指屈肌腱指段生物力学特点 屈肌腱

  [摘要]目的:通过指屈肌腱的牵拉及冲击实验,了解指屈肌腱弹性及脆性力学特点。方法:取新鲜人体标本8具,双手的示、中、环、小指各16指,分别采用牵拉及冲击实验方法进行肌腱弹性及脆性力学测试分析。结果:①在牵拉试验中,指屈肌腱中段为力学薄弱区;②在冲击试验中,快速冲击时,指段肌腱的强度小于指骨,表现为肌腱先受损断裂;在慢速冲击时,指段肌腱的强度大于指骨,表现为指骨先出现撕脱性骨折的损伤表现。结论:指屈肌腱在各种应力作用下,指屈肌腱除具有弹性特征外,具有一定的速度依赖性。其机械性能应负荷速度的不同而变化。
  [关键词]指屈肌腱;牵拉实验;冲击实验
  [中图分类号]R322.7 [文献标识码]A [文章编号]1674-4721(2009)05(b)-044-02
  
  指屈肌腱损伤是手外科临床中常见的外伤,损伤后治疗仍是手外科一大难题。目前损伤肌腱修复效果不够理想。造成这一现象的因素很多,如对指屈肌腱指段生物力学特性有充分地认识,并在临床上很好地应用,肌腱粘连或重新断裂的现象就会大为减少,而这方面的资料国内外不多㈣。本文旨在为手外科和解剖学提供理论和数据资料。
  
  1 材料与方法
  
  1.1牵拉实验
  1.1.1材料取正常国人新鲜尸体上肢标本16侧,男12侧,女4侧;年龄25~45岁。取示、中、环、小指各16指。在解剖后取出指屈肌腱指段,置于生理盐水溶液中立即置于电子万能实验机作牵拉实验。
  1.1.2仪器采用AG-10TA型,该机由计算机自动控制:具有自动控制载荷力和增加速度的功能。实验结束后计算机自动打印出实验各阶段的载荷、伸长、应力、应变等数据。
  1.1.3方法取示、中、环、小指的指屈肌腱指段各16个,测量试样的原始尺寸。将试样装夹在软组织实验夹具上,给以满量程1%的初载0.1N做为准长度测量的基础;然后利用读数显微镜测出其宽度和长度,用超声波测厚仪测量厚度。对所得数据进行信息化处理。
  
  1.2冲击实验
  1.2.1材料来源同拉伸实验的材料,取手标本16个。将各手的示、中、环、小指自掌指关节处截断,切除皮肤及皮下组织,完整地保留所有的腱性组织、韧带和关节囊。
  1.2.2仪器采用Amsle冲击试验机。该试验机为摆锤式冲击试验机。
  1.2.3方法将屈腱束置于强力收缩状态,使远侧指间关节处于屈曲位,并用钢丝将屈腱束固定于中节指骨的人造骨槽内,防止屈腱束来回滑动。将冲击点选在指端腹侧面,抬起摆锤对其冲击,记录每个标本断裂时的冲击力。
  
  
  2 结果
  
  2.1拉伸试验结果
  见表1。
  本组示、中、环、小指各16指64个标本,均产生了肌腱断裂,其中52个标本发生指段中部即示指13个,中指15个,环指14个,小指10个:12个标本发生在其他部位即示指3个,中指1个,环指2个,小指6个。
  本组示、中、环、小指各16指共64个标本。均产生了肌腱断裂和撕脱骨折,其中54个标本发生肌腱断裂即示指15个,中指13个,环指12个,小指14个;10个标本发生撕脱骨折即中指2个,环指5个,小指3个。表2说明,示、中、环、小指各组内的指间个体差异不明显,但各组间的差异较大。证实示、中、环、小指的冲击韧性存在差异。各组标本在冲击作用下的损伤方式比较相似,表现出良好的一致性。
  
  3 讨论
  
  指屈肌腱指段能承受一定的拉张负荷;若负荷导致损伤,根据牵拉速度和负荷量可决定损伤的程度和类型。表1表明指段具有弹力特性,并证明指段从延伸开始直至发生断裂时,其应力是逐步增大的。当作用于指段的负荷超出了生理极限,则可发生指段急性断裂。
  解剖测量显示,四组指段的中部均细而薄,其截面积较指段两端要小;本组示、中、环、小指各16指64个标本,均产生了肌腱断裂,其中52个标本发生指段中部。占81.25%;12个标本发生在其他部位,占18.75%。说明中部的应力随载荷加大而增加,指屈肌腱中段为强度薄弱区,当负荷加大到一定程度,肌腱中部最先达到弹性限度而出现损伤。
  本结果证实,肌腱在静荷下表现出良好的塑性,而在冲击作用下则呈脆性。所以快速冲击后所发生的指段断裂是受到弹力牵拉所致,慢速冲击而产生的撕脱性骨折是由于力的传导所致。本组示、中、环、小指各16指共64个标本,均产生了肌腱断裂和撕脱骨折,其中54个标本发生肌腱断裂,10个标本发生撕脱骨折,指段断裂占84.38%,撕脱骨折占15.63%。
  本结果证明,肌腱指段在负荷下,除表现有粘弹特性外,还表现出速度依赖性;其机械性能随负荷速度的不同而变化:在快速冲击实验时,4/5的标本表现为肌腱的薄弱性先出现肌腱断裂,而在慢速冲击实验时,肌腱附着处的骨质表现为相对薄弱性,先发生撕脱性骨折。

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