研究背景和目的肩袖亦称旋转袖,是覆盖于肩关节前、上、后方之肩胛下肌、冈上肌、冈下肌、小圆肌等肌腱组成的总称,与关节囊紧密相连,附着在肱骨上端形成袖筒状组织。肩袖上方为喙肩弓,其间有肩峰下滑囊相隔,正常的肩袖肌腱分为四层结构：肌腱、非钙化纤维软骨、钙化纤维软骨、骨。肩袖功能是在上臂外展过程中使肱骨头向关节盂方向拉紧,维持肱骨头与关节盂的正常支点。肩袖断裂将会减弱甚至丧失这一功能,而严重影响上肢外展功能。肩袖撕裂损伤是造成肩关节功能下降、疼痛常见的一种疾病,而且随着年龄的增长,肩袖损伤的发病率随之也增加,尽管目前外科治疗手段随着科技的发展得到了不断提高,但是肩袖修复的失败率依然处在20～90%不等,肩袖损伤目前临床上多采用关节镜下单排或者双排缝合,但是单纯的外科缝合技术的应用并未取得理想的疗效结果,因此亟需新型支架材料的研发,如Bioscaffold(生物支架)、PRP(富血小板基质)等一类可吸收或者不可吸收的支架材料,但是可吸收的生物支架材料所能承受强度还不是特别令人满意而不可吸收的支架材料由于生物兼容性的问题也饱受争议,支架材料的原料及工艺改进将会有助于研发出既能提供可靠地力学强度又具有良好的生物兼容性的新型支架；同时应该改进的还有肩袖损伤的缝合方式和手术方法,由于各种新型支架材料或是外科手段都需要从动物模型上验证后才能进一步改善利用在临床上,因此一个理想的肩袖损伤动物模型将有助于肩袖损伤修复的研究；目前肩袖损伤修复的动物模型有小鼠、羊、犬、猩猩等,但是小鼠由于体型较小,在制作动物模型的过程中由于肌腱分离及缝合的精细度要求较高,对于初级研究人员而言增加了肩袖修复过程中手术操作的难度；从解剖学的角度而言,猩猩的肩袖解剖结构是最接近人类的,而且猩猩能够直立行走,修复后的患肢可以有效避免负重,最能模拟人体肩袖损伤修复的过程,但是由于猩猩的价格及饲养的原因也并不能被广泛的应用,而其中犬类的体型及肩袖结构都较合适,因而肩袖损伤修复模型多采用犬类模型,虽然以往有过多篇关于应用比格犬建造肩袖损伤的动物模型,但是这些犬类肩袖损伤修复模型都没有提到使用外固定支架固定,没有予以制动处理,因此即使损伤的肩袖得到手术治疗但是由于负重等外界因素影响,从而可能会影响肩袖修复的效果,对于修复后的肩袖愈合有所不利,为更加准确的收集犬类肩袖损伤修复后的实验数据,我们提出犬类肩袖损伤修复制动模型,利用外固定支架将修复后的犬肢固定于屈曲约90度,从而避免患肢负重造成肩袖愈合不利,能够更加形象的模拟正常肩袖损伤修复术后的恢复情况。在完成犬类肩袖损伤修复制动模型的基础上,我们提出使用比格犬自体半腱肌扩张部作为增强修补膜片进行修补术,自体半腱肌扩张部不仅可以提供一个类似于生物支架的支撑结构，同时自体半腱肌的应用还可以有效的避免生物兼容性问题,因此,我们在犬类肩袖损伤修复制模型的基础上研究自体半腱肌扩张部修复肩袖损伤的可行性。研究方法1.犬类肩袖损伤修复制动模型的建立麻醉：首先使用速眠新2号0.08～0.10 mg/kg通过比格犬臀部肌肉注射,必要时配合观察动物麻醉反应调整剂量。待动物四肢无力、无法行走时,再将丙泊酚注射液以0.1ml/kg的剂量推注入后肢小隐静脉麻醉。消毒备皮：待实验用的比格犬完全麻醉后再将实验犬均以右侧卧位放置在手术台上,四肢捆绑于手术台边上的固定栓上,以防止手术过程中实验犬苏醒造成损伤,之后以左侧肩关节大结节处为中心用剃毛器备皮约10cm*10cm范围,再用碘伏无菌消毒、铺单。肩袖处理：取左侧肱骨大结节的正中切口,测量长约3-5cm,钝性分离皮下、结缔组织层,牵开肱二头肌,充分暴露肱骨大结节-冈下肌腱连接部。用尖刀片在止点处游离冈下肌腱；精细修剪冈下肌腱末端。然后在肱骨大结节上清理残余的冈下肌腱末端,对肱骨大结节的冈下肌止点骨皮质层进行去表面皮质化处理,再用lmm的克氏针在肱骨大结节上打2个骨孔。用爱惜邦缝合线,以Mason-Allen缝合法经骨隧道重建冈下肌止点,冲洗手术切口无活动性出血后,用不可吸收线依次关闭皮下组织层及皮肤,适当加压包扎创口,用手术刀片于肱骨干及尺骨敢中段合适位置行两处长约4cm纵行切口,再用止血钳钝性分离肌肉组织,探查到肱骨及尺骨位置后,用电钻于肱骨干及尺骨干中段合适位置各钻入两枚粗细合适的外固定针,确认外固定针穿透两层皮质骨固定稳定之后,再安装外固定架及连接杆后用扳手拧紧螺丝,确认外固定支架牢固。