物理因素对前交叉韧带重建术后腱—骨愈合的影响

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  【中图分类号】R687 【文献标识码】A 【文章编号】1004-7484(2013)04-0164-02
  前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)损伤是骨科常见病和多发病,其损伤可致导致膝关节不稳,继而可引发半月板和关节软骨的损伤,加速关节的退变,因此,目前对于ACL损伤都采取较为积极的治疗措施,即通过重建ACL 来恢复膝关节的稳定性。而腱-骨愈合(tendon-bone healing)是手术成功的关键因素之一,本文就影响腱骨愈合中的物理因素予以综述。
  1. ACL腱骨结合部位组织学特征及愈合过程
  由于特殊的人体生物学环境,使得腱-骨交界处愈合可能出现间接止点和直接止点两种类型,直接止点结构从韧带向骨方向分别为韧带纤维软骨-鈣化软骨,间有潮线相隔,这种高度分化的止点结构能够缓冲应力,有效降低韧带的牵张负荷。间接止点为为骨、钙化的纤维软骨、纤维软骨、Sharpey纤维和肌腱纤维,这种特殊的末端结构能分散纵向拉力和剪切力,使作用于单个胶原束的应力最小化[1]。ACL重建后,腱-骨愈合转归对移植物强度及膝关节稳定性的维持具有重要影响,其理想止点应与正常ACL相似。腱-骨愈合的基本过程可能是腱-骨愈合界面纤维组织形成连接,新骨形成,骨向肌腱内长入,局部塑型改造。纤维软骨带作为腱骨结合部位特征性结构,它的重建与修复对于腱骨结合部位的愈合起到关键性作用。腱骨结合部位在愈合界面之间及其周围区域形成大量纤维组织,瘢痕组织随着愈合时间的推移逐渐重建。
  2.移植肌腱的基本变化
  重建ACL后,移植物需要经历坏死、重新血管化、胶原纤维爬行替代、塑型等过程,最后成为类似于ACL生物特性的替代韧带,移植物的末端,移植肌腱与骨隧道愈合。王永健等[2]以新西兰兔为实验对象,采用自体半腱肌腱重建兔的ACL,观察腱-骨愈合的组织学表现,发现腱-骨愈合的时间一般需要6 个月至1 年。
  3.影响腱-骨愈合的物理因素
  3.1 肌腱与骨隧道接触面积;
  移植肌腱与骨隧道接触面积越大越利于愈合。如果移植物与隧道接触面积小,易引起摩擦,导致骨质溶解,骨隧道扩大膝关节稳定性降低,腱骨愈合减慢。Fauna等[3]证实挤压固定能增加移植肌腱与骨隧道的接触面积从而加速了腱-骨愈合。Nebelung 等[4]对半腱肌移植重建ACL的临床病例进行随访,发现用双股半腱肌腱重建时,移植物在骨隧道内有微小移动,引起摩擦,导致隧道周围骨溶解,骨隧道直径扩大,腱-骨愈合慢。而采用4股半腱肌腱重建时,移植物与骨隧道的接触面积增大,腱-骨愈合显著加快。
  3.2 肌腱在骨隧道内的活动度
  移植肌腱在骨隧道内的活动有两种表现方式,一是肌腱沿隧道纵轴方向运动,即拉橡皮筋效应;二是肌腱垂直于隧道轴方向的活动,即雨刷效应。固定方法的不同、松质骨软化、骨隧道过大等都会使肌腱活动度增加而影响腱骨愈合,故减少肌腱在骨隧道内的活动度,可促进腱-骨愈合。
  3.3 肌腱在骨髓道的位置
  移植肌腱在骨隧道内的位置不同其愈合情况也不一样。Berg等[5]在股骨和胫骨上作与ACL平行的隧道,但不损伤正常的ACL。将骨隧道分为远离关节腔、靠近关节腔及中间地带3个部分分别进行观察,术后4周,股骨及胫骨隧道远离关节腔部分充满新生骨,靠近关节腔部分仅有少量新生骨;术后12周,隧道中间地带也充满新生骨。不过,股骨隧道内的新生骨仅为其体积的49. 9%,而胫骨隧道内新生骨为其体积的92%。观察显示,越接近关节腔,隧道内新生骨的含量越少,这可能与关节腔内滑液所含的蛋白水解酶、细胞因子、生长因子抑制剂影响有关。该研究认为,肌腱在骨隧道内的愈合是由骨隧道远端向关节腔内生长的,越靠近关节腔,愈合所需时间越长。膝关节运动中的ACL长度变化≤2. 5mm,因此要求移植物的拉伸长度不能>2. 5mm。如果ACL移植物的股骨位置偏前,膝屈曲时移植物的长度增大,这样会限制ACL屈曲时引起移植物紧张,导致膝伸直松弛,相反,膝伸直时移植物长度增大,会限制膝伸直,或膝关节曲时松弛。另外,胫骨隧道内口太靠前,ACL移植物会撞击颗间窝顶部;太靠后,ACL移植物变得较垂直,就不能限制胫骨前移。膝伸屈时,旋转中心点会有变化,更接近股骨附着区,故要使膝运动更正常,制作股骨隧道须更加精确些。
  3.4 移植肌腱的固定方式
  移植物的固定是重建术的薄弱环节和关键环节,其对腱-骨愈合有重要影响,悬吊式固定(皮质外固定)和挤压固定(隧道内固定)是目前移植肌腱的常用方式。研究表面采用悬吊式固定倾向于间接愈合,而挤压固定则多数为直接愈合。Tomita等[6-8]分别用双股屈肌腱移植和骨-髌腱-骨移植重建ACL,均采用悬吊固定,12周时双股屈肌腱组在腱-骨界面间可见Sharpey纤维,隧道前方比后方多;而骨-髌腱-骨组3周可见新生骨形成。拉力实验显示:3周时两组的连接薄弱区均在移植物与隧道壁之间,而6周时,双股屈肌腱组薄弱区位于隧道内的移植肌腱,骨-髌腱-骨组薄弱区则位于移植骨块近端;3周时,双股屈肌腱组最大拉力试验明显低于骨-髌腱-骨组,但6周时二者之间无明显差别。胫骨及股骨端应用悬吊固定移植物在骨隧道内会产生纵向的微动-蹦极效应,挤压螺钉能提供重建韧带的即时稳定要求,因此,普遍认为挤压固定更为牢靠。Weiler等[9]在羊模型上用可吸收螺钉挤压固定重建ACL,24周时表现为直接连接,在隧道入口处可见到大量规则排列的韧带长入并钙化的软骨,与正常的ACL的附着区域极为相似。
