Kết quả nghiên cứu xác định độ cứng chắc và sức bền của mảnh ghép gân hamstring của người Việt Nam tại vị trí cố định trong đường hầm xương chày bò

TẠP CHÍ Y - DƯỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 8-2014<br /> <br /> KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH ĐỘ CỨNG CHẮC VÀ<br /> SỨC BỀN CỦA MẢNH GHÉP GÂN HAMSTRING<br /> CỦA NGƢỜI VIỆT NAM TẠI VỊ TRÍ CỐ ĐỊNH<br /> TRONG ĐƢỜNG HẦM XƢƠNG CHÀY BÒ<br /> Đặng Hoàng Anh* và CS<br /> TÓM TẮT<br /> Nghiên cứu xác định độ cứng chắc và sức bền của 20 mảnh ghép gân bán gân và gân cơ<br /> thon của người Việt Nam được cố định bằng vít chèn titan trong đường hầm xương chày bò cái<br /> 1,5 - 2 năm tuổi. Kết quả: lực làm đứt hoặc nhổ mảnh ghép tại vị trí cố định trung bình 509 N,<br /> độ cứng chắc trung bình tại vị trí cố định 37,7 N/mm. Kết quả này giúp phẫu thuật viên có cơ sở<br /> để hướng dẫn người bệnh tập phục hồi chức năng sau phẫu thuật tái tạo dây chằng chéo trước<br /> (DCCT) với những động tác phù hợp và ít ảnh hưởng đến dây chằng mới.<br /> * Từ khóa: Mảnh ghép gân Hamstring; Độ cứng chắc; Sức bền; Đường hầm xương chày bò.<br /> <br /> OUTCOMES OF THE RESEARCH ON ESTABLISHMENT OF THE<br /> STIFFNESS AND STRENGTH OF THE HAMSTRING TENDON<br /> GRAFT OF THE VIETNAMESE AT FIXED PLACE IN THE<br /> TUNNEL OF THE TIBIA OF BOVINE<br /> SUMMARY<br /> Research the stiffness and strength of twenty hamstring tendon grafts of the Vietnamese,<br /> which were fixed by the interference titan screw in tunnel of the tibia of bovine from about 1.5 to<br /> 2 years old. The results: in fixed place, the graft provides 509 N of strength and 37.7 N/mm of<br /> stiffness. This result helps the surgeons to have rehabilitations and guide patients after their<br /> anterior cruciate ligament reconstruction with the movement agreeable and little effect on new graft.<br /> * Key words: Hamstring tendon graft; Stiffness; Strength; The tunnel of the tibia of bovine.<br /> <br /> ĐẶT VẤN ĐỀ<br /> Đứt DCCT là thương tổn thường gặp,<br /> làm cho khớp gối mất vững. Hậu quả có<br /> thể gây rách sụn chêm và sụn khớp. Để<br /> phục hồi lại độ vững chắc của khớp và<br /> tránh những biến chứng trên, việc phẫu<br /> thuật phục hồi lại dây chằng rất cần thiết.<br /> <br /> Tuy nhiên, “điểm yếu” của phẫu thuật chính<br /> là vị trí cố định của mảnh ghép trong đường<br /> hầm xương.<br /> Năm 1996, Brown đã nghiên cứu thực<br /> nghiệm so sánh độ vững chắc của cố<br /> định bằng vít chèn đối với mảnh ghép gân<br /> bánh chè trong đường hầm xương bò cái<br /> <br /> * Bệnh viện Quân y 103<br /> Người phản hồi (Corresponding): Đặng Hoàng Anh (danghoanganh103@gmail.com)<br /> Ngày nhận bài: 30/06/2014; Ngày phản biện đánh giá bài báo: 16/09/2014<br /> Ngày bài báo được đăng: 23/09/2014<br /> <br /> 130<br /> <br /> TẠP CHÍ Y - DƯỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 8-2014<br /> <br /> 1,5 - 2 năm tuổi với xương chày tử thi của<br /> người trưởng thành và xương chày tử thi<br /> của người già. Tác giả kết luận, đối với<br /> xương chày của bò cái 1,5 - 2 năm tuổi<br /> và xương chày người trưởng thành, lực<br /> làm đứt nhổ gần tương đương nhau và<br /> có thể sử dụng xương bò để nghiên cứu<br /> thực nghiệm.