2.犬类自体半腱肌扩张部修复肩袖损伤的研究首先用速眠新2号0.08～0.10 mg/kg通过比格犬臀部肌肉注射,必要时配合观察动物麻醉反应调整剂量,待动物四肢无力、无法行走时,再将丙泊酚注射液以0.1 ml/kg的剂量推注入后肢小隐静脉麻醉,待比格犬完全麻醉,后将麻醉后的比格犬以右侧卧位放置在手术架上,并用绷带将比格犬四肢及嘴部捆扎以防术中比格犬苏醒造成损伤,之后用剃毛器备皮左侧肩关节需手术区域,再无菌消毒、铺单处理。取左侧肱骨大结节为中心的正中切口,测量长约3-5cm,钝性分离皮下、结缔组织层,牵开肱二头肌,充分暴露肱骨大结节-冈下肌腱连接部。用尖刀片在止点处游离冈下肌腱；精细修剪冈下肌腱末端。然后在肱骨大结节上清理残余的冈下肌腱末端,对肱骨大结节的冈下肌止点骨皮质层进行去表面皮质化处理,直至出现血液从松质骨中渗出,再用1mm的克氏针在肱骨大结节原冈下肌止点出钻出2个骨孔。用爱惜邦不可吸收缝合线,以Mason-Allen缝合法经骨隧道重建冈下肌止点。用组织剪于离断冈下肌肌腱末端5mm处剪断模拟退缩型肩袖损伤,取自体半腱肌扩张部覆盖于肩袖损伤处模拟半腱肌修补退缩型肩袖损伤组。所有比格犬均用外固定架于尺骨干和肱骨干上钻孔固定肘关节于屈曲位6周,冲洗手术切口后,用不可吸收线依次关闭皮下组织层及皮肤,适当加压包扎创口。术后即刻至术后3天,臀部肌注注射用青霉素80万单位预防感染3.大致形态观察所有实验犬观察6周后在麻醉下于腿部静脉行空气栓塞处死,采集所有修补后的肩关节,并且剔除多余的肌肉及骨骼组织,制作成冈下肌-肱骨复合体,肉眼下观察冈下肌肌腱止点处肌腱愈合及走形情况,鉴定各组比格犬冈下肌肌腱的愈合及生长情况。4.生物力学检测所有实验犬观察6周后在麻醉下于腿部静脉行空气栓塞处死,采集所有修补后的肩关节,并且剔除多余的肌肉及骨骼组织,制作成冈下肌-肱骨复合体,再放置于生物力学测试仪器中设置合适的程序行生物力学测试,主要为循环负荷测试和极限负荷测试,以鉴定各组比格犬冈下肌肌腱愈合后所产生的生物力学强度。5.组织学检测同时取修复后的冈下肌-肱骨复合体中冈下肌肌腱止点处组织,制作成蜡片后行Masson染色,以便于观察各组比格犬中冈下肌肌腱细胞增殖和排列情况。结果1.大体形态观察使用半腱肌修补组中冈下肌肌腱虽然肌腱走形已经畸形并且覆盖有白色疤痕组织,但其大致走向及肌腱纹理仍然可以观察到(图7)；普通肩袖损伤组中冈下肌肌腱末端疤痕组织明显多于正常的肌腱组织(图8)；在退缩型肩袖损伤组中冈下肌肌腱末端未见明显肌腱组织,用镊子轻轻拨开周围疤痕组织仍未见明显肌腱成分(图9)。2.生物力学测试将各组肩袖样本肌肉端置于干冰盒内,肌腱止点处于常温中,待肌肉部分凝固成块状后放置于生物力学测试机上,标本固定后加载3N前负荷,调整负荷为8N-50N,固定往复位移lmm,频率0.25Hz循环牵拉40周。然后以1mm/s的前进位移牵拉冈上肌腱至拉断(图10、11、12),记录生物力学测试过程中各组肌腱组织所能承受的最终负荷,结果显示在同样是退缩型肩袖损伤组中运用于自体半腱肌扩张部修补组所能承受的最终负荷要优于没有运用自体半腱肌扩张部修补组。3. Masson染色结果所有实验犬冈下肌肌腱止点处Masson染色结果显示(放大20倍),普通肩袖损伤组(图13)肌腱纤维排布大致正常；退缩型肩袖损伤组(图14)肌腱纤维排布较为紊乱,并且肌腱细胞数目明显要低于前组；半腱肌修补组(图15)染色结果显示不仅肌腱纤维排布整齐而且细胞数目也比退缩型肩袖损伤组要多。结论1.利用外固定支架固定修复后的犬类肩关节可以有效的避免影响肩袖修复的外界因素,接近较为理想的动物模型,为以后各种肩袖修复材料和外科手段收集更为准确的实验数据。2.在此动物模型的基础上使用自体半腱肌扩张部修补研究发现使用自体半腱肌扩张部能促进腱-骨愈合达到可靠的生物力学强度。3.在此动物模型的基础上使用自体半腱肌扩张部修补研究发现使用自体半腱肌扩张部能能有效促进肌腱细胞增值。