  3.5 移植物的张力
  肌腱在骨隧道内不同部位的愈合情况与移植物的应力分布有关,张应力分布在隧道口处,对腱-骨愈合情况起促进作用;压应力分布于隧道下部,促进软骨形成,切应力主要分布在隧道内部,对愈合几乎无影响。Yamakado等[10]用兔的趾长伸肌的股骨端切断后植入垂直于胫骨干的骨隧道内,发现6周时在骨隧道下部可见新生的编织骨,而骨隧道上部有类似Sharpey纤维连接;12周时隧道内的纤维连接变薄,但在隧道口处纤维连接排列更加有序,隧道内部无编织骨,仅见于隧道口;Nicholas[11]等将患者随机分配到高张力组和低张力组,分别给予移植肌腱90N和45N的预张力,术后跟踪随访20个月,发现低张力组较高张力组膝关节松弛明显,5例胫骨前移位>5mm的患者均出现在低张力组。给予90N的初始张力较45N的初始张力更有利于膝关节功能的恢复,膝关节更稳定。保持移植物适当的张力对于术后生物塑型、再血管化以及膝关节功能恢复都有重要作用。张力过大不仅影响膝关节伸屈活动,而且影响术后移植物的再血管化过程,导致韧带蜕变,膝关节不稳;张力过小则术后韧带松弛,膝关节前后位移增加。   3.6 骨隧道的長度和直径
  不同骨隧道长度和直径对手术影响很大,甚至直接决定手术的成败。Yamazaki 等[12]建立狗的ACL 重建模型,骨隧道直径分别为4 mm和6 mm,结果发现6 mm 直径隧道内部的连接纤维较多。李棋等[13]通过建立狗的ACL重建模型,将隧道长度分为5,10,15,20 mm4组,移植物的直径统一修整为4 mm,术后6周和12 周观察腱-骨愈合的情况。李棋的研究发现生物力学检测显示同期各组最大拔出负荷随移植肌腱在隧道内长度的增加而依次增大,15 mm 和20 mm 组的纤维连接较其他两组多,并出现了Sharpey纤维,两组之间差别小,差异无显著性意义,愈合较其他两种牢靠。杨晓[14]实验动物模型骨隧道的直径分为3.5,4.0,4.5,5.0 mm4 组,术后6周,3.5 mm组的胶原纤维连接较其他组多,且致密有序,隧道壁上有新生编织骨形成;术后12 周,各组腱-骨交界区有类软骨样细胞形成,但只有3.5 mm组排列有序,其他组腱- 骨交界区的细胞和纤维连接显得杂乱无张,生物力学检测显示3.5 mm组的最大拔出负荷强度要高于同期各组。
  3.7 外界物理因素:
  术后用冲击波刺激手术部位能明显促进腱- 骨愈合,且治疗时间越长,腱-骨愈合的质量越好。徐钢等[15]建立兔髌骨部分切除模型,实验组每日接受低强度超声刺激,对照组给予假刺激。结果发现实验组腱-骨愈合较对照组提前,术后6周组织学结果显示实验组腱- 骨交界区成纤维细胞和成骨细胞增生活跃,术后12 周出现软骨带,部分胶原纤维长入新生骨质中,恢复较对照组好。Wang等[16]用兔的趾伸肌腱重建ACL,术后右膝采用冲击波治疗,左膝不采用,结果发现术后4 周,右侧移植肌腱周围产生的松质骨明显比左侧多;术后8周,右侧腱- 骨交界区连接纤维的生长明显比左侧好;术后24 周,右侧移植肌腱的最大拔出负荷强度明显比左侧高。
  4.结论
  前交叉韧带重建术后的腱-骨愈合过程较为复杂,物理因素引起腱-骨愈合的机制尚未完全明确,愈合过程中细胞的分化、组织成分的转变、分子生物学等方面的研究较少,还需进一步的深入,总的来说,目前在促进腱-骨愈合方面已探索出一些较有潜力的方法,但是这些方法大多数尚处于动物实验阶段或者牵涉到复杂的实验室技术,在进入临床应用之前,对这些方法的可行性尚需进一步的研究。
  参考文献:
  [1] Benjamin M,Ralphs JR,et al. Entheses-the bony attachments of tendons and ligaments. Ital J Anat Embryol 2001;106(2 suppl 1):151-157
  [2] 王永健,敖英芳. 自体半腱肌腱重建兔前交叉韧带腱骨愈合和止点形成实验研究[J].中国运动医学杂志,2007,26(1):5-9
  [3] FaunoP,KaalundS. Tunnelwideningafter hamstringanterior cruciate ligament reconstruction is influencedbythe typeof graft fixation used: aprospective randomized study[J]. Arthroscopy,2005,21(11) ,133721341.