<br /> <br /> - Số lượng mẫu nghiên cứu là 40 mẫu<br /> ở 20 tử thi (trong đó thí nghiệm về lực<br /> làm đứt hoặc nhổ mảnh ghép: 20 mẫu, thí<br /> nghiệm xác định mức độ biến dạng của<br /> mảnh ghép: 20 mẫu).<br /> <br /> Năm 1999, Magen nghiên cứu thực<br /> nghiệm trên xương chày bò về độ vững<br /> chắc tại vị trí cố định mảnh ghép gân<br /> bánh chè bằng vít chèn có đường kính<br /> bằng đường kính của đường hầm xương<br /> cũng có kết luận tương tự như Brown.<br /> <br /> Lấy gân cơ bán gân và gân cơ thon từ<br /> xác tươi tuổi từ 19 - 55 (chết do tai nạn<br /> trong vòng 6 giờ đầu). Đánh rửa bằng xà<br /> phòng và sát trùng bằng dung dịch iod<br /> (2%) vùng lấy gân. Lấy và xử lý gân trong<br /> điều kiện vô trùng.<br /> <br /> Ở Việt Nam, chưa có công trình nào<br /> nghiên cứu về độ vững chắc tại vị trí cố<br /> định mảnh ghép gân bánh chè, cũng như<br /> mảnh ghép gân bán gân và gân cơ thon<br /> chập đôi trong đường hầm xương trên<br /> thực nghiệm.<br /> <br /> Làm sạch phần cơ còn dính trên gân,<br /> ngâm rửa gân bằng dung dịch PBS<br /> (phosphat buffered saline). Lựa chọn<br /> phần gân dày và chắc để khâu chập đôi<br /> 2 gân thành mảnh ghép 4 đầu gân dài 10 12 cm. Dùng chỉ không tiêu (perlon số 3)<br /> để khâu bện 4 đầu gân với nhau. Đo cỡ<br /> để xác định mũi khoan và kích thước của<br /> đường hầm.<br /> <br /> Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi<br /> tiến hành nghiên cứu đề tài này nhằm:<br /> - Xác định lực làm đứt mảnh ghép gân<br /> bán gân và gân cơ thon chập đôi tại vị trí<br /> cố định bằng vít chèn trong đường hầm<br /> xương bò cái.<br /> - Đưa ra những hướng dẫn trong tập<br /> phục hồi chức năng sau phẫu thuật tái tạo<br /> DCCT.<br /> ĐỐI TƢỢNG, VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG<br /> PHÁP NGHIÊN CỨU<br /> 1. Đối tƣợng nghiên cứu.<br /> - Mảnh ghép gân cơ bán gân và gân<br /> cơ thon được lấy từ 20 xác tươi, tuổi<br /> trung bình 31 (trẻ nhất 20 tuổi, cao nhất<br /> 54 tuổi), 17 nam và 3 nữ.<br /> - Xương chày bò: sử dụng 20 xương<br /> cẳng chân bò cái 1,5 - 2 năm tuổi, giống<br /> bò vùng Ba Vì, Hà Nội.<br /> <br /> 131<br /> <br /> 2. Vật liệu.<br /> - Mảnh ghép 4 đầu của gân cơ bán gân<br /> và gân cơ thon chập đôi:<br /> <br /> Ngâm mảnh ghép trong ống có chứa<br /> dung dịch bảo quản (bao gồm 99% DMEM Dulbelcos Modified Eagle Media và 1%<br /> kháng sinh: penixillin, streptomycin và<br /> amphotericin B). Đây là môi trường có thể<br /> nuôi dưỡng các tế bào trong 1 tháng<br /> giống như trong điều kiện của cơ thể<br /> sống, không làm thay đổi tính chất lý hoá<br /> của chúng. Giữ mảnh ghép trong điều<br /> kiện lạnh 40C. Nếu chưa sử dụng ngay,<br /> cứ 3 ngày thay dung dịch bảo quản 1 lần,<br /> cho đến khi lấy ra làm thí nghiệm. Dung<br /> dịch này được pha chế ở Labô bảo quản<br /> Mô, Viện Bỏng Lê Hữu Trác.