Summary
본 프로토콜은 생체 외에서 힘줄 수복물의 생물물리학적 특성을 평가하기 위한 방법을 예시한다. 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 봉합사 재료를 이 방법으로 평가하고 다른 조건에서 다른 재료와 비교했습니다.
Abstract
봉합사 재료의 진화와 함께 1차 및 2차 힘줄 수리의 패러다임이 바뀌었습니다. 향상된 기계적 특성으로 인해 보다 적극적인 재활과 조기 회복이 가능합니다. 그러나 더 높은 기계적 요구 사항을 충족하기 위해 수리를 위해서는 이러한 재료와 함께 보다 발전된 봉합 및 매듭 기술을 평가해야 합니다. 이 프로토콜에서는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)을 봉합사 재료로 사용하여 다양한 수복 기술과 함께 조사했습니다. 프로토콜의 첫 번째 부분에서는 굴근 힘줄 수리에 사용되는 세 가지 다른 재료의 매듭이 없는 가닥에 대한 매듭의 선형 인장 강도와 연신율을 모두 평가했습니다. 세 가지 재료는 폴리프로필렌(PPL), 폴리에스터 편조 재킷이 있는 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 및 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)입니다. 다음 부분(사체 굴근 힘줄을 사용한 생체 외 실험)에서는 다양한 봉합 기술을 사용하는 PTFE의 거동을 평가하고 PPL 및 UHMWPE와 비교했습니다.
이 실험은 4단계로 구성됩니다: 신선한 사체 손에서 굴근 힘줄 채취, 표준화된 방식으로 힘줄 절개, 4가지 다른 기술에 의한 힘줄 복구, 장착 및 표준 선형 동력계에서 힘줄 복구 측정. UHMWPE와 PTFE는 비슷한 기계적 특성을 보였으며 선형 견인 강도 측면에서 PPL보다 훨씬 우수했습니다. 4가닥 및 6가닥 기술을 사용한 수리는 2가닥 기술보다 더 강력한 것으로 판명되었습니다. PTFE의 취급 및 매듭은 표면 마찰이 매우 낮기 때문에 어려운 일이지만 4가닥 또는 6가닥 수리의 고정은 비교적 쉽게 달성할 수 있습니다. 외과의는 심혈관 수술 및 유방 수술에서 PTFE 봉합사 재료를 일상적으로 사용합니다. PTFE 가닥은 힘줄 수술에 사용하기에 적합하며 강력한 힘줄 수리를 제공하여 재활을 위한 조기 활성 운동 요법을 적용할 수 있습니다.
Introduction
손의 굴근 힘줄 부상 치료는 반세기 넘게 논란의 대상이었습니다. 1960년대까지 중간 지골과 근위 손바닥 사이의 해부학적 영역은 이 영역에서 일차 힘줄 재건 시도가 헛되어 매우 열악한 결과를 낳았다는 것을 표현하기 위해 "무인의 땅"으로 명명되었습니다1. 그러나 1960년대에는 재활에 대한 새로운 개념을 도입하여 일차 힘줄 복구 문제를 재검토했습니다2. 1970년대에는 신경과학의 발전으로 동적 부목3을 포함한 조기 재활의 새로운 개념이 개발될 수 있었지만, 그 이후에는 미미한 개선만 이루어질 수 있었다. 최근에는 일체형 안정성 4,5이 크게 향상된 신소재가 도입되어 치즈 배선 및 인발6을 포함하여 봉합사 재료의 파손 이외의 기술적 문제가 집중되었습니다.
최근까지 폴리프로필렌(PPL)과 폴리에스터는 굴근 힘줄 수리에 널리 사용되었습니다. 직경 0.150-0.199mm에 해당하는 폴리프로필렌의 4-0 USP(미국 약전) 가닥은 20뉴턴(N)6,7 미만의 선형 인장 강도를 나타내는 반면, 손의 굴근 힘줄은 최대 75N8의 생체 내 선형력을 나타낼 수 있습니다. 외상과 수술 후 부종과 유착으로 인해 조직의 저항이 더 많이 진행됩니다9. 힘줄 복구의 고전적인 기술에는 추가적인 상피천성 달리기 봉합사 3,10으로 강화되어야 하는 2가닥 구성이 포함되었습니다. 실질적으로 더 높은 선형 강도를 가진 새로운 폴리블렌드 폴리머 재료는 기술 개발을 가져왔습니다4; PPL과 동일한 직경의 폴리에스터 편조 재킷과 결합된 긴 사슬 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 코어가 있는 단일 폴리블렌드 가닥은 최대 60N의 선형력을 견딜 수 있습니다. 그러나, 압출 기술은 유사한 기계적 특성을 나타내는 모노필라멘트 폴리머 가닥을 제조할 수 있다6.
수리 기술도 지난 10년 동안 발전해 왔습니다. 2-가닥 힘줄 복구 기술은 보다 정교한 4-또는 6-가닥 구성으로 바뀌었다(11,12). 루프 봉합사(13)를 사용함으로써, 매듭의 수를 감소시킬 수 있다. 새로운 재료와 새로운 기술을 결합하여 100N 이상의 초기 선형 강도를 달성할 수 있습니다4.
