Βραχυπρόθεσμα και μακροπρόθεσμα αποτελέσματα της λειτουργικότητας του υπερακανθίου και υπακανθίου μυός μετά από διατομή: πειραματική μελέτη σε αρουραίους

Abstract

Background: Massive rotator cuff tear repair is frequently complicated with unsatisfactory clinical results due to possible tendon retraction, muscle atrophy and fatty degeneration. Purpose: The objective of the present study was the development of a chronic massive tear in a rat model and the evaluation of the muscle force in vivo and of the histologic changes in a three dimensional manner.Methods: In order to simulate massive rotator cuff tears, both the supraspinatus (SS) and the infraspinatus (IS) tendons were surgically detached from the right humerus of twenty male adult Sprague-Dawley rats. The animals were divided into two groups (Group A and Group B). Six (Group A) and τwelve weeks (Group B) post-operatively, all animals underwent isometric tension recordings of both the supraspinatus (SS) and infraspinatus (IS) muscles. Histological analysis and image deconvolution process (Image J) were performed to estimate the presence and the distribution of atrophy in three dimensions. Results: An overall 20.3% and 24.18% reduction in muscle force of the SS and the IS muscle respectively was observed as compared to the left uninjured shoulder 6 weeks postoperatively. Respectively, 12 weeks postoperatively, the observed muscle force reduction was 30% and 35% (p<0.005). Histological analysis revealed that the degeneration and the fatty infiltration were more evident near the tendon and at the dorsal side in both muscle groups. Interestingly using the ImageJ software, 6 weeks postoperatively the dorsal part of the operated SS/IS muscles on the Z1 section consisted of 21.58% and 25.06% necrotic tissue, while the same part on the Z5 section had only 7.79% and 5.08% of necrotic tissue respectively. Furthermore, the ventral area of the same muscles on the Z1 section consisted of 11.86% and 11.15% fibrotic tissue as opposed to the 5% and 5.08% of the Z5 section respectively.Twelve weeks post-operatively the percentages for the SS were Ζ1 DORSAL=25.27%, Ζ5 DORSAL =5.1%, Z1 VENTRAL=11.15% and Z5 VENTRAL=4.1%. Regarding the IS the results were Ζ1 DORSAL=32%, Z5 DORSAL=11.5%, Z1 VENTRAL=17.8% and Z5 VENTRAL=5.5%. All comparisons between the same dorsal and ventral areas and in all sections (Z1 to Z5) were statistically significant in both operated muscles (p<0.001). Conclusions: These results show that functional impairment of SS/IS muscles after chronic massive tendon tears could be attributed to the decrease in muscle force production during their repair on the greater tuberosity and secondly to the comparatively greater degeneration of their dorsal part.

