半月板缝合修复对半月板愈合影响的实验研究
作者：张伟佳 王予彬 章亚东 张轶超 王晓虹 常国友
单位：张伟佳(解放军第304医院，全军骨科中心，北京，100037)；王予彬(解放军第304医院，全军骨科中心，北京，100037)；章亚东(解放军第304医院，全军骨科中心，北京，100037)；张轶超(解放军第304医院，全军骨科中心，北京，100037)；王晓虹(解放军第304医院，全军骨科中心，北京，100037)；常国友(解放军第304医院，全军骨科中心，北京，100037)
关键词：半月板；损伤；缝合；实验研究
中国修复重建外科杂志000205 摘 要：目的 探讨半月板损伤缝合对其愈合过程的影响及半月板愈合时间和方式。方法 将40只健康大耳白兔半月板边缘做纵行损伤模型，采用缝合与不缝合两种方法，定期取标本进行病理学检查。结果 半月板缝合术后，半月板逐渐愈合，术后6周，半月板完全愈合。愈合方式以纤维细胞填充为主，并可见少数纤维软骨细胞。不缝合组半月板裂口持续存在，其裂缘表面形成一层类上皮样细胞，将创缘封闭。结论 早期缝合损伤的半月板能够使半月板创缘对合，保证其愈合过程正常进行。实验研究为临床推广半月板缝合手术提供了重要的实验依据。
, http://www.100md.com
EXPERIMENTAL STUDY OF EFFECT OF
MENISCUS SUTURE ON MENISCUS HEALING
ZHANG Wei-jia WANG Yu-bin ZHANG Ya-dong et al.
(Center of Orthopedic Surgery, the 304th Hospital of PLA. Beijing, P. R. China 100037)
Abstract：Objective To investigate the effect of meniscus suture on meniscus healing which included healing time and healing pattern. Methods Fourty healthy rabbits were adopted in this study. The model of meniscus injury was made by a longitudinal incision at the medial meniscus of the left knee. The rabbits were divided into two groups, the experimental group was treated by meniscus suture and the control group was unsutured. After operation, the meniscus samples were collected periodically and observed by gross, light and electronic microscope to analysis the meniscus healing. Results The injuried meniscus was healed gradually and completely at the sixth week in the experimental groups. More fibroblasts and less fibrocartilage cells could be observed in the healed meniscus. Oppositely, there was no meniscus healing in the control group and the edge of injuried meniscus was sealed by epithelioid cells. Conclusion The meniscus suture can accelerate the healing process of meniscus injury. Besides, early suture make the injuried meniscus correctly positioned to ensure the normal healing process.
, 百拇医药
Key words：Meniscus Injury Suture Experimental study▲
