关节镜下前交叉韧带重建术研究进展

【摘要】 关节镜下重建前交叉韧带具有创伤小、恢复快、疗效确切、并发症少等优点。本文就前交叉韧带重建术移植物的选择、固定技术及等长重建等问题进行综述。

【关键词】 前交叉韧带;移植物;等长重建;导航技术

前交叉韧带（ACL）是稳定膝关节的重要结构，运动及日常生活中多种因素可导致其损伤, ACL断裂后，膝关节的不稳不但会影响日常生活和运动，而且会造成关节内结构的进一步损伤。因此，为了恢复膝关节结构和功能，对损伤的ACL需要进行重建已经成为共识。随着技术的不断进步和手术器械的研制创新,关节镜下重建术已经成为当今治疗ACL损伤的主流方法。近年来ACL手术重建取得许多进展,临床治疗效果逐步提高。

1 移植物的选择

目前在ACL重建手术中，依据移植材料不同可分为自体组织、异体组织以及人工韧带。

1.1 自体组织 最常用的是自体腘绳肌腱(HT)和骨-髌腱-骨(BTB)。

1.1.1 Friedman在1988年最早描述关节镜下采用ST(半腱肌肌腱)重建ACL。因单股HT的强度不能满足重建ACL的要求，以后陆续有学者采用双股/三股HT重建ACL，临床效果不尽满意。目前临床上四股HT的应用最为普遍，一般采用四股ST，或者两股ST加两股GT（股薄肌肌腱）。四股ST的强度为ACL的250%～300%,两股ST加两股GT的强度为3560～4590N，弹性模量为807～954N/mm2,超过正常ACL的250%,故理论上多股HT强度都能满足ACL重建的要求。Cooiey等采用四股ST重建ACL，对其中20例5年以上的随访发现，所有患者膝关节松弛差异≤3mm，17例(85%)患者IKDC评分为正常或接近正常。William等采用四股ST/GT重建ACL，对其中85例2年以上的随访发现，76例（89%）膝关节松弛差异≤3mm。在单束抑或双束重建ACL效果更好的问题上，仍有不同意见。2004年Zhao J等采用4股ST重建浅束（即解剖上的PL）,四股GT重建深束（即解剖上的AM），取得了良好的临床效果。所以ACL双束重建的效果可能需要更多股数的HT保证。

1.1.2 采用BTB移植物重建ACL以往是ACL重建的黄金标准。此项技术的优势在于移植物具有足够的强度和刚度，研究显示14～15mm宽的BTB移植物的平均强度相当于正常ACL的168%。此外，移植物两端的骨块使BTB移植物与骨隧道的愈合早而可靠。采用BTB重建ACL的缺点除了供区并发症外，最主要的是无法进行ACL的解剖重建。在真正的金标准中，采用BTB重建ACL时，移植物两端的固定采用的是界面螺钉固定。这种固定方式存在一定的缺陷：首先，在股骨端使用界面螺钉，股骨隧道不能最大限度接近定点，并且即便采取了防范措施，也存在隧道壁破裂的可能；另外，由于骨栓与骨隧道的愈合仅需要6周左右的时间，用螺钉强力挤压的必要性也值得商榷。

1.1.3 20世纪90年代以前，由于HT无法取得牢固的固定而被认为其效果不如BTB。Steiner等[1]认为在移植重建时，最薄弱的环节在韧带的固定点。而BTB的优点是初始强度高，骨与骨之间容易获得坚强固定和牢固愈合，疗效稳定，恢复关节稳定性的成功率高，因而公认采用界面螺钉固定的自体髌韧带中1/3是ACL重建的“金标准”。由于BTB取材的并发症愈来愈受到重视，如跪膝痛（尤其不能被运动员和宗教人士所接受）、膝前疼痛、髌下挛缩症、髌韧带短缩及髌骨骨折等,多股HT重建越来越受重视。Hamner等[2]认为这与固定技术的改进和取材相关并发症较少有关。Aune等[3]分别对37例患者采用4股HT、35例患者采用髌韧带重建ACL，术后随访2年以上，主观结果和单足跳检查、Cincinnati功能评分、KT-1000检查和登楼梯试验差异无统计学意义；膝前痛两组无显著差别，HT组有明显的屈膝力量减弱，但是HT组的跪地痛明显少于髌韧带组。从整体疗效方面讲，采用HT与采用BTB重建ACL的效果无显著性差异。目前认为自体BTB适用于年轻人及经常从事体育运动的人，尤其职业运动员，这充分利用自体BTB愈合快、固定确实、髌腱张力强的优点。而HT适用于老年人、女性和较少从事体育运动者，考虑为术后并发症少，疗效足以让人满意。

1.2 异体组织 随着取移植物、灭菌、贮存等技术的发展,用同种异体材料重建ACL得到了较广泛应用。常用的同种异体移植材料包括:髌韧带,腘绳肌腱,胫骨前、后肌腱,跟腱及髂胫束等；经过消毒和深低温冷冻保存作为前交叉韧带的重建材料。许多实验与临床研究支持异体移植物用于重建ACL,异体移植后移植物在体内可以重新血管化并成活，但移植物在体内结合、重塑的速度较自体移植慢[4]。临床随访表明,早期异体移植可取得与自体移植相当的效果[5]。异体移植的中远期效果在长期随访后也得到肯定。Peterson等[6]2001年报道自体与同种异体各30例随访5年的临床效果,结果两组之间未见显著性差异。采用异体移植物的优点在于：（1）无供区并发症；（2）无取材多少的限制，唯有供区的影响；（3）手术时间短；（4）术后膝前痛发生率低；（5）患膝美观，适用于多韧带重建。当然异体组织移植也有其潜在的弊端,主要是免疫排斥和传播疾病的风险,此外在体内结合、韧带成熟与完成重塑的速度相对要慢, 且术后稳定性较自体移植物差,而且在重塑期间相对容易发生移植物失效。异体肌腱主要适用于ACL重建术后翻修及膝关节稳定结构损伤严重而需要较多移植材料时,或不愿或无法使用自身组织的病人。

