肩袖損傷修復(fù)后不同強度應(yīng)力刺激效果的實驗研究.pdf

1、研究背景和目的：:
　　 肩關(guān)節(jié)是肌肉骨骼系統(tǒng)常見的發(fā)病部位之一,據(jù)統(tǒng)計,英國的發(fā)病率為16％,僅次于脊柱(23％)和膝關(guān)節(jié)(19％)；美國的發(fā)病率也居第3位,而前兩位分別是膝關(guān)節(jié)(14.9％)和脊柱(8.2％),而肩袖損傷在肩關(guān)節(jié)病變中占的比例大約在17％～41％。肩袖的各種類型損傷是臨床最常見的肌肉骨骼系統(tǒng)軟組織損傷之一,肩袖全層撕裂是造成肩關(guān)節(jié)疼痛和功能障礙的主要因為之一,常常嚴重影響患者的生活和工作。肌腱的生物修復(fù)是很緩

2、慢的。猴的實驗證實,修補術(shù)后2個月肌腿強度恢復(fù)55％,1年后方可恢復(fù)至80％。因此,從長遠角度來說,用生物學(xué)的方式調(diào)節(jié)肌鍵的自身修復(fù)要比單純手術(shù)縫合肌鍵具有更為現(xiàn)實的意義；肌腱損傷修復(fù)的難點在于肌腱.骨交界面的重建,目前對其修復(fù)過程尚缺乏深入研究,因而促進其修復(fù)的方法非常有限,臨床上很早就已發(fā)現(xiàn)適量的術(shù)后鍛煉可以促進肌肉、韌帶和肌腱等軟組織損傷的修復(fù)。然而,遺憾的是依據(jù)目前的修復(fù)和康復(fù)治療原則,其效果往往低于預(yù)期而且可能導(dǎo)致再發(fā)損傷和繼

3、發(fā)性不穩(wěn)定。
　　 從臨床解剖學(xué)的角度,岡上肌與岡下肌、肩胛下肌和小圓肌的肌腱纖維在肱骨頭前、上、后方形成袖套樣結(jié)構(gòu),即肩袖,又稱肌腱袖。肌腱是組成肩袖結(jié)構(gòu)的最重要部分,在肩袖損傷中,岡上肌腱的損傷最為多見,損傷部位往往集中在近肱骨大結(jié)節(jié)止點約1cm處。臨床上對于肩袖損傷的治療方法很多,其修復(fù)的難點在于肌腱-骨界面的重建,已有資料證實適當(dāng)?shù)男g(shù)后應(yīng)力刺激可促進其重建,但作用機制尚不明確。
　　 目前學(xué)者們對肩袖損傷機制大致

4、可以分為兩種觀點,既內(nèi)源性損傷機制和外源性損傷機制。內(nèi)源性損傷機是指因肌腱過度負重、內(nèi)源性退變或其它損傷所致的肌腱損受。外源性損傷機制是指肌腱由于周圍組織壓迫,尤其是喙肩弓的壓迫而引起的肌腱損傷。
　　 在影像學(xué)上,通過肩關(guān)節(jié)雙重對比造影,可以了解肩袖的厚度,撕裂的大小、位置和關(guān)節(jié)軟骨退變的情況,對于肩袖全層損傷的診斷準確率達90％,而磁共振及高頻高分辨率B超的出現(xiàn),對于肩袖及其損傷的形態(tài)學(xué)研究起了極大的推動作用。當(dāng)肩袖損傷時,

5、因為肌腱內(nèi)有液體存在,在磁共振T2-加權(quán)圖像上表現(xiàn)為信號增高。肩袖完全撕裂時不僅表現(xiàn)為肌腱信號的增強,還有外形的異常以及連續(xù)性的中斷,肩袖部分撕裂表現(xiàn)為肌腱信號強度局限性增加但連續(xù)性仍存在。超聲對于肩袖損傷的檢查,其潛力在于它能夠提供比其他常規(guī)技術(shù)更多的肩袖病變的解剖細節(jié),國內(nèi)學(xué)者進行的研究得出同樣類似的結(jié)論。另外還有多項獨立研究報道證明超聲波和磁共振在診斷肩袖撕裂中有較高的準確性。
　　 從物理模式來說,肌腱-骨界面是一個力學(xué)