近年来，在半月板生物力学方面的研究表明，半月板具有润滑关节、传递负荷、吸收震荡和维持关节稳定等重要功能。半月板切除将导致关节不稳定和载荷传递紊乱以致膝关节骨性关节炎的发生[1]。如何保存已损伤的半月板，防止这些并发症已引起临床界的重视。随着关节镜技术的发展，关节镜下手术修复损伤的半月板逐渐成为主要的治疗手段，临床上取得了良好的效果[2～4]。但对缝合后半月板的愈合形式及愈合时间尚存在争议。我们通过动物实验对新鲜半月板损伤采用缝合与不缝合两种方法，对其愈合时间及愈合方式进行比较研究，为临床关节镜下解剖修复损伤的半月板及术后康复训练计划的设计提供实验依据。
1 材料与方法
1.1 动物
, 百拇医药
选择健康大耳白兔40只，雌雄不限，体重2.5～3.5 kg，月龄3～4个月。随机分成两组，每组20只兔。实验组行5/0单丝线缝合，对照组不缝合。术后单笼颗粒饲料喂养，自由进食。
1.2 手术
麻醉用15%复方噻胺酮0.1 ml/kg体重肌注。无菌操作，取左膝髌韧带内侧直切口，长4 cm，由髌骨下缘沿髌韧带腱膜扩张部切开腱膜，显露关节囊，可见一束与髌韧带平行的血管，在该血管与髌韧带内缘之间，关节囊股骨附着处横行切开关节囊，显露内侧半月板。用镰状手术刀在半月板与滑膜连接处内侧0.5 mm处沿半月板长轴纵行切开半月板全层，切口长5 mm，保持与前、后角等距离。实验组用5/0单丝缝线缝合。缝合方法：由关节囊外穿入，经半月板裂口返折穿出关节囊外，行囊外结扎固定。每个半月板切口缝合2针，使切口完全对合。对照组切开半月板后不缝合。两组动物关节腔冲洗后放置庆大霉素2万U，用5/0缝线缝合关节囊、滑膜层、纤维层、皮下及皮肤。全部手术均由同一组人员实施。术后实验动物单笼饲养，术肢不予固定。
, 百拇医药
1.3 病理学检查
术后2、4和6周分别处死动物4只，行手术关节大体观察及半月板病理学检查。半月板标本用10%福尔马林液固定3天，常规切片，HE染色，光镜检查。电镜标本用3%戊二醛固定4小时，Epon-812包埋、聚合。切片厚度4 μm，醋酸铀、枸橼酸铅染色，透射电镜下观察。
2 结果
2.1 一般情况
本组4只兔发生切口感染，关节肿胀，形成窦道，其中实验组1只，对照组3只。
2.2 大体观察
实验组术后2周，半月板切口对合良好；术后6周半月板切口愈合，呈一条线形略发白的痕迹。对照组术后2周，半月板伤缘回缩，切口裂开，半月板轻度变形；术后6周裂口仍清晰可见。实验过程中两组动物关节软骨均未见明显磨损，关节液在2周时增多、略混浊，对照组关节滑膜炎性反应比较明显，表现为半月板裂口周围滑膜充血、增生，术后4周炎性反应减轻，但仍有轻度滑膜增生。
, 百拇医药
2.3 光镜
实验组术后2周，靠近滑膜侧细胞数量明显增多，胞体较大，为幼稚成纤维细胞，细胞由伤缘向切口方向突起；4周时切口有部分纤维连接，排列紊乱，成纤维细胞趋于成熟，数量减少，仍见散在的幼稚细胞；6周时切口完全由成熟纤维组织连接，纤维增粗，排列整齐成束状，与周围正常组织交织在一起(图1)，偶可见少数纤维软骨细胞。对照组术后2周，半月板切口整齐，间隙增大，细胞数量无明显增多；4周时切口边缘形成一单层细胞，呈圆形或椭圆形，排列欠规则，伤缘回缩，切口无纤维连接现象；6周时切口边缘单层细胞排列整齐(图2)。
2.4 透射电镜
实验组术后2周，成纤维细胞代谢活跃，周围形成大量胶原纤维，随着时间延长，有少数成纤维细胞逐渐向纤维软骨细胞演变，细胞内质网和高尔基复合体丰富，胞膜形成棘状突起(图3)；6周时成纤维细胞中可见少数细胞具有成熟纤维软骨细胞的形态。对照组主要在切口边缘形成类上皮细胞。伤缘间无组织学连接。
, 百拇医药
图1 实验组术后6周，半月板伤口由纤维细胞填充，完全愈合(HE ×100)
Fig.1 Six weeks after operation, the incision in the experimental group was full of fibrocytes and the injuried mensicus was completely healed(HE ×100)
图2 对照组术后6周，半月板伤缘有单层细胞覆盖，妨碍愈合(HE ×100)
Fig. 2 Six weeks after operation, the incision in the control group was sealed by epithelioid cells which hampered the healing process(HE ×100)
, 百拇医药
图3 实验组术后4周，半月板伤口内偶见胞膜呈棘状突起的纤维软骨细胞(透射电镜 ×600)
