Đề tài Nghiên cứu đặc điểm giải phẫu, cơ học gân mác dài - Ứng dụng làm mảnh ghép tái tạo dây chằng chéo trước

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ ĐẠI HỌC Y DƢỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH PHẠM QUANG VINH NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM GIẢI PHẪU, CƠ HỌC GÂN MÁC DÀI - ỨNG DỤNG LÀM MẢNH GHÉP TÁI TẠO DÂY CHẰNG CHÉO TRƢỚC Chuyên ngành: Chấn thương chỉnh hình và tạo hình Mã số: 62720129 LUẬN ÁN TIẾN SĨ Y HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. DƢƠNG VĂN HẢI PGS.TS. ĐỖ PHƢỚC HÙNG Thành phố Hồ Chí Minh – Năm 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi. Các số liệu và kết quả trong luận án này trung thực và chưa từng được ai công bố trước đây. Nghiên cứu sinh PHẠM QUANG VINH MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lục Danh mục các chữ viết tắt, Thuật ngữ Việt - Anh Danh mục các bảng, biểu đồ, hình ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................. 1 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU ......................................................... 4 1.1. Gân mác dài ................................................................................................ 4 1.2. Một số vấn đề trong tái tạo dây chằng chéo trước ................................... 17 1.3. Các nghiên cứu trong nước ...................................................................... 35 CHƢƠNG 2 ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......... 39 2.1. Nghiên cứu đặc điểm giải phẫu gân MD đoạn cẳng chân – cổ chân ....... 39 2.2. Nghiên cứu hiệu quả, và phạm vi ảnh hưởng của cách lấy gân mác dài đoạn trên mắt cá ngoài trên thực nghiệm .................................................... 42 2.3. Nghiên cứu độ bền của gân mác dài đoạn trên mắt cá ngoài trên thực nghiệm ......................................................................................................... 46 2.4. Nghiên cứu đánh giá kết quả ứng dụng gân mác dài vào lâm sàng tái tạo DCCT khớp gối ........................................................................................... 49 2.5. Xử lý số liệu ............................................................................................. 59 2.6. Y đức ........................................................................................................ 60 CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ..................................................... 61 3.1. Kết quả nghiên cứu giải phẫu trên 30 cẳng chân (15 xác ướp formol) ... 61 3.2. Phạm vi an toàn, hiệu quả khi lấy gân MD .............................................. 66 3.3. Kết quả nghiên cứu cơ học gân MD chập đôi, so sánh với 4 dải gân cơ thon - bán gân trên 30 chi cắt cụt ................................................................ 69 3.4. Kết quả ứng dụng 2 dải gân MD làm mảnh ghép tái tạo DCCT ............. 73 CHƢƠNG 4 BÀN LUẬN .............................................................................. 95 4.1. Đặc điểm giải phẫu gân MD .................................................................... 95 4.2. Phạm vi an toàn, hiệu quả khi lấy gân MD .............................................. 97 4.3. Đặc điểm cơ học của gân MD đoạn cẳng chân, so sánh với gân cơ thon- bán gân ............................................................................................... 99 4.4. Nghiên cứu đánh giá kết quả ứng dụng gân MD vào lâm sàng tái tạo DCCT khớp gối ......................................................................................... 104 KẾT LUẬN .................................................................................................. 121 KIẾN NGHỊ ................................................................................................. 