自体腓骨长肌腱在关节镜下重建韧带方面的临床研究治疗进展

伊力亚尔·巴吐尔，伊力哈木·托合提，艾尔肯·阿木冬

（新疆医科大学，新疆 乌鲁木齐）

0 引言

随着社会的发展，膝关节前后交叉韧带损伤后重建发生率持续上升，据资料每年估计超过200000 以上此类重建手术在美国进行[1]。膝关节是一个复杂的关节，当韧带受伤时，接触点、压力和轴会发生变化。它的稳定性和运动基本上由前后交叉韧带等控制。了解前交叉韧带（anterior cruciate ligament，ACL）和后交叉韧带（posterior cruciate ligament，PCL）功能恢复的手术选择、解剖关系和现有证据，并考虑合并损伤对恢复功能的运动学结果的影响，有助于获得最佳结果。前交叉韧带损伤通常与其他韧带损伤有关，如内侧副韧带或半月板的（部分）断裂，而这种伴随损伤进一步恶化了由此产生的运动学和临床结果。膝关节持续不稳可能与长期退行性病变有关,前后交叉韧带的手术治疗和完整关节运动学的重建是取得良好临床效果的关键，关于交叉韧带断裂的治疗，韧带重建手术是全世界最常用的骨科技术之一。目前对于ACL、PCL 重建争论的焦点集中在移植物的选择方面，可供选择的移植物主要有同种异体肌腱和人工韧带、自体肌腱3 种。目前的研究表明腓骨长肌腱（peroneus longus tendon, PLT）在生物力学、解剖学上具备足够的强度和长度并拥有良好的临床预后，然而学者们对于PLT 作为新兴移植物的引用还缺乏统一认识，鉴于此种情况，就PLT 在韧带重建当中的作用展开综述。

1 前后交叉韧带的解剖、作用以及损伤机制

1.1 ACL 的解剖及作用

ACL 起源于股骨外侧髁的内侧，插入胫骨平台的隆起中心，靠近外侧半月板的前角。ACL 的结构被描述为两个功能束：前内侧(anterior medial，AM)束和后外侧(posterolateral，PL)束。这两个束在关节前后和复杂旋转稳定中的作用不同。AM 束直接插入髁间线和软骨骨边缘前方的髁间切迹深处。PL 束的股骨止点位于AM 束的前部，也与软骨的边缘相邻。AM 束的胫骨插入位于近侧半月板前角附近，约为虚拟矢状线穿过胫骨平台的前30%个标记，而PL 束在AM 虚拟束的近44%侧插入虚拟矢状线。ACL 的椭圆形/扁平结构在稳定膝关节在不同屈曲角度时起着重要作用，因此对膝关节屈曲轴的代偿是非常重要的[2]。基于以上解剖形态，ACL 被认为是对胫骨在股骨上进行前移的主要被动约束，它为膝关节在前、后平面提供了旋转稳定性，在一定程度上限制关节内外翻及过伸并承载部分关节应力。

1.2 PCL 解剖及作用

PCL 是膝关节最大和最强的关节内韧带，包括2 个功能束：较大的前外侧束（anterolateral bundle，ALB）和较小的后内 侧 束（posterior medial bundle，PMB）。ALB 和PMB 的 解剖重建可更好地恢复膝关节运动，并且据报道可改善临床结果[3]。PCL 具有稳定膝关节、防止过伸、限制侧方活动及旋转等作用。

1.3 ACL 与PCL 损伤机制

ACL 与PCL 损伤通常是由于交通事故和运动损伤造成的，ACL 损伤主要与其他伴随的关节损伤相关，并且可能导致受伤后10-15 年发生创伤后OA 的发作风险增加（高达80%），超过70%的ACL 损伤是非接触性发生（没有直接撞击膝盖关节）[4]。具体损伤机制有：（1）扭伤时膝过度内翻或外翻；（2）膝过伸扭伤；（3）膝屈曲位支撑伤[5]。按照PCL 损伤程度及其他合并损伤进行分类：I 度：PCL 部分断裂，胫骨台阶能被触及，但较正常减少；II 度：PCL 完全断裂，胫骨台阶无法触及；III 度：联合韧带损伤：PCL 完全断裂及其他主要韧带断裂[6,7]。

