膝关节镜下前十字韧带重建术的研究进展

张含霁,杨默笛,张 卓,胡高戬,吕佳音

(吉林大学中日联谊医院 骨关节科，吉林 长春130033)

前交叉韧带(ACL)损伤或断裂是骨科门诊常见的软组织损伤，由膝关节直接或间接创伤引起。ACL断裂的外科治疗通常是将移植物作为重建的ACL，穿过胫骨和股骨的骨隧道后固定来完成的。绝大多数患者通过手术重建来治疗ACL断裂等疾病。每年美国大约有350000例前交叉韧带重建手术，而全球则超过一百万例[1-3]。重建前十字韧带的手术方法多种多样，本文重点探讨一下手术技术方面的问题。

1 移植物的选择

1.1 同种自体移植物

目前，最常用的同种自体移植物为腘绳肌腱和髌腱。作为关节镜下重建ACL的自体移植物，两端带有骨块的髌腱已在过去很长时间内成为一种标准的手术方法，有时甚至被称为“金标准”。然而，也存在很多问题，比如膝前痛、膝关节感觉障碍、跪膝痛等，特别是在供源部位患病等方面。有报道称术后保持膝关节伸直可预防膝前痛[4]。后来用半腱肌或者半腱肌/股薄肌腱移植物代替带骨髌腱。Freedman[5]等人对现有研究进行Meta分析显示，用带骨髌腱自体移植物失败率低、膝关节稳定且患者满意度高，但与自体腘绳肌腱移植物相比增加了膝前痛的发生风险。Goldblatt[6]等人进行了一项对比带骨髌腱和半腱肌自体移植的前瞻性随机临床试验的Meta分析显示，一方面，带骨髌腱自体移植更可能使Lachman试验及轴移试验阴性，膝关节的屈曲度更好。但另一方面，半腱肌自体移植可以降低髌股弹响的发生率，减少跪膝痛，并且使膝关节的伸直度更好。

1.2 同种异体移植物

过去十年中，同种异体移植物已经更多的在初次ACL重建术和ACL重建翻修术中的使用。Maletis[7]等人在一项包括超过16000例ACL重建的研究中发现，42.4%的初次ACL重建术和78.8%的ACL重建翻修术中使用了异体腱。使用异体腱的主要优点就是降低供体部位的患病风险。除此之外，还缩短手术时间，增加美观感，有多种尺寸和种类的移植物可供选择。然而，使用异体腱也有风险，包括潜在疾病的传播，延迟愈合，并且异体腱的处理和保存会减低移植物的强度和韧性[8]。Sun[9]等人报道了186名随机接受自体腘绳肌腱或异体腱ACL重建术的患者，以主观和客观两组指标进行评价，但没有对失效率进行具体评论。术后随访7年以上发现，接受自体腱移植和异体腱移植的患者的预后没有差异。Bottoni[10]等人发现，无论用自体腘绳肌腱还是异体腱重建ACL，在术后10年中绝大多数患者的膝关节稳定且主观功能较好。但是，自体腱移植的失效率为8.3%，而异体腱移植的失效率为26.5%，是自体腱的3倍多，而且失效率与膝关节半月板损伤和软骨损伤无关。Yang[11]等人对比自体和异体腘绳肌腱重建ACL后膝关节稳定性及关节液成分变化，在术后早期异体腱移植的膝关节松弛程度和关节液免疫反应均明显高于自体腱移植患者，但两者在术后随访末期，膝关节活动度、Lachman试验、前抽屉试验、轴移试验、Lysholm评分、骨隧道扩大、移植物失效率等指标上无显着性差异。

