戴祝 雷运亮 黎洲 罗韬 符得红
南华大学附属第一医院骨科(湖南衡阳 421001)
膝关节前外侧韧带(anterolateral ligament,ALL)最早由法国医生Paul Segond在1879年所描述,其发现在人类膝关节前外侧区域存在一“珍珠样的、有弹性的纤维束带”,并附着于“Segond”骨折区,随后研究者们对其进行了诸多描述,如“中1/3外侧关节囊韧带”、“前斜束”及“膝关节前外侧韧带(ALL)”等[1,2],同时研究发现ALL在膝关节中具有限制胫骨前移和控制旋转稳定的作用[2-4]。尽管前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)重建技术在不断改进和发展,临床中发现ACL重建术后仍有部分患者存在膝关节前后及旋转不稳[5-8],提示可能与同时存在前外侧结构损伤有关。为恢复膝关节稳定性,大量学者对ALL进行了研究。ALL的解剖及生物力学研究较多,但部分结论仍存在争议,近年来对于ALL的研究多趋向于临床诊疗方面,然在手术指征、手术方式等方面学者们意见不一,且由于研究时间较短,缺乏长期的术后临床随访结果,使得确切的术后临床疗效仍不明确。本文着重对近年来ALL的损伤机制、手术指征、手术治疗方式、术后康复及术后临床疗效进行综述。
目前,有研究[2-4,8-10]显示ALL的出现率约为12%~100%,且多接近100%。ALL的解剖存在诸多争议[2],近来ALL专家组[11]认为ALL作为一独立的韧带结构,起于股骨外侧髁近端后方,向远端走形并覆盖于外侧副韧带近端的止点上,当接近关节线时,ALL的部分纤维分叉附着在外侧半月板和前外侧关节囊,而主要的纤维则继续下行并呈扇形附着于胫骨止点。解剖研究发现ALL的股骨起点变化较大,而对于ALL胫骨止点的位置较统一,大致位于胫骨结节和Gerdy’s结节连线的中点距关节线约4~10 mm处。ALL长度约33~59 mm,厚度在不同层面不同。对于ALL的影像学解剖:股骨起点在侧位片上位于后下方象限,在正位片上位于关节线上方15~20 mm,胫骨止点在侧位片上靠近胫骨平台近端的中心,在正位片上位于胫骨关节线下约7 mm。
目前普遍认为[11]ALL最主要的作用为限制胫骨内旋,同时具有影响ACL损伤的膝关节轴移的作用。ALL极限负载约为180 N,平均刚度约31 N/mm。Parsons等[3]试验发现:当屈膝>35°时,ALL是膝关节重要的内旋稳定结构,且作用较ACL大。
ALL损伤常合并于ACL损伤[10,12],在屈膝角度大时胫骨内旋,易发生ALL损伤[8]。目前尚无特异性临床检查能够确诊ALL损伤,对于ALL损伤多通过损伤机制、体格检查及影像学检查来进行初步诊断[11]。当存在ALL损伤时,患者常出现膝关节外侧结构肿胀、Lachman试验及前抽屉试验(+)、高度轴移试验(+)。若存在Segond骨折时,患者可出现膝关节外侧压痛、内翻时膝关节外侧出现松弛、内翻时ALL胫骨止点分离从而使前外侧关节囊出现抬高等。影像学检查对ALL损伤的诊断目前仍存在一定的难度,当存在Segond骨折时,膝关节X线检查亦可用于诊断撕脱性骨折[10]。
目前对于ALL损伤的分型研究报道较少,Ferretti[13]等对60例临床检查已确诊存在ACL急性损伤的患者进行研究,通过暴露膝关节外侧结构来评价潜在的ALL损伤,发现有54例患者存在清晰的肉眼可见的外侧关节囊撕裂,并对前外侧结构的损伤进行了分型:Ⅰ型:多层的外侧结构断裂中存在不同层面单层撕裂,合并有ALL区域至前外侧关节囊的出血;Ⅱ型:多层的断裂中存在不同层面单层撕裂,出血区域从ALL延伸至后外侧关节囊;Ⅲ型:ALL及靠近外侧胫骨平台ALL止点处的完全横断性撕裂,撕裂常达外侧半月板;Ⅳ型:骨性撕脱(Segond骨折)。