123 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VIẾT TẮT VIẾT ĐẦY ĐỦ DCCT Dây chằng chéo trước MD Gân mác dài MRI Cộng hưởng từ HS Gân cơ thon, bán gân PT Phẫu thuật BẢNG ĐỐI CHIẾU THUẬT NGỮ VIỆT – ANH TIẾNG VIỆT TIẾNG ANH Bàn chân bẹt Flat foot Chỉ số thương tật cổ bàn chân FADI (foot and ankle disability index) Cơ sinh học Biomechanics Cộng hưởng từ Magnetic resonance imaging Dạng- khép Abduction- adduction Dây chằng bên trong Medial collateral ligament Dây chằng chéo sau Posterior collateral ligament Dây chằng chéo trước Anterior cruciate ligament Dấu bán trật xoay Pivot shift test Độ bền chắc Stiffness Gân MD Peroneus longus tendon Hiệp hội chỉnh hình cổ bàn chân Hoa Kỳ AOFAS (American orthopaedic foot and ankle society) Lực căng tối đa Ultimate strain Lực chịu tối đa Ultimate stress Lực tải tối đa Maximal failure load Mảnh ghép đồng loại Allograft tendon TIẾNG VIỆT TIẾNG ANH Mảnh ghép tự thân Autograft tendon Mô đun đàn hồi Elastic module Sấp- ngửa Prone- supine Sụn chêm Meniscus Thần kinh bắp chân Sural nerve Thần kinh mác nông Superficial peroneal nerve Thần kinh mác sâu Profund peroneal nerve Vít chẹn tự tiêu Interfere screw DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1. So sánh kết quả cơ học giữa mảnh ghép gân chày trước, chày sau và MD .............................................................................. 10 Bảng 1.2. So sánh các loại mảnh ghép dùng tái tạo dây chằng chéo trước .... 20 Bảng 1.3. Đặc điểm cơ sinh học của các loại mô ghép thay thế dây chằng chéo trước ........................................................................................ 24 Bảng 3.1. Mô tả chiều dài gân ........................................................................ 61 Bảng 3.2. Mô tả khoảng cách từ gân đến nhánh dây thần kinh mác sâu ........ 66 Bảng 3.3. Chất lượng gân ................................................................................ 66 Bảng 3.4. Chiều dài của gân............................................................................ 67 Bảng 3.5. Khoảng cách từ gân đến nhánh thần kinh mác sâu ........................ 67 Bảng 3.6. Phân bố theo giới tính và tuổi ......................................................... 69 Bảng 3.7. Chiều dài của gân............................................................................ 70 Bảng 3.8. So sánh chiều dài của gân MD và gân cơ thon, bán gân theo giới tính ................................................................................... 70 Bảng 3.9. So sánh đường kính chập đôi của gân MD và gân cơ thon và bán gân ....................................................................................... 71 Bảng 3.10. So sánh lực phá hủy tối đa của gân MD và gân HS ..................... 71 Bảng 3.11. So sánh thay đổi chiều dài của gân MD và gân HS ..................... 72 Bảng 3.12. So sánh module đàn hồi gân MD và gân HS ................................ 72 Bảng 3.13. Đặc điểm lâm sàng của bệnh nhân trong nghiên cứu ................... 74 Bảng 3.14. Đường kính chập đôi, chiều dài của gân MD ............................... 76 Bảng 3.15. Đối chiếu kết quả gân MD trên hai nhóm .................................... 77 Bảng 3.16: Kết quả phục hồi tầm vận đông khớp gối sau 8 tuần ................... 78 Bảng 3.17. Kết quả vật lý trị liệu trên bệnh nhân sau can thiệp ..................... 79 Bảng 3.18. So sánh kết quả dấu bán trật xoay trước và lần khám cuối sau can thiệp .................................................................................... 80 Bảng 3.19. Dấu bán trật xoay kết quả sau 6 tháng, 12 tháng .......................... 81 Bảng 3.20. Kết quả điểm Lysohlm sau 6 tháng, 12 tháng .............................. 82 Bảng 3.21. So sánh điểm số Lysholm trước phẫu thuật và lần khám cuối sau phẫu thuật ................................................................................. 83 Bảng 3.22. Thay đổi phân nhóm điểm số Lysholm trước và sau phẫu thuật . 83 Bảng 3.23. Thang điểm Noyes kết quả sau 6 tháng, 12 tháng ........................ 85 Bảng 3.24. Thang điểm Noyes ........................................................................ 