后交叉韧带单、双束重建术式的研究进展

齐岩松，包呼日查，徐永胜*，余家阔

(1.内蒙古自治区人民医院骨关节科，内蒙古 呼和浩特 010017；2.北京大学第三医院运动医学研究所，北京 100191)

解剖学目前认为膝关节后交叉韧带(posterior cruciate ligament，PCL)由前外束(anterolateral bundle，ALB)和后内束(posteromedial bundle，PMB)组成。膝关节PCL是膝关节强度最大的韧带，其主要作用是防止正常膝关节胫骨后移[1]，一旦断裂损伤，就会引起膝关节后向及旋转不稳定，严重影响患者膝关节功能[2]。针对单独的PCL损伤，临床通常认为保守治疗可得到令人满意的效果[3]。但近年发表的长期临床随访研究表明，保守治疗会导致膝关节内侧和髌股关节间隙出现早期骨关节炎表现，从而使整个膝关节功能下降[4]。因此，临床医师广泛接受韧带重建手术，尽管业内对该手术适应证仍有争议。

目前，关节镜下后交叉韧带重建手术(posterior cruciate ligament reconstruction，PCLR)是Ⅲ度或伴有后向不稳的PCL损伤的首选治疗方法[5]。从技术发展角度而言，PCLR经历了从开放手术到在关节镜下单束重建(single bundle posterior cruciate ligament reconstruction，SB-PCLR)、双束重建(double bundle posterior cruciate ligament reconstruction，DB-PCLR)的转变。然而长期随访研究结果显示，并没有哪一种术式的重建效果非常确切，像膝关节前交叉韧带重建效果那样令人满意[6]。因此，究竟哪种PCLR在恢复膝关节的稳定性方面更有优势、哪一种可以接近甚至复制完整膝关节的运动学水平，都是摆在运动医学和骨科医生面前的难题。本文就PCL单束、双束重建的基础和临床研究进展进行综述，探讨PCL重建这项技术进一步的研究方向。

1 PCL单、双束重建术式生物力学相关研究

1.1 相关研究 有生物力学研究表明，DB-PCLR结果优于SB-PCLR；而有的研究显示，这两种重建术效果没有明显差异。Race等[7]于1998年发表了第一篇关于PCLR的生物力学研究，他们采用8具新鲜尸体膝关节，用来构建单束和双束等长重建的PCL损伤模型。结果显示，在屈膝0°～60°范围内，SB-PCLR可以修复膝关节的前后向松弛，但遇到高屈曲位则此技术效果不佳。相比而言，DB-PCLR可以在屈膝0°～120°范围内修复前后向松弛，与正常膝关节相比，误差在1 mm以内。因此，研究者建议，如果患者对高屈曲位的稳定性有极高要求，应选择DB-PCLR。

Harner等[8]对10具尸体膝关节进行不同PCLR的生物力学分析，结果显示，相对于正常膝关节，SB-PCLR在所有屈曲角度下，对胫骨后向平移的恢复效果均不理想；而DB-PCLR在屈膝0°和30°时，几乎完全复制了正常膝关节的张力，因此，研究者建议实施DB-PCLR。Whiddon等[9]采用经胫骨inlay技术对9个尸体的膝关节进行PCLR手术，这项研究基于以下两个条件：首先，移植物选取同种异体髌腱，之后研究者构建了单纯PCL断裂和伴有后外侧角(posterolateral corner，PLC)损伤的PCL断裂两种模型。其研究结果表明，在联合PLC损伤的PCL断裂时，DB-PCLR可以更好地恢复膝关节的旋转稳定性和后向稳定性。Wijdicks等[10]对18个互相配对的尸体膝关节行不同术式PCLR，发现屈膝角度大于15°时，特别是在105°时，DB-PCLR较SB-PCLR可以显著降低胫骨后向位移；同时，在屈膝大于90°时，DB-PCLR可以很好地恢复膝关节的旋转稳定性。

