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编号:10221868
胶原酶预防肌腱腱鞘内粘连的实验研究*
http://www.100md.com 《福建医科大学学报》 1999年第2期
     作者:姚学东 林其仁 施进兴 黄隆 邱建龙

    单位:姚学东 林其仁 施进兴 黄隆 (福建医科大学附属第二医院骨科 泉州 362000);邱建龙 (福建医科大学附属第二医院病理科 泉州 362000)

    关键词:胶原酶类;腱损伤;动物实验

    福建医科大学学报990207

    目的 研究胶原酶预防肌腱鞘内粘连的作用。方法 采用鸡屈趾肌腱损伤修复模型。实验趾和对照趾腱鞘内分别注入胶原酶和生理盐水。术后对实验趾和对照趾进行生物力学测定;解剖和组织学观察粘连性状、肌腱愈合情况。结果 各组实验趾和对照趾的肌腱滑动距离和关节活动度差异有显著性(P<0.05),实验趾优于对照趾。术后早期两者肌腱吻合口最大抗张力强度无差异。解剖和组织学观察实验趾肌腱粘连程度轻于对照趾。结论 胶原酶有减轻肌腱鞘内粘连的作用,对肌腱的愈合无影响。
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    Experimental Study of Collagenase in the Prevention of Adhesion of Intrathecal Tendon

    Yao Xuedong Lin Qiren Shi Jinxing,et al

    (Department of Orthopaedics,The Affiliated 2nd Hospital,Fujian Medical University,Quanzhou,362000)

    Objective To investigate the mechanism of collagenase in preventing adhesion of intrathecal tendon.Methods Injury models of digital flexor tendons were produced to chicken for experimental study.The experimental groups were injected collagenase under sheaths,and the control groups were injected physiological saline respectively.The tendon sliding extent,joint movement,strain intensity,anatomical and histological morphology were observed at 2,4,6,8 weeks after operation.Results The tendon sliding extent and joint movement were higher in the experimental group than in the controls with significant difference(P<0.05).There were no difference in the maximum strain intensity between two groups. The anatomical and histological result showed experimental groups had less adhesion.Conclusion Collagenase could prevent adhesion of intrathecal tendon without affecting tendon healing.
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    Key words collagenase;tendon damage;animal experiment

    肌腱损伤后粘连目前仍是手外科难题,修复腱鞘被认为对减轻肌腱粘连有帮助[1],可使肌腱的修复取得最佳效果。本研究利用胶原酶独特的生物作用,将其应用在损伤的肌腱周围,观察腱鞘内肌腱粘连形成情况,探索预防肌腱粘连的新方法。

    1 材料和方法

    1.1 动物 实验用雄性纯种红葡萄鸡32只(福建医科大学实验动物中心提供),体重2.3~2.7kg。随机分成4组,每组8只,右足的Ⅱ趾、Ⅲ趾为对照趾和实验趾。

    1.2 材料 胶原酶为上海医药工业研究所研制的注射用粉剂,1200U/瓶,生理盐水溶解后使用。

    1.3 方法 氯胺酮(30mg/kg)肌肉注射麻醉。无菌条件、止血带控制下手术,在近、远侧趾间关节间做侧方正中切口,显露屈趾肌腱纤维鞘,侧方纵行切开,锐刀横断屈趾深肌腱,肉眼下用改良的Kessler法以6-0尼龙线吻合肌腱,6-0尼龙线缝合腱鞘。实验趾经腱鞘缓慢注入胶原酶300U(0.5ml),对照趾注入生理盐水0.5ml。术后屈趾位石膏固定3周。
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    1.4 检测方法 术后2,4,6,8周各处死一组动物,膝关节上方离断实验足,进行下列测试。

    1.4.1 生物力学测定 实验足固定在测试台上,足掌部切开显露Ⅱ趾、Ⅲ趾屈趾深肌腱,近端离断。(1)肌腱滑动距离测定:在屈趾肌腱上做一标记,肌腱近端悬挂200g重量牵拉屈肌腱,测量标记点滑动距离。(2)关节活动度测定:肌腱近端悬挂500g重量牵拉屈肌腱,测量远侧趾间关节、近侧趾间关节、跖趾关节的屈曲度,计算总活动度。(3)肌腱吻合口抗张力强度测定:取粘连性状观察后的实验足,在屈肌腱近端逐渐增加悬挂重量,测量引起吻合口断裂的重量。

