生物膜预防肌腱粘连的实验研究

【摘要】  ［目的］探讨正海生物膜于肌腱粘连预防中的作用。［方法］以来亨鸡为对象，均采用Kessler缝合法，实验组覆盖正海生物膜，对照组单纯缝合。采用大体观察、粘连分度、组织学观察、扫描电镜观察等方法，比较肌腱粘连的程度。［结果］实验组肌腱较对照组粘连减轻而且愈合速度增快。［结论］正海生物膜可以有效预防肌腱粘连，而且无明显排斥反应，并且于肌腱愈合无影响。

【关键词】  生物膜； 肌腱粘连； 愈合

Experimental study of biological membrane in prevention of adhesion of tendon∥WANG Zhen-hai, HONG Huan-yu, WANG Hai, et al. Traumatic Department, Yantaishan Hospital, Yantai, 264001 China

    Abstract: ［Objective］To investigate the effect of Zhenghai biological membrane in the prevention of adhesion of tendon. ［Method］Eighteen chicken were divided into 2 groups. Zhenghai biological membrane was used in the experimental group, while simple Kessler suture was applied in the control group.The tendon adhesion degrees were compared between 2 groups with the methods of gross observation, adhesion criterion, histological observation and electron microscopy, et al.［Result］The adhesion degree was lower significantly in experimental group than that in control group.［Conclusion］Zhenghai biological membrane could prevent tendon adhesion effectively, without any obvious rejection reaction.It would not affect the healing of the tendon.

    Key  words：biological membrane;  tendon adhesion;  healing

    肌腱粘连一直是矫形外科医生临床工作中的难题［1］，大家一直在探索解决的办法。生物膜可以预防肌腱粘连已达成共识。近年来随着生物技术的发展，生物膜作为一种产品也是不断推陈出新，但能够满足临床要求的甚少。本研究利用正海生物公司生产的生物膜对其预防肌腱粘连的特殊功效做进一步验证。

    1  材料和方法

    1.1  一般资料

    选用80只健康来亨鸡，雌雄不拘，体重1 000～1 500 g。随机分两组，每组40只足趾。均取右侧足第3趾为实验趾，切断屈肌腱，采用Kessler缝合法。A组为实验组，肌腱缝合后用生物膜覆盖。B组为对照组，单纯缝合，不覆盖生物膜。

    1.2  手术方法

    采用肌肉注射麻醉，氯胺酮25 mg／kg体重，辅助趾根2%利多卡因阻滞麻醉，取足第3趾(最长趾)跖侧Bruner’s切口(相当于人体的Ⅱ区)，暴露Ⅱ区屈肌腱，横行切断屈趾深、浅肌腱及腱鞘，浅腱及腱鞘不作修复。A、B组均采用Kessle法缝合，用5-0无创伤缝合线。A组缝合口断端取1 cm长生物膜环行包绕，粗糙面向内，光滑面向外，并以8-0缝线两头大致固定，防止移位。B组仅行缝合，无生物膜包绕。在切口缝合后两组术趾均采用聚酯石膏固定于完全屈趾位，并逐一标记手术日期。平地喂养，青霉素抗感染治疗，肌注80万μ/d，连续3 d。

    1.3  实验结果观察  术后观察伤口有无感染及不愈合的情况，并将其发生感染和伤口不愈合的从实验动物中排除。在术后2、4、6周分别从各组随机提取10只鸡处死，切取实验区域的肌腱组织，以待观察。

    1.3.1  大体观察  在镜下观察不同时间肌腱水肿度，以肿胀肌腱超过正常肌腱的直径百分比来表示。  “0”与正常肌腱直径相似，“+”肌腱水肿，直径增大小于10%，  “++”肌腱肿胀在10%～25%“+++”肌腱肿胀大于25%小于50%［2］。术后4、6周时，镜下观察缝合的肌腱表面有无假鞘，假鞘与肌腱之间有无缝隙。

