引用本文: 胡燕青, 蔣海, 李棋, 李箭, 唐新. 不同肌腱縫合方法的生物力學比較研究. 中國修復重建外科雜志, 2017, 31(10): 1208-1213. doi: 10.7507/1002-1892.201705007 復制
盡管,目前對于急性跟腱斷裂的最佳治療方法尚存在爭議[1-5],但對于運動功能要求較高的年輕患者來說,手術治療是更好的選擇[1, 6-8]。循證醫學以及基礎研究證實,跟腱修復術后行早期功能鍛煉能促進跟腱愈合,減少并發癥的發生,提高臨床療效[9-16]。但術后早期跟腱斷端尚未愈合,為保證早期功能鍛煉,要求縫合修復的跟腱具備足夠初始穩定性,以便能承受早期功能鍛煉施加給跟腱的張力,避免斷端分離,甚至跟腱再斷裂。跟腱縫合修復術后的初始穩定性與多種因素相關,包括跟腱組織情況、縫線強度、縫線直徑、縫合方法等[17-18]。目前跟腱縫合方法較多,尚無最理想方法[19-23]。我們綜合 Kessler 縫合和 Krackow 縫合的特點,在 Kessler 縫合的基礎上進行改良,提出采用改良 Kessler 縫合聯合“8”字縫合修復急性跟腱斷裂傷。本研究采用豬趾長屈肌腱模擬急性跟腱斷裂馬尾樣損傷模型,通過比較經改良 Kessler 縫合聯合“8”字縫合、Krackow 縫合和 Kessler 縫合 3 種方法修復后的肌腱初始穩定性,評價改良 Kessler 縫合聯合“8”字縫合修復急性跟腱斷裂的即時生物力學性能,為該縫合方法在臨床上的應用提供生物力學依據。
1 材料與方法
1.1 實驗標本及主要材料、儀器
市售瘦型豬后肢趾長屈肌腱 40 條,以浸潤生理鹽水的紗布包裹后再用塑料袋包裹,置于–20℃ 低溫冰凍保存。實驗前提前 12 h 取出冰凍保存標本,置于室溫下自然解凍,解凍過程中用浸潤生理鹽水的紗布包裹標本。2-0 愛惜邦縫線(強生公司,美國)。5565 萬能材料試驗機(Instron 公司,美國);游標卡尺(精確度 0.01 mm;哈爾濱量具刃具集團有限責任公司)。
1.2 實驗分組及方法
1.2.1 實驗分組 取豬趾長屈肌腱隨機分為 4 組(n=10)。A 組:制備急性橫行切割傷,采用 Krackow 縫合方法縫合;B、C、D 組:制備急性馬尾樣損傷后,分別采用 Krackow 縫合、Kessler 縫合、改良 Kessler 縫合聯合“8”字縫合方法縫合。
1.2.2 跟腱損傷模型制備 ① 急性橫行切割傷模型:取豬趾長屈肌腱中點,用尖刀平整地橫行切斷肌腱,切口與肌腱長軸垂直,模擬跟腱橫行切割傷模型(圖 1a)。② 急性馬尾樣損傷模型:取豬趾長屈肌腱中點,用尖刀平整地橫行切斷肌腱,切口與肌腱長軸垂直,用直尺分別在兩斷端測量并標記距橫切口 2 cm 的一段肌腱組織,并用尖刀以 1 mm 間隔縱行切開該段肌腱組織,模擬跟腱馬尾樣損傷模型(圖 1b)。

a. 急性橫行切割傷模型;b. 急性馬尾樣損傷模型
Figure1. Diagram of the acute Achilles tendon rupture modela. Transversely cutting model; b. “Frayed tendon” model
1.2.3 肌腱縫合 3 組肌腱縫合均采用 2-0 愛惜邦縫線。A 組:采用 Krackow 縫合方法縫合兩斷端,每側斷端共 3 排鎖邊縫線,間距為 1 cm,進針點距肌腱邊緣 4 mm 線圈,第 1 針進針點距橫切口 1 cm;兩側斷端縫合完成后,準確對合斷端,拉緊縫線,線頭以 4 個方結固定(圖 2a)。

a. A 組;b. B 組;c. C 組;d. D 組
