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编号:10247988
异体肌腱移植的实验研究与临床应用
http://www.100md.com 《现代康复》 2000年第9期
     作者:林源

    单位:广西医科大学第一附属医院,广西 南宁 530021

    关键词:异体肌腱;移植

    现代康复000945

    摘要:肌腱缺损的修复,目前仍以自体肌腱移植为主,但自体肌腱供体来源有限。人工肌腱移植虽已有临床应用的报道,但其材料和与受体肌腱愈合等问题,尚未完全解决。本文就近几年来国内外学者对异体肌腱的采取和保存、移植后的实验效果和临床应用效果进行综述。

    肌腱缺损的修复,目前仍以自体肌腱移植为主,但自体肌腱供体来源有限。人工肌腱移植虽已有临床应用的报道,但其材料和与受体肌腱愈合等问题,尚未完全解决。近几年来,国内外学者对同种异体肌腱移植做了大量的研究,对异体肌腱的采取和保存、移植后的实验效果和临床应用效果进行了分析和评价,现综述如下。
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    1 异体肌腱的采取、制备与贮存

    1.1异体肌腱的来源及选择(1)供体的来源主要为健康尸体志愿捐献者以及外伤截肢无条件再植的废弃肢体。(2)合格供体应具备阴性病史和阴性的感染监控资料,经微生物学、血清学(包括爱滋病)检测,病理组织检查均为阴性。

    1.2异体肌腱的采取在无菌室对供体进行严格的消毒,切取肌腱时尽可能地保留其腱旁组织,肌腱长度尽可能地长(达15~20cm),并用生理盐水漂洗2~3次。

    1.3异体肌腱的制备与贮存目前异体肌腱的制备与贮存有3类方法,即深低温冷冻、药物浸泡和射线照射。深低温冷冻肌腱的制备:肌腱经生理盐水漂洗后,浸泡在MEM溶液(含10%小牛血清)或1640营养液中10~15min,然后置于无菌容器内密闭封装,标记后置于可控深低温冰箱中,逐步降温至-80℃。10d后即可作移植用。药物浸泡肌腱的制备与贮存:目前用于浸泡肌腱的药物主要有戊二醛、丝裂霉素C、三氯甲烷/甲醇(CM)混合液、脱氧鸟苷培养液及95%的乙醇等。如采用CM混合液处理异体肌腱,则在无菌操作下切取肌腱后,立即浸入CM(1:1)混合液中,25℃浸泡36h,然后置入含有0.01mol/L乙二胺乙酸、0.01mol/L碘乙酸、0.01mol/L叠氮钠及pH7.4的磷酸缓冲液中,于4℃浸泡24h,取出后置在-4℃下真空冷冻干燥8h,环氧乙烷消毒,聚乙烯分袋封装备用即可。采用95%乙醇浸泡处理肌腱是一种简单易行的方法,可先浸泡在95%乙醇中96h后取出,再浸泡于75%的乙醇中备用即可。组织在保存期间易受细菌污染。Barrios[1]检测了987份-80℃保存的异体组织,细胞污染率达6.6%,其中80%是革兰氏阳性菌,病毒更不能被常规方法灭活。较为稳妥的方法是2次灭菌。γ射线照射穿透力强,目前已广泛使用。但用多大剂量照射才能既达到灭菌,又不破坏组织结构是一个有争议的问题。异体移植物移植前用抗生素浸泡也可以达到一定的灭菌作用,胡蕴玉[2]在骨库的质量监测中,测试未经抗生素液冲洗的移植物,约40%被细菌污染;经抗生素液冲洗后,细菌培养约80%转阴性。
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    2 异体肌腱移植的抗原性问题