Fig. 3 Four weeks after operation, fibrocartilage cells could be observed accidentally in the incision of sutured meniscus in the experimental group(TEM ×600)
3 讨论
3.1 半月板缝合的临床意义
膝关节半月板具有传导负荷，吸收膝关节冲击震荡，使滑液均匀分布至关节表面，以营养和润滑关节软骨的作用[2、3]。因此，修复损伤的半月板，对维持膝关节正常生理功能有重要临床意义。
缝合损伤的半月板能否促进其愈合，目前尚有争议。Veth等[5]认为缝合不能促进半月板的愈合。Miller等[6]通过动物实验证明，缝合后半月板愈合率明显高于不缝合者。Hamberg和Hendler等[7、8]对边缘型半月板损伤采用切开或关节镜下直视缝合修复也取得良好效果。我们的实验观察到，在膝关节无外固定的条件下，实验组半月板愈合效果明显优于对照组。缝合术后，透射电镜还可见到少数成纤维细胞向纤维软骨细胞演变的现象(图3)。而对照组半月板裂口持续存在，在正常生理负荷情况下，半月板裂缘生成一单层细胞(类上皮样细胞)将创缘封闭，阻碍了愈合过程(图2)。同时，裂伤的半月板刺激周围滑膜，引起滑膜炎症。
, 百拇医药
3.2 半月板缝合后愈合机制
近年的研究表明，半月板并非完全惰性的组织。Chadially曾在半月板裂伤口附近发现了代表修复或塑形现象的成纤维细胞。其后的许多动物实验也证实，半月板修复过程中可见成纤维细胞向纤维软骨细胞演变的表现。我们在实验中观察到：①半月板缝合后，闭合了裂伤间隙，明显缩短了组织愈合的生长距离，有利于半月板愈合。而未缝合者，半月板受到股骨髁及胫骨平台的挤压，使裂口分离，妨碍了半月板的愈合。②半月板损伤愈合组织主要来源于滑膜、关节液及纤维软骨内的成纤维细胞，成纤维细胞少数还可能演变为纤维软骨细胞。另外，也可能有部分软骨细胞在创伤应激刺激下分裂繁殖，参与了损伤的修复过程[6、7]。③缝合后6周，裂口由纤维组织修复，并有少量纤维软骨细胞生成，半月板裂伤缘达到组织学上的完全修复。表明临床上关节镜下缝合半月板后6周逐渐恢复膝关节正常生理负荷是可行的[9、10]。
参考文献：
, http://www.100md.com
[1]Johnson RJ, Kettelkamp DB, Willian C, et al. Factors affecting late results after meniscectomy. J Bone Joint Surg(Am), 1974; 56:599
[2]王予彬，张伟佳，王惠芳，等.特制长缝合针、系列套管关节镜下半月板缝合术.解放军医学杂志，1997；22(2)：113
[3]王予彬，王惠芳.美国关节修复重建外科的新进展.中国修复重建外科杂志，1996；10(4)：255
[4]蔡 刚，王予彬.半月板解剖修复临床研究的进展.解放军医学杂志，1997；22(2)：153
[5]Veth RPH, Denheeten GJ, Jansen HWB, et al. Repair of the meniscus:An experimental investigation in rabbits. Clin Orthop, 1983; 175:258
, 百拇医药
[6]Miller MD, Ritchie JR, Royster RM,et al. Meniscal repair: An experimental study in the goat. Am J Sorts Med, 1994; 2:164
[7]Hamberg D, Gillquist J, Lysholm J. Suture of new and old peripheral meniscus tears. J Bone Joint Surg(Am), 1983; 65:193
[8]Hendler RC. Arthroscopic meniscal repair. Clin Orthop, 1984; 190:163
[9]王惠芳，王予彬，谭晓微，等.关节镜下半月板缝合术后康复计划的设计与临床初步应用.中华物理医学杂志，1997；19(2)：83
[10]王惠芳，王予彬.美国关节损伤康复近况.中华物理医学杂志，1997；19(1)：56
收稿日期：1998-12-15, 百拇医药
单位：张伟佳(解放军第304医院，全军骨科中心，北京，100037)；王予彬(解放军第304医院，全军骨科中心，北京，100037)；章亚东(解放军第304医院，全军骨科中心，北京，100037)；张轶超(解放军第304医院，全军骨科中心，北京，100037)；王晓虹(解放军第304医院，全军骨科中心，北京，100037)；常国友(解放军第304医院，全军骨科中心，北京，100037)