개별화 된 재활 요법은 특별한 환자 특성과 힘줄 복구 기술을 고려하여 어떤 경우에도 옹호되어야합니다. 예를 들어, 복잡한 지시를 오랫동안 따를 수 없는 어린이와 성인은 지연된 동원을 받아야 합니다. 덜 강한 수리는 수동 운동만으로 동원되어야 합니다14,15. 그렇지 않으면 초기 능동 운동 요법이 황금 표준이 되어야 합니다.
이 방법의 전반적인 목표는 굴근 힘줄 수리를 위한 새로운 봉합사 재료를 평가하는 것입니다. 프로토콜의 이론적 근거를 칭찬하기 위해, 이 기술은 임상 루틴과 유사한 조건에서 봉합사 재료를 평가하는 수단으로 문헌 4,10,12,16에서 발견된 이전에 검증된 프로토콜의 진화입니다. 최신 서보 유압식 재료 물성시험 시스템을 사용하면 소프트웨어 및 측정 장비의 한계를 고려하여 25-180 mm/min 4,10을 사용하는 이전 프로토콜과 달리 생체 내 응력과 유사하게 300 mm/min의 견인 속도를 설정할 수 있습니다. 이 방법은 굴근 힘줄 수리에 대한 생체 외 연구에 적합하며 더 넓은 의미에서 봉합사 재료의 적용 평가에 적합합니다. 재료 과학에서, 이러한 실험은 폴리머 및 다른 종류의 재료를 평가하기 위해 일상적으로 사용된다17.
연구 단계: 연구는 두 단계로 수행되었습니다. 각각은 2 개 또는 3 개의 후속 단계로 나뉩니다. 첫 번째 단계에서는 폴리프로필렌(PPL) 가닥과 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 가닥을 비교했습니다. 3-0 USP 및 5-0 USP 가닥은 모두 실제 임상 상태를 모방하는 데 사용되었습니다. 재료 자체의 기계적 특성이 먼저 조사되었지만 의료 기기 임에도 불구하고 이러한 재료는 이미 광범위하게 테스트되었습니다. 이러한 측정을 위해, N = 20 가닥을 선형 인장 강도에 대해 측정하였다. 매듭이 있는 가닥도 매듭이 선형 인장 강도를 변경하고 잠재적인 파괴점을 생성하기 때문에 조사되었습니다. 첫 번째 단계의 주요 부분은 임상 조건에서 두 가지 다른 재료의 성능을 테스트하는 것이 었습니다. 또한 3-0 코어 수리 (Zechner 및 Pennington의 수정을 통한 2 가닥 Kirchmayr-Kessler)를 수행하고 선형 강도를 테스트했습니다. 조사의 추가 날개를 위해, 추가 강도18,19를 위해 epitendinous 5-0 달리기 봉합사가 수리에 추가되었습니다.
후속 단계에서는 PPL, UHMWPE 및 PTFE를 포함한 세 가지 봉합 재료 간의 비교가 수행되었습니다. 모든 비교를 위해, 0.18 mm의 직경에 해당하는 USP 4-0 가닥이 사용되었다. 사용된 재료의 전체 목록은 재료 표를 참조하십시오. 마지막 단계에서는 앞서 설명한 대로 Adelaide20 또는 M-Tang21 코어 수리를 수행했습니다.
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Protocol
이 기사에는 저자가 수행한 인간 참가자 또는 동물에 대한 연구가 포함되어 있지 않습니다. 인체 물질의 사용은 시체 및 인식 가능한 신체 부위 사용에 대한 대학 정책, Erlangen 대학의 해부학 연구소를 완전히 준수했습니다.
1. 굴근 힘줄 수확
- flexor digitorum profundus 수확
- 복부-손바닥 쪽이 외과의를 향하도록 해부 테이블에 신선한 사체 상지를 놓습니다. 표준 손 고정 장치를 사용하여 지골을 연장에 유지하십시오.
- 고인의 나이와 성별을 기록하십시오.
- 15번 메스를 사용하여 중수골 관절 22 위의 A1 도르래(22)를 향해 원위 지골에서 시작하여 손바닥 쪽의 검지 손가락에 중앙 세로 절개를 놓습니다.
- 굴근 힘줄을 손상시키지 않고 A1 및 A2 풀리(22 )를 세로로 절단합니다. 메스를 사용하여 원위 지절간 관절 수준에서 flexor digitorum profundus22 를 절단합니다.
- 수술용 무릎 스폰지 밴드를 사용하여 힘줄을 견인하고 A1 도르래 수준에서 굴근 손가락 천저를 회수합니다.
- 6번 메스를 사용하여 rascetta주름 22 에 15cm 횡방향 절개를 합니다.
- rascetta에 근접한 10cm의 또 다른 횡단 절개를 합니다.
- 이제 팔뚝의 손바닥 쪽 중앙에서 세로 절개를하여 앞서 언급 한 두 개의 횡단 절개를 연결합니다.
- 굴근 힘줄을 노출시키기 위해 팔뚝 근막 수준에서 두 개의 반대 피부 플랩을 개발하십시오. 굴근 힘줄은 피부 아래에서 쉽게 식별할 수 있습니다.
