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编号:10205520
甘油合剂和透明质酸钠预防鸡鞘管区屈肌腱粘连的实验研究
http://www.100md.com 《中华骨科杂志》 2000年第4期
     甘油合剂和透明质酸钠预防鸡鞘管区屈肌腱粘连的实验研究

    潘勇卫 韦加宁 张友乐 赵俊会 尹大庆

     摘要 目的:研究甘油合剂预防鞘管区屈肌腱粘连的作用和对肌腱愈合的影响,并与透明质酸钠的作用相比较。方法:双A鸡78只,随机分为甘油合剂(GM)组、透明质酸钠(SH)组及生理盐水(NS)组,每组各26只。将鸡右足第三趾趾深屈肌腱切断,做改良Kessler法缝合,并修复腱鞘,然后在修复的腱鞘内及肌腱周围注入相应药物。术后第1、2、4、6、8周取材,分别进行大体观察、组织学检查、生物力学测试。结果:GM组术后4、8周,肌腱滑动距离、关节屈曲角度以及缝合处粘连程度评分均优于NS组,且差异有显著性意义(P<0.05)。而SH组的上述指标在术后4、8周与NS组相比,差异无显著性意义(P>0.05)。三个处理组的最大抗断裂载荷差异无显著性意义(P>0.05)。结论:GM可以有效预防术后肌腱粘连,不影响肌腱的正常愈合进程。局部应用SH,预防粘连的效果不明显,可能因为本实验使用的SH分子量较小,或浓度较低,代谢过快。
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     关键词:腱 粘连 甘油 透明质酸

    鞘管区屈肌腱损伤术后的粘连,是手外科的难题之一,目前尚无有效的解决方法。透明质酸钠被认为是一种比较理想的防粘连剂,但其预防粘连的最适浓度和分子量尚存在一些争议。甘油是最常用的体内、外润滑剂和生物组织保护剂。对于其预防肌腱粘连的作用,国内外未见任何研究报告。本实验研究的目的在于探索甘油合剂预防肌腱粘连的可能性,以及其对肌腱愈合的影响,旨在找出一种效果理想而又经济的防肌腱粘连剂。

    材料与方法

    一、主要试剂及其配制

    (一)甘油合剂(glycerol mixture,GM)成分:含有甘油和MEM(minimum essential medium,细胞培养物,含多种氨基酸和无机盐,美国Life TechnologiesInc.公司产品)。配制方法:用灭菌注射用水将甘油配制成体积分数为10%的浓度,在150°C高温下灭菌30min,然后按10∶1比例与MEM原液混合。
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    (二)透明质酸钠(sodium hyaluronate,SH)相对分子质量为500×103~730×103,质量浓度为0.01kg/L,意大利FidiaS.P.A公司出品。

    二、动物分组及手术方法

    成年双A鸡78只,雄性,体重4.0~5.0kg,随机分成甘油合剂(GM)组,透明质酸钠(SH)组,生理盐水(NS)组,每组26只。质量浓度2%戊巴比妥钠肌内注射麻醉。无菌条件下,“凵”形切开右足第三趾A2~A4滑车之间的鞘管,切除趾浅屈肌腱以增加鞘管容量。横断趾深屈肌腱,用5-0Maxon线做改良Kessler法缝合,用9-0单丝尼龙线连续缝合修复鞘管。然后通过聚乙烯管,根据分组,向鞘管腔内分别注入三种药物各1ml。术后将右足各趾屈曲位石膏制动,足底石膏开窗。从术后第1d开始,对实验足行被动屈伸活动,每日1次、每次40下,活动后继续原位制动,术后4周拆除石膏[1]