    这是异体肌腱移植研究最主要的问题,是临床应用成功与否的关键。1959年Peacock首次报道了异体肌腱移植,由于是未经处理的新鲜异体肌腱,结果发现有明显的炎症反应和排斥反应。80年代初Minami等[3]通过动物实验证实,肌腱的抗原性不在其胶原纤维,而在其细胞成分,主要是组织相容性抗原(HLA),经过冷冻后可以大大减低肌腱的抗原性,但详细机理尚不清楚。并推测可能是由于经过冷冻和复温时的水化过程破坏了肌腱细胞,改变了表面结构,从而降低了抗原性[4]。许多人认为轻度的免疫反应机体可以接受,不会产生明显的排斥反应,况且肌腱移植不同于器官移植,器官移植是功能性移植,出现排斥反应很可能导致移植失败,而肌腱移植的主要作用是提供一个“生长支架”。因此,经冷冻处理的异体肌腱被看成是无免疫原性的植入物。但Tackson等[5]认为,免疫学因素并没有完全解决,冷冻肌腱移植后的轻度排斥反应就具有潜在的危害性,需要进一步研究。Urist首先应用CM浸出技术处理异体骨以降低其抗原性。Tauro等[6]经过多次改进建立了处理牛肌腱的CM浸出技术,并作牛兔的异种移植,用酶联免疫法证实CM处理的牛肌腱免疫原性显著降低,无明显排斥反应发生,移植获得成功。唐林俊等采用上述技术处理鸡肌腱作同种异体移植,通过对手术趾主动屈曲功能测定、移植肌腱大体形态及组织学观察、移植肌腱羟脯氨酸含量测定及生物力学性能测定等证实,经CM处理的冻干异体肌腱移植达到了与自体肌腱移植相同的效果。并认为化学处理冻干技术对肌腱胶原纤维无明显损害,主要去除细胞成分及部分基质,这样使CM处理的冻干肌腱保留了足够的抗张强度;且由于细胞成分去除所残留的“空穴”,有利于周围成纤维细胞长入及生成胶原原纤维。这两个特点的具备使CM处理的冻干肌腱成为一种良好的供宿主成纤维细胞“爬行替代”的架构,从而形成了一个可选择性地去除其腱细胞成分而不破坏其胶原纤维,是一种能显著降低肌腱抗原性,而不明显损伤肌腱强度的异体肌腱处理技术。用乙醇处理肌腱可使腱组织表面蛋白质变性、沉淀,改变了细胞膜表面抗原结构而降低抗原性,移植后不致引起受体产生明显的排斥反应。
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    3 异体肌腱移植后的修复方式

    异体肌腱经处理后的组织特性,是决定功能能否恢复的组织学基础。高新生等[7]认为,将低温冷冻保存的异体肌腱移植后,虽失去了代谢功能,但保持肌腱的连续性,为肌腱重新血管化和活细胞化,奠定了结构基础;其实验观察到肌腱移植后,大量新生成纤维细胞、结缔组织细胞及毛细血管,沿两端肌腱表面及腱束间浸入移植腱表面及周围组织,其修复随时间的推移而趋向成熟,最终演变为排列整齐呈波浪型的胶原纤维束,使移植腱段成为具有活细胞代谢功能的腱组织至于对异体肌腱移植后修复速度的机理,尚有待于进一步的研究。实验证实,化学处理冻干肌腱移植肌腱基质间隙中有大量的宿主细胞,成纤维细胞长入并增生活跃,并逐渐成熟,数量减少,最终完全转化为腱细胞;而新生的细胶原原纤维逐渐替代原粗大胶原原纤维逐渐形成完全由致密的细胶原原纤维组成,排列整齐,与肌腱纵轴一致。

    4 异体肌腱移植后粘连问题
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    肌腱的愈合过程实际上有内源性愈合和外源性愈合之说。所谓内源性愈合指肌腱的修复主要靠肌腱组织的再生,弹性好,粘连不明显。而外源性愈合指肌腱的修复主要靠腱旁组织的长入,并替代肌腱组织,弹性差,粘连明显,实为粘连性愈合。一般认为,肌腱愈合过程中,内、外源愈合实际上都起作用,但哪种方式占主导地位,则取决于肌腱的营养状况和环境条件,肌腱的内愈能力必须以自身的良好营养状态为基础。促进内愈的发生,减少外愈

    成分的参与是当前大多数学者解决肌腱粘连问题所努力的方向。肌腱的营养与粘连的关系极为密切,肌腱缺血对粘连的形成是一种有力的刺激因素。May指出腱旁组织不但是肌腱的滑动机构,而且含有大量抵达肌腱的营养性血管和神经,是滑膜外肌腱的主要营养来源。Schneeding发现包有腱旁组织的移植腱愈合快且粘连轻。潘昭勋等[8]做了修复肌腱的同时修复腱旁组织以防止肌腱粘连的实验研究,结果表明腱旁组织内和肌腱愈合部位再生血管丰富,腱内膜增生活跃,纤维细胞和胶原纤维出现早且多,并顺腱旁组织和腱断端有序生长,有正常腱束形成的趋势;相反仅修复肌腱而未同时修复腱旁组织,因腱旁组织的回缩及瘢痕化,其组织内再生血管稀少、幼稚、无明显腱内膜增生,纤维细胞幼稚,无序生长,无腱束形成,加之周围组织的参与,实际上是粘连性愈合(即外源性愈合)占据了主导地位。因此可认为修复腱旁组织即保护了肌腱的血供,促进了内源性愈合的发生,同时腱旁组织作为一层屏障阻止了周围肉芽组织的长入、粘连及其对内部愈合的干扰,使肌腱愈合规则。而过多的创伤分离及过粗的缝线易引起腱束劈裂及增加外源性愈合的过多参与,加重粘连,因此对于肌腱的修复以及腱旁组织的修复均应强调采用无创的显微缝合的技术,从而使肌腱损伤程度轻,对合良好,有效的保护其营养及滑动功能,同时避开束间膜这一血运丰富起愈合作用的部位的损伤,肌腱断端缝合不应出现间隙。目前临床上多采用抗拉力强,干扰血循环小的王成琪双针腱内缝合法或改良Kessler法缝合肌腱,腱旁组织采用显微9~0线间断缝合,完整覆盖吻合口。肌腱移植术后早期活动能加速其再生、修复及塑形过程并缓解粘连[9]
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    5 异体肌腱移植的临床应用