86 Bảng 3.25. Kết quả phục hồi tầm vận động .................................................... 87 Bảng 3.26. Kết quả phục hồi sức cơ ............................................................... 87 Bảng 3.27. Góc Clark trước và sau phẫu thuật ............................................... 89 Bảng 3.28. Phân nhóm góc Clark ................................................................... 89 Bảng 3.29. Thay đổi phân nhóm góc Clark trước và sau phẫu thuật .............. 90 Bảng 3.30. Sức dạng cổ chân sau 3 tháng, 6 tháng, 12 tháng ......................... 91 Bảng 3.31. So sánh lực kéo trước và lần khám cuối sau phẫu thuật – sức dạng và sấp cổ chân .................................................................. 92 Bảng 3.32. Thang điểm AOFAS quả sau 6 tháng, 12 tháng ........................... 92 Bảng 3.33. So sánh AOFAS trước và lần khám cuối sau phẫu thuật ............. 93 Bảng 3.34. Thang điểm FADI sau 6 tháng, 12 tháng ..................................... 93 Bảng 3.35. So sánh FADI trước và sau phẫu thuật ......................................... 94 DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 1.1. Cơ MD ............................................................................................... 4 Hình 1.2. Gân MD, mác ngắn và bao hoạt dịch ................................................ 5 Hình 1.3. Rãnh gân cơ MD dưới xương hộp và cấu trúc ống được che phủ bởi dây chằng gan chân dài ............................................................... 6 Hình 1.4. Nơi bám tận gân MD vào xương chêm trong và nền xương bàn 1 .. 7 Hình 1.5. Lấy một nửa trước gân MD............................................................. 13 Hình 1.6. Đo tải lực tới hạn của một nửa gân MD .......................................... 13 Hình 1.7. Mảnh ghép tự thân và Mảnh ghép đồng loại .................................. 21 Hình 1.8. Dụng cụ cố định mảnh ghép phía chày và dụng cụ cố định mảnh ghép phía đùi ................................................................................... 25 Hình 2.1. Dụng cụ phẫu tích. .......................................................................... 40 Hình 2.2: Gân MD: hướng đi .......................................................................... 41 Hình 2.3: Gân MD: liên quan gân mác ngắn, thần kinh bắp chân .................. 41 Hình 2.4: Dụng cụ lấy gân, đo gân ................................................................. 43 Hình 2.5. Rạch da dọc theo cây lấy gân, xác định tổn thương các cấu trúc xung quanh. ..................................................................................... 44 Hình 2.6. Đường rạch da (sau khi lấy gân MD) ............................................. 44 Hình 2.7. Khoảng cách giữa đầu cây tuốt gân và thần kinh mác sâu ............. 45 Hình 2.8. Đo chiều dài gân lấy được. ............................................................. 48 Hình 2.9. Thực hiện đo gân tại Đại học Bách khoa. ....................................... 49 Hình 2.10. Các bước lấy gân MD trong phẫu thuật. ....................................... 52 Hình 2.11. Chuẩn bị mảnh ghép. .................................................................... 53 Hình 2.12. Đặt mảnh ghép qua nội soi. ........................................................... 56 Hình 2.13. Dấu gan bàn chân và cách đo góc Clark ....................................... 58 Hình 2.14. Đo lực dạng của bàn chân sau lấy gân MD bằng cân đồng hồ. .... 59 Hình 3.1: Gân MD không có trẽ bám phụ....................................................... 62 Hình 3.2: Gân MD liên quan gân mác ngắn và thần kinh bì bắp chân đoạn sau và trên mắt cá ngoài .................................................................. 63 Hình 3.3. Gân MD liên quan gân mác ngắn và thần kinh bì bắp chân đoạn sau và trên mắt cá ngoài và mạc giữ gân mác ................................ 64 Hình 3.4: Gân MD liên quan với thần kinh mác nông và thần kinh mác sâu . 