Figure2. Diagram of repairing the ruptured tendona. Group A; b. Group B; c. Group C; d. Group D
B 組:縫合方法與 A 組相似,但第 1 針進針點位于馬尾樣損傷部位,進針點距橫切口 1 cm,距肌腱該側邊緣 4 mm,使縫線穿過肌腱纖維束行鎖邊縫合,后續 2 針位于正常肌腱組織內,針距為 1 cm;兩側斷端縫合完成后,準確對合斷端,拉緊縫線,線頭以 4 個方結固定(圖 2b)。
C 組:采用 Kessler 縫合方法縫合近側斷端,從斷端橫截面中心偏一側進針,進針點距該側邊緣 4 mm,穿經馬尾樣損傷部位及正常肌腱組織,出針位點位于肌腱正面,距橫切口 3 cm,距該側邊緣 4 mm;再從該側側面進針橫穿肌腱組織至對側側面出針,在肌腱正面相應位置進針,由近端向遠端穿肌腱組織,在斷端橫截面對稱位點出針。然后,采用相同縫合方法縫合肌腱遠側斷端。兩側斷端縫合完成后,準確對合斷端,拉緊縫線,線頭以 4 個方結固定(圖 2c)。
D 組:改良 Kessler 縫合與上述 Kessler 縫合類似,區別在于在縫線橫穿肌腱組織前、后,在兩側各加行鎖邊縫合。縫合打結后,再于縫合部位兩側各加行一個“8”字縫合(圖 2d)。
1.3 生物力學測試
將各組縫合后的肌腱標本加載至萬能材料試驗機,通過試驗機上、下端夾子牢固固定肌腱兩端,施加 5 N 拉力拉緊肌腱,用直尺測量上、下端夾子之間肌腱的實際長度,并用游標卡尺測量肌腱兩端和中點 3 個截面的長軸及短軸長度,按照橢圓形面積公式計算肌腱橫截面積,取均值。調式測試程序,數據調零后以 15 mm/min 速度開始加載拉伸,直至縫合失效(縫線脫出或者縫線斷裂等)。計算機自動記錄并繪制負載-位移曲線,計算最大載荷、最大應力、最大應變、失效位移及剛度(負載-位移曲線中線性區域斜率)。
1.4 統計學方法
采用 SPSS23.0 統計軟件進行分析。數據以均數±標準差表示,組間比較采用方差分析,兩兩比較采用 SNK 檢驗;檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 豬趾長屈肌腱形態學觀察
A、B、C、D 組肌腱實際長度分別為(97.40±4.12)、(96.00±6.93)、(96.11±7.24)、(97.89±5.45) mm;橫截面積分別為(65.29±7.71)、(64.07±10.39)、(64.06±5.10)、(63.58±5.57) mm2。各組肌腱長度及橫截面積比較,差異均無統計學意義(F=0.245,P=0.863;F=0.094,P=0.963)。
2.2 生物力學測試
A 組:無標本因滑脫排除統計學分析;肌腱均因縫線斷裂而失敗。B 組:2 例標本未納入統計學分析,其中從固定夾具滑脫 1 例、縫線結滑脫1 例;余 8 例均因縫線斷裂而失效。C 組:1 例因從夾具滑脫未被納入統計學分析;余 9 例均由于縫線自肌腱組織內撕脫而失效。D 組:1 例因從夾具滑脫未被納入統計學分析;余 9 例為肌腱上 3 條縫線一起自縫合部位撕脫而失效。
A、B 組肌腱最大載荷、最大應力、最大應變、失效位移以及剛度比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。D 組最大載荷、最大應力以及剛度均明顯大于 B、C 組,差異有統計學意義(P<0.05);最大應變、失效位移與 B、C 組比較,差異無統計學意義(P>0.05)。 B 組最大載荷、最大應力、失效位移以及剛度均大于 C 組,差異有統計學意義(P<0.05);兩組最大應變比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表 1。