1.3 人工韧带 人工韧带已经有10多年的历史。目前国际上应用较多的是LARS韧带，HT的所有手术适应证在LARS韧带重建前交叉韧带时同样适用。LARS韧带是用高韧性的聚酯纤维制造，与人体组织的相干性很好，其抗疲劳抗塑性变形能力也较其它韧带明显增强。LARS韧带对于喜欢运动的患者尤其迫切希望回到赛场的职业运动员尤其适用。因为LARS韧带固定确切，所以术后康复可以相对积极一些，恢复也相对较快。Talbot等[7]在1996-1999年使用LARS人工韧带治疗ACL损伤,从关节活动度、Lysholm评分等方面进行随访,短期效果令人满意。LARS人工韧带存在的问题:（1）韧带两端与骨界面的结合问题;（2）韧带的关节内部分其表面与滑膜的结合程度;（3）人工韧带是否会磨损而影响远期疗效;（4）人工韧带移植后患膝本体感觉的重建问题。

2 固定技术

移植物的固定是ACL重建中最重要的环节，良好的固定近期可以满足术后早期运动、肌肉锻炼与负重的要求，远期有助于移植物与骨的愈合。固定方法的选择因移植物和手术技术的不同而不同。根据固定装置与移植物末端的距离可分为直接固定和间接固定。直接固定是将移植物直接固定于骨的方法,如界面螺钉固定、横穿针固定、门形钉固定、垫圈固定等方法。间接固定是通过其他材料将移植物末端固定于较远部位的方法,如纽扣钢板固定和缝线栓桩固定。与间接固定相比,直接固定可以减少移植物骨道间的纵向运动(“蹦极”效应)和横向运动(“雨刷”效应)。这两种运动对移植物与骨道愈合有不利影响,并使骨道扩大[8]。根据固定位置距离关节面前交叉韧带解剖止点的距离,还可以把固定方法分为骨道内固定和非骨道内固定(远端固定)。骨道内固定以界面螺钉固定为代表,非骨道内固定有纽扣钢板固定、门形钉固定等。前者使移植物长度缩短,有更大的钢度,提高了重建后膝关节的稳定性，并且可以减少“蹦极”效应和“雨刷”效应。另外,固定方法在股骨侧和胫骨侧并不相同。使用同一种固定方法,在胫骨侧由于固定位置通常离关节面较远,并且松质骨密度较低,所以固定强度相对较小。

3 关于等长重建问题

ACL重建的主要目的是恢复膝关节的稳定性。ACL重建后移植物上的张力变化除受预应力的影响外,关键受到股骨和胫骨隧道内口之间距离变化的影响, 该距离变化过大,可能会导致重建韧带过度松弛,或者重建韧带承受过度应力而断裂[9]。ACL等距重建的目的就是使隧道内口距离在整个伸屈范围内无过度变化,而避免移植物功能不全或者断裂。所谓解剖生理性等长重建,是指ACL重建后的移植物长度在膝关节屈伸过程中保持最低变化(不超过2～3mm),即张力保持最低变化,能够达到移植物最小长度变化的股骨和胫骨隧道内口定位点称为等长点[10]。目前,髁间窝外壁后缘过顶点前6～7mm处(右膝11点钟,左膝1点钟)为公认的最佳股骨隧道定位点[11]。但胫骨隧道的定位尚有争议,目前认为胫骨隧道内口最准确的定位点应该是:膝关节完全伸直时,髁间窝顶线后侧4～5mm或PCL前方约6～7mm处[11]。最近为避免移植物与髁间窝顶部撞击,有将胫骨隧道内口更加偏后放置的趋势,但胫骨隧道偏后放置对移植物等距特性和膝关节稳定性的影响,仍需进一步研究[11]。随着ACL重建技术的开展和手术病例数的增加,术后出现并发症的报道也不断增多。其原因除了移植材料性能差异、固定技术缺陷、腱骨愈合不良等因素外,另一主要的原因是隧道定位错误。

近年来，导航技术日趋成熟，使用导航辅助技术能够使ACL重建术效果更好。与传统的手术方法相比，使用基于双平面X线影像的导航系统辅助关节镜下ACL重建术能够将骨隧道精确地放置在手术预想的位置上，以保证手术获得最好的结果。有学者研究，在传统的关节镜下ACL重建术中，股骨侧隧道与理想位置平均差6.20mm，胫骨侧差6.46mm，而使用导航系统辅助手术，可以使不同的医师在ACL重建术中定位均达到理想位置。使用导航系统辅助ACL重建手术，能够使移植物隧道位置更精确、根据术前设计的隧道位置安放移植物，使移植物到达合理的位置和方向，从而达到解剖生理性等长重建，有利于患者获得更好的功能。

总之，ACL重建术涉及多方面的技术环节，一些关键的技术还需要不断完善和改进，相信通过广大医学工作者不懈探索,定能攻克前交叉韧带修复重建的关键技术,研创和建立更加成熟完善的技术系统,切实提高ACL重建手术的临床疗效。