膝关节后外侧角合并前交叉韧带损伤治疗进展

热米拉·艾买提，张克远，刘阳，孙学斌

(新疆医科大学第一附属医院运动医学科，新疆 乌鲁木齐 830011)

膝关节后外侧角(posterolateral corner，PLC)又称膝关节后外侧复合体(posterolateral complex，PLC)，是维持膝关节内翻、外旋稳定及限制胫骨后移的一组重要结构。膝关节PLC损伤因临床表现不典型，无特异性较高的专科查体方案，缺乏特异性影像学表征等问题，导致该疾病的早期诊断较为困难，被认为是膝关节的“暗区”[1]。研究表明，在所有膝关节PLC损伤中，只有2%～28%是独立发生的[2]，而临床上常见的膝关节PLC损伤常见于多发韧带损伤，尤其是合并前交叉韧带(anterior cruciate ligament，ACL)或后交叉韧带(posterior cruciate ligament，PCL)的损伤。最近的研究发现，PLC合并ACL损伤发病率远远被低估[3]。本文将对PLC合并ACL损伤相关研究进行分析和讨论，对其生物力学及手术治疗进展做一综述，以期为PLC合并ACL损伤手术方案提供文献依据。

1 膝关节PLC及ACL的应用解剖

膝关节PLC的解剖结构复杂，且存在一定程度的解剖变异。ACL是维持膝关节正常运动和稳定的重要解剖结构，其解剖结构及生物力学作用已明晰。PLC结构最主要的作用是多韧带共同协同作用，防止膝关节内翻、胫骨外旋，并限制胫骨后移。PLC解剖结构起止点及独立作用见表1所示。其中髂胫束、外侧副韧带(lateral collateral ligament，LCL)、腘肌腱(popliteus tendon，PT)及股二头肌称为外侧四联复合体，是膝关节的外侧主要稳定结构。除表格所述韧带单独作用外，髂胫束、PT和LCL相互交叉，从而大大增加膝关节后外侧在屈膝时的稳定性。髂胫束与股二头肌肌腱在膝关节活动时相互平行，股二头肌还通过加强膝关节PLC的弓状韧带复合体来提供膝关节内翻及旋转稳定性，以上特点均有助于加强膝关节的外侧稳定性。膝关节PLC动力稳定结构包括股二头肌短头、髂胫束和腘肌复合体。后外侧角静力稳定结构分别为LCL、腓侧副韧带(fibular collateral ligament，FCL)、PT及腘腓韧带(popliteofibular ligament，PFL)[1]。随着对PLC解剖和生物力学研究的深入，有研究指出PT在膝关节动力学稳定及静力学稳定中均起作用。多数学者认为[4]，膝关节PLC最重要的稳定结构是LCL、PT及PFL，因此PLC损伤时往往对这三个主要结构进行修复或重建。

2 膝关节PLC与ACL的生物力学作用

PLC合并ACL损伤常发生在关节过伸时，胫骨相对于股骨内旋或膝关节单纯减速运动中[5]。单纯PLC或ACL损伤都能引起另一结构的不稳定，ACL损伤后往往增加膝关节旋转不稳定，从而导致PLC结构不稳；而膝关节PLC损伤时会增加膝关节持续前向不稳定并增加ACL的负荷，最终导致ACL损伤。研究证实[6]，在ACL完整的膝关节中，PLC在限制胫骨移位起很小作用，ACL损伤后PLC及内侧半月板起辅助稳定作用，且PLC在膝关节屈膝时提供主要限制应力。

北京大学第三医院刘平等[7]在尸体中进行PLC合并ACL损伤运动模型表明，膝关节PLC能够提供膝关节全范围活动时的内翻限制应力及后外旋限制应力。其中，PLC在膝关节屈曲时限制膝关节过度内旋，60°时最为明显，限制膝关节胫骨平台水平后移在15°～30°时最明显。其他学者也得出了膝关节PLC能够限制膝关节内翻、外旋及限制胫骨相对于股骨水平后移这一结论。Laprade等[8]最早在尸体研究中报道PLC损伤合并ACL损伤时生物力学作用，当后外侧角主要结构(LCL、PT、PFL)被顺序切除时，ACL在关节运动中所承受的负荷明显增加，其中LCL为主要限制结构。

近几年有限元模型在研究膝关节动态活动中发挥了重要作用。Kang等[9]在对ACL患者进行有限元模型分析后认为，后外侧角损伤在运动状态下更能影响ACL的稳定性。LCL、PT、PFL三个结构的缺失均能增加ACL的受力，且在大范围膝关节屈曲活动时更加明显。该研究还发现，膝关节近伸直位活动(模拟人步行状态)时PFL稳定性作用较小，PT提供了最大的力学稳定性。与其他研究不同的是，他们认为PFL在动态稳定性中作用不是很大，更重要的是PT与LCL。