3 討論
縫合方法對縫合術后跟腱的初始穩定性有著至關重要的影響,目前廣泛應用的縫合方法主要包括 Kessler 縫合、Bunnel 縫合和 Krackow 縫合。Watson 等[19]證實 Krackow 縫合可提供優于 Kessler 縫合及 Bunnel 縫合的生物力學性能,且可以滿足早期功能鍛煉的要求,由于 Krackow 縫合可提供良好的生物力學性能,在涉及跟腱縫合方法的生物力學研究中,常被作為對照組用于評價新的縫合方法[24-27]。但是,由于自身的缺陷,Krackow 并非理想的跟腱縫合方法。Strickland[28]總結理想的肌腱縫合方法必須滿足以下特點:操作簡便,固定牢靠,能提供足夠的抗拉伸強度,間隙形成小,對正常跟腱組織干擾小,對血供影響小。
本研究通過比較 3 種不同縫合方法縫合后肌腱的初始穩定性,評價改良 Kessler 縫合聯合“8”字縫合修復急性跟腱斷裂傷的即時生物力學性能。與 Krackow 縫合和 Kessler 縫合相比,改良 Kessler 縫合聯合“8”字縫合可提供更好的即時生物力學性能。在臨床縫合修復跟腱斷裂傷時,跟腱抵抗拉力產生形變的能力與最大載荷同等重要,Mullaney 等[29]通過研究證實,跟腱修復術后跖屈肌力減弱的情況與跟腱術后過度延長相關。
以往關于跟腱縫合方法的生物力學研究中,均通過橫行平整地切斷跟腱來模擬急性跟腱斷裂傷,不符合大部分急性跟腱斷裂傷的損傷情況,大部分急性跟腱斷裂傷為馬尾樣損傷。本研究中,通過量化方式模擬跟腱馬尾樣損傷,使研究更貼近臨床實際,而且通過這種量化方式模擬跟腱損傷可以減小各組因造模產生的差異。通過對比采用 Krackow 縫合方法縫合急性橫行切割傷與急性馬尾樣損傷肌腱的即時生物力學性能,發現盡管 A、B 組最大載荷、最大應力、最大應變、失效位移及剛度均無明顯差異,但 B 組 3 例肌腱在縫線斷裂前發生了位于馬尾樣損傷部位的縫線撕脫。Krackow 縫合由于可以編織固定斷端松散的肌腱纖維束,被認為適合處理跟腱馬尾樣損傷,但本研究結果顯示位于馬尾樣損傷部位的縫線圈存在脫出的風險。而且,Jassem 等[30]研究發現,Krackow 縫合技術縫合的跟腱各鎖邊縫線圈所受張力并不均勻,接近斷端游離緣的排鎖邊縫線圈承擔著主要張力,當此排縫線圈從肌腱組織撕脫時,第 2 排縫線圈才會承擔主要張力,提示早期功能鍛煉時跟腱所受張力主要集中在第 1 排位于馬尾樣損傷部位的縫線圈,而該部位縫線圈的軟組織固定并不牢靠,存在撕脫的風險。由于后續縫線圈的作用,跟腱仍能承受較大張力,在生物力學測試時,不會立刻導致測試結束,但在臨床實際中,由于縫線圈撕脫造成的斷端間間隙增大不利于跟腱愈合,可導致跖屈肌力減弱。Hahn 等[18]研究發現,增加 Krackow 縫合的鎖邊線圈數對跟腱所能承受的最大載荷無明顯影響,反而會導致跟腱斷端間間隙增大。Mckeon 等[31]和 Hapa 等[32]通過研究亦得出類似的結論。此外,經典 Krackow 縫合通常每側斷端均有 3 排及以上的鎖邊縫線圈,過多的縫線圈不但未提高跟腱的生物力學性能,反而會損傷正常跟腱組織,影響跟腱血供。
我們提出采用改良 Kessler 縫合聯合“8”字縫合修復急性跟腱斷裂傷,鎖邊縫線圈位于正常跟腱組織內,不易撕脫,通過兩側各做 1 個“8”字縫合,不僅可以增強縫合跟腱的抗拉伸強度,減少間隙形成和跟腱延長,而且可限制斷端松散的跟腱纖維束,避免切口局部皮膚因縫合部位跟腱組織隆起、張力過高導致的愈合不良。此外,各組肌腱在失效方式上存在差異,采用 Krackow 縫合方法縫合肌腱的失效方式主要為縫線斷裂,制約其生物力學強度的主要因素為縫線強度。而采用 Kessler 縫合方法縫合的肌腱失效方式主要為縫線撕脫,制約其生物力學強度的主要因素為縫線與肌腱的相互作用,其生物力學性能低。改良 Kessler 縫合聯合“8”字縫合改善了縫線與肌腱的相互作用,在相同縫線情況下明顯提高了縫合肌腱的生物力學性能。
