CN108618753A - 一种持续牵张应力刺激修复兔跟腱损伤的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种通过持续牵张应力刺激修复兔跟腱损伤的方法，包括：采用新西兰雄性白兔，通过后肢跟腱离断术创建兔跟腱急性断裂动物模型；在功能位以石膏固定兔的踝关节，限制兔踝关节活动，给予跟腱断段持续应力刺激，建立早期持续应力刺激下跟腱修复的动物模型；通过大体观察及镜下观察明确踝关节功能位固定下，兔跟腱急性断裂修复术后早期的组织学变化；采用ELISA法检测修复组织中I型胶原、TGF‑β1、bFGF、VEGF、PDGF和IGF‑1蛋白表达情况；通过测定最大强度、最大值载荷以及刚度指标，评价兔跟腱急性断裂术后修复过程中给予早期持续应力刺激后修复组织生物力学特征。

Description

一种持续牵张应力刺激修复兔跟腱损伤的方法
技术领域
本发明涉及修复技术，尤其涉及一种持续牵张应力刺激修复兔跟腱损伤的方法。
背景技术
肌腱损伤是常见的一种损伤，修复后常常发生肌腱粘连或关节僵硬而导致严重的功能障碍。目前国内外学者对肌腱修复的研究主要集中于术中缝合方法的改进和腱鞘的修复和替代上，但各种治疗方法仍未达到满意的功能恢复。在长期的临床实践中发现，肌腱修复术后的肌腱松弛位石膏固定虽然最大可能地减少了肌腱再断裂的机会，但是也会造成肌腱挛缩或关节僵硬，极大地增加了后期功能锻炼的难度和康复时间，甚至造成了永久的功能障碍，而早期功能锻炼又存在着较高的肌腱再断裂的风险。能否将肌腱缝合术后的松弛位石膏固定改为功能位石膏固定将对后期功能锻炼的难易和效果产生极大的影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种持续牵张应力刺激修复兔跟腱损伤的方法，以解决现有技术中存在的无法将肌腱缝合术后的松弛位石膏固定改为功能位石膏的问题。
本发明提供一种通过持续牵张应力刺激修复兔跟腱损伤的方法，包括：采用新西兰雄性白兔，通过后肢跟腱离断术创建兔跟腱急性断裂动物模型；在功能位以石膏固定兔的踝关节，限制兔踝关节活动，给予跟腱断段持续应力刺激，建立早期持续应力刺激下跟腱修复的动物模型；通过大体观察及镜下观察明确踝关节功能位固定下，兔跟腱急性断裂修复术后早期的组织学变化；采用ELISA法检测修复组织中I型胶原、TGF-β1、bFGF、VEGF、PDGF和IGF-1蛋白表达情况；通过测定最大强度、最大值载荷以及刚度指标，评价兔跟腱急性断裂术后修复过程中给予早期持续应力刺激后修复组织生物力学特征。
本发明的有益效果在于：通过分析研究踝关节功能位固定所致的持续应力刺激对兔跟腱急性断裂术后修复过程中组织结构学及相关生长因子表达的影响和肌腱生物力学特性的变化，根据腱急性断裂术后早期持续应力刺激下的组织修复机制。提供一种肌腱断裂修复术后石膏固定的新方法。
附图说明
为了易于说明，本发明由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。
图1为通过持续牵张应力刺激修复兔跟腱损伤的方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
肌腱损伤是临床上常见的一种损伤，修复后常常发生肌腱粘连或关节僵硬而导致严重的功能障碍。目前国内外学者对肌腱修复的研究主要集中于术中缝合方法的改进和腱鞘的修复和替代上，但关于术后的功能恢复一直未取得满意的效果。加之肌腱断裂最常见于中青年人，对家庭、社会的影响较大，应当给予重视。
我们在长期的临床实践中发现，肌腱修复术后的肌腱松弛位石膏固定虽然最大可能地减少了肌腱再断裂的机会，但是也会造成肌腱挛缩或关节僵硬，极大地增加了后期功能锻炼的难度和康复时间，甚至造成了永久的功能障碍。有研究表明肌腱断裂修复后的制动将使肌腱处于失用状态，肌腱组织的抗拉强度明显降低。Killian ML等在研究中发现如果完全去除肌腱断段复合点的负荷将不利于肌腱愈合，完全去除负荷可限制愈合肌腱组织和结构的生长并降低肌腱强度。用新西兰大白兔研究制动对兔膝关节前交叉韧带生物学性能的实验中发现，实验各组兔子分别在石膏固定6周和8周后拆除石膏后，各实验组的前交叉韧带最大载荷、最大拉伸长度及最大应力、最大应变、弹性模量较正常组均变小。由此开始有学者对肌腱缝合术后采用石膏固定产生疑问。
随着肌腱缝合材料的发展，肌腱缝合技术的不断提高，部分手外科医生开始尝试手术后早期功能锻炼来防止肌腱粘连、促进肌腱早期愈合。通过对手伸指肌腱损伤修复术后患者给予肌腱断段一早期应力刺激，术后第6周和第8周与延迟活动组对比发现，其总主动活动度评定和功能独立性评分明显高于对照组，从而说明早期持续应力刺激利于肌腱愈合。然而在早期功能锻炼中使用锻炼方法不当，或未在专业医护人员指导下未能很准确的把握力量的强度，致使肌腱缝合后的早期活动有较高的再断裂率。在肌腱修复的早期的活动中，文献中最高有46%的断裂率。同时每天的功能练习与支具的调整也增加了临床医生的工作量及心理压力，这也是目前大部分的手外科医生在肌腱缝合后仍然采用松弛位石膏制动方法的主要原因。