1.3 合成移植物

合成移植物的优点在于既没有自体移植供源部位不适的风险，也没有异体移植物带来传染疾病的风险，而且可以进行简单长期储存。第一代合成移植物为针织物或编织物，缺点为移植物寿命较短而且越来越长。第二代在第一代的基础上增加纵向和横向纤维，比第一代更为耐磨，但均会导致灾难性滑膜炎，这成为外科医生在进行ACL重建术中拒绝使用合成移植物的重要原因。第三代合成移植物(LARS韧带)与传统移植物的适应症不同，适用于ACL急性损伤尽快手术的患者，须尽力保留本体ACL残端，将合成移植物植入股骨止点的ACL残端中并保护移植物，使残端组织向合成移植物内生长。合成移植物除了易获得、没有疾病传播风险和减低成本的优点外，另一个重要优点为大大加快了康复速度。这是因为生物移植物需要至少一年的时间才能于宿主骨愈合良好[12]。很多专家也对LARS韧带进行了很多研究。Bugelli[13]等人对60例进行LARS重建ACL的患者进行了至少5年的随访，研究结果显示Lysholm评分、IKDC评分和Tegner评分效果满意，大多数患者的膝关节活动度良好且疼痛较轻，31.25%的患者没有改变他们在伤前的生活方式，所有患者均未进行再次手术，85.4%的患者的膝关节X片上无骨性关节炎迹象。

目前，可用于ACL重建的移植物包括三大类：同种自体移植物、同种异体移植物及合成移植物。同种自体移植物中，带骨髌腱在短期随访中的手术效果略优于腘绳肌腱移植物，且患者对手术效果也甚为满意。但是，患者自体带骨髌腱取腱处不适的发生风险较高，且两种自体移植物的术后效果长期随访显示没有差异，所以目前带骨髌腱不作为ACL重建的首选移植物，而选用腘绳肌腱的术者越来越多。同种异体移植物与自体移植物相比，有很多缺点。二者术后关节功能没有明显差异，故同种异体移植物多用于翻修手术中，初次手术使用同种自体移植物为宜。合成移植物为一种新型移植物，虽然有许多优点，但技术仍不成熟，目前使用较少，是很多专家和学者探讨研究的重点，有待继续改进。

2 单束重建或双束重建

重建ACL最常用的两种手术方式为单束重建和双束重建，两者均能有效的恢复膝关节解剖学和运动轨迹[14]。ACL是一个双束韧带，包含前内侧束(AM)和后外侧束(PL)，共同维持膝关节的前向和旋转稳定性[15]。关节镜下单束重建技术是通过建立一个股骨隧道和一个胫骨隧道实现的[16]。这种技术在恢复膝关节前向稳定性方面具有良好的临床效果，但对于恢复旋转稳定性来说可能不是最优的。生物力学研究表明，相比单束重建，双束重建恢复AM和PL，尤其PL束的重建明显增加了旋转稳定性[17]。解剖学和生物力学的研究也支持双束重建的概念[18]。但同时，双束重建需要术者更好的手术技术，而且侵入性更大。Devgan[19]等人在一项研究中对患者进行为期平均35个月的随访，发现在膝关节稳定性、膝关节评分、患者主观感受和MRI评价移植物倾斜角等方面，ACL单束重建与双束重建没有显著差异。Tiamklang[1]等人对大样本量的Meta分析显示，尚无足够证据表明成人ACL双束重建和单束重建的相对有效性。虽然有限的证据表明，双束ACL重建在客观测量膝关节稳定性和防止ACL再断裂或新增半月板损伤方面有一些优越的效果。

虽然ACL双束重建的手术难度比单束重建大，但能更好的恢复ACL的解剖和生物力学状态，且可增加膝关节的旋转稳定性，使患者的术后效果更好，越来越多的术者开始使用ACL双束重建法来重建ACL。

3 韧带残端是否保留

移植物的张力和固定方式可能会导致移植的早期失败，但并不能解释移植物的晚期断裂，这肯定是生物融合力差的结果[20]。Shelbourne[21]等人和Salmon[22]等人的研究发现，这些移植物断裂是由于移植物超负荷运动或无力所致。由于需要继续更新ACL重建术的手术技术来提高移植物的生物融合力，并且加快患者的康复进程，所以提出了保留ACL残端的重建术式以影响移植物愈合的速度。重建血管是修复和生物融合的基本条件。在重建ACL时保留ACL残端可以部分保留正常ACL的血管网，使移植物血管重建。这一结果在Wu[23]、Li[24]和Mifune[25]的动物实验研究中得到了证实。

