不同年齡階段家兔跟腱經(jīng)皮切斷愈合后的生物力學(xué)和組織學(xué)研究.pdf

1、背景:
　　先天性馬蹄內(nèi)翻足（congenital clubfoot，CCF）是兒童常見的先天性足部畸形，新生兒發(fā)病率為0.1％，在中國發(fā)病率為0.039％，男孩是女孩的2倍。主要表現(xiàn)為前足內(nèi)收內(nèi)翻、跟骨內(nèi)翻、后足馬蹄畸形以及脛骨遠端繼發(fā)性內(nèi)旋，是導(dǎo)致兒童致殘的重要原因。目前，國際上公認的早期保守治療先天性馬蹄內(nèi)翻足的有效方法是Ponseti方法，其治療成功率超過90％，目標是獲得外觀正常、無痛、跖行、柔軟的足。主要通過早期手法矯

2、正、連續(xù)石膏矯形固定、經(jīng)皮跟腱切斷術(shù)以及佩戴足外展矯形支具來矯正系列畸形。其中，經(jīng)皮跟腱切斷(percutaneousAchilles tenotomy，PAT)是Ponseti方法中重要組成部分，用于糾正治療后殘留的馬蹄畸形，保護足弓的正常發(fā)育，是一項簡單、安全、微創(chuàng)的手術(shù)技術(shù)，約90％CCF患兒須行經(jīng)皮跟腱切斷術(shù)。與傳統(tǒng)廣泛軟組織松解相比較，行跟腱切斷術(shù)后，患足未出現(xiàn)僵硬表現(xiàn)。Ponseti在其長達幾十年的臨床觀察和療效顯示CCF患

3、兒行經(jīng)皮跟腱切斷后跟腱可恢復(fù)其連續(xù)性和完全愈合，未出現(xiàn)再斷裂的風(fēng)險，并且4歲以內(nèi)CCF患兒可重復(fù)行經(jīng)皮跟腱切斷術(shù)治療。這表明經(jīng)皮跟腱切斷術(shù)在Ponseti方法中的重要性。
　　雖然，經(jīng)皮跟腱切斷術(shù)是一項簡單、安全、微創(chuàng)的手術(shù)技術(shù)，但是許多臨床醫(yī)生仍擔(dān)心跟腱完全離斷后無法獲得完美的愈合效果，從而影響足踝部功能，給患兒造成極大的疼苦，因此不愿選擇經(jīng)皮跟腱切斷術(shù)糾正殘留的馬蹄畸形。尤其是對于年齡超過4歲的大齡CCF患兒，醫(yī)生常常首選開放

4、的跟腱延長術(shù)，并行斷端縫合，其認為這種術(shù)式可減少術(shù)后再斷裂的風(fēng)險，提高跟腱的力學(xué)強度。但是，由于跟腱解剖結(jié)構(gòu)的特殊性，開放手術(shù)過分剝離腱周軟組織，破壞了跟腱的血供，增加了其感染壞死的風(fēng)險。此外，Ponseti也沒有詳細研究和明確報道該手術(shù)技術(shù)適合的年齡范圍，這也阻礙了Ponseti方法在發(fā)展中國家的應(yīng)用和推廣。
　　因此，明確行經(jīng)皮跟腱切斷術(shù)年齡對跟腱愈合影響以及愈合后力學(xué)性質(zhì)，為大齡CCF患兒的臨床治療和術(shù)式的選擇提供依據(jù)具有非

5、常重要的意義。
　　目的:
　　通過建立PAT動物模型，從生物力學(xué)和組織學(xué)方法研究跟腱愈合情況及功能;觀察不同年齡家兔PAT后跟腱愈合情況，探討跟腱愈合與年齡因素的關(guān)系;結(jié)合臨床，提高行PAT后CCF患者跟腱的功能。
　　方法:
　　1、動物分組
　　SPF級普通級不同年齡階段新西蘭家兔48只，雌雄不限，按照其年齡分為4組，分別為group2，group4，group8，group12，每組12只，每個年齡

6、階段組體重相同。每組再隨機均分為2個小組，作為實驗組和對照組，以A代表實驗組，B代表對照組，各組標為group2A/group2B，group4A/group4B，group8A/group8B，group12A/group12B，每小組各6只。
　　2、動物模型制作
　　選取各年齡組中g(shù)roupA組家兔，固定四肢，置于俯臥位。雙腿術(shù)野處剪毛，洗必泰酒精消毒皮膚，術(shù)前行利多卡因0.1ml局部麻醉，無菌條件下選用5號注射器針頭

7、于家兔雙側(cè)后肢跟腱止點上1cm處內(nèi)側(cè)行經(jīng)皮跟腱切斷術(shù)，跟腱完全離斷后，生理鹽水充分沖洗傷口3次，不縫合傷口，無菌紗布包扎，長腿管型石膏固定踝關(guān)節(jié)于中立位4周，術(shù)后單籠飼養(yǎng)，無需使用抗生素預(yù)防性感染。動物飼養(yǎng)于南方醫(yī)院動物實驗中心，單籠飼養(yǎng)，自由進食，室溫控制在25℃+0.5℃，濕度60％，定期紫外線消毒與排風(fēng)。
　　3、干預(yù)方法
　　術(shù)后單籠飼養(yǎng)，自由進食，4周后拆除石膏。
　　4、標本觀察
　　觀察家兔日?；顒?/p>