6、薄弱點。當(dāng)力學(xué)作用在相對柔軟、可伸縮的組織和相對堅硬、不可伸縮的組織之間傳導(dǎo)時,由于兩者力學(xué)特性的差異較大,在交界面會形成應(yīng)力的集中而容易引發(fā)斷裂。正常生理情況下,肌腱止點處的特殊結(jié)構(gòu)可以使這一區(qū)域的組織具有較好的抗張力強度。腱-骨界面的四層結(jié)構(gòu)之間無明確界限,而且四層組織的力學(xué)特性逐漸過渡,使應(yīng)力可以從肌腱逐漸傳遞到骨或從骨逐漸傳遞到肌腱,從而避免了應(yīng)力在某一點上的集中,防止了肌腱在止點處的斷裂。修復(fù)肌腱的重點在于重建肌腱止點,這對于

7、恢復(fù)肩關(guān)節(jié)功能,防止再撕裂極為重要。肩袖損傷肌腱止點重建的目標(biāo)應(yīng)該是恢復(fù)腱-骨界面的正常復(fù)合結(jié)構(gòu)。一些動物和人體的組織學(xué)研究發(fā)現(xiàn),盡管外科技術(shù)的進步和器械的發(fā)展對重建腱-骨界面復(fù)合結(jié)構(gòu)有了較大的促進作用,但無論在修復(fù)的近期還是晚期,肌腱和骨之間仍不能形成成熟的連接復(fù)合體,要么是肌腱與骨之間缺乏正常的過渡連接層,要么是肌腱末端纖維粗細不均,排列紊亂,其抗張力強度與正常組織相比仍有較大差距。由于肌腱-骨界面結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,當(dāng)前的手術(shù)重建技術(shù)并

8、不能保證肌腱與骨牢固愈合,不能完全避免再撕脫的發(fā)生。因此,需要進一步尋找新的治療方法。
　　 在生物力學(xué)研究方面,臨床上早已發(fā)現(xiàn)適量的術(shù)后鍛煉可以促進肌肉、韌帶和肌腱等軟組織損傷的修復(fù)。許多以前的研究已經(jīng)評估了增加或減少應(yīng)力負荷對正常肌腱和韌帶及愈合過程中的肌腱和韌帶的作用效果。然而,依據(jù)目前的修復(fù)和康復(fù)治療原則,其效果往往低于預(yù)期而且可能導(dǎo)致再發(fā)損傷和繼發(fā)性不穩(wěn)定。因此,明確機械環(huán)境在肌腱附著點損傷愈合中的作用,將極大提高臨床

9、醫(yī)生進行正確術(shù)后康復(fù)治療的能力。
　　 實驗分三個部分進行觀察研究:
　　 (一)急性肩袖損傷早期修復(fù)過程不同強度應(yīng)力刺激的生物力學(xué)反應(yīng)。
　　 目的：探討不同強度應(yīng)力刺激在急性肩袖損傷后修復(fù)過程中的生物力學(xué)表現(xiàn)。
　　 方法：將岡上肌腱于大結(jié)節(jié)止點處橫斷后原位縫合(隧道法),建立兔岡上肌腱損傷模型。術(shù)后石膏繃帶制動1周后,進行CPM功能鍛煉,大強度訓(xùn)練組活動范圍為-60°～60°,小強度訓(xùn)練組活動范圍為

10、-15°～15°,術(shù)后第2周,隔天訓(xùn)練,10min/次；第3周開始每天訓(xùn)練,10min/次；第4周15min/次。對照組自由活動。于術(shù)后2、3、4周取材(每個時間點4只,雙側(cè)肩關(guān)節(jié)取材),分別比較岡上肌腱-骨界面的剛度和最大抗拉強度的變化。
　　 結(jié)果：對照組岡上肌腱的剛度為(20.28±2.22)N/mm,最大抗拉強度為(112.17±6.18)N。大強度岡上肌腱訓(xùn)練組剛度為(18.31±1.99)N/mm,最大抗拉強度為(9

11、9.74±2.10)N,斷裂點均在肌腱縫合處；小強度訓(xùn)練組岡上肌腱剛度為(22.35±1.97)N/mm,最大抗拉強度為(122.61±10.04)N,斷裂點均在肌腱縫合處。在各觀察時間點,小強度訓(xùn)練組的最大抗拉強度和剛度均明顯強對照組和大強度訓(xùn)練組(P<0.05)。
　　 結(jié)論：小強度應(yīng)力刺激在急性肩袖損傷早期修復(fù)中效果較佳,而大強度應(yīng)力刺激在急性肩袖損傷早期修復(fù)中起損傷作用。
　　 (二)急性肩袖損傷早期修復(fù)過程不同