- 다시 말하지만, 수술용 랩 스폰지 밴드를 사용하여 굴근 손가락 힘줄을 견인 하에 놓고 근위부에 있는 힘줄을 손목으로 후퇴시킵니다.
- 이제 11번 메스를 사용하여 최대 힘줄 길이를 위해 근로텐디딘 접합부에서 힘줄을 절단합니다.
- 힘줄 검체를 0.9% 식염수 500mL에 넣습니다.
- 세 번째에서 다섯 번째 손가락에 대해 1.1.1-1.12단계를 반복합니다.
- flexor digitorum superficialis의 수확
- 건-근육 접합부에서 손목 근위부에 있는 검지의 굴근 손가락 표면의 힘줄을 절단하여 흰 힘줄이 갈색 근육 조직으로 변합니다.
- 이제 수술용 랩 스폰지 밴드를 사용하여 집게 손가락의 A1 도르래 부위에서 힘줄을 수축시킵니다.
- 손바닥에 있는 힘줄의 빈큘라22 를 절단합니다.
- flexor digitorum superficialis22 를 근위 지절간 관절까지 원위부로 후퇴시킵니다.
- 15번 메스를 사용하여 근위 지절간 관절22 바로 옆에 있는 chiasma에서 flexor digitorum superficialis를 절단합니다.
- 힘줄 검체를 0.9% 식염수 500mL에 넣습니다.
- 세 번째에서 다섯 번째 손가락에 대해 1.2.1-1.2.6단계를 반복합니다.
- flexor pollicis longus의 수확22
- 15번 메스를 사용하여 원위 지골에서 A1 도르래까지 엄지손가락의 손바닥 쪽에 9cm 세로 중앙 절개를 합니다.
- A1 및 A2 도르래를 세로로 절개합니다.
- 엄지손가락의 굴근 힘줄을 노출시키고 15번 메스를 사용하여 말단 지골 기저부에 삽입된 힘줄을 절단합니다.
- 수술용 랩 스펀지 밴드를 사용하여 A1 도르래 높이에서 힘줄을 수축시킵니다.
- 손목 근위부에 있는 수술 부위에서 굴근 구획의 가장 방사형 모서리에 있는 장굴근 힘줄을 찾아 수술 랩 스폰지 밴드로 수축시킵니다.
- 근로변 접합부에서 힘줄을 절단합니다.
- 힘줄 검체를 0.9% 식염수 500mL에 넣습니다.
2. 힘줄의 절개(그림 1)
- 핀이나 18G 캐뉼라가 있는 팽창 폴리스티렌 판에 힘줄 표본을 고정합니다.
- 11번 칼날이 있는 메스를 사용하여 중간에 있는 힘줄을 절개합니다.
알림: 힘줄을 두 번 절개하지 마십시오. 그렇지 않으면 길이가 서보 유압식 측정기에 안정적으로 장착하기에 충분하지 않습니다.
3. 힘줄 수리
- Zechner 및 Pennington 수정18,19를 사용한 Kirchmayr-Kessler 2가닥 코어 수리(그림 2)
- 11번 칼날을 사용하여 그루터기(즉, 절단된 힘줄 부위)에서 약 1.5cm 떨어진 힘줄의 오른손잡이 부분 정중선을 5mm 찌르기 절개합니다.
- 이 절개를 통해 봉합사의 날카로운 둥근 바늘을 삽입하고 힘줄 측면에서 외과의를 향해 같은 높이로 빠져 나갑니다. 이 바늘의 통과는 표면면에 있어야합니다.
- 이제 힘줄 표면에 바늘을 오른쪽으로 약 3mm 더 삽입하고 깊은 평면으로 잠수하십시오.
- 그루터기에서 빠져 나와 힘줄의 왼쪽 부분의 정반대쪽에 바늘을 삽입하십시오.
- 그루터기에서 약 1.8cm 떨어진 외과의와 가장 가까운 쪽의 힘줄 표면에서 나옵니다.
- 이제 그루터기 쪽으로 3mm 힘줄의 측면으로 들어가 힘줄까지 가로로 경로를 따라갑니다. 외과 의사 반대편으로 나가십시오.
- 그루터기에서 3mm 떨어진 힘줄 표면으로 들어가 왼쪽 그루터기에서 나오는 깊은 평면을 따라갑니다.
- 오른쪽 그루터기로 들어가 그루터기에서 약 1.8cm 떨어진 힘줄 표면에서 나올 때까지 세로 깊은 평면을 따라갑니다.
- 힘줄의 반대쪽, 초기 찌르기 절개 수준에서 바늘을 삽입합니다. 찔린 절개에서 나옵니다.
- 여덟 번의 던지기로 수술 매듭을 묶고 수동으로 방향을 번갈아 가며23.
- 애들레이드 크로스록 4가닥 코어 수리11,19(그림 2)
- 절제된 힘줄의 왼쪽 그루터기에 바늘을 삽입합니다. 외과 의사 쪽의 힘줄 경로를 따라 1.5cm 정도 힘줄 표면에서 빠져 나옵니다. 바늘을 왼쪽으로 3mm 삽입하고 3mm를 물고 외과 의사쪽으로 빠져 나갑니다.