    临床上应用异体肌腱最多的是重建膝关节的稳定性,临床疗效优良率可达85%[10]。目前一致认为,异体肌腱具有易获得,不增加刀口,特别是对多处肌腱韧带损伤的患者,简化了手术,缩短了时间,从而降低了并发症等优点。其缺点是愈合时间相对较长,有潜在的排斥反应和传染疾病的可能。近几年来,国内应用异体肌腱移植修复手部肌腱缺损也取得了一定的进展。高新生等[7]报道自1992年以来,共应用深低温冷冻肌腱274条,冻干肌腱56条,临床修复手部肌腱缺损230例,最长随访时间为术后3.5年,疗效满意。其临床应用结果证实,深低温冷冻和冷冻干燥两种方法处理贮存的异体肌腱,移植后能为受体所接受并迅速血管化而发生组织间的愈合,具有抗张力的功能活动作用,其结果与自体肌腱移植相似。张友乐等报道应用超低温冷冻异体肌腱移植修复各种原因所致手部肌腱缺损15例(33条肌腱),术后石膏制动4周,去除外固定后开始活动并加理疗及体疗。结果术后一般情况好,无发热及组织排斥反应,随访2.5~22个月(平均6个月),未发现异常反应,移植后的手功能均有不同程度的恢复,经TAM法测定:优良率为60%,可为17%,需行二期松解者为23%。杨文龙等[11]应用95%乙醇浸泡的异体肌腱移植修复10例12根手指肌腱,术后随访6个月~2年,各手指无异常反应,手指伸屈活动按TAM标准评定,优:7指,良:4指,差:1指。
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    作者简介:林源(1964-),男,广西人,副主任医师,研究方向:烧伤整形及创伤修复。

    参考文献:

    [1]Barrios RH, Leyes M,Mmillo S,et al.Bacterial contamination of allo grafts[J].Acta Orthop Belg,1994,60(3):293- 318

    [2]胡蕴玉.骨库的建立与管理[J].中华骨科杂志,1995,15(1):54-58

    [3]Minami A, Ishii S, Ogino T, et al.Effect one the immunologic anti genicity of the allogeneic tendons on tendon grafting[J].Hand,1982,14 (2):111- 126
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    [4]Minami A,Usui M, Ishii S, et al.The in vivo effects of various im munoreactive treatments on allogeneic tendon grafts[J].J Hand Surg, 1983,8(6):888- 893

    [5]Tackson DW,Corsett J, Simon TM.Biologic incorporation of allograft anterior cruiates ligament replacements[J].Clin Orthop,1996,324: 126- 133

    [6]Tauro JC,Parsons JR,Ricci J, et al.Comparisdon of bovine collagen xenografts to autografts in the rabbit[J].Clin Orthop,1991,266:271-284
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    [7]高新生,尹大庆,金瑞侠,等.同种异体肌腱移植与肌腱库的建立[J].中华手外科杂志,1996,12(2):89-92

    [8]潘昭勋,王成琪,周维江,等.修复腱旁组织防止趾伸肌腱粘连的实验研究[J].中华骨科杂志,1998,18(1):39-41

    [9]Richard H,Gelberman MD,Jerry S,et al.Flexor tendon healing and restoration of the gliding surface[J].J Bone Joint Surg(Am),1983,65 (1):70- 79

    [10]Levitt RL,Malinin T,Posada A,et al.Recostruction of anteror cruciate ligaments with bone-patenar tedon-bone and achilles tendon allografts[J]. Clin Orthop,1994,303:67- 78

    [11]杨文龙,袁永健,王丹,等.95%乙醇浸泡异体肌腱移植的临床应用[J].中华手外科杂志,1998,14(4):254

    收稿日期:2000-03-31, http://www.100md.com