本研究中,采用 Krackow 縫合方法縫合的急性橫行切割傷肌腱的最大載荷和剛度,低于高興華等[33]采用 Krackow 縫合方法縫合的跟腱最大載荷和剛度(分別為 170.78 N 和 10.51 N/mm)。分析原因主要有兩點:其一,高興華等采用的縫線為 1-0 薇喬可吸收線,強度更大;其二,高興華等研究所用標本是人尸體跟腱,而本研究采用的是豬趾長屈肌腱,由于人跟腱較豬趾長屈肌腱粗大,縫線在跟腱內與跟腱組織的接觸面積大,因此縫線與跟腱組織的相互作用力較大,而此作用力正是縫線維持縫合肌腱的初始穩定性的主要作用力。本研究中,制約改良 Kessler 縫合聯合“8”字縫合生物力學性能的主要因素正是縫線與肌腱組織的相互作用力。因此,我們認為若改用 2-0 愛惜邦縫線行改良 Kessler 縫合聯合“8”字縫合修復人跟腱后,其生物力學性可能優于本研究中采用相同縫合方法縫合的肌腱,但具體結論有待進一步研究。
綜上述,改良 Kessler 縫合聯合“8”字縫合方法可提供優于 Krackow 縫合和 Kessler 縫合的生物力學性能,提示該方法在修復急性跟腱斷裂方面具有潛在臨床應用價值,但其用于修復人體急性跟腱斷裂的生物力學性能有待進一步研究。本研究也存在不足之處:首先,本研究采用豬趾長屈肌腱,因此本研究結果不能完全適用于人體跟腱;其次,由于技術條件限制,在生物力學測試時未采用周期性加載模式,而是以一定速度拉伸直至失效,未能模擬人體行走時跟腱的受力;最后,本研究只測試了縫合肌腱的即時生物力學性能,未評估肌腱愈合過程中其生物力學性能的變化情況。
盡管,目前對于急性跟腱斷裂的最佳治療方法尚存在爭議[1-5],但對于運動功能要求較高的年輕患者來說,手術治療是更好的選擇[1, 6-8]。循證醫學以及基礎研究證實,跟腱修復術后行早期功能鍛煉能促進跟腱愈合,減少并發癥的發生,提高臨床療效[9-16]。但術后早期跟腱斷端尚未愈合,為保證早期功能鍛煉,要求縫合修復的跟腱具備足夠初始穩定性,以便能承受早期功能鍛煉施加給跟腱的張力,避免斷端分離,甚至跟腱再斷裂。跟腱縫合修復術后的初始穩定性與多種因素相關,包括跟腱組織情況、縫線強度、縫線直徑、縫合方法等[17-18]。目前跟腱縫合方法較多,尚無最理想方法[19-23]。我們綜合 Kessler 縫合和 Krackow 縫合的特點,在 Kessler 縫合的基礎上進行改良,提出采用改良 Kessler 縫合聯合“8”字縫合修復急性跟腱斷裂傷。本研究采用豬趾長屈肌腱模擬急性跟腱斷裂馬尾樣損傷模型,通過比較經改良 Kessler 縫合聯合“8”字縫合、Krackow 縫合和 Kessler 縫合 3 種方法修復后的肌腱初始穩定性,評價改良 Kessler 縫合聯合“8”字縫合修復急性跟腱斷裂的即時生物力學性能,為該縫合方法在臨床上的應用提供生物力學依據。
1 材料與方法
1.1 實驗標本及主要材料、儀器
市售瘦型豬后肢趾長屈肌腱 40 條,以浸潤生理鹽水的紗布包裹后再用塑料袋包裹,置于–20℃ 低溫冰凍保存。實驗前提前 12 h 取出冰凍保存標本,置于室溫下自然解凍,解凍過程中用浸潤生理鹽水的紗布包裹標本。2-0 愛惜邦縫線(強生公司,美國)。5565 萬能材料試驗機(Instron 公司,美國);游標卡尺(精確度 0.01 mm;哈爾濱量具刃具集團有限責任公司)。