对于 ALL 重建的手术适应症,不同学者[10,15,18,22-24,26]观点尚不一致。目前专家组[11]认为联合重建ACL及ALL需至少符合如下1项主要指征或2项次要指征。主要指征包括:ACL重建后翻修、轴移试验达Ⅱ~Ⅲ度、存在Segond骨折、参加旋转性运动(如高水平的运动员或竞赛)及韧带超级松弛者。次要指征包括:存在对侧的ACL撕裂、Lachman试验位移超过7 mm、存在股骨外侧切迹征及年龄<25岁者。
近年来随着对ALL的研究不断深入,使得人们对ALL的认识程度逐渐提高[8],对于术后期望的增加,使得人们越来越重视ALL损伤术后功能的恢复,然而重建后疗效仍不十分明确,由此进一步引发了学者们对于ALL重建的研究。文献报道ALL重建的移植物包括:股薄肌腱、半腱肌腱、髂胫束及聚酯带。对于移植物的选择,Wytrykowski等[14]通过对ALL、股薄肌及髂胫束的生物力学研究发现,髂胫束在机械性能上较ALL最相近,但目前专家共识[11]仍推荐股薄肌作为ALL重建的移植物。ALL重建方式多样,包括共用自体肌腱移植物联合重建ALL及ACL、自体肌腱单独重建ALL、异体肌腱重建ALL及合成材料聚酯带重建ALL。下面按照重建方式的不同,对ALL的重建分别进行阐述。
共用连续的自体肌腱联合重建ALL及ACL多使用单一股骨隧道,隧道外口为ALL股骨起点,内口为ACL股骨附着点,自体肌腱移植物选择腘绳肌腱进行重建较多,亦有学者使用髂胫束联合重建ALL及ACL。
Helito等[15]使用自体腘绳肌腱联合重建ALL及ACL,获取肌腱并编腱(将半腱肌腱反折编织成三股、股薄肌腱编织成单股),关节镜下由外向内制作股骨隧道(外口为股骨外侧髁,内口为ACL股骨附着点),定位ALL股骨起点并置入锚钉,然后定位并制作ACL胫骨隧道,使得一部分股薄肌穿出股骨外侧髁隧道,而剩余的股薄肌与半腱肌形成四股肌腱用于重建ACL,由外向内使用挤压螺钉固定ACL股骨端移植物,随后在屈膝30°下用挤压螺钉固定ACL胫骨端移植物,接下来在股骨锚钉上固定穿出的股薄肌腱近端,定位ALL胫骨止点并置入缝合锚钉,将股薄肌肌腱从髂胫束下穿过后在屈膝60°~90°下在将其尾端固定于ALL胫骨止点处缝合锚钉上。Boutsiadis等[16]同样使用连续的腘绳肌腱微创重建ACL及膝关节外侧肌腱,其使用带袢钛板固定移植物胫骨端,共用的股骨端则使用挤压螺钉进行固定。最近Sonnery-Cottet等[17]介绍了另一种共用腘绳肌腱联合重建方法,先在腓骨头及Gerdy结节间距关节线1cm的水平制作两个相通的间隔2cm的胫骨皮质下隧道,获取腘绳肌腱并保留半腱肌在胫骨上的止点并编腱(半腱肌腱折成三股,编入股薄肌一端,形成一根一部分为四股,一部分为一股的移植物),定位ACL胫骨起点、股骨止点及ALL股骨起点,使用由外向内的方法制作共用的股骨隧道(外口为ALL股骨起点,内口为ACL股骨附着点),常规制作ACL胫骨隧道,将移植物游离端,自ACL胫骨隧道牵入,并从股骨隧道外侧口牵出,使用挤压螺钉固定ACL胫骨端,随后在屈膝30°下由外向内使用挤压螺钉固定ACL移植物股骨端,将穿出的股薄肌肌腱从髂胫束下穿过,并从后方的ALL胫骨隧道穿入,经过胫骨皮质下隧道从前方穿出,随后再次于髂胫束下穿过至ALL股骨止点,在中立伸膝位下拉紧移植物游离端,使用挤压螺钉置入ALL胫骨隧道内固定,于中立伸膝位下将移植物末端固定于股骨隧道外口。
Zein等[18]同样使用连续的腘绳肌腱联合重建ACL及ALL,获取自体腘绳肌腱(保留止点处的部分骨膜,尽可能长的获取肌腱),定位ACL胫骨止点、股骨附着点和ALL股骨起点,常规制作ACL胫骨隧道,并由外向内制作股骨隧道(外口为ALL股骨起点,内口为ACL股骨附着点),将U形钉置于移植物对折处,对折并编织形成四股肌腱,将其经过ACL胫骨隧道从股骨隧道外口牵出,并使用U形钉固定ACL移植物胫骨端,拉紧游离端并在屈膝30°下使用挤压螺钉由外向内进钉固定ACL移植物股骨端,接下来制作ALL胫骨隧道(为避免破坏ACL胫骨隧道,导针自ALL胫骨止点进入,并从ACL胫骨隧道下方内侧皮质穿出),最后于中立位屈膝30°下使用挤压螺钉在ALL胫骨隧道上固定移植物末端。