- 첫 번째 경로의 출구 지점 옆에 오른쪽으로 3mm 바늘을 삽입하고 왼쪽 그루터기까지 힘줄을 따라 바로 옆으로 가십시오. 힘줄의 가장 바깥 쪽 부분에있는 경로의 오른쪽 그루터기에 바늘을 삽입하십시오. 그루터기 오른쪽으로 약 1.5cm 정도 빠져 나갑니다.
- 이제 바늘을 오른쪽으로 3mm 떨어진 곳에 다시 삽입하고 힘줄 측면에서 빠져 나와 잡습니다.
- 바늘을 오른쪽 그루터기 쪽으로 다시 삽입하고 왼쪽으로 약 3mm 입력합니다. 오른쪽 그루터기에서 빠져 나와 왼쪽 그루터기에 1.5cm 정도 다시 들어갑니다. 봉합사로 3mm의 힘줄 부분을 잡고 정중선 근처로 빠져 나갑니다.
- 바늘을 그루터기에 3mm 더 가깝게 다시 삽입하고 힘줄의 오른쪽 방향을 따라 그루터기에서 빠져 나오도록합니다.
- 바늘을 오른쪽 그루터기에 삽입하고 힘줄 섬유를 오른쪽으로 약 1.5cm 따라갑니다. 표면에서 나갑니다.
- 힘줄을 더 오른쪽(3mm)으로 다시 들어가 먼 쪽을 겨냥하여 잡습니다. 바늘을 왼쪽으로 3mm 삽입하고 그루터기에서 나오는 힘줄을 따라 가십시오. 이제 여덟 번의 던지기로 수술 매듭을 묶고 수동으로 방향을 번갈아 가며 묶습니다.
- M-Tang 6가닥 코어 수리11 (그림 2)
- 힘줄의 오른쪽 그루터기에서 약 1.5cm 떨어진 곳에 고리의 바늘을 삽입하고 약 3mm 크기의 힘줄 부분을 잡습니다.
- 바늘을 고리에 통과시키고 바늘을 힘줄 표면에 삽입합니다.
- 힘줄의 경로를 따라 그루터기 사이를 빠져 나갑니다.
- 바늘을 반대쪽 그루터기에 다시 삽입하고 깊은 평면의 힘줄을 따라 1.8cm 정도 움직입니다. 힘줄 표면에서 빠져 나갑니다.
- 이제 그루터기 근처 3mm에 들어가 힘줄의 반대쪽으로 횡단 경로를 따라 빠져 나갑니다.
- 고리가 있는 바늘을 그루터기에서 더 멀리 왼쪽으로 3mm 삽입합니다. 힘줄의 경로를 따라 그루터기 사이를 빠져 나갑니다. 반대쪽 그루터기에서 다시 들어가 힘줄 표면에서 오른쪽으로 1.5cm 빠져 나갑니다.
- 바늘을 가위로 무장시키는 두 가닥 중 하나를 자릅니다.
- 바늘을 삽입하고 힘줄의 3mm 부분을 잡습니다.
- 이제 8 번의 던지기로 수술 매듭을 수동으로 묶고 방향23을 번갈아 가며 묶습니다.
- 또 다른 루프 봉합사를 취하고 오른쪽1.5cm 에서 약 3mm의 힘줄 부분을 잡고 Tsuge 봉합사 24를 수행합니다.
- 바늘을 다시 삽입하고 힘줄의 경로를 왼쪽으로 따르십시오. 그루터기 사이를 종료합니다.
- 왼쪽 그루터기에 다시 들어가 힘줄의 경로를 따라 1.5cm를 가십시오. 힘줄 표면에서 빠져 나갑니다.
- 여기에서 가위로 바늘을 무장시키는 두 가닥 중 하나를 자릅니다.
- 힘줄의 3mm를 잡고 바늘을 다시 삽입합니다.
- 이제 방향을 번갈아 가며 8 번의 던지기로 수술 매듭을 수동으로 묶습니다.
4. 단축 인장 시험
- 인장 시험기 설치
- 로드 셀을 연결 시스템과 각 볼트를 사용하여 표준 인장 시험 시스템의 상부 크로스헤드에 장착합니다.
- 하부에 시편 그립을 장착하고 연결 시스템과 각 볼트를 사용하여 크로스헤드와 로드셀을 이동합니다.
- 제어 컴퓨터를 켜고 시험 소프트웨어를 엽니다. 인장 시험기가 초기화될 때까지 기다립니다. 파일(File) > 열기(Open )를 클릭한 다음 Zwick 시험 프로그램 Fmax 측정을 위한 단순 인장 시험(Simple Tensile Test for Fmax determination)을 선택합니다. 그런 다음 확인을 클릭합니다.
- Machine > Setup을 클릭하여 현재 시편 그립 거리를 설정합니다. 캘리퍼를 사용하여 시편 그립 거리를 측정하고 현재 공구 분리/그립 분리에 대한 현재 그립에 값을 쓰고 확인을 클릭합니다.