    1.4.2 粘连性状观察 每组均随机取5个实验足,对实验趾和对照趾腱吻合处做逐层解剖,观察吻合口周围粘连情况、肌腱移动情况及肌腱愈合情况。腱周粘连情况按文献[2]方法分成5级:Ⅰ级:无粘连,可有肉芽组织存在;Ⅱ级:薄膜状粘连,对腱滑动无影响;Ⅲ级:疏松粘连,和肌腱表面易分离;Ⅳ级:中等致密粘连,有一定移动性;Ⅴ级:致密粘连,移动性极差,深入到肌腱实质内,和肌腱无明显分界,不易分离。
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    1.4.3 组织学检查 每组余下的3个未解剖的实验足截取实验趾和对照趾,做纵横组织切片,光镜下观察肌腱生长情况、腱周粘连纤维形成情况。

    1.5 统计学处理 测量的数据用均数及标准差统计,组内趾间比较用t检验,求其概率。

    2 结 果

    2.1 趾间可比性实验 预先另取4只雄性体重相仿的该种系鸡,测量右足Ⅱ趾、Ⅲ趾屈趾深肌腱滑动距离、关节总活动度,结果见表1。Ⅱ、Ⅲ趾间具有可比性(P>0.05)。

    表1 正常组趾间肌腱滑动距离及关节总活动度 趾别

    肌腱滑动距离(mm)

    关节总活动度

    Ⅱ趾
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    15.67±1.13

    182.25±6.34

    Ⅲ趾

    16.05±0.66

    188.00±2.45

    n=4.

    2.2 生物力学测定

    2.2.1 肌腱滑动距离测定 各组实验趾和对照趾肌腱滑动距离测量结果见表2。

    表2 各组实验趾和对照趾肌腱滑动距离(mm) 术后(周)

    Ⅱ趾

    Ⅲ趾
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    2

    11.37±1.59

    14.50±1.85**

    4

    12.06±0.86

    13.19±1.19*

    6

    11.44±0.98

    13.37±2.13*

    8

    13.11±0.88
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    14.34±1.19*

    n=8.*:P<0.05,**:P<0.01.(下表同)

    2.2.2 关节活动度测定 各组关节总活动度测定结果见表3。

    表3 各组关节总活动度 术后(周)

    Ⅱ趾

    Ⅲ趾

    2

    104.50±19.83

    125.75±13.94*

    4

    121.75±10.89
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    134.63±8.35*

    6

    131.62±5.39

    140.37±6.34*

    8

    136.12±6.08

    148.12±10.42*

    2.2.3 肌腱吻合口抗张力强度测定 术后2,4周肌腱吻合口最大抗张力强度测定结果见表4。6,8周最大抗张力强度均>3500g。肌腱愈合强度各组趾间无差别。表4 肌腱吻合口早期抗张力强度(g) 术后(周)

    Ⅱ趾
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    Ⅲ趾

    2

    740±96

    750±35

    4

    1480±57

    1420±57

    n=5.

    2.3 粘连性状观察 术后2周时,实验趾腱周有少许淡红色肉芽组织,与腱鞘膜状粘连,吻合口处膨大;对照趾腱周肉芽组织较实验趾明显增多,与腱鞘中等粘连,不易分离。4周时,实验趾腱周无明显肉芽组织、膜状粘连,肌腱滑动好;对照趾腱周仍有肉芽组织并与腱鞘粘连,肌腱滑动性较差。6~8周时,实验趾吻合口处光滑,愈合良好,无粘连或有膜状粘连,肌腱滑动度好;对照趾吻合处有质地疏松或相对致密的粘连,与腱鞘能分离,肌腱仍有一定的移动性。术后粘连情况分级见表5。
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    表5 肌腱粘连性状分级 术后(周)

    Ⅱ趾

    Ⅲ趾

    2

    Ⅳ

    Ⅱ

    4

    Ⅲ~Ⅳ

    Ⅱ

    6

    Ⅲ~Ⅳ

    Ⅰ~Ⅱ

    8
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    Ⅲ

    Ⅰ~Ⅱ

    2.4 组织学观察 实验趾术后2周时肌腱缝合处有大量增生的纤维母细胞及肉芽生长,腱周有淋巴细胞、巨噬细胞浸润,肌腱与周围腱鞘有间隙。4周时有胶原纤维增生,纤维母细胞向成熟的纤维细胞转化。6~8周时腱细胞及胶原纤维排列趋向整齐正常,周围无明显粘连。对照趾术后2周时缝合处被增生肉芽组织充填包绕,与周围组织境界不清,亦有炎症细胞浸润,4周时胶原纤维生长,腱周粘连明显,6~8周时腱周仍有炎症细胞浸润,胶原纤维排列较规则,腱周粘连范围略有缩小。