    1.3.2  组织学观察  将不同时限的足趾暴露趾深屈肌腱，于10倍显微镜下观察。粘连性状采用汤锦波对肌腱粘连的5级标准评分［2］，明确腱周粘连情况。

    取以上肌腱，以吻合口为中心取缝合的趾深屈肌腱15 mm，用10%福尔马林液固定，用由低到高不同浓度的酒精(70%～100%)置换。石蜡透明、增硬、包埋。切片，HE染色，40～100倍光镜观察愈合情况。取假鞘行组织学观察，明确假鞘是否符合滑膜组织。断端淋巴细胞浸润程度，明确排斥反应引起的炎性反应程度。

    1.3.3  扫描电镜观察  术后6周，以缝合口为中心各取长2 cm宽5 mm屈趾深肌腱，用2%戊二醛固定4 h，磷酸缓冲液清洗，冷的12.5%、25%、50%二甲基亚砜梯度置换，液氮冷冻断裂，磷酸缓冲液清洗，酒精梯度脱水(30%、50%、70%、90%各1次，100%2次)，乙酸异戊脂置换(50%1次，100%2次)，二氧化碳临界点干燥，EIKO公司IB-3离子镀膜仪喷金镀膜，JSM-840扫描电镜观察。随机选取3个视野拍摄照片，用图像分析仪分析，评价腱周粘连情况。

    2  结果

    2.1  大体观察

    仅1例伤口表面淡黄色渗液，细菌培养呈阳性结果，可能系无菌操作异常，导致感染。其余均正常愈合。

    分别观察两组肌腱的水肿度，并行卡方检验，见表1。

    表1  两组肌腱的水肿度（x-±s）时间实验组对照组2周2.61±0.962.79±0.944周2.04±0.05*2.43±0.04*6周2.01±0.03*2.30+0.06*注：*P<0.001，说明术后4周、6周，两组之间比较，有显著性差异

    结果表明，生物膜组无明显排斥反应，并且因阻隔作用，与腱周反应少，肌腱肿胀程度轻。

    2.2  组织学观察

    粘连分度按汤锦波提出的5级标准评分：1级，无粘连；2级，薄膜状粘连；3级，疏松粘连，易于分离；4级，中等致密粘连，允许肌腱有少量的活动度；5级，致密粘连，粘连广泛，牵拉肌腱时，几乎不能活动。结果见表2。

    正常肌腱镜下见由粗大的胶原纤维束组成，成粉染。这些束彼此平行，纵向排列。其间不大的空隙内有与之相连的纤维细胞，胞体梭形，核小，蓝染，也呈纵向排列。

    表2  屈趾深肌腱与腱周粘连组别与腱鞘间粘连2级3级4级与骨面间粘连2级3级4级A（例数）31437112B（例数）01373107

    A组术后2周镜下见大量纤维母细胞增生，炎细胞反应，可见方向不一的新生的胶原纤维散布于吻合口处(图1)；B组术后2周见炎细胞反应明显，断裂处淋巴细胞、组织细胞增生(图2)；A组术后4周见明显纤维结缔组织修复反应，排列方向渐趋一致，毛细血管增生明显(图3)；B组术后4周也可见纤维结缔组织增生，散在毛细血管(图4)。6周两组均达到正常愈合。2、4周组织学观察A组肌腱愈合质量明显优于B组。

    2周时生物膜与腱周组织间见肉芽肿反应(图5)，4周时生物膜与腱周组织之间见明显的吸收融合(图6)，6周完全愈合，生物膜完全被吸收(图7)。

    6周时发现A组肌腱周围存在假鞘，其与肌腱周围有明显空隙。假鞘行组织学观察，符合滑膜组织。

    表明生物膜具有良好的生物相容性、良好的通透性，易吸收，具有增强肌腱愈合的能力。

　　2.3  扫描电镜

    术后6周，扫描电镜下见A组65%肌腱胶原纤维与周围组织之间较疏松为3级粘连，并可见明显空隙(图8)，15%为4级粘连。B组10%肌腱胶原纤维与周围组织之间较疏松为3级粘连，80%为4级粘连，未见明显空隙(图9)。