- Wizard(마법사)를 클릭하여 측정 순서를 설정합니다. 사전 테스트로 이동하여 시작 위치에서 그립 분리를 20cm로 설정합니다. 그런 다음 사전 로드를 선택하고 사전 로드를 0.50N으로 설정합니다. 테스트 매개변수로 이동하여 테스트 속도를 300mm/min으로 설정합니다. Series Layout(시리즈 레이아웃)을 클릭하여 설정 프로세스를 완료합니다.
- 시작 위치(Start position )를 클릭하여 그립 분리를 시작 위치로 설정합니다.
- 수리된 힘줄의 장착 및 테스트
- 시료 장착 직전에 시험 소프트웨어에서 Force 0 을 클릭합니다.
- 수리 직후 수리된 힘줄을 집게를 사용하여 인장 시험기(그림 3 및 그림 4)로 옮깁니다.
- 시편 그립과 힘줄 사이에 거친 종이를 삽입하여 시편 시험 중 마찰을 증가시킵니다. 시편 그립을 손으로 꽉 조이고 스트레스 없이 닫습니다.
- Start(시작)를 클릭하여 측정 시퀀스를 시작합니다. 선형 견인력은 전용 시험 소프트웨어에 의해 문서화됩니다. 고장 전의 최대 힘을 문서화합니다.
- 구조물을 육안으로 검사하고 상업용 카메라로 샘플을 사진으로 문서화하십시오. 후속 분류에 따라 실패 모드를 정의합니다.
- 미끄러짐: 봉합사의 고리가 힘줄을 통해 미끄러져 봉합사가 빠져 나옵니다.
- 매듭 실패: 매듭이 실패하고 풀립니다.
- 파손 : 봉합사 파열.
참고: 실패한 표본의 사진을 찍는 것은 측정이 아닌 질적 목적일 뿐이므로 표준화된 방식일 필요는 없습니다. 예를 들어, 표준 조명이나 거리가 없습니다.
- 그래픽 표현을 위해 원시 데이터(force-displacement-data)를 테이블(.xls 파일) 형식으로 내보냅니다. 결과를 Newton (N)으로 표현된 값 표로 요약합니다.
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Representative Results
힘줄 수리: 2가닥 Kirchmayr-Kessler 기법을 단독으로 사용했을 때 약 30N의 선형 강도에 도달하는 수리로 인한 미끄러짐 비율이 높았습니다(그림 2 및 그림 5A)5. 생체 내에서, flexor digitorum profundus의 힘줄은 최대 75 N8의 선형 견인을 일으킬 수 있습니다. 외상 후 상태에서는 마찰, 부기, 유착 때문에 이 값이 훨씬 더 높아질 수 있다9.
2가닥 Kirchmayr-Kessler 기법을 상피 봉합사(그림 2 및 그림 5B)와 함께 사용했을 때5, PPL 그룹에서는 미끄러짐을 피할 수 있었지만 PTFE 그룹에서는 피할 수 없었습니다. 그럼에도 불구하고 PTFE(73.41 ± 19.81 N)를 사용한 수리는 PPL(49.90 ± 16.05 N)5보다 훨씬 강력하여 PTFE가 더 강력한 수리를 제공할 수 있다는 가설을 확인시켜줍니다. 이러한 종류의 수리는 독일의 대부분의 손 서비스에서 힘줄 수리의 중심이었습니다. 그럼에도 불구하고 이 재료로 인한 미끄러짐을 방지하기 위해 새로운 유형의 수리 기술이 필요합니다. 따라서 6가닥 및 8가닥 수리로 추가 실험을 수행했습니다.
오늘날 일상적으로 사용되는 더 강력한 수리 기술이 이 실험 라인에 적용되었습니다. Adelaide 및 M-Tang 유형의 수리가 사용되었습니다11,15 (그림 2). UHMWPE(80.11 ± 18.34 N) 또는 PTFE(76.16 ± 29.10 N)의 사용은 PPL(45.92 ± 12.53 N)6보다 훨씬 더 강력한 힘줄 수복을 생성했습니다.6, 수리 기술을 무시합니다(그림 6 및 표 1). UHMWPE와 PTFE를 사용한 수리는 선형 강도 측면에서 비슷했습니다. 상이한 기법을 비교할 때, 2 가닥 Kirchmayr-Kessler 기법은 4 가닥 (Adelaide) 및 6 가닥 (M-Tang) 기법 5,6보다 열등한 결과를 산출했다. 애들레이드와 M-Tang을 비교할 때 6가닥 수리는 다소 강했지만 크게 증가하지는 않았습니다(그림 6 및 표 1)6.
간단히 말해서 PTFE는 봉합 재료로서 UHMWPE와 비슷하며 Adelaide 또는 M-Tang 기술을 사용할 수 있습니다.
재료의 취급 및 매듭: PTFE는 표면 마찰이 매우 낮습니다. 이것은 여러 가닥 기술을 멋지고 균일한 방식으로 고정하는 데 유리하지만 매듭 및 취급에 있어 외과의에게 도전을 제기합니다. 따라서 PPL 또는 UHMWPE6보다 더 많은 던지기가 필요합니다.
통계 분석: 그룹 간 비교를 위해 일원 분산 분석이 사용되었습니다. 인장 강도 (파괴 하중)의 모든 측정은 평균값과 표준 편차 (±)와 함께 뉴턴 (N)으로 표시됩니다. 사체 기증자 손의 힘줄 재료는 모든 효과 그룹에 균등하게 할당되었습니다.