关键词：半月板；损伤；缝合；实验研究
中国修复重建外科杂志000205 摘 要：目的 探讨半月板损伤缝合对其愈合过程的影响及半月板愈合时间和方式。方法 将40只健康大耳白兔半月板边缘做纵行损伤模型，采用缝合与不缝合两种方法，定期取标本进行病理学检查。结果 半月板缝合术后，半月板逐渐愈合，术后6周，半月板完全愈合。愈合方式以纤维细胞填充为主，并可见少数纤维软骨细胞。不缝合组半月板裂口持续存在，其裂缘表面形成一层类上皮样细胞，将创缘封闭。结论 早期缝合损伤的半月板能够使半月板创缘对合，保证其愈合过程正常进行。实验研究为临床推广半月板缝合手术提供了重要的实验依据。
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EXPERIMENTAL STUDY OF EFFECT OF
MENISCUS SUTURE ON MENISCUS HEALING
ZHANG Wei-jia WANG Yu-bin ZHANG Ya-dong et al.
(Center of Orthopedic Surgery, the 304th Hospital of PLA. Beijing, P. R. China 100037)
Abstract：Objective To investigate the effect of meniscus suture on meniscus healing which included healing time and healing pattern. Methods Fourty healthy rabbits were adopted in this study. The model of meniscus injury was made by a longitudinal incision at the medial meniscus of the left knee. The rabbits were divided into two groups, the experimental group was treated by meniscus suture and the control group was unsutured. After operation, the meniscus samples were collected periodically and observed by gross, light and electronic microscope to analysis the meniscus healing. Results The injuried meniscus was healed gradually and completely at the sixth week in the experimental groups. More fibroblasts and less fibrocartilage cells could be observed in the healed meniscus. Oppositely, there was no meniscus healing in the control group and the edge of injuried meniscus was sealed by epithelioid cells. Conclusion The meniscus suture can accelerate the healing process of meniscus injury. Besides, early suture make the injuried meniscus correctly positioned to ensure the normal healing process.
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Key words：Meniscus Injury Suture Experimental study▲
近年来，在半月板生物力学方面的研究表明，半月板具有润滑关节、传递负荷、吸收震荡和维持关节稳定等重要功能。半月板切除将导致关节不稳定和载荷传递紊乱以致膝关节骨性关节炎的发生[1]。如何保存已损伤的半月板，防止这些并发症已引起临床界的重视。随着关节镜技术的发展，关节镜下手术修复损伤的半月板逐渐成为主要的治疗手段，临床上取得了良好的效果[2～4]。但对缝合后半月板的愈合形式及愈合时间尚存在争议。我们通过动物实验对新鲜半月板损伤采用缝合与不缝合两种方法，对其愈合时间及愈合方式进行比较研究，为临床关节镜下解剖修复损伤的半月板及术后康复训练计划的设计提供实验依据。