    结果说明：缝合肌腱的粘连程度A组较B组轻，二组相比具明显差异。

    3  讨论

    20世纪上半叶，大家普遍认为肌腱的愈合是外源性愈合。目前大家已普遍接受肌肉、肌腱等软组织愈合包括内源性愈合和外源性愈合两种途径。外源性愈合过程是腱周组织粘连带入血运和修复细胞来完成，肌腱细胞自身增殖的过程中与周围形成粘连［3］。粘连是修复反应的基本成分。内源性愈合是指肌腱表面的纤维细胞经过自身增殖促进肌腱的愈合。  图8A组术后6周

    图9B组术后6周    近年来，随着对肌腱等软组织自身血管系统及内源性愈合理论的深入研究，有人开始尝试应用阻隔法来防止周围软组织侵入正在愈合过程中的重要组织间隙，以达到预防和减轻重要组织粘连发生的目的［4］。腱鞘是防止肌腱粘连的重要屏障，可有效阻隔周围软组织的侵入周围组织长入腱鞘内可破坏腱鞘的屏障作用，以免造成瘢痕粘连而导致功能障碍。临床上肌腱损伤的患者很少有完整的腱鞘。重建腱鞘的材料有生物性和非生物性两种。非生物材料存在取材简单，在局部停留时间长，性质稳定，可以减轻粘连；但也有很多缺陷，如组织反应大，排斥反应明显，无通透性，需二期手术取出等，严重时可因为阻隔肌腱营养而使肌腱坏死，现已基本不用［5］。

    随着生物技术的发展，代腱鞘的生物膜已成为重要研究方向。理想的生物膜应具备（1）良好的生物相容性，无细胞毒性，不会造成局部或全身的损害，不影响肌腱的正常愈合；（2）适度的抗原刺激性，可刺激机体假鞘样结构，具有物理屏障作用，同时又要对盐、糖、肽类物质具有一定的通透性；（3）可生物降解，并能在局部保留足够的时间，最后被吸收；（4）材料表面光滑，柔软可屈，不致关节粘连。

    正海生物膜采用特殊工艺并进行结构改进，具有光滑面和粗糙面。光滑面有阻止组织生长、防止粘连的作用；粗糙面则具有促进组织生长的功能。

    肌腱吻合术后2周、4周时组织学观察结果表明A组愈合质量优于B组。表明并未因覆盖生物膜而阻隔了营养物质的通透，说明正海生物膜的良好通透性。相反，因特殊的结构，粗糙面向内，增加了愈合。6周时因已达到正常愈合时间，而且均采用显微缝合，故均正常愈合。4周时局部生物膜明显与周围组织吸收融合，6周时吸收完全，表明正海生物膜良好的生物相容性，而且易吸收。

    粘连性状、扫描电镜结果明确表明覆盖正海生物膜的缝合肌腱因其良好的阻隔作用，与周围粘连程度轻，并于6周光镜下见到假鞘，表明正海生物膜存在显著的刺激假鞘生成作用，可以有效预防粘连。

    手术后连续观察局部伤口，未见明显渗液，表明正海生物膜与肌腱无异物刺激作用，生物相容性好。组织学观察A组肌腱缝合后无明显炎性肿胀，更表明良好的生物相容性。

    本实验研究说明：正海生物膜可以有效预防肌腱粘连，并且不影响肌腱愈合，无明显排斥反应。  本实验为临床推广提供了良好的实验依据，其临床效果还需在临床应用中逐渐积累、总结。

【参考文献】
  ［1］ 时志斌，汪德芬，张晓峰，等.舒筋汤对肌腱粘连防治的生物力学和生化研究［J］.中国矫形外科杂志，2002，9：161-163.

［2］ 汪玉良，夏亚一，王栓科，等.预防趾屈肌腱粘连的实验研究［J］. 中华显微外科杂志，2004，27：288-289.

［3］ Demirkan F, Colakogln N, Herek L,et al. The use of amniotic membrane in flexor tendon repair: an experimental model［J］. Arch Orthop Trauma Surg, 2002, 122: 396-399.

［4］ Menderes A, Mola F, Tayfur V,et al.Prevention of peritendinous adhesions following flexor tendon seprafilm［J］. Ann Plast Surg，2004,53:560-564.

［5］ 王继宏，温树正.防止肌腱粘连的研究进展［J］.医学综述，2005，11：1127-1131.

作者单位：山东烟台市烟台山医院创伤骨科