前交叉韧带解剖重建理念与方法

周敬滨 Zachary Working Carola F. van Eck Freddie H. Fu

1 美国匹兹堡大学医学中心骨科（美国 匹兹堡 15213） 2 国家体育总局运动医学研究所

无论是骨与关节损伤，还是肌腱韧带的损伤，其手术目的均是最大限度地重建其解剖结构，进而恢复功能。目前，前交叉韧带（ACL）解剖重建问题受到越来越多的关注，如何能够更接近ACL原解剖位置进行重建，达到最佳手术效果成为焦点。进行ACL重建骨道定位时，国内医师大多采用的方法包括利用与后交叉韧带、半月板和髁间棘的相对位置定位胫骨隧道，采用经胫骨方法定位股骨隧道（Transtibial），或经前内切口利用表盘定位法定位股骨隧道。这些技术在实际操作时定位简单，应用普遍，但实际上，ACL解剖特点的个体差异显著，如对骨道位置进行“标准化”定位，则很难完成真正的解剖重建。

据统计，传统的单束前交叉韧带（Anterior Cruciate Ligament，ACL）重建术后，只有61～67%的患者IKDC（International Knee Documentation Committee）评分正常［1］。许多学者已经发现［2-5，31］，长期随访过程中，传统ACL重建术后膝关节在功能测试中仍存在不稳，并出现退行性改变。长期随访数据和膝关节动力学分析表明：传统的非解剖重建手术技术在术后不能预防早期骨性关节炎的出现［6-8］。这些研究提示，ACL重建方法需进一步改进，尽量提高膝关节术后功能。只有在接近ACL实际解剖位置的重建，才能最大限度地恢复膝关节的解剖结构和功能。本文通过介绍ACL解剖重建的理念、方法，同时与传统ACL重建过程进行对比，归纳ACL解剖重建手术技术的特点，为国内医师提高对ACL解剖重建的认识提供参考与帮助。

ACL解剖重建是根据ACL解剖特点进行功能重建，从而恢复ACL原有尺寸、韧带胶原走行方向和止点位置［9］。解剖重建手术需精细操作，注意细节与设计，术前对膝关节进行综合评价，术中能清晰观察止点位置，量化膝关节解剖结构。解剖重建不仅包括双束或者单束重建，而且包括以此理论为基础的ACL重建术后的翻修与加固［6］。

1 ACL解剖特点

近年来，许多学者针对ACL解剖进行了细致的研究，提出了新理论。ACL包括前内束（AM）和后外束（PL）两个基本功能束，以ACL在胫骨止点的位置命名（图1）。传统理论认为，ACL的AM束在屈膝位时紧张，而PL束在伸膝位时紧张［10］。解剖学研究证实，AM束主要控制膝关节前后向移动，PL束主要控制膝关节旋转［11，12］。

ACL股骨止点有两个重要的骨性标志，分别是髁间窝外侧嵴（lateral intercondylar ridge）即住院医师嵴（resident ridge）和髁间窝外侧分叉嵴（lateral bifurcate ridge）［13，14］。住院医师嵴最初由William Clancy 提出。屈膝90度时，住院医师嵴走行于髁间窝外侧侧壁，ACL在住院医师嵴下方，而非髁间窝的顶部。髁间窝外侧分叉嵴垂直于住院医师嵴，并在其下方，以此为界前后分别是AM束和PL束的股骨止点（图2）。膝关节于伸直位时，ACL股骨止点位置才会偏高，因此，ACL股骨止点往往被误认为在髁间窝偏高的位置，手术时膝关节常于屈膝90度位，此时ACL股骨止点在髁间窝略偏下的位置。膝关节屈曲90度时，ACL两束在股骨止点上水平排列，PL 束在前，AM 束在后［9，15，16］。

ACL胫骨止点面积大于股骨止点，面积约是股骨止点的120%［17］。ACL胫骨止点为椭圆形，平均宽度为11 mm，平均长度为17 mm［18，19］。胫骨止点位置个体差异不大，可根据其平均数值选择骨道位置和直径，也可根据ACL残端位置进行定位。