12、強度應(yīng)力刺激的磁共振表現(xiàn)。
　　 目的：探討急性肩袖損傷早期修復(fù)過程不同強度應(yīng)力刺激的磁共振表現(xiàn)及差異性。
　　 方法：實驗動物的選取,手術(shù)處理及術(shù)后功能鍛煉同第一部分。于術(shù)后2、3、4周隨機選取(每個時間點4只,雙側(cè)肩關(guān)節(jié)取材),進行磁共振檢查。
　　 結(jié)果：正常的岡上肌腱在磁共振上顯示為邊緣平滑,在T2WI上呈帶狀均一低信號,由內(nèi)側(cè)向外側(cè)逐漸變細,止于大結(jié)節(jié)。當(dāng)岡上肌腱損傷,則出現(xiàn)肌腱外形欠光滑、肌腱-肌腹連

13、接處回縮、肌肉萎縮并伴有信號強度增加。自由活動組可見見肌腱內(nèi)高信號影逐漸減低,肌腱外形始終可見不光滑影,關(guān)節(jié)腔內(nèi)高信號影逐漸減低,CPM組肌腱信號內(nèi)可見局限性信號增高影逐漸減少,肌腱外形稍有不光滑影,關(guān)節(jié)腔內(nèi)信號增高影逐漸減低,其中相對而言小強度訓(xùn)練組肌腱信號最為均勻,外形光滑,未見明顯關(guān)節(jié)腔內(nèi)高信號影。
　　 結(jié)論：術(shù)后CPM機進行被動關(guān)節(jié)屈伸功能鍛煉,肩袖損傷部位愈合速度明顯優(yōu)于自由活動組,以小強度功能鍛煉效果最為明顯。磁共

14、振技術(shù)對顯示肩袖損傷術(shù)后愈合過程有很強的敏感性及準確性,對指導(dǎo)術(shù)后功能恢復(fù)和估計遠期效果都有著重要的指導(dǎo)意義。
　　 (三)急性肩袖損傷早期修復(fù)過程不同強度應(yīng)力刺激的X線及超聲表現(xiàn)。
　　 目的：探討急性肩袖損傷早期修復(fù)過程不同強度應(yīng)力刺激的X線及超聲表現(xiàn)及其差異性。
　　 方法：實驗動物的選取,手術(shù)處理及術(shù)后功能鍛煉同第一部分。于術(shù)后2、3、4周隨機選取(每個時間點4只,雙側(cè)肩關(guān)節(jié)取材),分別進行X線及超聲檢查

15、。
　　 結(jié)果：肩袖損傷X線表現(xiàn)為:(1)肩鎖關(guān)節(jié)退變、肩鎖關(guān)節(jié)骨刺；(2)肩峰下骨刺、肩峰下鈣化、肩峰凹形、鉤型肩峰；(3)盂肱關(guān)節(jié)退變；(4)肱骨大結(jié)節(jié)間溝過大、肱骨大結(jié)節(jié)不規(guī)則、囊性變、鈣化；(5)標(biāo)準前后位片上肩峰與肱骨頭間距小于7 mm結(jié)果發(fā)現(xiàn),與自由活動組相比,單一肩袖岡上肌撕裂者平均少出兩個X線陽性發(fā)現(xiàn),而兩CPM機運動組間未有明顯差別；正常情況下肩袖超聲檢查影像表現(xiàn):在三角肌和肱骨頭之間的一塊帶狀組織,在肩峰下被

16、骨組織強回聲遮擋,在肱骨大結(jié)節(jié)處消失,形如“鳥嘴”。生理狀態(tài)下,肩袖內(nèi)部回聲均勻,且強于三角肌的回聲；超聲結(jié)果顯示自由活動的對照組超聲多表現(xiàn)為肩袖肌源性均勻的回聲中間出現(xiàn)完全穿透全層的低回聲區(qū),而CPM機運動的2組肩袖肌源性均勻的回聲中間低回聲區(qū)都未穿透全層,但大強度組與小強度組在超聲表現(xiàn)上未見明顯差異。
　　 結(jié)論：術(shù)后給予CPM機進行被動關(guān)節(jié)屈伸功能鍛煉后,肩袖損傷部位愈合速度明顯優(yōu)于自由活動組,X線和超聲都能發(fā)現(xiàn)術(shù)后鍛煉損