膝关节前外侧结构重建术的研究进展

易鼎力，叶川，蓝奉军，杨杰，刘炯,

1.贵州医科大学 临床医学院，贵州 贵阳 550004；2.贵州医科大学附属医院 骨科，贵州 贵阳 550004；3.贵阳市第四人民医院 运动医学科，贵州 贵阳 550002

引言

前交叉韧带重建术（Anterior Cruciate Ligament Reconstruction，ACLR）是解决前交叉韧带（Anterior Cruciate Ligament，ACL）损伤的首要治疗办法，但对伴有膝关节高度轴移及旋转不稳的ACL 损伤患者，ACLR 不能完全恢复正常膝关节的稳定性及生物力学，尤其是胫骨旋转方面。同时ACL 损伤术后移植物常易发生再次撕裂，重返运动的患者群移植物再撕裂率更高。而ACLR 联合前外侧结构重建术（Anterolateral Structure Reconstruction，ALSR）较单纯ACLR 更有助于恢复膝关节的稳定性。据报道，初次ACLR 后持续旋转不稳定的患者约占总患者的25%，前外侧结构（Anterolateral Structure，ALS）损伤是其危险因素[1]，手术加强ALS将提高膝关节的旋转稳定性[2]。ALSR 起初被单独用来修复ACL 损伤，随着关节内相关技术的开发，目前ALSR 不再单独运用，一般与ACLR 联合使用，具有更好的治疗效果[3]。本文旨在对ALS 的解剖结构、生物力学特征、ALSR 的手术指征、临床效果和手术方式进行回顾和总结。

1 膝前外侧韧带的解剖学研究

膝关节ALS 包括髂胫束浅深层、前外侧囊、卡普兰纤维以及前外侧韧带（Anterolateral Ligament，ALL），其中针对ALL 的研究较多。1879 年，Segond 描述了一种在强迫内旋转时总是表现出极大张力的珍珠状的、有阻力的纤维带，这是对ALL 的第一次描述[4]。1976 年，Hughston 等[5]提出外侧关节囊韧带的中间三分之一，附着在外侧上髁近端，远端连接到胫骨关节边缘。膝关节ALL 在2012 年才被首次命名，其起点在股骨外上髁旁，斜向前内侧走行结束于胫骨近端Gerdy 结节旁。从ALL 的首次发现到首次命名，该韧带是否存在仍有争议，一些学者在尸体解剖中能发现该韧带的存在，但一些学者没有找到该韧带。但目前证明ALL 存在并具有重要功能的研究相比未发现该韧带的研究较多。尽管出现率有争议，国际前外侧复合体（Anterolateral Complex，ALC）共识小组给出了ALL 的解剖方案[3]。

2 膝关节ALS的生物力学研究

研究者普遍认为ALL 在膝关节前外侧稳定性中起主要作用，但近年来的研究表明，ALS 才是膝关节前外侧的主要功能结构。Lagae 等[6]在正常膝关节标本上切断髂胫束深层纤维，发现可使膝关节屈曲范围、胫骨内旋转松弛加剧，但仅切断ALL 纤维则不加剧胫骨内旋转松弛，在切断ACL 膝关节标本中髂胫束及深层纤维被切断使膝关节旋转松弛加重，单用ACLR 并不足以使膝关节松弛恢复正常，加用关节外肌腱固定（Lateral Extra-Articular Tenodesis，LET）才能使膝关节松弛恢复正常。ALS 在控制膝关节胫骨前移、胫骨内旋转及轴移方面相对于ACL 起着二级稳定器的作用，在ACL 损伤后ALS 维持膝关节前外侧稳定性[7-9]。研究显示，膝关节的ALS 如髂胫束浅深层、前外侧囊、卡普兰纤维组成有助于膝关节旋转稳定，髂胫束发挥了相对较大的作用[10-11]。而ACL 损伤伴随ALL 损伤较多见。Claes 等[12]回顾了271 例ACL 损伤病例的MRI，其中206 例患者ALL 清晰可见，162 例（78.6%）患者ALL 撕裂。根据MRI 显示，ALL 损伤的患者合并ACL 损伤的发生率为33%～79%[12-14]。

3 ALSR的临床效果

ALSR 的基本原理是从股骨外侧髁或膝关节前外侧组织到胫骨Gerdy 结节之间重建韧带，以减小ACLR移植物的张力且增强膝关节的旋转稳定性，ALSR 对ACLR 不能解决的伴有高度轴移和前外侧旋转不稳的ACL 损伤患者起到减少术后残余轴移的作用。轴移是运动医学用于评估ACL 损伤的膝关节旋转不稳的检查方法，可分为四度：-（正常）；+（滑动复位）；2+（跳动复位）；3+（交锁，突然复位）。研究表明，轴移试验阳性会导致较差的手术效果，且与术后移植物失效甚至翻修有关[15]。2+、3+轴移可伴随有膝关节ALS 损伤，合并ALS 损伤时单纯ACLR 后往往仍存在轴移阳性，ACLR 可以减少术后残留的轴移[10,16]。