2 术前检查

术前检查对于选择合适的术式非常重要。必要的术前检查包括体格检查和影像学检查。体格检查通常包括Lachman试验、屈膝90度前抽屉试验和轴移试验。术前检查同时需明确是否有其他韧带损伤。特别指出，麻醉下对患者进行再次体格检查非常有必要，有助于正确判断ACL损伤程度［9，15］。

通过必要的影像学检查可以判断损伤程度，帮助选择合适的术式。MRI可以清晰显示膝关节内软组织的状况，可以清晰显示ACL的AM束和PL束，仅有一束断裂时，MRI也会有所显示（图3），此时可以考虑仅重建损伤束。实验表明，MRI胫骨止点在矢状位的长度同镜下测量的长度高度相关，MRI胫骨止点前后径在14.1 mm与23.4 mm之间［9］。MRI可正确量化ACL胫骨止点，因此能帮助医生在术前选择与ACL原止点相契合的骨道及移植物［20］。

3 ACL解剖重建的方法与要点

ACL解剖重建的特点是选择ACL解剖止点中心作为骨道位置，并最大限度使移植物和原ACL止点位置相契合。

3.1 手术入路的选择

传统关节镜入路仅前内和前外入路。由于解剖重建对视野要求更高，因此需要构建新的手术入路。ACL解剖重建常规使用前外（LP）、中间（CP）和前内辅助入路（AMP）3个入路［21］（图 4）。前外入路置于关节间隙以上，紧贴髌腱外侧缘，以观察胫骨止点，此入路一般置于偏上的位置，有利于避开髌下脂肪垫组织［22］。中间入路置于内侧关节间隙略偏上位置，紧贴髌腱内缘，可全面探查髁间窝外侧壁和AM束、PL束的股骨止点（图5）。前内侧辅助入路置于内侧关节间隙以上，距离髌腱内侧缘约2 cm，有时会穿过部分髌腱组织［21］，该入路为器械入路，可定位股骨止点和钻取骨道。

3.2 术中测量

传统手术重建通过髁间窝成型、胫骨止点后移的方式解决移植物撞击问题，很少根据个体特点选择重建方式。解剖重建首先要测量膝关节内髁间窝宽度和长度及韧带残端直径，根据Freddie H. Fu的经验与理论，选择双束或单束重建取决于患者膝关节解剖特点。根据测量的ACL股骨和胫骨止点的大小（图6）选择单束或双束重建，并选择直径合适的移植物。止点前后径若小于14 mm，则适合单束解剖重建［23］，不建议双束重建。

另外还需测量髁间窝，指标包括髁间窝宽度、高度和深度。内侧入路观察宽度。根据经验，若髁间窝宽度小于12 mm，导针很难从前内辅助入路置于AM束的股骨止点，钻取骨道时，钻头会破坏内侧股骨髁。因此，若髁间窝宽度小于12 mm，不适合双束重建，可选择单束解剖重建［9，24］。

双束或单束解剖重建的适应症，除考虑ACL解剖结构，还需了解患者是否有其他合并症。双束ACL解剖重建适应症有：1、ACL胫骨止点前后径>14 mm；2、髁间窝宽度>12 mm；3、骨骺闭合；4、无严重的骨质破坏和骨挫伤；5、骨性关节炎III度以下；6、无膝关节其他韧带损伤。

3.3 不进行髁间窝成型

传统ACL重建时，为防止移植物与髁间窝撞击，常需要髁间窝成型。而ACL解剖重建不要求也不建议进行髁间窝成型。原ACL在髁间窝内不会撞击，而解剖重建的移植物遵循原ACL起止位置走行，因此也不会产生撞击，故不需髁间窝成型。同时，髁间窝成型会破坏髁间窝骨性解剖结构和标志，影响术者选择正确的骨道位置，所以不建议髁间窝成型。解剖重建应尽量避免髁间窝成型，根据髁间窝大小选择单束或双束解剖重建是符合原ACL解剖的手术方式。

3.4 骨道直径的选择

如果移植物采用同种异体肌腱，一般根据原ACL胫骨止点前后径确定骨道直径。双束重建时，测量胫骨止点前后径后，一般需预留2 mm的骨桥宽度，若止点前后径是16 mm，除去2 mm的骨桥宽度，可选择8 mm作为AM移植物直径，6 mm作为PL移植物直径。这样能使移植物最大限度地覆盖ACL原止点，达到解剖重建。