由于传统的非功能位石膏固定增加了肌腱的粘连和关节僵硬的机会，而早期应用功能性支具以及主被动功能锻炼产生的动态应力刺激又由于力量大小的不可控制性，存在着肌腱再次断裂的风险。所以可考虑采用功能位石膏来固定缝合后的肌腱，以避免非功能位石膏固定带来的肌腱挛缩和关节僵硬，减少后期功能锻炼的难度和康复时间。又可以避免因为早期功能锻炼造成肌腱再次断裂的风险。但是由此而产生的持续静态的牵张应力刺激对肌腱的愈合会有影响。通过文献检索及查阅资料后发现，Julius Wolff在1892年发表的《骨转化的定律》阐述到：骨组织对其力学环境有很强的适应能力，骨的形态和功能的每一种变化或单独功能的变化，将导致相应的内部结构及外部形状的变化，其变化遵循数学规律，也就是说骨骼的生长会受到力学刺激影响而改变其结构。用之则强，废用则弱，即Wolff定律。Ilizarov等在研究牵引成骨技术时发现，给活体组织持续、稳定、缓慢的牵伸，可刺激或激活某些组织细胞的再生和活跃生长，生长方式同胎儿组织一致，均为相同的细胞***,即著名的Ilizarov张力-应力法则。同样的规律适用于一切结缔连接组织，肌腱主要由致密***构成，所以此定律也适用于肌腱。这种应力作用下发生的适应性改建所要达到的目的就是“以最节省的材料用在最恰当地部位，以最小的形变来承载最大的负荷，从而带动最经济有效的运动”。即，不只是压应力可以促进***生长，持续的、静态的牵张应力也同样能促进***生长。应力作用下组织的改建涉及分子、细胞、组织器官多个水平，其过程复杂，尽管从最早提出距今已百余年，但wolff定律背后的生物机制仍未完全清楚，已有越来越多的研究开始注意到各种生长因子在其中发挥的作用，这可能与机械刺激引发的细胞信号转导有关。力学信号可刺激细胞表面的牵张受体和粘附位点，导致一系列瀑布效应，从而改变细胞周围的营养成分、氧气等。还可以改变肌腱细胞内的第二信使N0或Ca2+浓度，直接或间接影响细胞因子mRNA的表达，从而影响基质蛋白的合成[12]。目前已知的与肌腱愈合修复过程中相关的生长因子主要有：转化生长因子-β（transforminggrowth factor-β，TGF-β）、***（insulin-like growth factor，IGF）、血小板源性生长因子（platelet-derived growth factor，PDGF）、外源性碱性成纤维细胞生长因子（basic fibroblast growth factor，bFGF）、血管内皮生长因子(vascularendothelial growth factor，VEGF)等。因此，肌腱损伤修复术后，早期进行应力刺激，可以促进细胞因子表达，促进肌腱细胞增殖，提高胶原蛋白的表达，促进腱结构的早期修复。
基于以上原理本发明将通过建立兔跟腱急性损伤修复术后功能位石膏固定模型，根据Wolff定律和Ilizarov张力-应力法则，本发明实施例根据兔跟腱修复术后早期因功能位固定导致的持续牵张应力刺激对跟腱的生物力学和相关生长因子表达的影响，提供一种通过持续牵张应力刺激修复兔跟腱损伤的方法。
图1为通过持续牵张应力刺激修复兔跟腱损伤的方法流程图。
本发明通过持续牵张应力刺激修复兔跟腱损伤的方法包括如下步骤：
步骤100，采用新西兰雄性白兔，通过后肢跟腱离断术创建兔跟腱急性断裂动物模型。
步骤200，在功能位以石膏固定兔的踝关节，限制兔踝关节活动，给予跟腱断段持续应力刺激，建立早期持续应力刺激下跟腱修复的动物模型。
步骤300，通过大体观察及镜下观察明确踝关节功能位固定下，兔跟腱急性断裂修复术后早期的组织学变化。
步骤400，采用ELISA法检测修复组织中I型胶原、TGF-β1、bFGF、VEGF、PDGF和IGF-1蛋白表达情况。
步骤500，通过测定最大强度、最大值载荷以及刚度指标，评价兔跟腱急性断裂术后修复过程中给予早期持续应力刺激后修复组织生物力学特征。
本发明的有益效果在于：通过分析研究踝关节功能位固定所致的持续应力刺激对兔跟腱急性断裂术后修复过程中组织结构学及相关生长因子表达的影响和肌腱生物力学特性的变化，根据腱急性断裂术后早期持续应力刺激下的组织修复机制。提供一种肌腱断裂修复术后石膏固定的新方法。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种通过持续牵张应力刺激修复兔跟腱损伤的方法，其特征在于，包括：
采用新西兰雄性白兔，通过后肢跟腱离断术创建兔跟腱急性断裂动物模型；
在功能位以石膏固定兔的踝关节，限制兔踝关节活动，给予跟腱断段持续应力刺激，建立早期持续应力刺激下跟腱修复的动物模型；
通过大体观察及镜下观察明确踝关节功能位固定下，兔跟腱急性断裂修复术后早期的组织学变化；
采用ELISA法检测修复组织中I型胶原、TGF-β1、bFGF、VEGF、PDGF和IGF-1蛋白表达情况；
通过测定最大强度、最大值载荷以及刚度指标，评价兔跟腱急性断裂术后修复过程中给予早期持续应力刺激后修复组织生物力学特征。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109381478A (zh) * 2018-10-31 2019-02-26 青岛大学附属医院 一种miRNA在制备抑制新生血管生成和抑制VEGF-A因子表达的试剂中的应用

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109381478A (zh) * 2018-10-31 2019-02-26 青岛大学附属医院 一种miRNA在制备抑制新生血管生成和抑制VEGF-A因子表达的试剂中的应用

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