ALSR 的优势在国内外多篇文献中得到验证，如徐华等[17]观察了65 例ACL 断裂，行ACL 单束重建联合前外侧韧带重建（Anterolateral Ligament Reconstruction，ALLR）的病例，术后评价膝关节功能良好，末次评估Lysholm 评分平均分为96.3 分。刘心等[18]对18 例ACL损伤合并轴移试验2+至3+进行联合手术，其采取的ALL 肌腱固定选在外侧副韧带股骨止点后上方，观察术后轴移改善情况，结果显示，联合手术对改善轴移有显著效果。也有一些研究表明，联合ALSR 的临床效果更优[19-20]。联合ALSR 还可以促进ACL 移植物愈合。Cavaignac 等[21]运用MRI 图像评估术后ACL 移植物腱骨愈合程度，结果显示，ACLR+LET 组愈合程度优于单独ACLR。ACL 移植物再次断裂的风险在联合手术中也会减少。在一项对502 例有接触旋转动作运动的患者中，使用ACLR 联合ALLR 患者的移植物断裂风险较ACLR 低2.5～3.1 倍[22]。另外一项大型队列研究还显示，ALLR对年轻、参与竞技运动患者的生活质量、功能表现、生物力学和放射学结果较单纯ACLR 有优势[23]。一项对851 例患者的回顾性研究中指出，在ACL 翻修中增加LET 可提供更好的中期随访结果，而残留旋转松弛、移植物再破裂或者并发症发生率更低[24]。随着ALSR 病例数的增加，其他一些Meta 分析结果也表明了额外重建的优势[25-26]。

4 ALSR的手术指征

Cerciello 等[27]认为，ALSR 需考虑以下因素：① 轴移试验3+，内侧半月板、内侧副韧带完好的患者；② ＜25 岁的患者；③ 膝反曲＞10°的患者；④ 从事对抗运动的患者；⑤ 广泛韧带松弛的患者；⑥ 没有明确失败原因需要进行ACL 翻修的患者。2015 年里昂召开的专家组会议提出，联合ACL 和LET 须满足1 个首要指征或2 个次要指征。首要指征包括：ACL 翻修；轴移试验2+至3+；存在Segond 骨折；参加有旋转动作的高水平竞技的运动；韧带过度松弛。次要指征包括：对侧ACL 损伤；Lachman 试验＞7 mm；影像学检查见股骨外髁切迹征；年龄＜25 岁[28]。国际ALC 共识小组会议指出的指征为：① ACL 重建翻修；② 高度轴移；③ 广泛韧带松弛/膝反曲；④ 重返有对抗、旋转运动的年轻（＜25 岁）患者[3]。

而Rezende 等[29]认为，尽管增加关节外移植物可以缓解关节内移植物的变形、拉长，然而手术在额外稳定性方面的差异较小，故临床上认为其并不是重要因素。即增加LET 带来的稳定性的轻微增加并没有达到患者临床可感知的最低阈值。但在ACLR 中加入LET，显示出翻修率明显降低[30-31]。

5 ALSR的手术方式

20 世纪80 年代，对ACL 损伤的患者通常采用关节外手术，20 世纪90 年代，通常采用ACLR。ALSR 的手术方式分为解剖重建和非解剖重建。解剖重建即ALLR，是指取自体或人工肌腱移植物固定在ALL 股骨外上髁及胫骨上的原始解剖位置[32-33]。非解剖重建即LET，指用部分标志点固定移植物，如股骨外上髁、胫骨上端、腓骨上端和Gerdy 结节等部分骨性标志定位，可快速找到皮肤投影区定位点。非解剖重建相比于解剖重建理论上具有更加方便定位和微创的优势。ALLR 术式差别小、LET 术式众多，目前缺少对比不同技术疗效的研究。一项对6 例人膝关节标本的研究显示，ACLR 联合ALLR或改良Lemaire LET，膝关节稳定性无明显差异[34]。在Slette 等[35]总结的共12 种LET 的手术方式研究结果显示，各种手术的生物力学效果相似。不同LET 之间的手术效果不同，有研究发现，Cocker-Arnold 和Lemaire LET 较其他技术可显著减少ACLR 后移植物断裂，改善轴移[36-37]，不同LET 的手术效果还需进一步研究。本文根据移植物在股骨端固定方式的不同对几种ALSR 进行综述。