3.5 股骨骨道的选择

镜下观察时需屈膝90度。如果ACL残端存在，首先选择残端中心作为股骨隧道中心。双束重建需要分别选择AM束和PL束残端的中心进行定位，单束则选择AM束和PL束之间的中间点进行定位。如果残端不可见或者止点模糊，则可根据骨性标志进行定位。双束重建时的骨道位置为：住院医师嵴以下，AM在髁间窝外侧分叉嵴之后，PL在髁间窝外侧分叉嵴之前。单束重建的骨道位置为：住院医师嵴以下，以髁间窝外侧分叉嵴为骨道中心进行定位。如果骨性标志不清，可选择髁间窝外侧壁下30%～35%进行定位［9］。

传统ACL重建常以表盘定位法选择股骨骨道位置，但表盘法不能准确定位。表盘定位最初是根据膝关节伸直位时ACL股骨止点在X线片上的位置来定位的。但膝关节AM和PL的相对位置在屈曲和伸直时不一。完全伸直位时，AM和PL为上下关系，AM偏上，PL偏下；屈膝90度位时，AM和PL为前后关系，AM偏后，PL偏前。同时，表盘定位适用于二维结构，膝关节髁间窝为三维结构，即利用表盘法定位时，关节镜下11点的位置可能对应髁间窝三维结构中的多个位置。因此，表盘定位法不适用双束解剖重建［9，16］。

3.6 胫骨骨道的选择

进行胫骨骨道定位首先要明确ACL残端在胫骨的位置，因此，关节镜前外侧入路尽可能靠向关节近端，以清楚观察止点位置，定位并钻取骨道。传统胫骨骨道经常定在后交叉韧带（PCL）前方5～7 cm，与外侧半月板延长线的交点处，解剖重建时选择的胫骨止点位置通常比传统位置偏前些［25］。双束解剖重建时，选择原AM束和PL束止点中心定位胫骨骨道；单束解剖重建时，选择原AM和PL中间的位置定位胫骨骨道。

3.7 骨道的钻取顺序

对于单束解剖重建，通常先屈膝120度左右，经前内辅助切口钻取股骨隧道，然后使用55度导向器钻取胫骨隧道。对于双束解剖重建，先经前内辅助切口钻取PL股骨隧道，然后分别钻取PL胫骨隧道和AM胫骨隧道，钻取骨道时PL胫骨端导向器入路的位置在AM骨道的后内方［33］。然后经PL胫骨隧道钻取AM股骨隧道。ACL双束解剖重建时，60.2%的病例可以经PL胫骨隧道到达AM股骨隧道解剖位置［22］（图7）。该方法能避免钻取骨道时损伤内侧股骨髁。若经PL胫骨隧道不能到达AM股骨隧道解剖位置，则可利用前内辅助切口在膝关节过屈位钻取隧道，90%的病例可经过前内辅助切口到达AM股骨隧道解剖位置。固定时，AM束在屈膝45度位固定，PL束在伸膝0度位固定。固定完毕，在关闭切口之前，务必再次镜下观察确认移植物张力是否合适（图8）。

传统ACL单束重建常采用经胫骨钻取股骨隧道（Transtibial）的方式。屈膝90度位经胫骨钻取股骨隧道会使股骨隧道位置偏高，偏离解剖位置［26-28］，同时，为避免移植物撞击，通常需后移胫骨骨道位置［29］，因此，此时移植物角度比解剖重建时更垂直。研究证明，相比解剖重建，垂直的移植物不能很好限制膝关节的前向位移和控制旋转［30-32］。

4 术后影像学评价

建议在术后进行相应的影像学检查（图9），采用X线负重正侧位，MRI和CT三维重建对骨道位置、移植物情况和是否有撞击进行评价。解剖重建术后移植物角度应同术前ACL角度大体一致。CT扫描，尤其是CT三维重建可清晰显示骨道在关节内的位置，准确评价重建术后的骨道位置［44］。