8、，后肢活動，術(shù)后4周拆除石膏，觀察傷口情況，跟腱連續(xù)性等一般情況。術(shù)后16周取跟腱標本對比各組內(nèi)group A組和groupB組跟腱長度和橫徑大小，并制作石蠟切片行HE染色，同時在正置顯微鏡下察看跟腱組織新生毛細血管、成纖維細胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)及排列等情況。
　　5、指標測量
　　術(shù)后第16周取groupA組和groupB組跟腱標本，去除腱周組織，置于0攝氏度生理鹽水冰水中保存，在恒定的室溫下進行跟腱最大抗拉伸強度測定。通過軟件分

9、析跟腱生物力學(xué)特性。
　　6、統(tǒng)計學(xué)處理
　　采用IBM SPSS20.0進行數(shù)據(jù)分析，計量資料用均數(shù)±標準差的方式表示，總體比較采用2*2的析因設(shè)計的方差分析，組間多重比較采用LSD法。組內(nèi)多組比較采用單因素方差分析方法，兩組比較采用兩樣本獨立T檢驗。
　　結(jié)果:
　　1、標本外觀
　　術(shù)后各組家兔存活至實驗完成，后肢活動良好。術(shù)后第4周拆除石膏，傷口均未見感染。4周齡、8周齡、10周齡、12周齡家兔皮膚

10、傷口處愈合良好，跟腱均愈合。groupA組于跟腱處均可觸及連續(xù)、條索狀結(jié)構(gòu)，質(zhì)韌，與健側(cè)相比明顯較細，其中g(shù)roupA組足背伸活動度較groupB組明顯偏大。術(shù)后第16周各組跟腱基本愈合，各group A組可觸及連、條索狀結(jié)構(gòu)，質(zhì)韌，較健側(cè)稍細。離體跟腱標本中，各groupA組跟腱長度較groupB組長約1cm，手術(shù)組跟腱橫徑較非手術(shù)組較小。手術(shù)組跟腱與腱周膜有輕微粘連。
　　2、HE染色
　　1.術(shù)后16周，HE染色顯示g

11、roup2A組標本跟腱組織整體連續(xù)、完整，纖維編織呈條索狀，排列較緊密，輕微皺褶、雜亂，纖維細胞呈長橢圓形，縱向生長，有大量成熟成纖維細胞，細胞核呈梭形，周圍可見少量炎性細胞及紅細胞浸潤，有少量新生毛細血管生成。腱周膜連續(xù)，表面輕微粗糙，不光滑。
　　group2B組標本顯示跟腱組織整體連續(xù)完整，肌腱纖維組織分布均勻，排列緊密有序、纖維細胞呈橢圓形，細胞核呈梭形。腱周膜連續(xù)光滑。
　　2.術(shù)后16周，group4A組顯示跟腱

12、組織整體連續(xù)完整，肌腱纖維組織編織呈條索狀，有輕微皺褶，纖維間排列緊密，有輕微雜亂，纖維細胞呈長橢圓形，縱向生長，大量成熟成纖維細胞，細胞核呈梭形，可見少新生毛細血管生成，有炎性細胞及紅細胞浸潤。腱周膜連續(xù)，輕微粗糙。
　　group4B組低倍鏡下見見跟腱組織整體連續(xù)完整，肌腱纖維組織排列緊密有序、纖維細胞呈橢圓形。腱周膜連續(xù)，光滑。
　　3.術(shù)后16周，group8A組顯示跟腱組織整體連續(xù)完整，纖維編織呈條索狀，有明顯皺褶

13、，成纖維細胞數(shù)目較少，細胞核呈長條形。肌腱纖維組織排列明顯雜亂、疏松，纖維間有明顯空隙，有新生毛細血管生成和炎性細胞及紅細胞浸潤。腱周膜連續(xù)，表面較粗糙，不光滑。
　　group8B組顯示跟腱組織整體連續(xù)完整，肌腱纖維組織排列緊密有序，纖維細胞分布均勻，呈橢圓形。腱周膜連續(xù)，光滑。
　　4.術(shù)后16周，group12A組顯示跟腱組織整體連續(xù)完整，纖維排列疏松，可見有空隙，纖維編織呈條索狀，皺褶明顯，肌腱纖維組織排列雜亂、疏松

14、，纖維間空隙較大，肌腱纖維細胞數(shù)目較少，細胞核成長條形，有大量新生毛細血管生成，有炎性細胞及紅細胞浸潤。腱周膜連續(xù)，表面較粗糙，不光滑。
　　group12B組顯示跟腱組織整體連續(xù)完整，見肌腱纖維組織排列緊密有序、纖維細胞呈橢圓形。腱周膜連續(xù)、光滑。
　　3、生物力學(xué)測試:
　　術(shù)后16周，不同年齡組間有顯著差異(F=97.842，p=0.000)，不同分組間有顯著差異(F=2105.073，p=0.000)，年齡和分

15、組間存在交互效應(yīng)(F=472.916，p=0.000)，年齡組兩兩比較結(jié)果，各年齡組間差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(p＜0.05);在對照組和實驗組中，年齡組的組間比較均有統(tǒng)計學(xué)差異;且2周齡、4周齡、8周齡、12周齡組內(nèi)groupA組和groupB組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
　　結(jié)論:
　　1.在家兔PAT模型中，所有斷裂跟腱術(shù)后4周均可恢復(fù)連續(xù)性;
　　2.在家兔PAT模型中，年齡越小斷裂跟腱修復(fù)愈合速率越快，組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)強度