5.1 不将移植物固定在股骨外髁上的ALSR

改良Macintosh LET 在髂胫束上以Gerdy 结节为终点劈开一条移植物，经外侧副韧带下方穿过，在近端深部做一个环让移植物穿过、回绕，固定于移植物本身[31]。Marcacci 等[38]描述的LET 是与ACLR 共用一条移植物，移植物穿过胫骨隧道、膝关节腔，经股骨切迹背面，跨过股骨外侧髁顶，在此处将移植物固定在髂胫束及外侧韧带上，穿过外侧韧带深处，拉至Gerdy 结节远端固定，还有一些固定到膝前外侧的肌腱、软组织上[39-40]。

5.2 将移植物固定在股骨外上髁上的ALSR

Muller 等[41]描述的微创改良Lemaire LET 是在髂胫束上以Gerdy 结节为终点劈开一条宽8～12 mm、长10～12 cm 的移植物，移植物经外侧副韧带下方穿过，固定在股骨外髁上，股骨外髁上的固定点是在远端Kaplan纤维股骨附着点正前方和ACL 移植物股骨悬吊扣的近端，用锚钉固定。Jesani 等[42]描述的改良Lemaire LET也是从髂胫束上截取一段移植物，股骨端用Richards 钉固定在股骨外侧髁上，其指出Richards 钉的固定位置股骨外侧髁非常靠近ACL 的股骨悬吊环。Delaloye 等[34]采用了改良Lemaire LET，其股骨定位点在股骨外上髁的近端和后端。Deviandri 等[43]在4 例ACLR 后出现残余旋转不稳的病例中，二期进行改良Lemaire 手术，术后Lachman 试验、轴移试验、Lysholm 评分均有改善。其使用的LET 技术的股骨固定方式是在股骨外上髁近端、前端建立6 mm 隧道，用挤压螺钉固定。

5.3 将移植物固定在股骨外髁上的ALSR的股骨隧道定位点

ALLR 和LET 有不同的股骨隧道定位点。ALLR 是严格按照股骨附着点定位，LET 按照股骨外上髁、膝关节外侧韧带股骨附着点附近定位。不同的股骨隧道定位点有不同的生物力学和不同的等长性结果，也影响和ACL 隧道之间的关系。Katakura 等[44]比较了LET 中使用不同股骨定位点时术后膝关节轴移的变化，发现在股骨外上髁后4 mm、近侧8 mm 重建在减少轴移方面发挥了作用，在所测量的位置中最有效。Helito 等[45]认为重建最终会回归到解剖位置上，其所描述的股骨解剖定位点在布鲁门萨线中点下端3～4 mm。Kittl 等[46]研究了LET 中不同股骨定位点在膝关节屈曲-伸展过程中与固定的胫骨定位点之间的长度变化，发现不同的定位点其长度变化显著不同，最终在选取的定位点中，股骨外上髁近端的点显示出理想的长度变化模式，在膝关节屈伸过程中长度变化相对较小。Chahla 等[47]采用的股骨起始点位于膝外侧韧带附着体的后方和近端4.7 mm处。2017 年，ALL 专家共识提出在股骨外上髁近端8 mm 和后端4 mm 处设置股骨隧道[30]。ALSR 的股骨定位点要考虑其是否具有等长性及良好的生物力学性能。

6 ACLR联合ALSR出现隧道碰撞的相关研究

6.1 ACLR联合ALSR出现隧道碰撞的发现

在股骨外髁上建立骨隧道固定移植物的ALSR 会与ACLR 骨隧道发生碰撞，骨隧道之间距离过小，可能出现骨桥断裂，从而影响移植物的腱骨愈合，所以在建立隧道时要尽量避免碰撞。隧道碰撞是指ACLR 的股骨隧道与LET 经股骨隧道固定时隧道之间的最小距离≤0 mm。但参照其他股骨髁上设置骨隧道的研究发现，多条隧道也可造成一定并发症[48-49]，因此骨隧道间需预留安全距离。目前国外对该问题的研究成果大多集中于膝关节创伤后所引起的治疗方面，而对于精准手术领域来说还未见报道。骨隧道间安全距离目前缺乏准确的界定，缺乏对该领域的相关研究，目前避免隧道碰撞问题的研究中存在将骨隧道安全距离界定为2、5mm 等情况[50-51]。Perelli等[50]认为不仅隧道相撞会造成不良影响，而且隧道间最小距离＜5 mm时也会造成不良影响。手术方式不同直接影响隧道碰撞的发生，Jaecker等[51]探讨了LET的两种手术方式（Lemaire术式、MacIntosh术式）骨隧道和ACLR骨隧道之间关系，10例人体膝关节标本中，同时建立Lemaire手术和MacIntosh手术隧道，结果显示，Lemaire隧道有7例（70%）出现了隧道碰撞，所有隧道碰撞直接发生在股骨外侧皮质；使用MacIntosh时，未发生隧道碰撞。Lemaire和MacIntosh两种手术方式最大的不同点是骨隧道在股骨外髁上的位置不同，Lemaire手术的位置为以股骨外上髁为参照点在其近端、后侧，MacIntosh手术的位置为以前外侧副韧带股骨附着点稍远端[52]。Jaecker等[51]认为隧道之间能确保足够的骨量进行重建的安全距离为2 mm。骨隧道之间的安全距离有待进一步研究。