对ACL损伤的患者来说，保护本体感觉是非常重要的。一些患者术后感觉不良可以用本体感觉受损解释，尽管移植物在临床测试中具有良好的张力且膝关节稳定，但患者在术后仍感觉膝关节不稳。所以，ACL残端是很重要的，因为它可以保留一定数量的机械性刺激感受器(MRCs)。Kosy[26]等人在一项回顾性研究中发现，MRCs参与组成本体感觉，并且在膝关节功能、预防损伤和延缓骨性关节炎发生方面具有重要作用。ACL周围含有MRCs，与膝关节中其他类似受体一起形成反馈通路，这种反馈对四肢都有帮助。保留残端的ACL重建术是Adachi[27]等人的研究结果公布后开始被重视起来的，他们通过比较保留残端组标准ACL单束重建组的术前与术后的膝关节稳定性和位置觉测验，证明保留残端组的ACL重建术效果更好。Andonovski[28]等人在一项随机对照试验研究中发现，保留ACL残端组的膝关节稳定性和本体感觉功能更好。

ACL断裂残端中，存在正常的ACL血管网和MRCs，有助于移植物的血管重建，保留膝关节的本体感觉，所以在膝关节ACL重建术中，保留本体ACL残端有助于患者术后恢复。

4 移植物的固定方式

稳固而有力的固定能够防止移植物的断裂与丢失，使移植物与骨间的生物融合处于正确位置。关节镜下ACL重建的移植物股骨端主要固定方式包括干预螺钉、Rigidfix、股骨交叉钉、Endobutton、Aperfix等等，而胫骨端主要为干预螺钉固定或Interfix固定[29]。此前，Rose[30]等人的研究比较关节镜重建ACL的移植物的不同固定方式和技术，认为不同固定方式的术后效果相似。然而，一些临床、生物力学和解剖学研究报道移植物的不同股骨固定方式的术后效果存在差异。在一项ACL双束重建的临床研究中，Ibrahim[31]等人在平均2.5年的随访中发现，股骨隧道内交叉钉固定法的膝关节稳定性优于股骨隧道外皮质钉固定法，尽管两组间Lachman试验和轴移试验没有明显差异性。在所有胫骨固定物中，Retro干预螺钉是唯一具有更高翻修率的干预螺钉[29]。尽管Scannell[32]等人之前的生物力学研究结果不良，但结果显示Retro干预螺钉提高手术翻修率可能与螺钉材料有关。

ACL重建移植物的诸多固定方法中，各有利弊，暂无更佳选择的统一结论。但大部分结论证明，在股骨端使用股骨交叉钉、胫骨端使用干预螺钉固定，手术效果较好，翻修率较低。

5 结论

由早期的关节切开韧带缝合发展到现在的关节镜下韧带重建，ACL损伤在治疗手段上取得了重大进步。目前，关节镜下ACL重建术作为ACL损伤的重要治疗手段也得到了全世界的认可。自体腱排异风险小且经济安全，但可能会导致取腱处发生疾病；异体腱虽然手术时间短，但价格昂贵，排异风险高且可能会传播疾病；合成移植物取材方便，储存简单，患者术后康复快，但其临床效果还需进行进一步研究。ACL单束重建是现在国内比较主流的术式，而近年来的研究发现双束重建能更好的恢复膝关节解剖结构，并使膝关节的前向和旋转更为稳定。术中保留ACL残端，可以最大程度保留患者的本体感觉，促进移植物血管网的重建。移植物的骨端固定的方式有很多种，各有优缺点。总之，ACL损伤是目前运动医学领域关注的热点之一，尽管许多学者对其进行了较为深入的研究，但仍有许多问题有待解决。

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