2 重建ACL 与PCL 的手术方式

ACL 与PCL 损伤时外科治疗通常采用韧带重建，而手术治疗分为单束重建或双束重建。与单束重建相比，双束重建可能会提供更大的膝盖稳定性，但在技术上要求更高。Tiamklang T 等[8]得出双束重建后可更好地恢复损伤前的活动水平的结论。Chen G 等[9]得出双束重建后获得更好的膝关节旋转稳定性的结论。而Araki D 等[10]的研究也显示双束ACL 重建在生物力学上优于单束重建。对于PCL，Qi YS等[11]的研究显示双束重建明显优于单束重建。Lee DY 等[12]的研究显示无法区分优劣。Kim, Sung-Jae[13]的研究结果显示双束重建比单束重建拥有更好的稳定性。综上，虽然尚未有明确的报道显示双束重建方法优于单束重建，但是可见多数实验和学者倾向于选择双束重建方法。

3 重建材料的选择

ACL 与PCL 重建程序的结果受许多因素影响，要考虑的重要因素包括移植物固定技术，所使用的关节镜门静脉，所治疗的束和所选择的移植物。在这些因素中，选择移植物是最重要的考虑因素之一，因为它与每个移植物的独特特性有关。一些移植物可能由于其优势而更适合某些患者，而其他类型的移植物可能更适合于与潜在供体部位发病率相关的其他患者。总体而言，在PCL 重建中选择移植物的考虑与ACL 几乎相同。移植材料不仅要有符合一定关节应力的初始、终末强度以及杨氏模量，还得有足够的长度及直径便于手术时根据个体应用，并且取材后不伴随严重的并发症才能被作为首选使用。到目前为止，在韧带重建中运用了各种不同类型的移植物[14,15-18]。移植物的选择影响因素包括移植物的可用性，患者自身的病史、合并损伤类型及具体解剖差异，最主要的是手术者的具体方案以及患者自身的选择[19]。临床上最常应用的移植物是合成移植物、自体移植物和同种异体移植物。自体移植物：腘绳肌腱，股四头肌肌腱和骨- 髌腱-骨。同种异体移植物：PLT，跟腱，骨-髌腱-骨和胫骨前后韧带。合成的移植物:LARS 韧带,利兹-基奥韧带等[14]。人工移植物与异体移植物虽然具有减少术后其他并发症和手术时间方面的优势，但是学者们还是推荐优先使用自体移植物[20]。

3.1 骨-髌腱-骨（bone-patellar tendon-bone, B-PT-B）

自1969 年Franke 的开创性工作以来，用于ACL 重建的BPTB 移植物就已经存在，并且在某些国家和特定患者中仍然非常流行。BPTB 历史上一直被认为是ACL 重建的黄金标准[14],也是PCL 重建的最佳首选。BPTB 移植物的最大载荷为2730 N 或2900 N（取决于是否测试了BPTB 的中央部分或中间部分），并且刚度约为57MPa，可以转换为比原生ACL大约强160%至170%，而刚度则高150%。研究表明[21],在自体移植当中与BPTB 自体移植相比，HT 自体移植进行的原发ACLR 导致更大的术后前膝松弛，并且手术失败率明显更高（STS＞ 5 mm）。BPTB 自体移植可导致原发性ACLR 更大程度地减少前膝松弛。与BPTB 自体移植相比，HT 自体移植导致KOOS 疼痛。Schuette HB 等[22]对16 个重叠的荟萃分析进行系统评价表明BPTB 自体移植物具有出色的稳定性，但术后并发症更多，例如前膝痛和跪痛。BPTB 自体移植的潜在缺点还包括髌骨骨折的风险，髌腱断裂，四头肌无力和供体部位发病率[23-25]，然而除了以上之外滑膜炎以及关节纤维化等[26]并发症也让患者倍感不适。