3 膝关节PLC合并ACL损伤的治疗

3.1 治疗方案的制定 多数学者使用Hughston评分[10]评估膝关节内翻不稳定及PLC损伤程度，基于外侧关节间隙张开程度与健侧膝关节对比的结果，张开0～5 mm为Ⅰ度，6～10 mm为Ⅱ度，>10 mm为Ⅲ度。较普遍的观点是Ⅲ度损伤需要进行手术干预，而Ⅰ、Ⅱ度损伤往往能自愈。研究证实膝关节PLC合并ACL损伤时，ACL单束解剖重建优于单束等距重建或双束解剖重建，因此关节内ACL解剖点单束重建已基本达成共识。PLC损伤需根据其损伤程度决定是否手术，但其修复及重建术式较多，学界未达成共识。其中传统Laprade法[11]是基于在胫腓骨及股骨均使用双隧道解剖重建LCL、PT、PFL的技术，是PLC重建术中较经典的方法，但手术过程较为繁琐且难度较大。通过单纯腓骨侧悬吊重建PFL及LCL的Larson法操作相对简单且手术时间更短，常应用于合并交叉韧带损伤或骨折的患者中，该方法缩短了手术时间且取得了良好的手术效果[12]。随着对膝关节稳定性研究的进展，有学者提出基于这两类手术的改良或全新术式，如强调二头肌肌腱固定代替LCL功能的clancy法，韧带原位修复法Hughston法，LCL、PT及PFL非解剖学重建的stannard法，单纯LCL重建以及其他技术。PLC合并ACL损伤时应在术前评估膝关节PLC不稳定程度，并根据患者膝关节韧带损伤数目及患肢既往手术史制定个体化方案[13]，若患者膝关节不稳定程度较轻，方向单一，可考虑实施PLC单束韧带重建或修复；若膝关节存在多向不稳定或合并PT损伤，此时应考虑实施包括PT重建的双韧带重建术；当患者合并多条复合韧带损伤或既往膝关节手术史，也可考虑单纯原位修复术。PLC合并ACL损伤手术方法选择具体见表2所示[14-31]。

表2 PLC合并ACL损伤手术治疗方案

综上所述，PLC重建方案及手术技术较多，但无大样本研究确定具体术式的优越性。对于手术方法的选择，目前认为应根据患者本身条件及膝关节不稳定程度制定个体化治疗方案，并对手术方式进行一定程度的改良。

3.2 手术时机 膝关节PLC合并ACL损伤时，因部分患者下肢力线异常，严重复合韧带损伤或合并神经血管损伤等问题还需要考虑进行同期或分期手术。同期修复PLC及ACL韧带能一次性解决所有问题，使患者早期开始康复训练，但缺点是手术技术难度高，移植物选择少，存在关节黏连的风险。且有学者认为，膝关节PLC合并ACL损伤时应在3周内进行手术重建或修复治疗[32]，因手术时间延期，PLC损伤将使ACL承受更大张力从而加速关节老化，使解剖重建标志更加模糊，损伤的组织结构瘢痕化导致难以进行解剖重建，增加手术难度。相反观点认为，膝关节PLC合并ACL损伤时应行分期手术，若患者存在严重的下肢力线不良，尤其是膝内翻，分期手术是不可避免的。38%的患者在截骨术后就能解决PLC松弛的问题。也有研究指出，分期手术术后失效率高达38%，而一期手术失效率为9%。在一项对复合韧带损伤(损伤韧带数目≥2条)在追踪研究中得出结论[33]，一期修复或二期修复PLC及ACL在2年内差异无统计学意义，但后期随访中一期手术失效率仍低于分期手术。

3.3 PLC的重建与修复 膝关节PLC合并ACL损伤的患者行PLC损伤重建手术与修复手术效果争议较大。Westermann等[15]在6年随访的多中心研究中发现，同期行PLC及ACL重建手术患者术后运动功能评分明显低于修复手术患者，Levy等研究则认为修复组失效率高达37%，而重建组为9%。大多数学者支持PLC合并复合韧带损伤时行LCL及PT重建，以期恢复PLC功能[17]。只有PLC韧带损伤为轻度损伤，或不易制备多根韧带进行ACL重建及其他韧带重建时，单纯修复也是可以接受的一种方案。

