前交叉韧带重建术后骨隧道扩大的原因与预防

钟 萍，宋昱垚，张宸梓

(1 济南军区总医院，济南 250031;2 中南大学湘雅医学院)

前交叉韧带(ACL)损伤是膝关节韧带损伤中最常见的一种，会引起胫骨相对股骨的前方移位及膝关节外翻、旋转及松弛，最终导致关节炎的发生。ACL损伤后无法自然愈合，ACL重建为挽救受累的膝关节功能的常规外科手段。近年来ACL重建手术有逐渐增加的趋势。对ACL重建术后患者影像学的随访发现，骨隧道扩大是一种普遍存在的现象。关于骨隧道扩大对手术效果的影响目前观点不一。有学者认为其不会影响手术效果［1］，但多数学者认为骨隧道增宽会影响移植物在骨道内的血管化及骨化过程，长期存在会使移植物完整性受损，对止点形成不利，最终导致移植物松弛;而移植物松弛会引起膝关节不稳［2］。Jarvela 等［3］研究证实，无论是双束还是单束ACL重建，骨隧道扩大与术后膝关节前向及旋转松弛均有显著相关性。在初次ACL重建后由于种种原因需接受ACL翻修时，骨隧道扩大会影响术中骨隧道的定位、骨隧道的钻取和移植物的固定。对于隧道扩大明显者，需分二期进行ACL翻修手术，即一期手术植骨修复骨隧道，术后6个月再进行ACL重建手术［4］。现对ACL重建术后骨隧道扩大的原因及预防概述如下。

1 ACL重建术后骨隧道扩大的原因

ACL重建术后骨隧道扩大不是单一因素引起的，而是多种因素综合作用的结果。

1.1 机械性因素除钻头钻取骨隧道时对隧道壁骨质造成的破坏，挤压螺钉旋入时对骨隧道壁的挤压、扩大作用，移植物在骨隧道内的肿胀对骨隧道壁产生压力效应以外，还包括以下诸多因素。

1.1.1 移植物微动 移植物的微动能够延缓ACL重建后的腱骨愈合，在移植物与骨隧道之间产生应力，从而导致骨隧道的扩大。这种微动被形象地描述为“雨刷效应”和“蹦极效应”。任何产生和加剧上述效应的因素均会导致骨隧道扩大。移植物固定装置的类型及固定位置可导致移植物微动，影响骨隧道的扩大程度。如果固定点远离关节线(如Endobutton悬吊固定)，则移植物在膝关节伸屈时更易延伸，“蹦极效应”明显，骨隧道扩大就严重;相反，靠近关节线的固定方式将有效地防止术后骨隧道的扩大［5］。“激进康复计划”也会增加移植物的微动，Vadalà 等［6］及 Hantes等［7］观察了高强度功能锻炼对骨隧道扩大的影响，证实其较保守康复锻炼可引起更明显的骨隧道扩大。

1.1.2 骨隧道的位置 Zijl等［8］研究了胫骨隧道与术后骨隧道扩大的关系，认为过于靠前的胫骨隧道会增加移植物张力，而这种主要集中在隧道入口处的张应力会导致入口处骨溶解及胫骨隧道近端部分的扩大。Xu等［9］比较了不同股骨隧道制备方法对隧道扩大的影响，发现经内侧入口制备的股骨隧道比经胫骨隧道制备的更低、更靠后而且更倾斜，有利于避免术后胫骨及股骨隧道的扩大。

1.2 生物性因素

1.2.1 同种异体移植物 早些年的研究表明，骨隧道扩大在使用同种异体移植物重建ACL的病例中比较明显，其发生机制可能与移植物宿主间的免疫排斥有关。通过采用深低温冷冻(-80℃)的处理方法，上述情况有了明显的改善。肌腱组织相容性复合物主要分布于肌腱细胞表面，深低温冷冻使细胞表面的蛋白变性，破坏细胞膜，从而减少抗原性。Zijl等［8］比较了自体和同种异体骨髌腱骨移植ACL重建术后胫骨隧道的扩大情况，发现正位片骨隧道平均扩大2.2 mm和2.8 mm，侧位片平均扩大2.6 mm和3.4 mm，两者相比差异无统计学意义。

1.2.2 炎性因子和滑液 ACL损伤及重建术后，滑液中的炎性因子TNF-α、IL-6、NO均较正常情况时明显升高。高水平的炎性因子可以刺激破骨活动，导致骨吸收。NO具有抑制成骨细胞活性的作用，通过上调诱导性NO合成酶能够增加NO的水平，从而产生骨吸收现象［10］。Berg 等［11］观察了兔ACL重建术后腱骨愈合的情况，发现在靠近关节的骨隧道内腱骨愈合比较慢且不完全。Zysk等［12］对13例患者ACL重建术后7 d的关节液进行了TNF-α、IL-6及NO水平测定，发现关节液中含有高水平上述炎性因子的患者术后6个月骨隧道存在明显扩大。以上研究表明，ACL重建术后含有大量炎性因子的滑液渗入到骨隧道，使骨浸泡于炎性因子中，是导致骨隧道扩大的原因;也有学者提出不同的观点。他们观察了一组ACL重建术后感染病例，认为如果感染的膝关节内关节液量大且压力高，其移植物所受到的滑液浸泡效应大，那么术后骨隧道扩大将会明显。但结果却是感染病例比没有此并发症的病例骨隧道扩大更严重，但并没有统计学差异，说明生物性因素在骨隧道扩大中的作用微弱［13］。