Lutz等[19]则使用髂胫束微创重建ALL及ACL,先获取髂胫束中央部分(使得移植物长约20cm,远端宽度约1cm,近端宽约3cm),并保留韧带胫骨止点,定位ACL股骨附着点、ACL胫骨止点及ALL股骨起点,并制作ACL胫骨隧道和股骨隧道(外口为ALL股骨起点,内口为ACL股骨附着点),从股骨隧道外口穿入移植物,并于ACL胫骨隧道内穿出,拉紧并在中立位屈膝30°下使用挤压螺钉在ACL胫骨隧道固定移植物末端。
单独行ALL重建常使用自体股薄肌腱及髂胫束,该方式多用于ACL重建后或与ACL分别单独进行重建,重建的方式大概分为单束及双束肌腱重建。如Smith等[20]使用股薄肌腱及半腱肌腱分别解剖重建ALL及ACL,先获取移植物并编腱(将股薄肌腱编织成一股用于ALL重建,将半腱肌腱反复对折,编织成四股用于ACL重建),确认ALL胫骨和股骨止点,制作隧道,常规内镜下使用四股半腱肌腱全内重建ACL,之后使用可吸收锚钉固定ALL移植物股骨端,再于中立位屈膝30°下使用锚钉固定移植物胫骨端。Smith等[21]亦介绍了类似的采用自体股薄肌腱微创解剖重建ALL的技术。而Sonnery-Cottet等[22]则使用“V”形双束股薄肌腱重建ALL,获取股薄肌腱后对折肌腱,并分别于股薄肌腱中间对折部分及末端进行编织,呈“V”形,定位ALL股骨起点制作股骨隧道,随后在腓骨头及Gerdy’s结节间制作胫骨双隧道,用缝合锚钉固定移植物股骨端(“V”形移植物的尖端),然后重建ACL,再于充分伸展位使用缝合锚钉分别在双胫骨隧道内固定移植物的两个末端。
Kernkamp等[23]则采用髂胫束切开重建ALL来治疗ACL重建术后翻修,取髂胫束并编腱,定位ALL股骨起点,制作一深约10 mm的导孔,用缝合锚钉将移植物股骨端固定,于髂胫束深面穿过移植物,随后在轻度外翻、屈膝90°下用缝合锚钉固定移植物胫骨端。由于髂胫束在胫骨上存在附着点,部分研究者则尝试充分利用该附着点来进行单独的ALL重建,如Ferretti等[24]使用该方法切开重建ALL,来治疗ACL重建及ACL重建后翻修时膝关节前外侧旋转不稳定,首先获取髂胫束并保留其胫骨止点(长度至少14 cm,宽度0.5 cm),将髂胫束对折并编织,呈倒“V”型,定位ALL胫骨止点及股骨起点,制作隧道,于中立位伸膝下先后使用锚钉固定髂胫束股骨端及胫骨端。而Stuyts等[25]介绍了其在开放下使用保留胫骨止点的髂胫束重建ALL的手术方法,获取髂胫束,保留其胫骨止点并编腱,随后定位ALL股骨起点,并制作股骨隧道,最终在屈膝60°~90°、外旋10°~15°下用挤压螺钉固定髂胫束股骨端。保留移植物胫骨止点的方法可在一定程度上降低手术创伤,但重建位点并非ALL胫骨解剖止点,疗效仍待进一步研究证实。
临床中部分患者使用异体肌腱进行重建。Chahla等[26]在切开下使用同种异体半腱肌腱解剖重建ALL,先定位ALL的胫骨及股骨止点并制作隧道,挤压螺钉固定移植物胫骨端,将移植物从胫骨端经髂胫束的浅层深面及腓侧副韧带表面穿过至股骨端,再在屈膝30°下用挤压螺钉固定移植物股骨端。而Hirahara等[27]介绍了一种更加微创的重建方法,其在超声引导下经皮用同种异体半腱肌腱进行重建,先使用超声定位ALL股骨起点及胫骨止点并制作隧道,随后使用带线锚钉固定移植物股骨端,从髂胫束下穿过移植物,同样使用带线锚钉固定移植物胫骨端。使用超声定位韧带止点,可避免直视下清除止点处软组织所造成的创伤,然对术者技术要求较高。
目前,使用合成材料重建ALL的报道较少见。Wagih等[28]介绍了其采用聚酯带微创重建ALL的技术,先定位ALL股骨起点,经起点以稍朝上的方向置入导针,钻孔至股骨内侧皮质,随后定位胫骨止点,从胫骨近端钻孔至胫骨内侧,并于1 cm外定位再钻孔,从而制作双胫骨隧道,将聚酯带对折,使用皮质骨螺钉固定聚酯带股骨端,将聚酯带的两端分别于胫骨隧道内穿入,最终在屈膝30°下打结系紧聚酯带尾端。使用合成材料可如同使用异体肌腱般,减少手术创伤及避免供区并发症,然而存在无法如同真实肌腱愈合的缺陷,且具体临床疗效未知。