Υπόθεση.Οι μαζικές ρήξεις των τενόντων του στροφικού πετάλου του ώμου σχετίζονται με υψηλά ποσοστά επαναρρήξεων και φτωχών λειτουργικών αποτελεσμάτων σε ασθενείς που προεγχειρητικά εμφάνιζαν λιπώδη διήθηση, ρίκνωση και ατροφία. ΣκοπόςΣτόχος είναι η αξιολόγηση της παραγόμενης μυικής δύναμης από τον χρόνιο ρηχθέντα υπερακάνθιο και υπακάνθιο μυ και η τρισδιάστατη εκτίμηση των ιστολογικών αλλοιώσεων σε πειραματικό μοντέλο επίμυων. Υλικό-Μέθοδος.Στη μελέτη αυτή χρησιμοποιήθηκαν 20 ενήλικοι επίμυες (Sprague Dawley) οι οποίοι υποβλήθηκαν σε μαζική τραυματική ρήξη των τενόντων του στροφικού πετάλου (υπερακάνθιος και υπακάνθιος) του δεξιού ώμου (αριστερός-ώμος ελέγχου) και διαχωρίστηκαν σε 2 ομάδες (Ομάδα Α και Β). Έξι (Ομάδα Α) και δώδεκα (Ομάδα Β) εβδομάδες μετεγχειρητικά τα πειραματόζωα υποβλήθηκαν σε ηλεκτροφυσιολογικό έλεγχο (καταμέτρηση δύναμης ισομετρικών συστολών) των μυών του υπερακανθίου και υπακανθίου στο φυσικό μήκος αυτών. Επίσης πραγματοποιήθηκε τρισδιάστατη ιστολογική εκτίμηση των αλλοιώσεων και με τη χρήση του λογισμικού ImageJ χρωματικός αποδιαχωρισμός και ποσοτική εκτίμηση της εκφύλισης αυτής.Αποτελέσματα.Από τις μετρήσεις ισομετρικών συστολών διαφαίνεται ότι τόσο ο μυς του υπερακανθίου όσο και του υπακανθίου παρουσιάζουν στατιστικά σημαντική απώλεια της μυϊκής δύναμης, συγκρινόμενη με την αριστερή πλευρά (p<0.005). Ποιο συγκεκριμένα, 6 εβδομάδες μετεγχειρητικά, ο υπερακάνθιος φαίνεται ότι έχει απωλέσει το 20.3% της μυϊκής του δύναμης ενώ αντίστοιχα ο υπερακάνθιος το 24.18%. Επιπλέον 12 εβδομάδες μετεγχειρητικά ο υπερακάνθιος παρουσιάζει περίπου 30% απώλεια της παραγόμενης δύναμης και ο υπακάνθιος 35% αντίστοιχα. Στην ιστολογική αξιολόγηση παρατηρήθηκε εκτεταμένη εκφύλιση, αύξηση του ενδιάμεσου χώρου διήθηση με ινώδη και λιπώδη ιστό, τόσο του υπερακανθίου όσο και του υπακανθίου. Η εκφύλιση παρουσιάζει τρισδιάστατη κατανομή (πιο εξεσημασμένη στις περιοχές κοντά στην τενόντια έκφυση και των δύο μυών (Ζ1, Ζ2 και Ζ3) και στη ραχιαία πλευρά αυτών).Με τη διαδικασία του χρωματικού διαχωρισμού, έξι εβδομάδες μετεγχειρητικά στη Ζώνη Ζ1 (κοντά στην τενόντια μοίρα) του υπερακανθίου και στη ραχιαία του μεριά το ποσοστό ίνωσης-εκφύλισης της επιφάνειας της εγκάρσιας διατομής φτάνει κατά μέσο όρο το (Ζ1 DORSAL) 21.58% ενώ η αντίστοιχη περιοχή κοντά στη μέση γραμμή (Ζ5 DORSAL) το 7.79% αντίστοιχα. Επιπλέον στις ίδιες Ζώνες (Ζ1 και Ζ5) αλλά στην κοιλιακή πλευρά του χειρουργημένου υπερακανθίου ήταν (Z1 VENTRAL) 11.86% και (Z5 VENTRAL) 5% αντίστοιχα. Για τον υπακάνθιο το αντίστοιχο ποσοστό εκφύλισης-ίνωσης στην εγκάρσια διατομή του μυός ήταν Ζ1 DORSAL=25.06% και Z5 DORSAL=8.8% ενώ Z1 VENTRAL=14.17% και Z5 VENTRAL=5.08%.Δώδεκα εβδομάδες μετεγχειρητικά τα αντίστοιχα ποσοστά ήταν Ζ1 DORSAL=25.27%, Ζ5 DORSAL =5.1%, Z1 VENTRAL=11.15% και Z5 VENTRAL=4.1% αντίστοιχα για τον υπερακάνθιο. Για τον υπακάνθιο οι τιμές ήταν Ζ1 DORSAL=32% και Z5 DORSAL=11.5% ενώ Z1 VENTRAL=17.8% και Z5 VENTRAL=5.5%.ΣυμπεράσματαΓίνεται αντιληπτό ότι η μαζική ρήξη του υπερακανθίου και υπακανθίου οδηγεί σε μείωση της παραγώμενης δύναμης και πως το ραχιαίο τμήμα και η περιοχή κοντά στην τενόντια μοίρα αυτών είναι πιο ευάλωτη σε τέτοιες καταστροφικές αλλαγές.