, http://www.100md.com     三、术后观察项目

    术后1、2、4、6、8周取材,分别行大体观察、组织学检查和生物力学测试,并对4、8周组动物进行粘连评分。评分标准如下[2,3]:0级:缝合处无粘连;1级:少量膜样、束带状粘连,局限于缝合处,肌腱滑动略受限;2级:小块状或宽带状粘连,局限于缝合处,肌腱滑动部分受限;3级:较大面积紧密粘连,向缝合点远近端蔓延,肌腱滑动明显受限或几乎不能滑动;4级:肌腱与鞘管壁、皮下形成紧密粘连,范围广,肌腱无任何滑动。生物力学测试包括肌腱滑动距离、关节屈曲角度、肌腱最大抗断裂载荷测定。方法:在Instron1185型材料实验机上,用1.5N拉力牵引趾深屈肌腱,持续30s,然后测定趾深屈肌腱被牵出鞘管入口的长度,以及近侧指间关节(PIP)、中侧指间关节(DIP)、远侧指间关节(DDIP)的关节屈曲角度,每个标本测定3次,取平均值。再将标本制成末节趾骨-趾深屈肌腱复合体,用机器上下夹具分别夹持待测肌腱的远近端,加载速度为20mm/min,直至肌腱断裂,记录断裂载荷及断裂部位。
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    四、统计方法

    粘连评分所得值,采用H检验进行统计;生物力学测定值,采用方差分析法进行统计。为减少个体间差异的影响,求出实验趾与各自对侧正常趾的比值,然后对比值进行统计学处理。用spss/pc统计软件包进行数据处理,α=0.05。

    结果

    有5只动物术后发生肌腱断裂,其中SH组2只,NS组3只,排除在统计计算之外。

    一、肉眼观察

    术后1~8周,GM组动物肌腱缝合处始终保持光滑,粘连程度评分多在0~2级之间。而SH组和NS组,术后1周,肌腱缝合处即与鞘管壁形成膜状粘连。术后2~8周,缝合处逐渐形成大量粗大粘连带,充填鞘管腔,肌腱滑动明显受限。粘连程度评分多在3~4级。

    术后4、8周,各组动物肌腱粘连程度评分结果见表1。统计结果(H检验):术后4周,三个处理组间差异有显著性意义(H=8.10,P=0.017),GM组粘连程度明显小于NS及SH组,差异有显著性意义(P<0.05);术后8周,三个处理组间差异无显著性意义(H=5.23,P=0.073),但GM组粘连程度小于NS组,差异有显著性意义(H=4.97,P=0.026)。而SH组与NS组间,无论在术后4周还是8周,差异均无显著性意义(P>0.05)。
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    表1肉眼下肌腱粘连程度评分结果

    周数

    组别

    例数

    总例数

    分值

    H值

    P值

    0级

    1级

    2级

    3级

    4级
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    4

    GM

    3

    1

    4

    2

    0

    10

    15*△

    8.10

    0.017

    SH

    0
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    1

    1

    2

    4

    8

    25

    NS

    0

    2

    0

    2

    4

    8

    24
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    8

    GM

    3

    1

    2

    2

    1

    9

    15*

    5.23

    0.073

    SH

    1

, http://www.100md.com     0

    4

    1

    3

    9

    23

    NS

    0

    1

    0

    3

    4

    8

    26
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    注:*表示与同一时相NS组间差异有显著性意义(P<0.05);

    表示与同一时相SH组间差异有显著性意义(P<0.05)

    二、组织学检查

    光镜下,各组动物早期愈合情况有差异。术后1周,NS组缝合间隙细胞稀少,细胞间隙有明显水肿,可见少量红细胞和较多淋巴细胞。而GM组和SH组缝合间隙成纤维细胞数量明显增多,排列较致密,并已开始出现纤细的胶原纤维,淋巴细胞数量少。术后2周,NS组成纤维细胞和新生胶原纤维排列混乱,而GM、SH组的成纤维细胞和新生胶原纤维排列整齐。术后4~8周,各组动物的肌腱愈合情况未再显示出明显差异。GM组外膜始终保持光滑,而SH、NS组外膜不完整,被不规则粘连取代。

    电镜下,三个处理组间的肌腱愈合进程未见明显差异。术后2周,GM组还可见到巨噬细胞大量聚集,吞噬甘油,胞浆内可见大量吞饮泡。术后4周,这种现象消失,说明甘油已被吸收或排出。三、生物力学测定结果
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    1.肌腱滑动距离