그림 1: 힘줄의 표준화된 분할 . (A) 힘줄 표본은 핀 또는 30G 바늘을 사용하여 팽창 폴리스티렌 판에 장착됩니다. 힘줄 표본의 길이는 약 20cm입니다. (B) 힘줄 표본은 중간에서 횡단면됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 2: 굴근 힘줄 복구 기술. Kirchmayr-Kessler 2 가닥 수리 (왼쪽). 애들레이드 4가닥 수리(왼쪽에서 두 번째). M-Tang 6가닥 수리(오른쪽에서 두 번째). Kirchmayr-Kessler 2 가닥 수리와 epitendinous 러닝 매트리스 봉합사 (오른쪽). 이 그림은 6 에서 채택되었으며 허가를 받아 복제되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 3: 굴근 힘줄 수리부를 서보 유압식 재료 물성시험 시스템에 장착. (A) 수리된 힘줄은 범용 서보 유압식 시험기에 장착됩니다. 이 실험 라인에는 100N 모듈이 적용됩니다. (B) 시편(수리된 힘줄)을 시험기에 장착합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 4: 장착된 굴근 힘줄 수리(세부 사항). (ᄀ,ᄂ) 양쪽에서 장착된 수리된 힘줄의 세부 사항. 이 그림은 5 에서 채택되었으며 허가를 받아 복제되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 5: 폴리프로필렌과 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)과 Kirchmayr-Kessler 기법의 비교. (A) Kirchmayr-Kessler 기술을 사용할 때 폴리프로필렌과 PTFE의 선형 인장 강도. 선형 인장 강도 측면에서 두 재료 간에 차이가 없었지만 PTFE는 미끄러짐으로 인해 다소 약했습니다5. 약어: PTFE = 폴리테트라플루오로에틸렌. 오차 막대는 표준 편차를 나타냅니다. 모든 실험에 대해 N = 10입니다. (B) 폴리프로필렌과 PTFE의 선형 인장 강도는 상피천질 주행 봉합사를 사용했을 때 미끄러짐이 폴리프로필렌 수리에 문제가 되지 않았지만 수리는 약 50N에서 파손되었습니다. 반대로 PTFE를 사용한 수리는 미끄러짐으로 인해 약 70N에서 실패했습니다. ** = p < 0.001 (Bonferroni 보정을 사용한 일원 분산 분석)5 . 오차 막대는 표준 편차를 나타냅니다. 모든 실험에 대해 N = 10입니다. 이 그림은 5에서 채택되었으며 허가를 받아 복제되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 6: PPL, PTFE 및 UHMWPE와 Adelaide 및 M-Tang 기법 간의 비교. 더 강한 수복(4가닥 애들레이드 또는 6가닥 M-Tang)과 더 강한 봉합사 재료(폴리테트라플루오로에틸렌 또는 UHMWPE)의 조합으로 75N 이상의 선형 인장 강도를 달성할 수 있습니다. 4-가닥 대 6-가닥 기술의 유의한 이점은 관찰되지 않았다. ** = p < 0.001 (Bonferroni 보정을 사용한 일원 분산 분석)6. 오차 막대는 표준 편차를 나타냅니다. 모든 실험에 대해 N = 10입니다. 이 그림은 6 에서 채택되었으며 허가를 받아 복제되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
| 증권 시세 표시기 | UHMWPE | PTFE (표준시) | p 값 | |
| M-Tang 6가닥 | 52.14 ± 14.21 N | 89.25 ± 8.68 N | 80.97 ± 30.94 N | PPL-UHMWPE <0.001**, PPL-PTFE 0.0079**, UHMWPE-PTFE >0.99 |
| 애들레이드 4가닥 | 39.69 ± 6.57 N | 70.96 ±21.18 N | 72.79 ± 27.91 N | PPL-UHMWPE 0.0036**, PPL-PTFE 0.0019**, UHMWPE-PTFE >0.99 |
| p 값 | 0.53 | 0.15 | >0.99 | |
| 풀링된 데이터 애들레이드 +M-Tang | 45.92 ± 12.53 N | 80.11 ± 18.34 N | 76.16 ± 29.10 N | PPL-UHMWPE <0.001**, PPL-PTFE <0.001**, UHMWPE-PTFE >0.99 |
| 단독 가닥의 선형 인장 강도 | 16.37 ± 0.21 N | 72.16 ± 4.34 N | 22.22 ± 0.69 N | 전체 비교 <0.001** |
표 1: 굴근 힘줄 수리 결과 요약. PTFE로 수리한 결과 UHMWPE에 필적하는 최대 인장 강도가 나타났습니다. 두 수리 모두 PPL을 사용한 수리보다 훨씬 강력했습니다. 약어: PTFE = 폴리테트라플루오로에틸렌, UHMWPE = 초고분자량 폴리에틸렌. 이 표는 6 에서 채택되었으며 허가를 받아 복제되었습니다.