1 材料与方法
1.1 动物
, 百拇医药
选择健康大耳白兔40只，雌雄不限，体重2.5～3.5 kg，月龄3～4个月。随机分成两组，每组20只兔。实验组行5/0单丝线缝合，对照组不缝合。术后单笼颗粒饲料喂养，自由进食。
1.2 手术
麻醉用15%复方噻胺酮0.1 ml/kg体重肌注。无菌操作，取左膝髌韧带内侧直切口，长4 cm，由髌骨下缘沿髌韧带腱膜扩张部切开腱膜，显露关节囊，可见一束与髌韧带平行的血管，在该血管与髌韧带内缘之间，关节囊股骨附着处横行切开关节囊，显露内侧半月板。用镰状手术刀在半月板与滑膜连接处内侧0.5 mm处沿半月板长轴纵行切开半月板全层，切口长5 mm，保持与前、后角等距离。实验组用5/0单丝缝线缝合。缝合方法：由关节囊外穿入，经半月板裂口返折穿出关节囊外，行囊外结扎固定。每个半月板切口缝合2针，使切口完全对合。对照组切开半月板后不缝合。两组动物关节腔冲洗后放置庆大霉素2万U，用5/0缝线缝合关节囊、滑膜层、纤维层、皮下及皮肤。全部手术均由同一组人员实施。术后实验动物单笼饲养，术肢不予固定。
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1.3 病理学检查
术后2、4和6周分别处死动物4只，行手术关节大体观察及半月板病理学检查。半月板标本用10%福尔马林液固定3天，常规切片，HE染色，光镜检查。电镜标本用3%戊二醛固定4小时，Epon-812包埋、聚合。切片厚度4 μm，醋酸铀、枸橼酸铅染色，透射电镜下观察。
2 结果
2.1 一般情况
本组4只兔发生切口感染，关节肿胀，形成窦道，其中实验组1只，对照组3只。
2.2 大体观察
实验组术后2周，半月板切口对合良好；术后6周半月板切口愈合，呈一条线形略发白的痕迹。对照组术后2周，半月板伤缘回缩，切口裂开，半月板轻度变形；术后6周裂口仍清晰可见。实验过程中两组动物关节软骨均未见明显磨损，关节液在2周时增多、略混浊，对照组关节滑膜炎性反应比较明显，表现为半月板裂口周围滑膜充血、增生，术后4周炎性反应减轻，但仍有轻度滑膜增生。
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2.3 光镜
实验组术后2周，靠近滑膜侧细胞数量明显增多，胞体较大，为幼稚成纤维细胞，细胞由伤缘向切口方向突起；4周时切口有部分纤维连接，排列紊乱，成纤维细胞趋于成熟，数量减少，仍见散在的幼稚细胞；6周时切口完全由成熟纤维组织连接，纤维增粗，排列整齐成束状，与周围正常组织交织在一起(图1)，偶可见少数纤维软骨细胞。对照组术后2周，半月板切口整齐，间隙增大，细胞数量无明显增多；4周时切口边缘形成一单层细胞，呈圆形或椭圆形，排列欠规则，伤缘回缩，切口无纤维连接现象；6周时切口边缘单层细胞排列整齐(图2)。
2.4 透射电镜
实验组术后2周，成纤维细胞代谢活跃，周围形成大量胶原纤维，随着时间延长，有少数成纤维细胞逐渐向纤维软骨细胞演变，细胞内质网和高尔基复合体丰富，胞膜形成棘状突起(图3)；6周时成纤维细胞中可见少数细胞具有成熟纤维软骨细胞的形态。对照组主要在切口边缘形成类上皮细胞。伤缘间无组织学连接。
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图1 实验组术后6周，半月板伤口由纤维细胞填充，完全愈合(HE ×100)
Fig.1 Six weeks after operation, the incision in the experimental group was full of fibrocytes and the injuried mensicus was completely healed(HE ×100)
图2 对照组术后6周，半月板伤缘有单层细胞覆盖，妨碍愈合(HE ×100)
Fig. 2 Six weeks after operation, the incision in the control group was sealed by epithelioid cells which hampered the healing process(HE ×100)
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图3 实验组术后4周，半月板伤口内偶见胞膜呈棘状突起的纤维软骨细胞(透射电镜 ×600)