    实验趾和对侧正常趾肌腱滑动距离及其比值见表2。统计结果:术后4周及术后8周,方差分析显示三个处理组肌腱滑动距离比值间差异均有显著性意义(F值分别=3.79、4.43,P均<0.05)。两个时相上GM组均优于NS组,差异有显著性意义(P<0.05),而SH组和NS组间差异无显著性意义(P>0.05)。

    表2肌腱滑动距离(x±s,mm)

    周数

    组别

    例数

    实验趾

    对侧正常趾

    比值
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    F值

    P值

    4

    GM

    8

    9.34±3.13

    17.42±2.33

    0.53±0.12*#

    3.79

    <0.05

    SH

    7

    7.23±1.83
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    18.01±1.86

    0.40±0.07#

    NS

    7

    8.41±2.13

    19.51±2.08

    0.42±0.10

    8

    GM

    7

    11.74±3.17

    17.10±1.82
, 百拇医药
    0.68±0.13*

    4.43

    <0.05

    SH

    8

    10.14±3.50

    17.73±1.58

    0.56±0.15

    NS

    7

    8.46±3.53

    18.08±2.57
, 百拇医药
    0.46±0.14

    注:*表示与同一时相NS组间差异有显著性意义(P<0.05);

    表示与同一个处理组术后8周的比值差异有显著性意义(P<0.05)

    2.关节屈曲角度

    实验趾和对侧正常趾各关节(PIP、DIP、DDIP)屈曲角度及其比值见表3。统计结果显示,无论术后4周还是8周,各处理组关节屈曲角度比值间差异有显著性意义(F值分别为4.26和5.77,P分别<0.05);GM组屈曲角度比值均大于同一时相的NS组和SH组,差异有显著性意义(P<0.05);而SH组与NS组屈曲角度比值间的差异无显著性意义(P>0.05)。

    表3关节屈曲角度(x±s)
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    周数

    组别

    例数

    实验趾

    对侧正常趾

    比值

    F值

    P值

    4

    GM

    8

    9.34±3.13

    17.42±2.33
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    0.53±0.12*#

    3.79

    <0.05

    SH

    7

    7.23±1.83

    18.01±1.86

    0.40±0.07#

    NS

    7

    8.41±2.13

    19.51±2.08
, 百拇医药
    0.42±0.10

    8

    GM

    7

    11.74±3.17

    17.10±1.82

    0.68±0.13*

    4.43

    <0.05

    SH

    8

    10.14±3.50
, 百拇医药
    17.73±1.58

    0.56±0.15

    NS

    7

    8.46±3.53

    18.08±2.57

    0.46±0.14

    注:*表示与同一时相NS组间的差异有显著性意义(P<0.05);

    表示与同一时相SH组间的差异有显著性意义(P<0.05)

    3.最大抗断裂载荷

, http://www.100md.com     各组实验趾和对侧正常趾最大抗断裂载荷及其比值见表4。4周时,各处理组间最大抗断裂载荷比值差异无显著性意义(F=0.36,P=0.70)。术后8周,不同处理组间差异仍无显著性意义(F=0.28,P=0.76)。同一处理组最大抗断裂载荷比值8周较4周时增高,差异有非常显著性意义(P=0.00)。

    表4腱-末节趾骨复合体最大抗断裂载荷(x±s,N)

    周数

    组别

    例数

    实验趾

    对侧正常趾

    比值

    F值
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    P值

    4

    GM

    8

    9.34±3.13

    17.42±2.33

    0.53±0.12*#

    3.79

    <0.05

    SH

    7

    7.23±1.83

, http://www.100md.com     18.01±1.86

    0.40±0.07#

    NS

    7

    8.41±2.13

    19.51±2.08

    0.42±0.10

    8

    GM

    7

    11.74±3.17

    17.10±1.82
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    0.68±0.13*

    4.43

    <0.05

    SH

    8

    10.14±3.50

    17.73±1.58

    0.56±0.15

    NS

    7

    8.46±3.53

    18.08±2.57
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    0.46±0.14

    讨论

    甘油是动物体内正常的组成成分,广泛存在于血浆和各种组织中[4]。MEM由氨基酸、维生素和少量矿物质组成,是细胞体外培养的基本营养成分。在本实验中,局部联合应用甘油和MEM后,未见明显的炎症反应,对肌腱的愈合无影响,说明甘油合剂有良好的组织相容性。

