犬模型跟腱横断修复中双股/编织/针织聚乙烯缝合线的体外生物力学性能比较研究

本研究针对急性跟腱横断修复中缝合材料与技术的选择难题，通过体外实验比较了双股、编织和针织聚乙烯缝合线结合锁定环与三环滑轮缝合的生物力学性能。结果表明，编织聚乙烯缝合线展现出最优的拉伸强度(112.72 N)和屈服载荷(16.19 Kgf)，而针织结构则具有最大伸长率(284.35%)。三环滑轮缝合技术显著提升修复效果，为临床肌腱修复提供了新材料选择依据。

　　

肌腱损伤一直是人类和兽医临床实践中的重大挑战，特别是急性跟腱横断伤常导致严重跛行、功能障碍和长期治疗负担。传统修复方法面临两大核心矛盾：缝合强度不足易导致5%的术后断裂率，而过多的穿刺操作又会干扰血供影响愈合。在这个背景下，聚乙烯缝合材料因其高强度、低组织反应性备受关注，但如何通过结构创新提升其性能仍是未解难题。

开罗大学的研究团队在《Journal of Orthopaedic Surgery and Research》发表的研究中，创新性地设计了三种聚乙烯缝合结构：双股、三股编织和单股针织，在36例犬跟腱横断模型中系统比较了其生物力学特性。研究发现编织结构展现出最强的力学性能，其最大载荷达137.79 N，比双股结构提高102%；而针织结构虽伸长率高达84.05%，但强度显著降低。更关键的是，三环滑轮缝合技术使编织结构的屈服载荷提升至16.19 Kgf，较锁定环缝合提高63%，证实缝合技术对修复效果具有决定性影响。

研究采用三项关键技术：1）定制化缝合线制备（250μm聚乙烯单丝通过双股加捻、三股编织和单瓦针织成型）；2）离体犬跟腱横断模型（18具教学用犬尸体，36个样本随机分组）；3）标准生物力学测试（Instron 3345设备，20±2°C，65±2%RH条件，遵循ASTM D2256标准）。测试参数包括最大张力、应变、载荷等7项指标，采用双因素方差分析比较不同组合的差异。

在"Ex vivo tendon suturing"部分，研究发现所有缝合技术均可行，但编织结构操作更便捷，针织结构打结更牢固。三环滑轮缝合能实现更好的断端对合，主观评价优于锁定环缝合。"Biomechanical testing of yarn properties"数据显示编织结构的最大载荷(137.79 N)是双股的2倍，而针织结构的最大应变(84.05%)是其他组的2.4倍，揭示材料结构决定基础性能。

"Failure modes"分析发现锁定环缝合主要失效模式为缝线断裂（占85%），而三环滑轮缝合以缝线抽出为主（67%）。针织结构断裂点分散，表明其内部接触点形成应力集中。"Tensile strength property"显示编织结构(112.72 N)显著优于针织(69.63 N)，且三环滑轮技术使各材料强度平均提升16%。

特别值得注意的是"Elongation property"结果：针织结构在锁定环缝合下伸长率达284.35%，但改用三环滑轮后降至84.14%，证明缝合技术可调控材料延展性。"Stress property"和"Yield load property"共同证实编织结构具有最优的应力分布(0.90 Kgf/mm²)和抗变形能力(16.19 Kgf)。

讨论部分指出，编织结构通过增加核心缝线数量（等效6股）而不增加穿刺点，实现了强度与微创的平衡。针织结构的网格化表面虽促进组织长入，但环状结构导致强度损失。三环滑轮缝合的力学优势源于其"6股等效"设计，较锁定环的"2股等效"显著提升负荷分配效率。该研究为临床提供了明确的材料选择依据：高负荷区域首选编织聚乙烯+三环滑轮缝合，而需要抗间隙形成的场景可考虑针织结构。

这项研究的重要价值在于：1）首次系统比较三种聚乙烯结构在肌腱修复中的性能差异；2）证实缝合技术对材料性能具有调控作用；3）为"增加核心缝线数量而不增加穿刺损伤"的设计理念提供实证依据。未来研究需进一步验证这些材料在活体模型中的愈合效果，并探索其与早期康复训练的兼容性。