ、従来の周辺縫合糸に代わる可能性があります。

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Disclosures

著者らは開示するものは何もない。

Acknowledgments

著者らは江蘇省大学院研究イノベーションプロジェクト(YKC16061)からの支援を認めている。

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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References

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Q縫合糸を用いて、修復された屈曲腱のギャップ形成と引張強度に対する耐性を高める
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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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