3.2 腘绳肌腱（hamstring tendon, HT）

自 从1982 年Lipscombe 以 来，特 别 是1988 年 由Friedman 在关节镜下使用四股移植物重建ACL 获得预期效果后，HT 是ACL 与PCL 重建中最常用的移植物之一。HT通常从同侧腿上获得，将得到的组织制成四股移植物将其用于重建ACL 与PCL。通常情况下将腱彼此折叠是为增加移植物的厚度。为了使折叠的肌腱作用为一个单元，可以使用惠氏缝合技术将它们缝合在一起，然后将供体移植物通过胫骨隧道送入股骨隧道，并使用多种固定方法（包括螺钉）[14]。HT 也同样应用于PCL 的重建，并且也是最常用移植物之一。单股半腱肌腱强度为1060±227N（ACL 的70%），双股为2330±452N；单股股薄肌腱强度为838±138N（ACL 的49%），双股为1550±428N；单股半腱肌腱与股薄肌腱并用后强度可为2736N，反折成双股后强度更可以达到4090±295N，远远大于髌腱[27-29]。HT 的使用具有以下优点：术后疼痛更少，股四头肌无力更少，髌骨肌腱断裂或髌骨骨折的频率更低，肌腱的横截面积更大，更容易通过移植物，并且收割切口小；从技术上讲，移植物的制备要比制备BPTB 移植物的难度要小。HT 收获后无需进行积极的术后康复，因为腿的力量和功能没有受到损害。使用HT 进行ACL 重建，据3 年随访报道称腘绳肌力量为术前值的95%[30]。HT 自体移植的缺点包括降低腿筋强度，增加关节松弛和延迟接枝隧道愈合[22]。Gabler C M 等[31]的研究显示在BPTB 和HT自体移植之间移植失败率没有显著差异。Samuelsen B T 等[32]对47613 例患者进行荟萃分析发现接受自体BPTB 用于ACL 重建的患者比经HT 自体移植治疗的患者发生移植物破裂和/或翻修的可能性更低。

3.3 PLT

随着社会的发展，交通意外损伤和运动当中意外损伤导致韧带重建的需求越来越大，而作为移植材料的自体移植材料BPTB、HT 或者同种异体移植及人工材料都表现出了相应的缺点。因此国内外学者在探索新型移植材料的道路上把目光投在了PLT 上。

3.3.1 PLT 的解剖，生物力学及作用

PLT 被选择并更多运用在临床上应符合以下条件：（1）肌腱容易获取，腓骨长肌暴露容易，位置表浅，仅需大约2cm长的弧形小切口在外踝处；（2）PLT 与ACL、PCL 相比在极限拉伸强度、最大形变方面均无显著差异；（3）供腱区因肌腱切除后的缺失不会产生严重影响[33]。腓骨长肌起于胫骨近端外髁、腓骨头、腓骨近端外表面、肌间隔及相邻的深筋膜；止于骰骨的内侧面及第1 跖骨基底。腱性组织出现在小腿中上1/3 处，并在下1/3 处移行为完全的腱性组织、继而走行在腓骨短肌腱的浅层后面[34]。腓骨长肌参与形成“腱环”，对调节足的内翻、外翻和维持足横弓有重要作用。PLT 平均长度为22-28cm，加上肌性部内的腱性组织，则可达约42cm, 体部平均横截面积约22.4-37mm2，单股PLT 强度约为1724-1950N，双股为2483N，刚度为156.9-244N/mm。因而研究者[35，36]认为PLT 作为ACL 移植重建的替代物，无论是从解剖学形态还是物力学特性均符合要求。史福东等[37]研究也证实PLT 作为移植物具有足够的强度、直径和长度。左立新等[38]研究证实切除PLT 后患者足弓静力学结构因机体比目鱼肌及腓肠肌、腓骨短肌腱的代偿作用而未受明显影响。有研究证实PLT 和HT 一样都可以在原供腱区再生，此现象也被称为蜥蜴尾巴现象[39]。

