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目的肌腱损伤是一种临床上常见的损伤类型。由于肌腱细胞被纵向排列的胶原纤维束包围,因此肌腱具有较强的拉伸强度。然而,肌腱组织的血管比例较少,因此损伤后不利于组织的修复和再生。肌腱在愈合过程中给予伸直位固定虽然最大可能地减少了肌腱再断裂的机会,但会造成关节僵硬等并发症,不利于后期的功能锻炼。本课题组前期研究通过测量功能位外固定及传统伸直位固定后相关生物力学指标,证明功能位固定生物力学特性优于传统伸直位固定。但是功能位固定下肌腱断端所受力的强度及随时间变化规律仍不清楚,国内外也未见相关报道。近年来,肌腱的离体和在体实验是肌腱领域的热点,二者的区别在于离体实验需要神经、肌肉及体内生物环境的支持。本实验运用Salmons环扣式传感器对兔在体肌腱的生物力学进行测试,通过早期对肌腱张力变化的监测为肌腱损伤评估提供实验依据。本课题将通过测量功能位固定下在体肌腱断端早期张力的变化及兔跟腱在愈合过程中相关生长因子基因表达的变化,进一步探讨功能位固定的可行性。方法将100只体重2-2.5 kg的成年雄性新西兰白兔按照完全随机的方法分为4组,分别标记为A组、B组、C组和D组,A、B组各30只,C、D组各20只。拟对A组30只兔子的右下肢实施“跟腱急性断裂造模+跟腱断裂修复+Salmons传感器植入手术”,术后功能位固定兔的踝关节。拟对B组30只兔子的右下肢实施“跟腱急性断裂造模+跟腱断裂修复+Salmons传感器植入手术”,术后伸直位固定兔的踝关节。拟对C组和D组40只兔子的右下肢实施“跟腱Salmons传感器植入手术”,术后分别以功能位和伸直位固定兔的踝关节。本实验选取的传感器植入的第5min、30min、2h、8h、24h、48h、2周A、B、C、D组各随机选取的5只兔子测量跟腱(或跟腱断端)的张力峰值,于术后7、14、21、28天A、B组各随机选取5只兔子检测跟腱在愈合过程中相关生长因子基因表达情况,探讨兔跟腱急性断裂术后肌腱愈合过程中早期给予一定的应力刺激后损伤肌腱的生物力学特征。结果1、在术后5min、30min、2h、8h时,四组兔跟腱的张力峰值差异均具有统计学意义(P<0.05),A组的张力峰值最高,C组次之,D组最差;24h、48h、2周时的张力峰值四组无明显差异(P>0.05)。2、在术后7、14天,A组的I型胶原蛋白、III型胶原蛋白、IGF-1基因表达水平均高于B组(P<0.05);在术后21、28天,A组和B组的I型胶原蛋白逐渐升高并替代III型胶原蛋白,A组的III型胶原蛋白、IGF-1基因表达水平有不同程度的下降,但仍高于B组(P<0.05)。结论1、兔跟腱急性断裂修复后早期功能位固定更有利于生物力学特性的提高,证明术后跟腱在功能位固定下是可行的,使功能位外固定推广临床提供更多的理论依据。2、功能位固定组各时间点相关生长因子基因表达水平均高于伸直位固定组,表明早期通过功能位固定是促进跟腱愈合的有利因素。