前交叉韧带重建术后关节周围骨折研究进展

童 凯，文印宪，韦 健，陈 彪，王 华，陈廖斌

（武汉大学中南医院骨科，湖北 武汉 430000）

随着前交叉韧带重建（anterior cruciate ligament reconstruction,ACLR）技术在临床中的发展及广泛应用，该技术已逐渐成为前交叉韧带（anterior cruciate ligament,ACL）损伤最常用的治疗手段，临床疗效常常令人满意［1-3］。然而由于关节镜手术的普及，ACLR术后疼痛、关节内积血、关节僵直、骨隧道扩大、感染、血栓形成、神经损伤等并发症的报道也日渐增多［4］。术后关节周围骨折（postoperative periarticular fractures,PPF）是ACLR一种少见的术后并发症，通常包括髌骨骨折、股骨远端骨折和胫骨近端骨折［5，6］。PPF可严重威胁膝关节稳定性和功能，甚至造成手术失败，因此，如何有效地预防与治疗PPF已成为临床医师讨论的焦点。目前关于PPF的文献多为个案报道，然而很少有文献将其汇总归纳。本文检索了 PubMed、Web of science、Embase、万方、CNKI数据库中从建库至2019年11月30日的前叉韧带重建术后关节周围骨折相关文章。围绕PPF临床相关文献探讨其发生机制、危险因素、临床特点、诊断方法和治疗及预防手段，以期为PPF的临床诊断、治疗以及预防提供方向。

1 PPF的流行病学

目前文献报道的与前交叉韧带重建相关的PPF中，涉及髌骨骨折、胫骨平台、胫骨结节骨折，股骨内、外侧髁骨折及股骨髁上骨折等骨折类型［5，7-11］。

在ACLR自体移植物的选择中，由于自体骨-髌腱-骨（bone-patellar tendon-bone,BPTB）和腘绳肌腱、股四头肌腱移植后均有良好的功能结果和低复发率的报道，3种移植物的术后总体结果和失败率相似，因此外科医生根据自己的经验和偏好对特定患者的首选移植物描述也有所不同［12，13］。然而在高水平运动员中，髌腱的中央三分之一已成为ACLR首选的自体移植物，具有良好的远期疗效、低复发率和高的运动恢复率［13］。由于自体BPTB移植物的普遍应用，髌骨骨折也是ACLR最常见的PPF并发症，应用自体髌腱重建ACL导致髌骨骨折的发病率为0.2%～2.3%［7，9，11］，目前绝大多数文献报道髌骨骨折均与BPTB移植所引起医源性骨折有关，多数骨折在ACLR 术后数月内发生［8，11］。而 Fu［8］通过研究发现57例自体股四头肌腱-骨移植患者中，5例（8.8%）患者发生髌骨骨折，其中2例发生在术中，1例在膝关节试验时，2例为术后6个月出现隐形骨折，并通过CT发现。

ACLR术后股骨和胫骨骨折是罕见而十分棘手的PPF并发症［5，7］。目前报道的股骨骨折多数为股骨髁或髁上骨折，仅有2例病例涉及股骨干骨折。此类骨折多发生在术后1～2年［7］，仅有2例分别发生在术后7年和11年［10，14］。胫骨骨折是报道最少的PPF并发症，胫骨骨折发生在ACLR术后0.5～54个月（平均时间为 30.8 个月）［5，6，15-18］。目前国内尚未发现有关PPF文献报道。

2 ACLR术后周围骨折发生机制及危险因素

前交叉韧带重建后PPF主要是由于医源性创伤弱化关节周围骨质的正常应力而导致的病理性骨折。髌骨、股骨和胫骨骨折因手术操作方式的不同，其损伤机制存在一定差别。

ACLR术后髌骨骨折可由前方直接暴力所致，亦可由股四头肌收缩或膝关节扭转等间接暴力所致。1983年，McCarrol［19］率先报道了1例ACLR术后（BPTB）6个月挥杆打高尔夫时发生髌骨横形骨折的病例，提示术后扭转暴力也可导致髌骨骨折，其认为髌骨横形骨折与应用BPTB取自体髌骨骨块无关，主要是扭转时股四头肌的收缩导致。然而文献报道［13］ACLR应用BPTB和股四头肌腱由于获取的部分髌骨骨质应力集中从而导致髌骨骨折。髌骨前方皮质骨是其最强壮和最能抗负荷的部分，ACLR应用患者自体髌腱或股四头肌肌腱时，常常需截取部分髌骨，导致髌骨骨质缺损，往往是导致髌骨骨折的重要原因［8，11］，而应用自体腘绳肌腱不存在髌骨骨折并发症。Fu等［8］报道取自体骨-股四头肌腱可能导致髌骨骨折的危险因素有以下几点：（1）取腱点偏内或偏外；（2）取腱厚度超过自身50%；（3）取腱内外径超过自身50%；（4）骨移植融合失败；（5）髌骨移植供区交界处存在应力集中。另外，也有学者［11］认为，如果髌周动脉环及其在髌骨内分支在取腱时被破坏，可能会影响髌骨供区周围骨质愈合，从而导致骨折。