  [4] Nebelung W,Becker R,Merkel M,et al. Bone tunnel enlargement after anterior cruciate ligament reconstruction with semitendinosus tendon using Endobutton fixation on the femoral side. Arthroscopy 1998;14(8):810-815.
  [5] BergEE,PollardME,KangQ,et al. Interarticular bone tunnel healing[J]. Arthroscopy,2001,17(2):1892195.
  [6] TomitaF,Yasuda K,Mikami S,et al. Comparisons of intraosseous graft healingbetween thedoubledflexor tendongraft and the bone 2patellar tendon bonegraft inanterior cruciate ligament reconstruction[J]. Arthroscopy,2001,17(5):4612476.
  [7] Rodeo SA,Arnoczky SP,Torzilli PA,et al. Tendon-healing in a bone tunnel. A biomechanical and histological study in the dog. J Bone Joint Surg Am 1993;75(12):1795-1803
  [8] Goradia VK,Rochat MC,Grana WA,et al. Tendon-to-bone healing of a semitendinosus tendon autograft used for ACL reconstruction in a sheep model. Am J Knee Surg 2000;13(3):143-151
  [9] Weiler A,Hoffmann RF,Bail HJ,et al. Tendon healing in a bone tunnel. Part II:Histologic analysis after biodegradable interference fit fixation in a model of anterior cruciate ligament reconstruction in sheep. Arthroscopy 2002;18(2):124-135   [10] YamakadoK,Kitaoka K,Yamada H,et al. The influence of mechanical stressongraft healinginabone tunnel[J]. Arthroscopy,2002,18(1):82290.
  [11] Nicholas ST,DAmotoMJ,MullaneyMJ,et al. Aprospectively randomized doubled blind studyon the effectof initial graft tensionon knee stability after anterior cruciate ligament reconstruction[J].Am J SportsMed,2004,32(8):188121886.
  [12] Yamazaki S,Yasuda K,Tomita F,et al. The effect of graft-tunnel diameterdisparity on intraosseous healing of the flexor tendon graft in anterior cruciate ligament reconstruction. Am J Sports Med 2002;30(4):498-505
  [13] 李棋,李箭. 骨隧道與肌腱移植物不同长度匹配对前交叉韧带重建腱骨愈合质量影响的实验研究. 中国优秀硕士学位论文全文数据库[D].2007
  [14] 杨晓,李箭. 肌腱移植物与不同大小骨隧道匹配对前交叉韧带重建腱骨愈合质量影响的实验研究. 中国优秀硕士学位论文全文数据库[D].2007
  [15] 徐钢,陈鸿辉,杨小红,等. 低强度超声促进兔骨- 肌腱结合部早期恢复的初步观察[J].中国矫形外科杂志,2005,13(10):767-769
  [16] Wang CJ,Wang FS,Yang KD,et al. The effect of shock wave treatment at the tendon-bone interface-an histomorpholog ical and biomechanical study in rabbits. J Orthop Res 2005;23(2):274-280]
  作者简介:
  刘俊(1987—),男,湖南常德人,南华大学医学院在读骨科硕士,医师。
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