3.3.2 PLT 在重建ACL 与PCL 方面的临床预后研究结果

Phatama KY 等[40]认为PLT 对步行障碍无影响，对踝关节稳定性无影响，可作为韧带重建术中自体移植的选择并在生物力学研究方面比较了PLT、HT、BPTB 和股四头肌肌腱的拉伸强度，结果表明，PLT 的抗张强度与绳肌腱相当，并且明显强于BPTB 和股四头肌肌腱。Rhatomy S 等[41]的研究也表明，使用PLT 自体移植进行的ACL 重建显示在外翻和踝关节的第一线足底屈曲过程中，肌肉力量没有下降、收割处没有供体部位发病，而且供体部位的FADI 和AOFAS 评分极佳。有学者在PLT重建PCL 后2 年的随访研究中发现PLT 自体移植的单束PCL重建具有改善功能预后并且在2 年的评估中显示出出色的踝关节功能[42]。有研究发现[43]PLT 自体移植的ACL 重建产生的功能评分（IKDC，改良的辛辛那提，Lysholm）可与HT 相媲美，其优点是移植物直径更大，大腿萎缩少且踝关节功能优良基于AOFAS 和FADI 分数。Song X 等[44]的2 年随访的研究也证明PLT 作为ACL 重建中的移植物的安全性和有效性。何衍高等[45]的研究表明在关节镜下进行ACL 重建选用PLT 有着良好的短期临床效果并值得推广。郭甲瑞等[46]在关节镜下PLT 重建ACL 的临床研究中发现术后无取腱区疼痛，无足弓塌陷，踝关节功能评分较术前无明显影响并功能良好，术后膝关节功能恢复也良好。因此PLT 可能是交叉韧带重建手术的理想选择，因为它可以容易和安全地获得，首先，由于位置浅，PLT 可以很容易和迅速暴露，而不是HT。此外，与半腱肌肌腱和股薄肌腱的复杂解剖结构不同，在PLT 之间没有其他肌腱或纤维连接、深筋膜，这使得收获过程更加顺利。另一个原因是PLT 移植具有良好的生物力学性能[47]。以上的国内外的最新研究结果均表明PLT 作为新兴自体移植材料有着本身不可比拟的优势，学者们对于ACL 或者PCL 的随访结果均表明了PLT 的安全性和有效性，PLT 作为移植材料不仅取出方便，在随访中也未出现踝关节功能及感觉异常，移植韧带断裂等并发症；不仅踝及膝关节评分均令人满意，也没出现膝关节下跪痛等情况。因很多研究结果都比较乐观，所以国内外很多学者对于PLT 作为新兴移植材料的前景持乐观的态度。

3.4 异体移植物

异体移植物的应用因没有各种取腱并发症，并且不会增加因各种感染问题而进行的翻修手术难度而引起了研究人员的兴趣。因此经过各种研究发现同种异体物拥有相应的优点和缺点（如表1 所示）。优点：没有供体部位发病率是同种异体移植的首要优点，这也可能是自体移植的重要局限性，从影响多达40%的患者的前膝痛百分比中可以看出[48]，同种异体骨移植的手术时间比自体骨移植短得多，并保证了足够的移植组织[49]，不同需求的重建手术，尤其是翻修手术因异体肌腱种类繁多，并有足够的长度和直径作为首选[50，51]。缺点：胫骨前/后韧带和跟腱是临床上最常见的移植物材料，但是同种异体移植物供体相对缺乏，地区间来源储备不平均，需专业灭菌技术以避免病毒疾病传播的风险，使其应用难以大面积普及[52，53]。使用同种异体移植的其他缺点还包括宿主对移植物的免疫原性反应和延迟的移植物掺入[53,54]。在研究中[55]评估了在2 年的尸检期间取回的9 种同种异体移植物，显示出该移植物中心部分的血管形成较差，而该部分仍无细胞，还存在增加患者手术费用等问题[56]。

表1 同种异体移植优缺点

3.5 人工移植物

人造韧带与自体移植物或同种异体移植物相比具有独特的优势，例如无供体部位发病率，早期康复且无疾病传播风险[57]。LARS 韧带以及Leeds Keio 韧带为应用比较广泛的“第三代”人工移植物，虽然人工移植物的使用有诸多的优点，但是缺点也同样存在，甚至有研究报道[58]LARS 人工韧带植入术后1 年致残性滑膜炎的病例，虽然用添加新材料等创新的方法，或者在编织的方式上提高有效性，但是因耐磨性低而引起关节滑膜炎等一系列问题依旧无法解决,从而使得LARS和利兹-基奥韧带等人工移植物的使用依旧充满争议[59-61]。

4 小结

随着探索的步伐加快，国内外学者们把目光投向了PLT上，研究发现PLT 作为ACL 和PCL 移植重建的替代物无论在解剖学形态还是物力学特性方面完全满足条件。而且还发现PLT不仅术后无取腱区疼痛，无足弓塌陷，还保持良好的踝关节功能，术后膝关节功能恢复也良好。学者们对于应用PLT 重建的ACL 和PCL 都进行了不同时间长度的术后随访，并且都证实术后功能恢复良好并伴随着较低的并发症和不良反应，研究结果均表明了它的有效性和安全性。PLT 作为新兴自体移植材料的出现犹如曙光一般振奋人心，陆陆续续带着良好临床效果的研究结果也吸引了越来越多学者的目光，并且很多学者对于PLT 的应用前景持乐观的态度。尽管如此对于PLT 的确切的远期影响作用还没有确凿的临床证据，相信今后的研究会有相应的结果。