股骨和胫骨骨折主要是由于术中操作不当或反复多次钻孔所致［7］。据报道，股骨或胫骨隧道位置不合适可造成高达60%的移植物在ACLR中失效［20］。骨隧道钻孔可能导致骨密度下降20%，使骨质密度及抗扭转强度降低55%～90%［21］。如果骨隧道定位不当，可导致局部应力集中，也可能出现钻孔时骨质劈裂［5，7］。另外，骨隧道扩大，骨隧道溶解，二次翻修时多次钻孔也可能增高胫骨和股骨骨折风险［5，7，14，22］。文献报道中多数骨折病例研究来自于骨隧道或与骨隧道移植物相关的并发症［10，22］，主要由低能量创伤如膝盖扭伤［14，23］或轻微摔伤引起［24］。Kooner等［10］认为存在ACLR病史也可能是导致全膝关节置换术后假体周围骨折的重要危险因素。Manktelow［25］研究发现股骨隧道直径大于10 mm会增加骨折的风险。使用可吸收螺钉填塞骨隧道，当螺钉降解时骨隧道扩大亦可能增加骨折风险［26］。Alonso等［27］报道关节镜辅助下使用BPTB移植重建ACL后胫骨近端骨隧道处发生骨折，其总结主要原因为骨隧道界面螺钉的匹配存在差异。股骨端韧带使用如横穿钉，交叉钉等固定物亦可能导致局部应力集中，进而引起股骨远端骨折［28］。不同于股骨骨折，如果使用BPTB移植物，胫骨骨折的风险增加，这可能与取腱不慎导致胫骨骨质丢失及骨隧道应力升高有关［7，22，29］。

另外，患者自身因素如绝经后女性患者骨质疏松，长期服用药物，代谢性骨病等亦存在骨折高危风险。此外，加速康复计划也被认为是ACLR术后发生应力性骨折的可能危险因素之一，尤其是在康复计划中出现不明原因的疼痛时应警惕关节周围骨折的发生［30］。

3 PPF临床特点及诊断

临床上PPF患者症状多表现为关节局部疼痛、关节肿胀、积血，关节不稳等［7］，一旦出现以上症状应怀疑可能出现PPF，患者在随访时可复查平片排除。一般情况下对于存在移位的骨折X线即可诊断，而CT可以更好地评估骨折的形态［18］。另外，CT对于术后移位不大或无明显症状骨折患者有明显优势［8］。也有学者认为对于移位的胫骨平台骨折未被X线检测到的，需要MRI来确认诊断，也可确认是否需再次对韧带进行重建［31］。

髌骨骨折无明显移位的也可能无明显症状，临床上常常容易漏诊，应引起重视。ACLR髌骨骨折可发生在术中，亦可发生于术后［32］。术中骨折，可即时处理，术后骨折更应重视。术中髌骨骨折通常与过度的切削深度有关，这种情况下的骨折线一般为纵行。髌骨粉碎性骨折多发生在术后早期，横向骨折多发生在术后晚期［11］。胫骨与股骨骨折线走行多与骨隧道走形相近。来自胫骨钻取隧道和获取自体移植物的骨缺损可能共同造成胫骨骨折［5］。钻取胫骨骨隧道所致应力集中比取腱供区胫骨缺损更易致胫骨骨折，因此多数胫骨骨折延伸至胫骨隧道［5，15］，取腱不慎所致骨折多发生于胫骨结节［16］。胫骨平台骨折累及胫骨骨隧道的多为SchatzkerⅣ型骨折。Moen等［29］描述了在取胫骨结节附近自体肌腱时由于应力集中而导致胫骨近端骨折；也有报道应用BPTB重建ACL后从骨隧道开始累及整个胫骨平台的胫骨骨折［17］。类似于胫骨隧道骨折，股骨骨折也多累及股骨隧道，股骨外侧髁骨折更常见［33］，部分斜形骨折骨折线也可累及股骨干［28］。