1.2 實驗分組及方法
1.2.1 實驗分組 取豬趾長屈肌腱隨機分為 4 組(n=10)。A 組:制備急性橫行切割傷,采用 Krackow 縫合方法縫合;B、C、D 組:制備急性馬尾樣損傷后,分別采用 Krackow 縫合、Kessler 縫合、改良 Kessler 縫合聯合“8”字縫合方法縫合。
1.2.2 跟腱損傷模型制備 ① 急性橫行切割傷模型:取豬趾長屈肌腱中點,用尖刀平整地橫行切斷肌腱,切口與肌腱長軸垂直,模擬跟腱橫行切割傷模型(圖 1a)。② 急性馬尾樣損傷模型:取豬趾長屈肌腱中點,用尖刀平整地橫行切斷肌腱,切口與肌腱長軸垂直,用直尺分別在兩斷端測量并標記距橫切口 2 cm 的一段肌腱組織,并用尖刀以 1 mm 間隔縱行切開該段肌腱組織,模擬跟腱馬尾樣損傷模型(圖 1b)。

a. 急性橫行切割傷模型;b. 急性馬尾樣損傷模型
Figure1. Diagram of the acute Achilles tendon rupture modela. Transversely cutting model; b. “Frayed tendon” model
1.2.3 肌腱縫合 3 組肌腱縫合均采用 2-0 愛惜邦縫線。A 組:采用 Krackow 縫合方法縫合兩斷端,每側斷端共 3 排鎖邊縫線,間距為 1 cm,進針點距肌腱邊緣 4 mm 線圈,第 1 針進針點距橫切口 1 cm;兩側斷端縫合完成后,準確對合斷端,拉緊縫線,線頭以 4 個方結固定(圖 2a)。

a. A 組;b. B 組;c. C 組;d. D 組
Figure2. Diagram of repairing the ruptured tendona. Group A; b. Group B; c. Group C; d. Group D
B 組:縫合方法與 A 組相似,但第 1 針進針點位于馬尾樣損傷部位,進針點距橫切口 1 cm,距肌腱該側邊緣 4 mm,使縫線穿過肌腱纖維束行鎖邊縫合,后續 2 針位于正常肌腱組織內,針距為 1 cm;兩側斷端縫合完成后,準確對合斷端,拉緊縫線,線頭以 4 個方結固定(圖 2b)。
C 組:采用 Kessler 縫合方法縫合近側斷端,從斷端橫截面中心偏一側進針,進針點距該側邊緣 4 mm,穿經馬尾樣損傷部位及正常肌腱組織,出針位點位于肌腱正面,距橫切口 3 cm,距該側邊緣 4 mm;再從該側側面進針橫穿肌腱組織至對側側面出針,在肌腱正面相應位置進針,由近端向遠端穿肌腱組織,在斷端橫截面對稱位點出針。然后,采用相同縫合方法縫合肌腱遠側斷端。兩側斷端縫合完成后,準確對合斷端,拉緊縫線,線頭以 4 個方結固定(圖 2c)。
D 組:改良 Kessler 縫合與上述 Kessler 縫合類似,區別在于在縫線橫穿肌腱組織前、后,在兩側各加行鎖邊縫合。縫合打結后,再于縫合部位兩側各加行一個“8”字縫合(圖 2d)。
1.3 生物力學測試
將各組縫合后的肌腱標本加載至萬能材料試驗機,通過試驗機上、下端夾子牢固固定肌腱兩端,施加 5 N 拉力拉緊肌腱,用直尺測量上、下端夾子之間肌腱的實際長度,并用游標卡尺測量肌腱兩端和中點 3 個截面的長軸及短軸長度,按照橢圓形面積公式計算肌腱橫截面積,取均值。調式測試程序,數據調零后以 15 mm/min 速度開始加載拉伸,直至縫合失效(縫線脫出或者縫線斷裂等)。計算機自動記錄并繪制負載-位移曲線,計算最大載荷、最大應力、最大應變、失效位移及剛度(負載-位移曲線中線性區域斜率)。
1.4 統計學方法