6.2 影响隧道碰撞的因素

ACLR 联合ALSR 发生隧道碰撞取决于是否使用骨隧道来固定移植物，在一些手术中使用骨锚、门型钉固定移植物不存在隧道碰撞的问题[35,41]。此外，最佳的固定技术尚无确切定义，而使用骨隧道固定移植物能实现腱骨愈合。影响这种联合手术骨隧道相撞的因素包括：手术方式、ACLR 时膝关节屈曲角度、ALL 股骨隧道的角度和隧道定位点。

6.3 避免隧道碰撞的方法

（1）改变ALSR 的股骨隧道角度。ALSR 的股骨隧道角度是指进行ALSR 时钻取的骨隧道在轴状面和冠状面上与股骨外上髁、内上髁连线的夹角。在确定的ACL 骨道钻取点位和角度的情况下，改变ALL 股骨外髁骨隧道角度会影响隧道相撞的发生。Perelli 等[50]的研究表明，ALS 隧道轴向倾斜角＜15°时，碰撞发生率100%，15°～20°时不安全骨桥（＜5 mm）的发生率是92%，＞20°时没有碰撞发生，提示改变股骨隧道重建的角度可以减少隧道碰撞，角度可以用冠状面、轴状面来衡量。Jette 等[53]研究结果显示，在特定的ACLR 手术方式的情况下，ALSR 的角度为轴状位近端30°/冠状位前倾30°和轴状位近端30°/冠状位前倾0°更为安全。Zhu 等[54]研究了ALSR 时隧道的角度对隧道碰撞的影响，结果表明，冠状面上的角度变化对隧道碰撞无明显差异，轴面的钻孔角度与隧道冲突的发生显著相关，并且建议至少保证轴状面上大于30°的隧道角度来避免隧道冲突。改变股骨隧道的钻孔角度可以有效避免隧道碰撞，冠状面上的钻孔角度与隧道碰撞没有显著关系，轴状面上的角度显著相关。

（2）改变ACLR 膝关节的屈曲角度及ALS 隧道定位点。Kittl 等[55]在膝关节标本上进行实验，在膝关节屈曲110°、120°、130°、140°时打入ACL 骨隧道。在ALSR 时隧道选取了股骨外髁上距离外上髁不同距离的3 个点位：E1（近端5 mm、前5 mm）、E2（近端12 mm、前4 mm）、E3（近端8 mm、后4 mm），每个点位上以不同的角度打入克氏针，测量隧道之间的最小距离。结果显示，ACL 隧道在110 °和120°时的最小距离显著大于ACL 隧道为130°和140°时。E3 点比E1点隧道碰撞率高，E3 点和E2 点之间无显著变化。

7 总结与展望

ALSR 与ACLR 联合是因其在运动损伤术后膝关节功能恢复上对单纯ACLR 做了很好补充而受到关注，联合ALSR 的主要优势在于：增加膝关节前外侧稳定性、减少单纯ACLR 术后残余轴移、减少ACLR 移植物断裂率和提高患者重返运动的效率。目前这一技术还在不断发展，以完善手术指征、减少术后并发症以及明确手术效果。然而现有研究均建立于手术后立即检验的成果上，故有必要进行长期临床随访评估，以便对ACL 移植物的存活率及膝关节功能进行评估并寻找最适合的人群。目前这一技术仍存在不足，手术方式还不够完善，同时在股骨外髁上建立骨隧道时会出现隧道碰撞，从而影响移植物愈合。基于现有的研究方法，还可以找到避免隧道碰撞的最佳组合，运用有限元、3D 打印建立模型、术中透视来避免隧道碰撞。为进一步推动ACLR 的发展，手术技术将随实践而得到优化，而这些技术方法将为患者的恢复提供保障，其最终目的在于使ACL 损伤患者更好地重回社会生活甚至重返高水平运动。