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Discussion
이 실험 라인에서 PTFE 가닥은 굴근 힘줄 수리를 위한 봉합 재료로 평가되었습니다. 프로토콜은 두 가지 측면을 제외한 모든 측면에서 생체 내 상황과 유사한 조건을 재현합니다. 첫째, 생체 내에서 가해지는 하중은 반복적이므로 주기적으로 반복되는 하중 유형이 더 적합할 수 있습니다. 둘째, 수술 후 처음 6주 동안 힘줄 치유가 진행됨에 따라 생체역학에서 생물학으로의 상당한 전환이 이루어지는데, 이는 생체 외 조건에서 적절하게 해결할 수 없는 과정입니다.
이 프로토콜에 사용된 PTFE 소재는 우수한 생체 적합성, 낮은 표면 마찰, 유연성 및 우수한 선형 인장 강도를 포함한 일련의 유리한 특성을 나타냈습니다. 그러나 PTFE는 매듭이 안정적이기 위해 몇 가지 추가 던지기가 필요하기 때문에 매듭이 너무 부피가 커지는 경향이 있습니다. 이것은 부피가 큰 매듭이 활공과 치유를 방해하기 때문에 굴근 힘줄 수리에서 중요한 포인트입니다. 그 외에도 봉합사 표면이 매우 미끄럽기 때문에 취급이 어려울 수 있습니다. 따라서 저자는 여전히 일상적인 임상 실습에서 사용하기를 꺼려합니다.
이 프로토콜은 저자가 약간의 좌절을 겪은 이후 진화를 거쳤습니다. 첫째, 인간의 시체에서 채취한 힘줄 표본은 두 번 사용되어야 했습니다(즉, 동일한 굴근 힘줄의 다른 수준에서 두 번의 수리를 수행했습니다. 그러나 서보 유압식 측정 장치에 안정적으로 장착하려면 힘줄의 전체 길이가 필요했습니다. 둘째, 단일 Kirchmayr-Kessler 코어 수리로 수행된 초기 비교는 PTFE 재료에 적합하지 않은 것으로 판명되어 힘줄 섬유를 통한 가닥의 조기 미끄러짐으로 끝났습니다. 첫 번째 조치로, 상피 러닝 매트리스 봉합사가 코어 수리에 추가되었습니다. 상피천성 달리기 봉합사는 수복을 약 40%10 강화하는 것으로 알려져 있습니다. 결국, 힘줄 섬유를 적절하게 잡고 슬링하기 위해서는 더 강한 수리가 수행되어야한다고 결정되었습니다12,15.
애들레이드 종류의 중간 수리 (크로스 락 4 가닥 기술)는 호주의 손 외과 의사들 사이에서 처음으로 인기를 얻었습니다. 굴근 힘줄 부상 후 손의 조기 재활을 허용하는 매우 강력한 수리입니다25. 다중 가닥 수리의 또 다른 인기 있는 유형은 Jin Bo Tang26이 도입한 M-Tang 6가닥 기술입니다. 이러한 기술은 힘줄 수리를 위해 PTFE를 사용할 때 더 적합한 것으로 판명되었습니다. PTFE는 매듭 안정성에 대한 우려가 해결되면 힘줄 수리의 미래가 있습니다. 어떤 종류의 열 용접은 미래에 여러 개의 부피가 큰 매듭을 대체할 수 있습니다.
또한 선형 인장 강도 측정 범위와 관련하여 약간의 어려움이 발생했습니다. 서보 유압식 선형 측정 장치와 함께 사용되는 모듈식 요소는 일반적으로 10-100 N 또는 100-1,000 N 등의 범위에 있습니다. 측정은 파열 없이 100N의 선형 견인을 견디는 더 강력한 수리로 때때로 반복되어야 했습니다.
프로토콜의 근거와 생체 외 실험의 한계를 이해하려면 굴근 힘줄 복구의 생물학을 이해하는 것이 중요합니다. Elsfeld et al.8은 굴근 힘줄의 분리된 저항되지 않은 굴곡이 최대 74N8의 피크 힘을 생성할 수 있음을 수술 중 측정에서 입증했습니다. Amadio et al. 부상 후 유착과 부종으로 인해 더 높은 활공 저항이 발생해야한다고 가정했습니다 9. 상피 봉합사를 사용한 표준 2 가닥 Kirchmayr-Kessler 수리는 30-50 N5 사이를 유지할 수 있습니다. 더 강력한 수리 기술과 결합된 최신 재료는 100N 4,6 이상의 선형 힘을 견딜 수 있습니다.
Tang et al.15 는 굴근 힘줄 복구 개선을 위한 4가지 핵심 사항을 확인했습니다. 첫째, 강력한 다중 가닥 수리 기술을 사용해야 합니다. 둘째, 풀리를 배출하고 필요한 경우 flexor digitorum superficialis의 괴사조직 제거를 통해 장력 없는 활공을 위한 충분한 공간을 만들어야 합니다. 셋째, 그루터기 부위의 힘줄 그루터기에 약간의 근사치가 있어야 재활 운동 중에 틈이 생기지 않습니다. 마지막으로, 네 번째 요점으로, 초기 능동 운동 운동은 손 치료사(15)의 통제 하에 이루어져야 한다고 제안된다.