<br /> - Xương chày tươi của bò cái.<br /> - Vít chèn bằng titan các cỡ 7, 8 và<br /> 9 mm, dài 25 mm.<br /> - Máy MTS Alliance RF/300.<br /> <br /> TẠP CHÍ Y - DƯỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 8-2014<br /> <br /> 3. Phƣơng pháp nghiên cứu.<br /> Nghiên cứu thực nghiệm theo phương<br /> pháp mô tả, tiến hành tại phòng thí<br /> nghiệm của Bộ môn Cơ học vật liệu và<br /> Kết cấu, Khoa Cơ khí, Trường Đại học<br /> Bách khoa Hà Nội.<br /> - Mục tiêu: xác định lực làm đứt hoặc<br /> nhổ mảnh ghép gân cơ bán gân và gân<br /> cơ thon chập đôi của người Việt Nam tại<br /> vị trí cố định bằng vít chèn trong đường<br /> hầm xương bò cái.<br /> Các thí nghiệm được tiến hành riêng<br /> rẽ, lần lượt.<br /> - Các bước tiến hành: cố định xương<br /> chày bò và đầu tự do của mảnh ghép vào<br /> máy MTS Alliance RF/300. Lực kéo tăng<br /> dần (bắt đầu từ 0 N) theo phương thẳng<br /> đứng. Máy tính sẽ tự động ghi lại đồ thị<br /> biểu diễn mối tương quan giữa lực kéo và<br /> chiều dài của mảnh ghép.<br /> Có 4 nhóm, mỗi nhóm thực hiện lần<br /> lượt 5 thí nghiệm riêng rẽ, kết quả được<br /> tính trung bình cộng.<br /> <br /> hầm xương bằng các mũi khoan 7 mm,<br /> 8 mm, 9 mm tương ứng với mỗi đường<br /> kính của mảnh ghép gân cơ bán gân và<br /> gân cơ thon chập đôi. Hướng của đường<br /> hầm chếch 500 so với bề mặt mâm chày.<br /> Luồn và cố định mảnh ghép bằng vít titan<br /> chèn trong đường hầm xương từ ngoài<br /> vào trong, đường kính bằng đường kính<br /> của đường hầm xương, chiều dài 25 mm.<br /> Vít chèn được bắt ở cạnh của mảnh ghép<br /> và thành xương của đường hầm, mũ của<br /> vít nằm ngang bề mặt xương cứng của<br /> miệng đường hầm xương. Độ dài của<br /> mảnh ghép thực nghiệm nằm ngoài đường<br /> hầm xương luôn hằng định là 6 cm và<br /> đoạn nằm trong đường hầm khoảng 4 cm.<br /> Những chi tiết kỹ thuật này được thực<br /> hiện như khi phẫu thuật trên người.<br /> KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU<br /> 1. Đặc điểm mẫu nghiên cứu.<br /> * Đường kính của mảnh ghép thực<br /> nghiệm:<br /> Bảng 1:<br /> <br /> + Nhóm 1: tốc độ của lực kéo 10<br /> mm/phút.<br /> <br /> §-êng KÝnh<br /> <br /> 6,5 -<br /> <br /> 7,1 -<br /> <br /> 8,1 -<br /> <br /> (mm)<br /> <br /> 7,0<br /> <br /> 8,0<br /> <br /> 8,5<br /> <br /> + Nhóm 2: tốc độ của lực kéo 50<br /> mm/phút.<br /> <br /> Số trường hợp<br /> <br /> 14<br /> <br /> 5<br /> <br /> 1<br /> <br /> 20<br /> <br /> Tỷ lệ %<br /> <br /> 70<br /> <br /> 25<br /> <br /> 5<br /> <br /> 100<br /> <br /> + Nhóm 3: tốc độ của lực kéo 100<br /> mm/phút.<br /> + Nhóm 4: tốc độ của lực kéo 150<br /> mm/phút.