2 ACL重建术后骨隧道扩大的预防

2.1 改进手术方式及器械 研究表明，通过改进手术方式，如制备骨隧道时使用转速慢的电钻，以减少因产热造成的骨坏死;选用近关节的固定方式进行移植物的固定;对移植物进行预张力;选择适当的骨隧道位置，术后采用相对保守的康复方式等均能有效地预防ACL重建术后骨隧道扩大。近年来学者们采用一些新的技术和器械，试图最大限度地预防ACL重建术后骨隧道的扩大。Jagodzinski等［14］采用异种的多孔骨柱通过压配的方式对ACL重建术中的腘绳肌腱移植物进行固定，并与可吸收界面螺钉进行比较。在关节镜的监视下，他们将两种固定物尽量放置在胫骨隧道内口对移植物进行固定，结果发现前者能显著减小骨隧道的扩大。Gokce等［15］将骨道压迫技术应用到ACL重建中，术中首先用6 mm的钻头制备骨隧道，然后使用直径递增的隧道扩张器获得理想直径的骨隧道，以提高骨隧道壁骨的质量。

2.2 术中保留交叉韧带残端 交叉韧带断裂后的残余纤维形成交叉韧带的残端，随着对其认识的不断深入，发现ACL重建时保留残端可预防术后骨隧道的扩大。残端组织中含有丰富的血管组织，保留残端有利于重建韧带的再血管化、增生和重塑的过程，提高关节的稳定性;另外，保留残端可以封闭骨隧道，阻止关节液进入骨隧道，减轻滑液浸泡效应。

2.3 骨隧道内干预 ①自体条件血清(ACS):ACS是一种富含内源性IL受体阻滞剂的可注射物质。鉴于骨隧道扩大与炎性因子有关，Darabos等［16］对62例患者于ACL重建术中及术后第1、6、10天于关节腔内注射ACS，并与对照组进行对比。发现注射ACS能明显降低关节液中IL-1β的水平，预防骨隧道扩大。②血小板血浆(PRP)和小牛脱蛋白松质骨(DPB):翟文亮等［17］进行了自体肌腱移植ACL重建术的动物实验，他们在动物骨隧道内预先填塞PRP和DPB，对骨隧道关节侧入口处的直径进行CT扫描发现，PRP复合DPB或单用PRP均能有效防止骨隧道扩大。PRP是通过离心自体全血而得到的含高浓度血小板的血浆，其中含有多种高浓度的生长因子，能促进成骨细胞增殖，以早期封闭骨隧道，阻止关节滑液进入骨隧道内，从而促进腱—骨愈合，对骨隧道的扩大起到预防作用。也有学者对PRP对骨隧道扩大的影响持不同的意见。在Mirzatolooei等［18］的一组50例临床研究中，术后3个月骨隧道的扩大也没有因为在骨隧道中使用了PRP而减轻。

2.4 改进移植物 Mutsuzaki等［19］采用交替浸泡技术将磷酸钙与移植肌腱相复合，然后用这种移植物进行山羊的ACL重建和临床研究。动物实验结果显示术后6个月实验组骨隧道入口处的腱骨结合面可见到更多的软骨生长，骨隧道扩大的百分比明显小于对照组。临床研究显示，术后1年实验组和对照组股骨隧道分别扩大 15.5% ±13.4%和22.1% ±16.4%，胫骨隧道分别扩大 19.3% ±17.1%和26.1% ±13.7%，两项实验中两组数据均有统计学差异。进一步证实通过将肌腱与磷酸钙复合能有效预防ACL重建术后骨隧道的扩大。骨形态发生蛋白(BMP)是存在于骨基质的一种酸性糖蛋白，能诱导成骨的生物活性，是目前认为惟一有异位成骨能力的生长因子，对ACL重建术后腱骨愈合有促进作用［20］。练克俭等［21］对患者于骨隧道内分别植入DPB(24例)、BMP(24例)及DPB-BMP复合体(24例)，发现术后 4、8、12、16周骨隧道扩大率DPB+BMP组＜DPB组＜BMP组＜空白对照组，说明DPB-BMP复合体能减轻ACL重建术后的骨隧道扩大程度。

综上所述，ACL重建术后骨隧道扩大虽程度不一，却是普遍存在的现象。骨隧道扩大可影响移植物与骨隧道愈合，给ACL重建后的翻修手术带来麻烦。导致ACL重建术后骨隧道扩大的原因是多方面的，应有针对性地采取综合性预防手段。

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