3.4 手术技术中隧道碰撞问题 膝关节PLC合并ACL损伤时，因隧道位置均在股骨外侧髁，重建时往往需要2个甚至更多隧道，术中易发生隧道碰撞、隧道融合，甚至股骨髁塌陷，从而导致手术失败，这被认为是PLC合并ACL损伤手术时术中需解决的经典问题[11]。隧道碰撞的发生率与术者技术、患者股骨侧解剖结构、合理的手术方案相关。Larson技术重建PLC时，股骨侧仅有1个隧道，此时与ACL隧道相撞风险较低。有学者通过数字建模发现，股骨侧LCL重建与ACL重建隧道易发生碰撞，LCL隧道最佳角度为(与冠状平面成角)35°～40°。Strobel[31]在人体3D模型石膏中重建ACL及LCL时得出相似结论。学者在尸体研究中模拟了Laprade法在股骨侧钻入LCL及PT解剖重建点两个隧道并重建了ACL，最终得出LCL隧道最佳角度为(与冠状平面及矢状面成角)20°～40°。有研究[34]比较单束或双束重建ACL时认为，两种重建隧道方案碰撞概率差异无统计学意义。研究者指出患者外侧股骨髁宽度小于28～30 mm时双束ACL重建导致的隧道碰撞发生率极高，应考虑单束重建。因为当选择Laprade法重建时，股骨外侧髁将有4个隧道钻入，且每个隧道的容错角度有限，对患者骨质要求及术者技术要求极高。其他方法包括缩短隧道，如将ACL股骨侧隧道在25～30 mm，但单纯减小隧道长度仍有26%的隧道碰撞率，因此隧道角度的调整是必要的。此外，隧道宽度也将影响隧道碰撞发生率[35]。

有研究指出[36]ACL重建过程中使用outside-in技术单束重建ACL，并在同一隧道固定股骨侧PT及LCL，能有效避免股骨侧隧道碰撞，从而避免了隧道在股骨外侧髁及软骨损伤。

3.5 手术中的其他因素 研究表明，在复合韧带损伤同期重建时，不同的韧带牵拉固定顺序会引起另一韧带向非解剖性股骨方向固定，从而导致韧带松弛或过度紧张，影响手术效果。有报道指出，交叉韧带重建前应先行PLC损伤修补，从而恢复至膝关节单向不稳状态。学者在尸体通过不同的顺序牵拉固定韧带后得出结论，应最后牵拉固定PLC韧带。但其他研究者均未指出具体固定顺序，因此不便比较。部分学者认为PLC损伤时，同种异体肌腱失效率高于自体肌腱[37]也有最新的研究表明，自体肌腱与异体肌腱移植术后效果差异无统计学意义。PLC合并ACL损伤患者所需肌腱较长，保证重建韧带所需数目更少，必要时可以将自体肌腱分股做2条重建韧带。取自体肌腱过程延长了手术时间，增加了切口数目，容易导致术后关节黏连发生率增高[38]。

PLC合并ACL损伤时腓总神经损伤发生率高达40%，因此术中仔细探查腓总神经并分离保护是非常必要的，若合并腓总神经损伤应积极修复。有学者发现部分患者存在术后髂胫束摩擦综合征导致的膝关节后外侧区疼痛，认为这与使用带齿轮及垫片的螺钉有关，应用内置螺钉可改善这一问题[39]。

有学者在研究儿童膝关节PLC合并ACL损伤中发现[40]，ACL与PLC损伤无明显相关性，但PLC损伤在ACL损伤中儿童诊断率(52%)高于成人(5%～20%)，且儿童ACL损伤患者中PLC损伤漏诊率高达25%。儿童因骨骺线未闭、骨质发育不成熟等原因，手术时机及手术方式的选择更需慎重。儿童PLC合并ACL损伤与成人之间的差异尚待进一步研究。

4 目前研究局限性

对于PLC合并ACL损伤的生物力学研究大多来自于尸体，其生物力学作用机制与正常人可能存在不同。有限元模型有利于在动态条件下测量组织内部的生物力学效应，但膝关节活动精细，韧带之间相互作用复杂，因此使用有限元模型进行韧带间相互作用的力学模型在计算机上仍有挑战性。目前已有多种动力学模型被研发应用于膝关节动态稳定性研究，但其仿真性能、有效性仍待完善。本综述也发现尸体研究结果与有限元模型研究结果有所出入，但仍无法确定哪种动态研究方法更有优势。因PLC合并ACL损伤发病率较低，尚无长期研究证实手术方案的效果，仍需进一步长期研究。