<br /> * Thiết kế mẫu:<br /> Sử dụng đầu trên của xương chày bò<br /> và khoan cố định bằng một bộ nẹp vít<br /> xương đùi 8 lỗ (mục đích để cố định chắc<br /> chắn phần xương này vào máy MTS).<br /> Dọn sạch phần sụn chêm và bao khớp<br /> bám xung quanh mâm chày. Khoan đường<br /> <br /> 132<br /> <br /> Tæng sè<br /> <br /> Đường kính trung bình của mảnh ghép<br /> thực nghiệm 7,1 mm (lớn nhất 8,5 mm,<br /> nhỏ nhất 6,5 mm). Trong đó, 19 mảnh<br /> ghép có đường kính < 8,0 mm.<br /> * Đường kính của vít chèn:<br /> Chúng tôi sử dụng 10 vít chèn đường<br /> kính 7 mm, 9 vít chèn đường kính 8 mm<br /> và 1 vít chèn đường kính 9 mm. Chiều dài<br /> của vít chèn 25 mm.<br /> <br /> TẠP CHÍ Y - DƯỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 8-2014<br /> <br /> 2. Độ bền của mảnh ghép tại vị trí<br /> cố định.<br /> <br /> xương 466 N, độ cứng chắc trung bình<br /> của cố định 32,1 N/mm.<br /> <br /> * Kết quả của nhóm 1 (tốc độ lực kéo<br /> 10 mm/phút):<br /> <br /> * Kết quả của nhóm 3 (tốc độ lực kéo<br /> 100 mm/phút):<br /> <br /> Đồ thị 1: Mối tương quan giữa lực kéo và<br /> độ giãn của mảnh ghép (trục tung tương<br /> ứng lực kéo, trục hoành tương ứng độ<br /> giãn của mảnh ghép).<br /> <br /> Đồ thị 3: Mối tương quan giữa lực kéo và<br /> độ giãn của mảnh ghép.<br /> <br /> Mảnh ghép bắt đầu giãn khi lực đạt<br /> trung bình 40 N và lực trung bình làm đứt<br /> mảnh ghép tại vị trí cố định ở đường hầm<br /> xương 255 N, độ cứng chắc trung bình<br /> của cố định 34,5 N/mm.<br /> <br /> Mảnh ghép bắt đầu giãn khi lực trung<br /> bình đạt 70 N và lực trung bình làm đứt<br /> mảnh ghép tại vị trí cố định ở đường hầm<br /> xương là 625 N, độ cứng chắc trung bình<br /> của cố định 26,7 N/mm.<br /> * Kết quả của nhóm 4 (tốc độ lực kéo<br /> là 150 mm/phút):<br /> <br /> * Kết quả của nhóm 2 (tốc độ lực kéo<br /> 50 mm/phút):<br /> Lùc kÐo (N)<br /> <br /> Đé gi·n (mm)<br /> <br /> Đồ thị 2: Mối tương quan giữa lực kéo và<br /> độ giãn của mảnh ghép.<br /> Mảnh ghép bắt đầu giãn khi lực kéo<br /> trung bình 50 N và lực trung bình làm đứt<br /> mảnh ghép tại vị trí cố định ở đường hầm<br /> <br /> 133<br /> <br /> Đồ thị 4: Mối tương quan giữa lực kéo và<br /> độ giãn của mảnh ghép.<br /> Mảnh ghép bắt đầu giãn khi lực trung<br /> bình 140 N và lực trung bình làm đứt<br /> mảnh ghép tại vị trí cố định ở đường hầm<br /> xương 690 N, độ cứng chắc trung bình<br /> của cố định 79,3 N/mm.<br /> <br /> TẠP CHÍ Y - DƯỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 8-2014<br /> <br /> * Kết quả chung:<br /> Trên các đồ thị 1, 2, 3 và 4: trục tung<br /> của đồ thị là giá trị của lực kéo tăng dần,<br /> đơn vị tính N, cứ 10 N tương ứng với 1 kg.<br /> Trục hoành là biểu diễn biến dạng của<br /> <br /> mảnh ghép, đơn vị tính mm. Điểm B là<br /> lực tác động, điểm M là môđun đàn hồi,<br /> đoạn BM được gọi là khoảng tuyến tính.<br /> Những điểm này được máy tính tính toán<br /> và tự ghi lại.<br /> <br /> Bảng 2: Lực làm đứt (nhổ) và độ giãn của mảnh ghép.