4 PPF的治疗

PPF患者膝关节的稳定性及骨折类型是选择治疗方式的关键。对于膝关节稳定且无明显移位的PPF可予石膏或支具固定等保守治疗，而多数学者认为对于膝关节不稳和/或存在明显移位的PPF需行手术治疗［7］。手术治疗选择方式包括螺钉固定、克氏针张力带固定、角钢板固定、支撑钢板、髓内钉固定［5，8，10，15，28，33］。若未发现重建的 ACL 断裂或松散的情况，可不予再次修复，但骨折固定时需注意避开固定韧带的原位螺钉。

Lee等［34］报道了1725例BPTB重建ACL患者，1例术中髌骨纵行骨折应用螺钉固定，1例术后无明显移位髌骨骨折采用支具延长固定后随访1年膝关节功能良好。Stein等［11］报道了8例术后髌骨骨折患者，其中5例髌骨移位（3例横形骨折，2例粉碎性骨折），3例无明显移位。髌骨移位患者予切开复位张力带内固定术，无明显移位患者予保守治疗，术后患者均恢复良好。一旦发现这种医源性髌骨结构异常，必须立即固定维持关节稳定，以便术后关节康复运动。

Moen等描述了在取胫骨结节附近自体肌腱时由于应力集中而导致胫骨近端骨折，术后予长腿石膏固定后完全恢复；Bae等［15］报道一例双侧前交叉韧带及内侧副韧带修复后2年发生双侧胫骨平台SchatzkerⅣ型骨折，予内侧支撑钢板固定后恢复良好。Kooner等［10］报道1例51岁男性患者ACLR术后20年，股骨远端骨隧道发生骨折，行髓内钉固定处理。Dowen等［35］也报道1例有意思的PPF病例，患者ACLR术后7年股骨隧道发生病理性骨折，经组织活检确诊为骨巨细胞瘤引起骨隧道溶骨性破坏，导致骨隧道扩大，进而发生股骨骨折。该病例也证实骨隧道扩大可引起骨折并发症。处理方式包括广泛清创、去除螺钉和缺损填充骨水泥，然后切开复位内固定稳定骨折。

5 PPF的预防

ACL重建后的PPF存在诸多的潜在危险因素，目前对于PPF的预防尚无共识。临床上需针对不同PPF发生机制进行预防。

对于控制髌骨骨折的风险的预防，建议切除髌骨长度不超过25～30 mm，宽度不超过9～10 mm。应保留至少2/3术前测量的髌骨深度，并注意将骨块从髌骨中心取出［34］。当取腱髌骨存在骨缺损时，有学者［11］主张松质骨打压植骨填补供区缺损，可保持供区的解剖学完整性，并可促进早期愈合，以减少髌骨骨折和术后供区疼痛的风险。Fu等［8］提出针对应用股四头肌-髌骨肌腱重建ACL时应注意：（1）局部集中获取髌骨；（2）髌骨上极骨缺损植骨；（3） 髌骨切口深度小于自身厚度的50%；（4） 髌骨取骨长度小于自身长度的50%；（5）可使用前缘宽后缘窄的梯形骨块。

股骨和胫骨骨隧道的钻取尽量避免反复多次操作，骨隧道的方向尽量保持ACL解剖走行方向。考虑到股骨远端形态不规整，其最薄的皮质层位于股骨的后部，因此钻取骨隧道时应远离股骨髁后侧皮质骨至少4 mm［14，33］。由于骨隧道钻孔可能使骨质密度及抗扭转强度降低，在完全愈合之前，术后应尽量避免膝关节过度扭转及弯曲［19］。同时，ACLR术后关节感染也可能导致骨溶解，进而造成骨隧道扩大，增加骨折风险，所以需要定期随访注意其他并发症［7］。另外，ACLR本身即为PPF的危险因素之一，需注意制定详尽的术前计划，术后保护膝关节及术后康复计划。针对自身存在骨质疏松等高危因素的患者，术后更应注意保护。

综上所述，目前临床上ACLR术后髌骨骨折、股骨骨折、胫骨骨折多为案例报道，笔者将其整合第一次提出了PPF概念。PPF是ACLR术后一种少见的并发症，该并发症可以造成膝关节不稳，导致手术失败，甚至关节功能丧失。PPF存在多种的危险因素，ACLR本身即为高危因素之一，自体肌腱的获取及骨隧道的钻孔导致局部骨结构不良为主要的危险因素。ACLR术前计划，术中操作，术后预防均需要高度重视。由于发病率较低，对于PPF的认识存在诸多不足，目前尚无针对PPF分型，对其预防也未达成共识，因此笔者作此综述望能引起临床医师对ACLR此类并发症的重视。未来对于PPF的进一步的研究应着重PPF的分型、预防及力学研究，以期为临床实践提供更加客观、可靠证据。