采用 SPSS23.0 統計軟件進行分析。數據以均數±標準差表示,組間比較采用方差分析,兩兩比較采用 SNK 檢驗;檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 豬趾長屈肌腱形態學觀察
A、B、C、D 組肌腱實際長度分別為(97.40±4.12)、(96.00±6.93)、(96.11±7.24)、(97.89±5.45) mm;橫截面積分別為(65.29±7.71)、(64.07±10.39)、(64.06±5.10)、(63.58±5.57) mm2。各組肌腱長度及橫截面積比較,差異均無統計學意義(F=0.245,P=0.863;F=0.094,P=0.963)。
2.2 生物力學測試
A 組:無標本因滑脫排除統計學分析;肌腱均因縫線斷裂而失敗。B 組:2 例標本未納入統計學分析,其中從固定夾具滑脫 1 例、縫線結滑脫1 例;余 8 例均因縫線斷裂而失效。C 組:1 例因從夾具滑脫未被納入統計學分析;余 9 例均由于縫線自肌腱組織內撕脫而失效。D 組:1 例因從夾具滑脫未被納入統計學分析;余 9 例為肌腱上 3 條縫線一起自縫合部位撕脫而失效。
A、B 組肌腱最大載荷、最大應力、最大應變、失效位移以及剛度比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。D 組最大載荷、最大應力以及剛度均明顯大于 B、C 組,差異有統計學意義(P<0.05);最大應變、失效位移與 B、C 組比較,差異無統計學意義(P>0.05)。 B 組最大載荷、最大應力、失效位移以及剛度均大于 C 組,差異有統計學意義(P<0.05);兩組最大應變比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表 1。



3 討論
縫合方法對縫合術后跟腱的初始穩定性有著至關重要的影響,目前廣泛應用的縫合方法主要包括 Kessler 縫合、Bunnel 縫合和 Krackow 縫合。Watson 等[19]證實 Krackow 縫合可提供優于 Kessler 縫合及 Bunnel 縫合的生物力學性能,且可以滿足早期功能鍛煉的要求,由于 Krackow 縫合可提供良好的生物力學性能,在涉及跟腱縫合方法的生物力學研究中,常被作為對照組用于評價新的縫合方法[24-27]。但是,由于自身的缺陷,Krackow 并非理想的跟腱縫合方法。Strickland[28]總結理想的肌腱縫合方法必須滿足以下特點:操作簡便,固定牢靠,能提供足夠的抗拉伸強度,間隙形成小,對正常跟腱組織干擾小,對血供影響小。
本研究通過比較 3 種不同縫合方法縫合后肌腱的初始穩定性,評價改良 Kessler 縫合聯合“8”字縫合修復急性跟腱斷裂傷的即時生物力學性能。與 Krackow 縫合和 Kessler 縫合相比,改良 Kessler 縫合聯合“8”字縫合可提供更好的即時生物力學性能。在臨床縫合修復跟腱斷裂傷時,跟腱抵抗拉力產生形變的能力與最大載荷同等重要,Mullaney 等[29]通過研究證實,跟腱修復術后跖屈肌力減弱的情況與跟腱術后過度延長相關。
以往關于跟腱縫合方法的生物力學研究中,均通過橫行平整地切斷跟腱來模擬急性跟腱斷裂傷,不符合大部分急性跟腱斷裂傷的損傷情況,大部分急性跟腱斷裂傷為馬尾樣損傷。本研究中,通過量化方式模擬跟腱馬尾樣損傷,使研究更貼近臨床實際,而且通過這種量化方式模擬跟腱損傷可以減小各組因造模產生的差異。通過對比采用 Krackow 縫合方法縫合急性橫行切割傷與急性馬尾樣損傷肌腱的即時生物力學性能,發現盡管 A、B 組最大載荷、最大應力、最大應變、失效位移及剛度均無明顯差異,但 B 組 3 例肌腱在縫線斷裂前發生了位于馬尾樣損傷部位的縫線撕脫。