<br /> Nhãm thÝ nghiÖm<br /> <br /> Nhãm 1<br /> <br /> Nhãm 2<br /> <br /> Nhãm 3<br /> <br /> Nhãm 4<br /> <br /> Trung b×nh<br /> <br /> Lực bắt đầu giãn (N)<br /> <br /> 40<br /> <br /> 50<br /> <br /> 70<br /> <br /> 140<br /> <br /> 75<br /> <br /> Lực làm đứt (N)<br /> <br /> 255<br /> <br /> 466<br /> <br /> 625<br /> <br /> 690<br /> <br /> 509<br /> <br /> Độ cứng chắc (N/mm)<br /> <br /> 34,5<br /> <br /> 32,1<br /> <br /> 26,7<br /> <br /> 79,3<br /> <br /> 37,7<br /> <br /> Trong nghiên cứu thực nghiệm này, lực kéo trung bình làm mảnh ghép bắt đầu giãn<br /> là 75 N (thấp nhất 40 N, cao nhất 150 N), lực làm đứt hoặc nhổ mảnh ghép gân cơ bán<br /> gân và gân cơ thon chập đôi tại vị trí cố định trung bình 509 N (thấp nhất 235 N, cao<br /> nhất 705 N), độ cứng chắc trung bình của cố định 37,7 N/mm.<br /> BÀN LUẬN<br /> cứng chắc trung bình của cố định 37,7<br /> Kết quả nghiên cứu thực nghiệm của N/mm. Mức độ vững chắc của kỹ thuật cố<br /> Steiner [6] cho thấy, DCCT tự nhiên chỉ định mảnh ghép gân cơ bán gân và gân<br /> chịu được lực khoảng 800 N, nghiên cứu cơ thon chập đôi của người Việt Nam<br /> của Noyes [4] là 1.725 N, của Woo là tương đương kết quả nghiên cứu thực<br /> 2.160 N. Tuy nhiên, trong các hoạt động nghiệm của Magen và Beynon đối với<br /> mảnh ghép gân bánh chè. Mảnh ghép<br /> hàng ngày, DCCT chỉ chịu lực tác động<br /> được cố định vững chắc hơn kỹ thuật cố<br /> khoảng 400 - 500 N [4, 5].<br /> định bằng khâu, néo buộc mảnh ghép<br /> Kết quả nghiên cứu thực nghiệm cố (gân cơ chân ngỗng hoặc gân bánh chè)<br /> định mảnh ghép gân bánh chè trong vào vít ngoài đường hầm trong nghiên<br /> đường hầm xương bò bằng vít chèn có cứu của Steiner [6]. Với kết quả này,<br /> đường kính bằng đường kính của đường mảnh ghép được cố định chắc chắn có<br /> hầm của Magen, Beynnon [2] và Steiner thể chịu được lực tác động tương đương<br /> [6] cho thấy, lực làm đứt hoặc nhổ mảnh lực tác động lên DCCT trong các hoạt<br /> ghép từ 400 - 600 N. Điều này chứng tỏ động bình thường.<br /> cố định mảnh ghép gân bánh chè bằng vít<br /> Qua nghiên cứu thực nghiệm, chúng tôi<br /> chèn trong đường hầm xương có độ rút ra quy luật tác động của lực tại vị trí cố<br /> vững chắc cao, người bệnh được tập<br /> định mảnh ghép trong đường hầm xương<br /> phục hồi chức năng sớm sau phẫu thuật<br /> chày bò như sau:<br /> mà không ảnh hưởng đến mảnh ghép.<br /> + Lực tác động nhỏ nhưng từ từ, kéo dài<br /> Trong nghiên cứu thực nghiệm này,<br /> mảnh ghép gân cơ bán gân và gân cơ thì mức độ chịu lực tại vị trí cố định sẽ kém.<br /> thon chập đôi đường kính trung bình 7,1<br /> mm được cố định bằng vít chèn có<br /> đường kính bằng đường kính của đường<br /> hầm xương, lực làm đứt hoặc nhổ mảnh<br /> ghép tại vị trí cố định trung bình 509 N, độ<br /> <br /> 134<br /> <br /> + Lực tác động lớn, nhanh và thời gian<br /> ngắn thì mức độ chịu lực tại vị trí cố định<br /> cao hơn.<br /> <br />