    3 讨 论

    3.1 预防肌腱鞘内粘连的意义

    目前认为修复腱鞘对减轻肌腱粘连有一定帮助,但因参与肌腱愈合的多元因素以及损伤情况的复杂性,虽然损伤后腱鞘得以修复,但肌腱血供、肌腱滑膜及肌腱表面的损伤,鞘内的出血、水肿,周围组织细胞的渗入等,仍可导致不同程度的肌腱粘连。如能减少鞘内肌腱损伤的粘连,将使肌腱修复得到更佳的效果。
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    3.2 胶原酶对预防肌腱粘连的作用

    胶原酶是一种具有高度特异性的酶,高纯度的胶原酶已成功地应用在椎间盘髓核溶解,烧伤创面、角膜溃疡创面用来减少瘢痕形成[3,4 ]。肌腱损伤修复后早期腱周肉芽组织内含有较多的Ⅲ型胶原,该肉芽组织与日后粘连的形成有关,而Ⅲ型胶原又是胶原酶作用的底物。本实验利用胶原酶的作用原理,将其应用在损伤肌腱周围。实验结果表明胶原酶有防止肌腱粘连的作用,各组实验趾和对照趾的肌腱滑动距离和关节的总活动度差异有显著性,实验趾优于对照趾。大体解剖及病理切片观察发现,早期实验趾腱周肉芽组织较对照趾少,肌腱与腱鞘易分离;晚期肌腱吻合处光滑,肌腱与腱鞘粘连程度比对照趾轻,粘连性状大都为Ⅰ、Ⅱ级。本实验与其他方法相比,胶原酶对肌腱粘连的干预发生在术后早期,2周时趾间肌腱滑动距离和关节总活动度差别有显著性(P<0.01),吻合处有大量的炎症细胞浸润;实验趾和对照趾粘连性状分别为Ⅱ和Ⅳ级。这与胶原酶分解阻止早期胶原之间的交联,增加细胞的吞噬清除作用有关,体现了“酶学清创”的特点。
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    3.3 胶原酶对周围组织的影响

    胶原酶虽然作为分解胶原组织一种特异性的酶,实验观察未见其对肌腱愈合有不良影响,术后早期实验趾与对照趾肌腱的最大抗张力强度差异无显著性,具有同等的愈合强度。大体和病理观察表明实验趾肌腱愈合好。体外实验发现胶原酶溶液可改变血管的通透性,引起血管的充血、出血反应[5]。对神经组织的作用表现为神经外膜的轻微纤维化,而无神经功能方面的损害[6]。本组胶原酶是在腱鞘修复后注入,加上手术解剖时趾血管神经鞘完整而非浸泡在胶原酶溶液中,故无类似情况出现。尽管胶原酶对血管、神经的影响不大,作者仍认为如在临床上应用要选择伤后腱鞘能够缝合的病例较为安全。

    实验初步说明胶原酶有预防肌腱鞘内粘连的作用且不影响肌腱愈合。但为给临床提供一种高效安全的方法,今后应在胶原酶最佳作用量、单次注射与多次注射的效果比较,术后不同时间注射的效果比较等方面进行深入研究,最终过渡到临床应用。
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    *:福建省卫生厅科研基金资助课题(97022)

    参考文献

    1 叶根茂,侯春林.预防肌腱粘连研究进展.中华手外科杂志,1994;10:115

    2 汤锦波,侍 德,石井清一.各种伤情下屈肌腱的愈合及粘连形成—肌腱愈合新理论系统的探讨.中华手外科杂志,1992;8:31

    3 汤华丰,丁鑫昌.髓核化学溶解术(胶原酶)治疗腰椎间盘突出症30例近期随访报告.中华骨科杂志,1989;9:88

    4 Hansbrough JF,Achauer B,Dawson J,et al.Wound healing in partial-thickness burn wounds treated with collagenase ointment versus silver sulfadiazine cream.J Burn Care Rehab,1995;16:241

    5 Rydevik B,Ehira T.Microvascular response to locally injected collagenase.Scand J Plast Reconstr Surg,1981;23:17

    6 Rydevik B,Brown M.Effects of collagenase on nerve tissue.An experimental study on acute and long term effects in rabbits.Spine,1985;10:562

    (收稿:1999-02-03 修回:1999-04-06), http://www.100md.com