Fig. 3 Four weeks after operation, fibrocartilage cells could be observed accidentally in the incision of sutured meniscus in the experimental group(TEM ×600)
3 讨论
3.1 半月板缝合的临床意义
膝关节半月板具有传导负荷，吸收膝关节冲击震荡，使滑液均匀分布至关节表面，以营养和润滑关节软骨的作用[2、3]。因此，修复损伤的半月板，对维持膝关节正常生理功能有重要临床意义。
缝合损伤的半月板能否促进其愈合，目前尚有争议。Veth等[5]认为缝合不能促进半月板的愈合。Miller等[6]通过动物实验证明，缝合后半月板愈合率明显高于不缝合者。Hamberg和Hendler等[7、8]对边缘型半月板损伤采用切开或关节镜下直视缝合修复也取得良好效果。我们的实验观察到，在膝关节无外固定的条件下，实验组半月板愈合效果明显优于对照组。缝合术后，透射电镜还可见到少数成纤维细胞向纤维软骨细胞演变的现象(图3)。而对照组半月板裂口持续存在，在正常生理负荷情况下，半月板裂缘生成一单层细胞(类上皮样细胞)将创缘封闭，阻碍了愈合过程(图2)。同时，裂伤的半月板刺激周围滑膜，引起滑膜炎症。
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3.2 半月板缝合后愈合机制
近年的研究表明，半月板并非完全惰性的组织。Chadially曾在半月板裂伤口附近发现了代表修复或塑形现象的成纤维细胞。其后的许多动物实验也证实，半月板修复过程中可见成纤维细胞向纤维软骨细胞演变的表现。我们在实验中观察到：①半月板缝合后，闭合了裂伤间隙，明显缩短了组织愈合的生长距离，有利于半月板愈合。而未缝合者，半月板受到股骨髁及胫骨平台的挤压，使裂口分离，妨碍了半月板的愈合。②半月板损伤愈合组织主要来源于滑膜、关节液及纤维软骨内的成纤维细胞，成纤维细胞少数还可能演变为纤维软骨细胞。另外，也可能有部分软骨细胞在创伤应激刺激下分裂繁殖，参与了损伤的修复过程[6、7]。③缝合后6周，裂口由纤维组织修复，并有少量纤维软骨细胞生成，半月板裂伤缘达到组织学上的完全修复。表明临床上关节镜下缝合半月板后6周逐渐恢复膝关节正常生理负荷是可行的[9、10]。
参考文献：
, http://www.100md.com
[1]Johnson RJ, Kettelkamp DB, Willian C, et al. Factors affecting late results after meniscectomy. J Bone Joint Surg(Am), 1974; 56:599
[2]王予彬，张伟佳，王惠芳，等.特制长缝合针、系列套管关节镜下半月板缝合术.解放军医学杂志，1997；22(2)：113
[3]王予彬，王惠芳.美国关节修复重建外科的新进展.中国修复重建外科杂志，1996；10(4)：255
[4]蔡 刚，王予彬.半月板解剖修复临床研究的进展.解放军医学杂志，1997；22(2)：153
[5]Veth RPH, Denheeten GJ, Jansen HWB, et al. Repair of the meniscus:An experimental investigation in rabbits. Clin Orthop, 1983; 175:258
, 百拇医药
[6]Miller MD, Ritchie JR, Royster RM,et al. Meniscal repair: An experimental study in the goat. Am J Sorts Med, 1994; 2:164
[7]Hamberg D, Gillquist J, Lysholm J. Suture of new and old peripheral meniscus tears. J Bone Joint Surg(Am), 1983; 65:193
[8]Hendler RC. Arthroscopic meniscal repair. Clin Orthop, 1984; 190:163
[9]王惠芳，王予彬，谭晓微，等.关节镜下半月板缝合术后康复计划的设计与临床初步应用.中华物理医学杂志，1997；19(2)：83
[10]王惠芳，王予彬.美国关节损伤康复近况.中华物理医学杂志，1997；19(1)：56
收稿日期：1998-12-15, 百拇医药