Mannor等[11]在12具尸体膝关节上通过改变股骨止点的位置，进行不同的PCLR手术效果比较。他们将股骨止点划分为股骨髁间窝高浅位、中浅位、中深位3个位置，根据得到的分析数据，单束浅重建和两种双束重建均能恢复膝关节的后向稳定性，而且和正常膝关节相比偏差仅在2 mm以内，研究者建议选择股骨止点定位在髁间窝较浅位置进行单束重建手术。Bergfeld等[12]采取胫骨inlay技术进行8具尸体膝关节的PCLR研究，在没有测试旋转稳定性的情况下，对两种PCLR重建术后的跟踪研究表明，进行这两种手术的膝关节前后向稳定性与正常膝关节并无差异。Wiley等[13]在8具尸体膝关节上建立PCL/PLC损伤模型，结果显示无论哪种重建术都不能修复异常的内翻或外旋松弛问题。因此他们提出，无论是SB-PCLR还是DB-PCLR，首先要修复损伤的后外侧角来纠正内翻和外旋松弛。Markolf等[14]同样用胫骨inlay技术评估不同重建术后的的生物力学性能，结果表明移植物平均张力在双束组更高，特别是在伸膝位时，因此，在这种情况下推荐使用DB-PCLR。2010年，Markolf的团队[15]又在10具新鲜冷冻尸体膝关节标本上进行生物力学性能测试，这次他们采取三种重建方式，分别是：单束ALB重建、双束ALB和PMB重建(在股骨隧道之间伴或不伴有一个3 mm的骨桥)。结果显示，SB-PCLR重建术后移植物的平均张力在膝关节活动时的任意角度都与正常膝关节没有显著差异，但是相比之下，两种DB-PCLR重建术却分别高出74 N和154 N。从术后膝关节运动的外观表现方面，DB-PCLR重建术会导致被动伸膝时胫骨出现0°到50°的外旋，所以Markolf不确定增加一个PMB是否值得。

Apsingi等[16]在12个尸体膝关节的PCL/PLC模型上采用胫骨inlay技术比较不同PCLR术后膝关节的前后向、外旋和内翻稳定性，手术选择的移植物使用骨-髌腱-骨(bone-patellar tendon-bone，BPTB)同种异体移植物。手术后膝关节恢复结果和正常膝相比，两种重建术都不能帮助膝关节恢复外旋和内翻松弛问题，在伴随PLC损伤的情况下，DB-PCLR技术在膝关后向松弛的改善上并无优势。在进一步研究中，Apsingi等研究人员[17]使用胫骨inlay技术对9具尸体膝关节的股骨位置解剖重建，其中针对PLC问题，研究者团队使用改良的Larson韧带(半腱肌肌腱)重建[18]。结果发现，单束、双束两种重建方式在PCL/PLC模型测试中并无显著差异。

Nuelle等[19-20]利用20具尸体膝关节采用5种不同的方法进行PCLR。他们采用的重建方法包括：全关节镜下inlay技术SB-PCLR、全关节镜下SB-PCLR悬吊固定、关节镜辅助下切开inlay技术SB-PCLR、关节镜辅助下切开inlay技术DB-PCLR和全关节镜下DB-PCLR悬吊固定。研究结果显示，无论哪种重建方法都不能使得损伤的膝关节恢复到正常PCL的特性，但DB-PCLR方法比起SB-PCLR方法，能更好地恢复膝关节正常生物力学功能；同时发现移植物的体积对各组生物力学实验结果无明显影响。

1.2 生物力学结果分析

1.2.1 胫骨前后向稳定性 Race等[7]、Harner等[8]、Markolf等[14-15]和Wijdicks等[10]的研究表明，DB-PCLR比起SB-PCLR在统计上显著增强了膝关节前后向稳定性；而Mannor等[11]和Bergfeld等[12]的研究则显示，增加PMB对改善前后向稳定性没有太大作用。Whiddon等[9]和Wiley等[13]的研究认为，在伴随PLC损伤的情况下，DB-PCLR可以显著增强前后向稳定性和旋转稳定性。因此，生物力学研究得出相反的研究结果，加上重建术式细节的差异，都导致DB-PCLR在恢复膝关节前后向稳定性上并没有明显优势。

1.2.2 移植物张力 Harner等[8]的研究表明，DB-PCLR增加了原位移植物的张力，这个结果与Markolf等[14-15]的研究相悖，他们认为移植物张力特性在SB-PCLR中更接近正常膝关节，而不是DB-PCLR。Mannor[11]则建议在增加屈膝角度的同时，通过改变PMB的位置，可以使得移植物张力达到正常膝关节水平。理想的移植物张力模型目前仍在研究过程中，一些动物模型试验显示，原始的韧带张力并不能反映出重建后移植物的张力。因此，目前的相关研究缺乏确定最佳的移植物张力特性的结果，无法证明DB-PCLR具有绝对优势。

1.2.3 旋转稳定性 Apsingi等[16-17]指出，在联合PLC损伤的PCLR中，单束、双束重建的后向平移、外旋松弛、内翻松弛均无差异。而Whiddon[9]所做的研究表明，在PLC损伤未经治疗时，DB-PCLR可以明确增加旋转稳定性。Whiddon[9]、Wiley[13]和Apsingi[16-17]的研究证明，在PCL断裂伴有微小的、未经治疗的PLC损伤时，DB-PCLR可能会提供更好的旋转稳定性。