目前研究所报道的ALL重建的手术方式多种多样,对于具体的手术方式未达成明显共识,且因研究时间较短,关于ALL重建术后的临床疗效报道有限,加之研究所报道的临床疗效不尽相同,使得确切的术后临床疗效仍不明确。Sonnery Cottet等[29]最早于2015年通过对92例联合重建ACL及ALL患者行2年以上随访并分析发现,在末次随访中所有患者的膝关节活动度正常,Lysholm评分、膝关节主观IKDC评分及客观IKDC评分均显著提高,TAS等级评分较术前降低,膝关节平均前后移位较术前显著降低,且最终的KOOS评分达88分,同时术后恢复至术前活动水平的患者达71.1%,提示ACL联合ALL重建可显著提高膝关节的稳定性,然其未设置对照组,对于ALL重建的确切远期疗效及在联合ACL重建中所发挥的作用仍不明确。随后Sonnery-Cottet等[30]于2017年对502例单独行ACL重建及联合重建ALL及ACL的高危年轻患者术后38个月后的疗效进行回顾性分析,发现行联合重建ACL及ALL术后移植物断裂率低于单独行ACL重建的2/5,相比之下,联合重建后患者有更大的几率恢复到受伤前的运动水平,提示联合重建可降低韧带断裂率,然而在Lysholm评分及IKDC评分等方面无显著差异,仍无法确定ALL重建的其他远期临床疗效。Zhang等[31]对60例分别行ACL双束重建、单束ACL+ALL重建及单束ACL重建的患者进行了为期12个月的随访,对比显示联合重建ACL及ALL的患者术后膝关节稳定性较单独行ACL重建者好。然而Schon等[32]对10个样本进行了解剖、重建及生物力学方面的研究,发现ALL联合ACL的解剖重建虽可降低屈膝超过30°时的旋转松弛,但是在恢复膝关节稳定的同时会导致正常膝关节运动过度受限。尽管该项研究在标本上进行,但结果仍具有一定的指导意义,值得我们深思。ALL重建的临床疗效仍需更多的术后随访及进一步的临床研究来证实。
ALL多与ACL同时进行重建,联合重建术后的康复治疗亦与单独ACL重建术后大致相同。目前ALL专家共识[11]推荐如下6阶段术后康复方案:术后0~2周,予以消炎止痛,行股四头肌唤醒、步态训练及膝关节主被动活动度训练(至少达90°)等;术后2~6周,无跛行时可弃拐行走,主动活动膝关节,渐进性地强化肌肉,进行身体平衡训练,在不导致伤口疼痛及渗出下行强化训练;术后6~12周,患肢无肿胀及疼痛,恢复神经肌肉的控制,关节活动度达正常,增加锻炼强度,行腿部推蹬训练、双腿弓步下蹲及行走等;术后12周~5个月,可全力运动,如开始跑步、随意跳跃及改变运动方向,进行非绕轴旋转运动;术后5~6个月,膝关节恢复完全的活动范围,在模拟体育运动中行敏捷性训练,并重新获得膝关节的动态稳定;术后6个月以后,可进行专业的体育训练,并恢复到原有的运动水平。
ALL的研究是近年来运动医学界研究的热点之一,在各方面的研究进展迅速。ALL的出现率接近100%,且作为膝关节的次级稳定结构,其在限制胫骨内旋及膝关节前移等方面发挥重要作用。目前因止点解剖等的差异性,ALL重建的手术方式较多,然而对于ALL重建术后的疗效,目前依旧存在诸多不确定性。尽管对于ALL的研究取得了巨大的进步,目前仍存在诸多不足:(1)前外侧韧带损伤没有特异性症状及体征,致使ALL损伤仍难以识别,需进一步研究,从而提高ALL损伤诊断的准确率;(2)ALL的解剖止点目前仍存争议,尤其是股骨解剖止点,使得重建时止点选择多样,手术方式不统一;(3)缺乏对于ALL损伤行保守治疗及其自然愈合等方面的研究;(4)对于ALL重建技术的介绍较多,然大多数缺乏长期临床随访,重建后疗效仍不明确,且目前并无标准的手术方式。因此,有必要通过更加深入地认识和了解ALL,为其损伤的诊疗提供确切的理论依据。