Krackow 縫合由于可以編織固定斷端松散的肌腱纖維束,被認為適合處理跟腱馬尾樣損傷,但本研究結果顯示位于馬尾樣損傷部位的縫線圈存在脫出的風險。而且,Jassem 等[30]研究發現,Krackow 縫合技術縫合的跟腱各鎖邊縫線圈所受張力并不均勻,接近斷端游離緣的排鎖邊縫線圈承擔著主要張力,當此排縫線圈從肌腱組織撕脫時,第 2 排縫線圈才會承擔主要張力,提示早期功能鍛煉時跟腱所受張力主要集中在第 1 排位于馬尾樣損傷部位的縫線圈,而該部位縫線圈的軟組織固定并不牢靠,存在撕脫的風險。由于后續縫線圈的作用,跟腱仍能承受較大張力,在生物力學測試時,不會立刻導致測試結束,但在臨床實際中,由于縫線圈撕脫造成的斷端間間隙增大不利于跟腱愈合,可導致跖屈肌力減弱。Hahn 等[18]研究發現,增加 Krackow 縫合的鎖邊線圈數對跟腱所能承受的最大載荷無明顯影響,反而會導致跟腱斷端間間隙增大。Mckeon 等[31]和 Hapa 等[32]通過研究亦得出類似的結論。此外,經典 Krackow 縫合通常每側斷端均有 3 排及以上的鎖邊縫線圈,過多的縫線圈不但未提高跟腱的生物力學性能,反而會損傷正常跟腱組織,影響跟腱血供。
我們提出采用改良 Kessler 縫合聯合“8”字縫合修復急性跟腱斷裂傷,鎖邊縫線圈位于正常跟腱組織內,不易撕脫,通過兩側各做 1 個“8”字縫合,不僅可以增強縫合跟腱的抗拉伸強度,減少間隙形成和跟腱延長,而且可限制斷端松散的跟腱纖維束,避免切口局部皮膚因縫合部位跟腱組織隆起、張力過高導致的愈合不良。此外,各組肌腱在失效方式上存在差異,采用 Krackow 縫合方法縫合肌腱的失效方式主要為縫線斷裂,制約其生物力學強度的主要因素為縫線強度。而采用 Kessler 縫合方法縫合的肌腱失效方式主要為縫線撕脫,制約其生物力學強度的主要因素為縫線與肌腱的相互作用,其生物力學性能低。改良 Kessler 縫合聯合“8”字縫合改善了縫線與肌腱的相互作用,在相同縫線情況下明顯提高了縫合肌腱的生物力學性能。
本研究中,采用 Krackow 縫合方法縫合的急性橫行切割傷肌腱的最大載荷和剛度,低于高興華等[33]采用 Krackow 縫合方法縫合的跟腱最大載荷和剛度(分別為 170.78 N 和 10.51 N/mm)。分析原因主要有兩點:其一,高興華等采用的縫線為 1-0 薇喬可吸收線,強度更大;其二,高興華等研究所用標本是人尸體跟腱,而本研究采用的是豬趾長屈肌腱,由于人跟腱較豬趾長屈肌腱粗大,縫線在跟腱內與跟腱組織的接觸面積大,因此縫線與跟腱組織的相互作用力較大,而此作用力正是縫線維持縫合肌腱的初始穩定性的主要作用力。本研究中,制約改良 Kessler 縫合聯合“8”字縫合生物力學性能的主要因素正是縫線與肌腱組織的相互作用力。因此,我們認為若改用 2-0 愛惜邦縫線行改良 Kessler 縫合聯合“8”字縫合修復人跟腱后,其生物力學性可能優于本研究中采用相同縫合方法縫合的肌腱,但具體結論有待進一步研究。
綜上述,改良 Kessler 縫合聯合“8”字縫合方法可提供優于 Krackow 縫合和 Kessler 縫合的生物力學性能,提示該方法在修復急性跟腱斷裂方面具有潛在臨床應用價值,但其用于修復人體急性跟腱斷裂的生物力學性能有待進一步研究。本研究也存在不足之處:首先,本研究采用豬趾長屈肌腱,因此本研究結果不能完全適用于人體跟腱;其次,由于技術條件限制,在生物力學測試時未采用周期性加載模式,而是以一定速度拉伸直至失效,未能模擬人體行走時跟腱的受力;最后,本研究只測試了縫合肌腱的即時生物力學性能,未評估肌腱愈合過程中其生物力學性能的變化情況。