Lee等[21]对PCL单、双束重建进行了系统综述和荟萃分析，他们得出结论认为：在前后稳定性恢复方面，解剖双束重建优于解剖单束重建。然而，这项研究仍然不清楚哪种技术对外旋稳定、内翻稳定以及胫骨后向推力和联合外旋方面是否有更好的改善，因此他们的结论仍需进一步高质量地随机对照试验来确认并拓展这些结果。

2 PCL单、双束重建术式临床效果相关研究

2.1 相关研究 2004年，Wang等[18]发表了第一篇关于后交叉韧带单、双束重建的临床研究，前瞻性地评估了35个患者的不同PCLR，术式采取随机分组，完成手术后至少随访两年。随访结果表明，在功能评分、韧带松弛度、患者满意度、影像学检查以及退行性改变的发病率上，SB-PCLR和DB-PCLR均无明显差异。Thomas等[22]对16例患者分别进行了单、双束PCLR，在至少两年的随访中，整体松弛度及Lysholm评分上二者并无显著差异。Fanelli等[23-24]连续发表了两篇研究，比较了45例SB-PCLR和45例DB-PCLR的临床效果，评价指标为术后KT-1000测试、三种评分量表(lysholm，tegner and hospital for special surgery knee ligament rating scales)以及Telos压力摄像，结论是没有一种重建具有明确优势。

Kim等[25]分析了29个患者、3种PCLR后两年的随访结果，其中8例患者采用经胫骨的SB-PCLR，余者使用胫骨inlay技术(11例单束，10例双束)。数据显示，在胫骨后向平移上两组SB-PCLR没有显著性差异，但DB-PCLR显著减少了患者膝关节前后向的松弛。三组膝关节平均活动范围和Lysholm评分无显著差异。研究者建议，除去手术技术难度的影响，最佳术式应选用关节镜下采用胫骨inlay技术的DB-PCLR。Kim等[26]比较了42例PCL断裂患者术后两年的随访结果，所有患者都联合了外侧副韧带及PLC损伤。结果显示，DB-PCLR无论在临床结果或膝关节稳定性上都没有表现出明显优势。Shon等[27]评估了30例单纯PCL断裂后采用经胫骨inlay技术不同PCLR的临床结果，Lysholm评分和Telos压力摄像测试均显示两组间并无显著性差异。

Yoon[1]分析了53例患者使用跟腱同种异体移植物进行单、双束PCLR术后两年的随访结果，结论认为：DB-PCLR比起SB-PCLR在膝关节后向稳定性及IKDC评分上有明显优势，但在术后主观评分上两者没有区别。Li等[28]进行了一项至少随访两年的前瞻性研究，将50例PCL断裂患者随机分组，结果表明虽然在术后患者满意度及客观测量结果分析上两组无明显差异，但DB-PCLR还是更显著地增强了膝关节稳定性。

2.2 临床效果分析 已发表的临床随访研究并没有显示在单纯PCL断裂术后，单束、双束PCLR对膝关节术后前后向稳定性有任何统计学上的差异。然而，Li等[28]的研究不认为DB-PCLR比SB-PCLR更有利于膝关节恢复。Wang[18]、Kim[25-26]、Shon[27]、Yoon[1]和Li[28]也发现，在功能评价、术后评分及影像学检测中使用这两种重建术的两组随访患者情况并没有差异。Houe等[22]同样描述了在主观结果或患者满意度上两种重建术的相似性。Fanelli[23-24]仅仅发表了两篇摘要，其统计数据不能被参考。因为缺乏有力的方法学观点，导致目前所有的临床研究均具有局限性，目前还不清楚哪种技术可以产生更好的临床结果。

3 总结和展望

综上所述，尽管PCL双束重建比单束重建在生物力学研究中表现出一些优越性，但其影响因素较多，例如移植物的选择、移植物的不同尺寸、PLC是否完整、骨道的定位等。在临床研究中，大多数评分标准显示两种重建方式并无显著不同，这一争议还不能在短时间内解决。进一步阐明这个问题的第一步应该是针对本文列出的问题，首先进行重复生物力学实验，其次应当精细设计临床研究，并配合成熟的外科技术和高质量的样本选择，这可能需要一个多中心前瞻的队列或随机试验。目前，临床医生可以根据患者的具体情况选择单束重建或双束重建，当PCL损伤断裂伴随后外侧角损伤时，应该首选双束重建。