    我们首次将甘油合剂应用于肌腱粘连的预防,取得较满意效果。局部应用甘油合剂后,术后4周与8周肌腱滑动距离比值、关节屈曲角度比值均优于同一时相的NS组和SH组(P分别<0.05)。肌腱粘连程度评分结果表明,GM组的粘连程度多在0~2级之间,而SH和NS组多在3~4级。统计结果表明,GM组粘连程度在4周时分别小于SH组和NS组(P分别为0.012和0.023);8周时,小于NS组(P=0.026)。这些结果表明,GM能有效预防术后肌腱粘连。
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    本实验未能证实SH能预防肌腱周围粘连。对于SH的防粘连作用,国内外研究很多,还存在一些争议。许多学者在不同的动物模型上证实SH有预防肌腱周围粘连的作用[3,5],也有一些学者的实验结果却无效[2,6]。争论的焦点在于SH的分子量。一些学者认为SH的高分子量、高浓度剂型,在鞘管中的降解速率较低分子量、低浓度剂型慢,疗效持续时间较长[7,8]。本实验所用SH的分子量小,浓度较低,降解速率可能较快。过早地被代谢,可能是妨碍其充分发挥作用的原因之一。

    已经证实,SH有促进肌腱愈合的作用[9]。在本实验中,我们也观察到SH促进肌腱愈合的现象。SH组在术后4周和8周时最大抗断裂载荷比值均较同一时相的NS组大,说明经过SH处理后,肌腱愈合得到加强。从组织学角度观察,术后前两周,SH组肌腱缝合间隙的细胞数量、细胞排列及胶原分泌均优于同一时相的NS组,与陈至善等[9]的研究结果相一致。
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    本实验研究结果显示,GM也不影响肌腱愈合。26只GM组动物无一例发生肌腱断裂。从最大抗断裂载荷比值来看,各组间差异无显著性意义;而4周时GM组为0.19±0.08,8周时为0.79±0.22,均高于同一时相的NS组抗断裂比值(分别为0.17±0.07和0.77±0.24),与SH组接近。从组织学角度看,术后前两周,GM组肌腱缝合处的细胞反应和胶原分泌与SH组相似,而与NS组排列紊乱的细胞形成对比。GM组在外源性愈合介入比较少的情况下,肌腱能顺利愈合,且细胞排列和胶原分泌在前两周内优于NS组,说明GM在一定程度上能促进肌腱愈合。

    本实验首次发现甘油合剂具有防粘连作用,机制尚不十分明确。研究发现,甘油可以通过抗氧化作用和抑制前列腺素I2的活性,减少对缺血组织的破坏[10]。甘油是良好的自由基清除剂,能减少自由基对细胞DNA的损伤[11]。体积分数为2%~10%的甘油溶液能够可逆抑制细胞的增殖,同时又能诱导细胞分化,因此甘油是细胞增殖和细胞功能的调控剂[12,13]。甘油合剂可以通过上述作用,保护缝合处处于缺血状态的细胞,抑制受损部位的炎症反应,促进肌腱中的间质细胞向成纤维细胞转化。通过润滑作用,避免肌腱缝合处粗糙面对鞘管壁的损伤。作为细胞营养物质,暂时替代了因鞘管损伤而丧失的滑液。因此,甘油合剂能够较好地预防肌腱术后粘连,而不妨碍肌腱的愈合。
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    作者单位:潘勇卫(100035北京积水潭医院手外科)

    韦加宁(100035北京积水潭医院手外科)

    张友乐(100035北京积水潭医院手外科)

    赵俊会(100035北京积水潭医院手外科)

    尹大庆(100035北京积水潭医院手外科)

    参考文献

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