65 Hình 3.5: Mặt ngoài cẳng chân sau khi lấy gân MD ...................................... 68 Hình 3.6: Thần kinh mác nông, bì bắp chân không tổn thương sau lấy gân MD ........................................................................................... 68 Hình 4.1. So sánh chiều dài gân MD và gân cơ thon và bán gân. ................ 100 Hình 4.2. Dấu bán trật xoay .......................................................................... 107 Hình 4.3: MRI sau mổ 1,5 năm ..................................................................... 112 Hình 4.4. Lực dạng cổ chân .......................................................................... 114 Hình 4.5. Dấu gan chân ................................................................................. 116 Hình 4.6. Sẹo vùng lấy gân sau trên mắt cá ngoài ........................................ 117 DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ Trang Biểu đồ 3.1. Phân bố theo nhóm tuổi .............................................................. 73 Biểu đồ 3.2. Phân bố theo nhóm giới tính ...................................................... 74 Biểu đồ 3.3. Phân bố thời gian từ lúc bị tai nạn đến lúc phẫu thuật ............... 75 Biểu đồ 3.4. Phân bố thời gian theo dõi sau phẫu thuật .................................. 77 Biểu đồ 3.5. Kết quả điểm Lysohlm sau 6 tháng, 12 tháng ............................ 82 Biểu đồ 3.6. Thay đổi phân nhóm điểm số Lysholm trước và sau phẫu thuật ................................................................................. 84 Biểu đồ 3.7. Thang điểm Noyes kết quả sau 6 tháng, 12 tháng ...................... 85 Biểu đồ 3.8. Sức dạng cổ chân sau 3 tháng, 6 tháng, 12 tháng ....................... 91 Biểu đồ 4.1. Đồ thị biểu diễn lực cơ học của gân ......................................... 102 1 ĐẶT VẤN ĐỀ Chấn thương do thể dục thể thao và tai nạn giao thông hiện nay đang là mối quan tâm hàng đầu, không chỉ do số lượng gia tăng mà còn do mức độ nặng và tính chất phức tạp của nó. Trong các chấn thương này, tổn thương dây chằng chiếm một vị trí quan trọng đặc biệt. Theo thống kê, tại Mỹ có đến 100.000 trường hợp cần tái tạo dây chằng chéo trước hàng năm, trong đó 10% cần tái tạo lại [30], [31]. Tại nước ta, tuy chưa có số liệu thống kê cụ thể nhưng tỷ lệ này cũng đang có chiều hướng gia tăng. Chỉ tính riêng tại Bệnh viện Chấn Thương Chỉnh Hình, số bệnh nhân được mổ tái tạo DCCT: năm 1999: 40 ca; 2001: 65 ca; 2002: 135 ca; 2003: 157 ca [8], [10]. Do đó, nhu cầu mảnh ghép tái tạo dây chằng ngày càng gia tăng. Các tổn thương dây chằng khớp gối ngày nay không chỉ gia tăng về số lượng mà còn phức tạp hơn do tính trầm trọng của thương tổn (tổn thương nhiều dây chằng, không thể khâu nối tận tận). Để phục hồi đặc tính giải phẫu, cơ học và chức năng của dây chằng người ta thường sử dụng các mảnh ghép tự thân, đồng loại lấy từ ngân hàng mô hoặc mảnh ghép nhân tạo. Tại Việt Nam, chưa sử dụng mảnh ghép nhân tạo, mảnh ghép đồng loại còn hạn chế vì nguy cơ lây nhiễm và ngân hàng mô chưa đáp ứng được nhu cầu. Chính vì vậy mảnh ghép tự thân được sử dụng nhiều nhất trong điều kiện nước ta hiện nay. Có nhiều nguồn gân ghép tự thân như gân xương bánh chè, gân cơ thon- bán gân, gân cơ tứ đầu. Mỗi loại gân ghép vẫn còn tồn tại một số khuyết điểm tại vùng lấy gân của nó. Chẳng hạn như gân xương bánh chè vẫn còn tỷ lệ yếu cơ chế duỗi, gãy xương bánh chè, đau vùng trước gối. Gân cơ thon- bán gân thì yếu cơ chế gấp gối, mất đi thành phần quan trọng bảo vệ DCCT tái tạo bằng cách ngăn mâm chày di chuyển ra trước [17],[52],[64],[65],[68]. 