多受体肌腱转移术优化四瘫患者侧捏抓握力的生物力学模拟研究

为解决颈椎脊髓损伤(SCI)患者侧捏抓握功能恢复不佳的问题，研究人员通过生物力学模拟探索多受体肌腱转移术(MRMTT)的可行性。研究比较246组肌肉组合在三种拇指姿势下的端点力方向，发现47.2%的组（含全部5种内在肌）产生的端点力比单纯屈拇长肌(FPL)更接近掌侧方向（改善8°-40°），其中FPBr和ADP肌肉贡献最显著。该研究为优化肌腱转移手术设计提供了新思路，有望提升抓握稳定性。

　　

颈椎脊髓损伤每年导致全球13.5万人丧失手部功能，现有肌腱转移手术虽能恢复侧捏抓握，但功能效果参差不齐。问题核心在于传统单受体方案（仅连接屈拇长肌FPL）产生的拇指端点力方向欠佳——FPL产生的近端力分量大于掌侧力分量，易导致抓握时物体滑脱而非稳定按压。这种力学缺陷使得术后患者捏力差异可达10倍（1-2N至20N），严重影响生活质量。

美国斯沃斯莫尔学院工程系（Swarthmore College, Department of Engineering）的研究团队通过创新性生物力学模拟，首次提出"多受体肌腱转移术"概念。研究基于九块拇指肌肉（4块外在肌、5块内在肌）构建246组肌肉组合（36组2肌、84组3肌、126组4肌），采用非线性优化算法结合三维端点力测量，在屈曲、中间伸展三种拇指姿势下评估各组力学表现。相关成果发表于《Journal of Biomechanics》。

关键技术包括：1）基于尸体实验建立3×9动作矩阵A_p，量化单肌1N力产生的三维端点力向量；2）设定肌肉最大等长力（0.1-112N）约束，通过非线性优化最小化端点力角度θ（相对掌侧方向）；3）跨姿势比较时采用95%置信区间（FPL在屈/中/伸姿势分别为46°/59°/72°）作为筛选标准。

研究结果揭示：

1. 整体角度改善：116组（47.2%）肌肉组合的端点力方向显著优于FPL，平均改善8°-40°，其中含FPBr（桡侧屈拇短肌）和ADP（拇收肌）的组合表现最佳（p=0.001）。

2. 姿势依赖性：肌肉组在屈曲姿势表现最优（4.6°±4° vs 伸姿势54.9°±2.2°），且4肌组合优于2/3肌组合（p<0.05）。

3. 肌肉协同机制：FPL参与78组成功组合，但其力贡献随姿势变化显著（屈曲30N→伸展0.1N），需与内在肌动态配合。ADP在伸展姿势产生最大单肌力（64N）。

这项研究突破传统"单供体-单受体"的肌腱转移原则，首次从三维力学角度证明：通过精确协调多块肌肉（尤其内在肌）的力传递比例，可显著改善端点力方向。其创新性体现在：1）建立可量化评估肌腱转移方案的生物力学框架；2）揭示FPBr和ADP在力方向调控中的关键作用；3）提出动态力分配是实现全姿势稳定抓握的核心机制。未来需通过尸体实验验证手术可行性，并开发能随姿势调节力分配角度的移植物设计。该研究为提升四瘫患者手功能重建效果提供了理论基石。