5 术后随访

ACL的解剖重建均取得了良好的术后随访效果，膝关节旋转不稳得到有效控制［33］。ACL双束解剖重建术后，对100名患者进行的随访显示，65%Lachman试验完全阴性；94%轴移试验阴性，KT2000双膝差值为1.0±2.3 mm；伸膝角度双膝差值为2±3度，屈膝角度双膝差值为2±5度。进行日常运动时，所有患者均未出现疼痛、肿胀、膝关节不稳等症状，进行体育活动时，75%的患者无任何症状。IKDC评分平均为85.0，术后2年随访，50%以上的患者恢复到ACL损伤前的运动水平［16］。

6 讨论

根正才能苗壮。只有在膝关节原有解剖位置上重建ACL，才能更符合其在体内的生物力学特性，最大限度发挥功用，避免膝关节手术过早失效。传统ACL重建手术将手术标准简单化，有利于ACL重建手术的早期开展，但这种手术不注重个体差异性，未完全按 ACL的解剖位置进行重建，有研究认为，这种非解剖ACL重建是ACL失效的因素之一［28，46］。

ACL解剖重建不破坏膝关节的固有结构，符合膝关节解剖学特点。解剖重建时，由于遵循ACL的原有解剖和走行位置，移植物不撞击髁间窝，因此一般不需破坏膝关节的骨性结构，进行髁间窝成型［34］。髁间窝成型会破坏骨性标志和去除移植物残端，无法正确定位骨道，错误的骨道位置对移植物产生异常负荷，造成移植物失效［35］。

ACL解剖重建符合ACL的生物力学特性，更有利于恢复膝关节的前向和旋转稳定性。传统ACL重建中，为避免撞击，国内医生普遍采用后移胫骨止点位置的方法，这时，ACL胫骨止点实际偏PL在胫骨的位置，股骨止点一般在AM偏高的位置。多项生物力学测试表明，这种位置不匹配的重建方法往往导致膝关节运动学的异常和活动受限，移植物张力过大以致最终失效［36-38］。解剖重建的股骨隧道较传统重建偏下，胫骨隧道偏前，因此，移植物在矢状位上与胫骨平台的角度更小，而传统重建方式移植物则更垂直，这种更接近水平方向的限制力能更好控制前后向的稳定性［39，40］。此外，PL束有抗旋转功能，需准确选择PL骨道位置［41］。Tashman等［42］研究证明，传统膝关节单束重建不能完全恢复膝关节的运动功能，重建后患膝仍存在旋转不稳。Yagi等［43］通过对膝关节标本测试证明，解剖重建比传统重建能更好恢复膝关节功能。

ACL解剖重建的要求是尊重个体解剖差异，复制ACL止点位置。这要求关节镜视野清晰，明确ACL残端位置，根据原止点位置进行定位。适当的手术入路非常重要，前外入路需尽量靠近近端，有利于观察胫骨止点。中间入路有利于观察ACL股骨残端位置，以及周围的重要解剖结构，如骨性标志、PCL、半月板等。钻取骨道前需测量原止点直径和髁间窝尺寸，根据结果选择单束或双束重建，并决定钻取骨道的直径。

在进行ACL解剖重建时，利用表盘定位方法不能准确定位股骨骨道位置。表盘法定位简单方便，但适用于二维结构，膝关节髁间窝为三维结构，表盘法不能准确定位ACL止点在股骨的位置。使用Transtibial方法定位股骨隧道会使股骨骨道位置过高，偏离解剖位置，同时使胫骨骨道偏后，导致移植物过于垂直，因此该方法不能重建移植物于ACL的原解剖位置［27，35］。ACL解剖重建的目的为最大限度恢复原ACL的解剖结构和功能。双束重建止点面积更接近于原ACL止点大小，因此，在条件允许时可选择双束重建。当然，并非所有病例均适合双束重建，需在术中对原ACL止点面积、髁间窝等进行测量与预判，以决定是否进行双束重建［44］。

7 总结

ACL的解剖重建是建立在一系列生物力学、影像学和临床研究基础上的一种ACL重建方式。其理念建立在ACL解剖研究基础之上，要点是最大程度恢复ACL的止点位置和纤维走行方向，尽可能恢复ACL原有功能。目前基础与临床研究证明，ACL解剖重建效果优于非解剖重建。相信这种理念也会给运动医学其他领域，如其他韧带的重建以启迪，并推动进一步研究。

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