2 Đối với những trường hợp phải tái tạo nhiều dây chằng cùng một lúc hoặc các mảnh ghép tự thân kinh điển không sử dụng được (không đáp ứng về kích thước hoặc bị hỏng trong quá trình lấy mảnh ghép) hoặc trong những trường hợp phải thay lại dây chằng đã thay trước đó bị hỏng thì đòi hỏi thêm nguồn lấy ghép [59], [62], [73], [77]. Chính vì vậy việc tìm kiếm thêm các nguồn gân ghép tự thân ngoài vùng gối trở thành mối quan tâm của các nhà chỉnh hình. Mảnh ghép lý tưởng trong phẫu thuật tái tạo cần đáp ứng các yêu cầu tiêu chuẩn cơ bản như đặc tính cơ sinh học, sự liền mảnh ghép về mặt sinh học, mức độ dễ dàng khi lấy ghép, độ vững chắc khi cố định, thương tổn tại vị trí lấy ghép và hướng phục hồi hoạt động thể thao sau tái tạo. Nhiều loại mảnh ghép đã được áp dụng thành công trên lâm sàng [39], [62]. Hai gân mác mặt ngoài cẳng chân có cùng chức năng dạng cổ chân và lật sấp bàn chân. Trong đó, gân MD được sử dụng trong nhiều phẫu thuật chỉnh hình tái tạo dây chằng ngoài vùng gối như dây chằng bên ngoài cổ chân, tái tạo gân gót [81]. Nhiều nghiên cứu về cơ sinh học mảnh ghép gân MD [22], [49]. Nghiên cứu ứng dụng mảnh ghép gân MD trong tái tạo dây chằng vùng gối nói chung [85] và tái tạo DCCT nói riêng [15], [35], [43]. Các nghiên cứu này đều đánh giá ảnh hưởng của việc lấy gân MD lên cổ chân không đáng kể. Trong nước có một nghiên cứu về giải phẫu, cơ học gân MD và ảnh hưởng của việc lấy mảnh ghép gân MD lên cổ chân [6], [7]. Tuy nhiên chưa có nghiên cứu chi tiết và theo dõi dài hạn về giải phẫu, cơ sinh học gân MD và ứng dụng trong tái tạo DCCT cũng như dây chằng vùng gối [7], [15], [22], [35], [42], [43], [49], [55], [81], [85]. Liệu rằng gân MD có thể là nguồn gân ghép tự thân hay không? Để trả lời câu hỏi liệu rằng gân MD có thể là nguồn gân ghép tự thân hay không, chúng tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu đặc điểm giải phẫu, cơ học 3 gân MD, ứng dụng làm mảnh ghép tái tạo dây chằng chéo trước” với các mục tiêu nghiên cứu: 1: Xác định đặc điểm giải phẫu, độ bền chắc gân MD đoạn cẳng chân- cổ chân. So sánh với gân cơ thon, bán gân. 2: Nhận xét hiệu quả và mức độ ảnh hưởng của kĩ thuật lấy mảnh ghép gân MD bằng dụng cụ chuyên dụng trên thực nghiệm. 3: Đánh giá kết quả điều trị nội soi tái tạo dây chằng chéo trước bằng mảnh ghép gân MD tự thân. 4 Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. GÂN MD: GIẢI PHẪU, CƠ SINH HỌC, ỨNG DỤNG TÁI TẠO DÂY CHẰNG CHÉO KHỚP GỐI 1.1.1. Giải phẫu học gân MD  Nguyên ủy cơ MD Khoang ngoài cẳng chân có 2 cơ: cơ mác dài và cơ mác ngắn, trong đó cơ MD nằm nông hơn và dài hơn cơ mác ngắn. Nó có nguyên ủy từ chỏm và 2/3 trên của mặt ngoài xương mác, mặt sâu của cân sâu, vách gian cơ trước và sau, thỉnh thoảng có vài sợi xuất phát từ lồi cầu ngoài xương chày. Hình 1.1. Cơ MD “Nguồn: Nguyễn Quang Quyền, 2010” [13] 5  Đƣờng đi gân MD đoạn trên mắt cá ngoài Bụng cơ kết thúc thành một gân dài chạy phía sau mắt cá ngoài trong một rãnh chung với gân cơ mác ngắn. Rãnh này được che bởi mạc giữ mác trên tạo thành cấu trúc ống, trong đó có gân MD, gân mác ngắn được bao bởi một bao hoạt dịch chung. Nếu mạc giữ mác bị đứt và không lành, các gân mác có thể bị bán trật khỏi rãnh. Gân MD chạy chéo băng qua mặt ngoài xương gót, dưới ròng rọc mác và gân cơ mác ngắn, dưới mạc mác dưới. Hình 1.2. Gân MD, mác ngắn và bao hoạt dịch “Nguồn: Nguyễn Quang Quyền, 2010” [13] 6  Đƣờng đi gân MD đoạn dƣới mắt cá ngoài và bám tận Gân MD băng qua mặt ngoài xương hộp và chạy dưới rãnh xương hộp, sau đó rãnh này chuyển sang cấu trúc ống bởi dây chằng gan chân dài. Hình 1.3. Rãnh gân cơ MD dưới xương hộp và cấu trúc ống được che phủ bởi dây chằng gan chân dài “Nguồn: Nguyễn Quang Quyền, 2010” [13] Gân MD băng qua lòng bàn chân theo hướng chéo và bám tận bằng hai trẽ vào nền xương bàn một và xương chêm trong, thỉnh thoảng có trẽ thứ ba kéo dài bám vào nền xương bàn hai. Tại hai nơi gân chuyển hướng: bên dưới mắt cá ngoài và xương hộp, gân dày lên và tại vị trí thứ hai, một xương nhỏ sợi sụn thường phát triển nội gân. Một bao hoạt dịch thứ hai bao gân khi nó băng qua lòng bàn chân.  Tƣơng quan Phía trên cơ MD nằm phía sau cơ duỗi các ngón chân dài, cơ duỗi ngón cái dài và phía trước cơ dép. Phía dưới cẳng chân nó nằm phía sau gân cơ mác 7 ngắn. Giữa hai đầu nguyên ủy của chỏm xương mác và thân xương mác, có một khe mà thần kinh mác chung đi xuyên qua.