PTFE는 조직 복구의 새로운 재료가 아닙니다. 심혈관 수술에서 PTFE 봉합사가 널리 사용되고 있으며 유착에 대한 PTFE 장벽이 널리 받아들여지고 있다27. 최근에, 일부 외과적 응용이 신경외과에 도입되었다(28). 그러나 손 수술에서 PTFE는 몇 가지 잠재적인 이점을 나타내지만 지금까지 널리 사용되지 않았습니다16. 이 소재는 단단하지 않고 다루기 쉽지 않으며 매듭 후 뒤틀림에 강하며(파손점이 아님) 장력 하에서 길이 변화(간격 감소)에 강하지 않습니다(간격 감소)29. 생체 적합성이 좋기 때문에(30), 조직 염증을 유발하지 않는다(31,32). 마지막으로, 편조되지 않은 봉합사로서 감염 위험이 최소화됩니다.
그러나, 수행된 실험 어레이에는 몇 가지 단점이 있다. 먼저, 수리된 힘줄의 단일 측정이 수행된 반면, 생체 내에서는 힘줄에 반복적인 유형의 하중 패턴이 적용됩니다. 둘째, 생체 외 의 실험은 생물학33 과 복구된 힘줄이 처음 6주 동안 생물학적으로 어떻게 변하는지에 대한 고려가 부족합니다. Amadio et al.9 는 튼튼한 힘줄 복구를 위한 생물학의 중요성에 대해 광범위하게 논평했습니다. 마지막으로, 사전에 샘플 계산을 수행하지 않았습니다. 저자의 예비 실험뿐만 아니라 이전 연구는 수행 된 실험에 대한 방향을 제시했습니다. 최소 10N의 의미 있는 생물물리학적 차이를 가정해야 하며, 그렇지 않으면 통계적으로 유의하더라도 그 차이가 굴근 힘줄 복구의 강도에 영향을 미치지 않는다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 이 실험에서 얻은 통찰력은 매우 놀라워서 저자가 이후 힘줄 수리를 수행하는 방법에 영향을 미쳤습니다.
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Disclosures
저자는 이해 상충이 없다고 선언합니다. 자금 출처가 없습니다.
Acknowledgments
이 연구는 Sana Hospital Hof의 자금으로 수행되었습니다. 또한 저자는 실험에 대한 지칠 줄 모르는 도움에 대해 Ms Hafenrichter(Serag Wiessner, Naila)에게 감사를 표하고 싶습니다.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Chirobloc | AMT AROMANDO Medizintechnik GmbH | CBM | Hand Fixation |
| Cutfix Disposable scalpel | B. Braun Medical Inc, Germany | 5518040 | Safety one use blade |
| Coarse paper/ Aluminium Oxide Rhynalox | Indasa | 440008 | abrasive with a grit size of ISO P60 |
| Fiberloop 4-0 | Arthrex GmbH | AR-7229-20 | Ultra-high molecular weight polyethylene with a braided jacket of polyester 4-0 |
| G20 cannula Sterican | B Braun | 4657519 | 100 Pcs package |
| Isotonic Saline 0.9% Bottlepack 500 mL | Serag Wiessner GmbH | 002476 | Saline 500 mL |
| KAP-S Force Transducer | A.S.T. – Angewandte System Technik GmbH | AK8002 | Load cell |
| Metzenbaum Scissors (one way, 14 cm) | Hartmann | 9910846 | |
| Screw grips, Type 8133, Fmax 1 kN | ZwickRoell GmbH & Co. KG, | 316264 | |
| Seralene 3-0 | Serag Wiessner GmbH | LO203413 | Polypropylene Strand 3-0 |
| Seralene 4-0 | Serag Wiessner GmbH | LO151713 | Polypropylene Strand 4--0 |
| Seralene 5-0 | Serag Wiessner GmbH | LO103413 | Polypropylene Strand 5-0 |
| Seramon 3-0 | Serag Wiessner GmbH | MEO201714 | Polytetrafluoroethylene 3-0 |
| Seramon 4-0 | Serag Wiessner GmbH | MEO151714 | Polytetrafluoroethylene 4-0 |
| Seramon 5-0 | Serag Wiessner GmbH | MEO103414 | Polytetrafluoroethylene 5-0 |
| testXpert III testing software (Components following) | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | See following points for components | testing software |
| Results Editor | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 1035615 | |
| Layout Editor | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 1035617 | |
| Report Editor | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 1035620 | |
| Export Editor | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 1035618 | |
| Organization Editor | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 1035614 | |
| Virtual testing machine VTM | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 1035522 | |
| Language swapping | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 1035622 | |
| Upload/download | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 1035957 | |
| Traceability | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 1035624 | |
| Extended control mode | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 1035959 | |
| Video Capturing | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 1035575 | |
| Plus testControl II | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 1033655 | |
| Temperature control | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 1035623 | |
| HBM connection | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 1035532 | |
| National Instruments connection | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 1035524 | |
| Video Capturing multiCamera I | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 1035574 | |
| Video Capturing multiCamera II | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 1033653 | |
| Measuring system related measuring uncertainty to CWA 15261-2 | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 1053260 | |
| Zwick Z050 TN servohydraulic materials testing system | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 58993 | servohydraulic materials testing system |
References
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