经胫骨隧道定位股骨隧道改良技术的研究进展*

冯建豪 综述 徐一宏 徐卫东** 审校

(同济大学附属同济医院骨科,上海 200065)

前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)重建中股骨隧道的定位对手术成功至关重要,是运动医学的研究热点[1]。常用的股骨隧道定位技术主要有经胫骨隧道(transtibial,TT)、经前内侧入路(anteromedial,AM)和由外向内(outside-in,OI)等[2,3]。这些骨隧道定位方法各有优缺点[4]。TT法曾是等长重建的金标准,具有创伤小和操作简便的优点,但其定位及制作的股骨隧道常偏高/偏前,难以实现解剖重建,不利于患者术后运动功能的恢复[5]。近年来,TT法有了很多改进,可实现可靠且可重复的解剖重建[6]。本文对TT法定位股骨隧道及改良技术进行文献总结,旨在为ACL损伤的重建治疗提供帮助和参考。

1 TT法是经典的股骨隧道定位方法

1980年英国Dandy等[7]首次实施8例关节镜下ACL重建术。早期关节镜下ACL重建遵循等长重建的理念,为此临床上研发了TT法。早期TT法通过一种特殊的弯曲探针,自胫骨隧道插入,并在过顶位钩住髁间窝后壁,钩子弯头位于过顶位前方7 mm处,以此定位股骨隧道[8]。这种探针很快发展为经胫骨隧道导向器。由于这种TT法是一种单切口技术,无需额外的切口,迅速成为关节镜下ACL重建时定位股骨隧道的“金标准”。此外,TT法钻取股骨隧道时,只需要将膝关节屈曲90°,无需如AM法将膝关节过度屈曲,所以手术视野较好,且更易于辨认股骨侧的解剖定位标志[9]。因此,TT法具有创伤小、操作方便等优点,是关节镜下ACL重建起步时期最常用的股骨隧道定位技术。

2 TT法等长性能优异但对旋转稳定性恢复较差

既往为使膝关节屈伸过程中,移植物始终保持良好的张力,并重建膝关节的稳定度,多采取ACL等长重建[10]。在等长重建的诸多骨道定位与制作方法中,TT法是最经典的方法。TT法建立的股骨隧道在髁间窝的位置往往较高,等长性能也较好。Lubowitz等[11]比较TT法和AM法进行ACL重建后移植物的等长性,均为7例,在0～120°膝关节屈伸活动中,TT法组移植物长度变化显著小于AM法组[TT法:(4.5±2.0)mm,AM法:(6.7±0.9)mm,P<0.001]。

然而,TT法完成的等长重建存在旋转稳定性恢复差,术后骨关节炎发生率高的问题受到质疑[12]。Lidén等[13]报道113例采取TT法进行ACL重建,中位随访7年,下肢负重位X线显示传统TT法建立的股骨隧道过于垂直,患者旋转稳定性恢复较差,且有74%(84/113)患者出现膝骨关节炎的影像学表现。

3 ACL重建的理念从等长重建演变为解剖重建以提高旋转稳定性

由于担心等长重建无法有效恢复患者旋转稳定性,且术后骨关节炎发生率较高,骨道定位的理念随即出现重大转变。2010年Fu等[14]提出ACL解剖重建,并逐步替代等长重建,成为目前更为常用的骨道定位理念。

与等长重建相比,ACL解剖重建对膝关节稳定性和运动功能的恢复更好。张壮岱等[15]回顾性分析100例TT法进行等长重建与100例AM法进行解剖重建的临床疗效,平均随访24个月,解剖重建组患者拥有更好的膝关节稳定性,前抽屉试验[0%(0/100)vs.10%(10/100),P=0.002]、Lachman试验[8%(8/100)vs.22%(22/100),P=0.002]以及轴移试验[12%(12/100)vs.28%(28/100),P=0.003]阳性率均显著低于等长重建组。Jepsen等[16]随机对照研究比较25例左膝股骨隧道位于1点钟与26例位于2点钟(更接近解剖位置)的疗效,随访1年,位于2点钟组国际膝关节文献委员会(International Knee Documentation Committee,IKDC)评分明显高于位于1点钟组[(82.80±9.96)分vs.(70.39±15.30)分,P<0.002]。

综上所述,基于ACL的解剖特点,以及生物力学和临床研究的结果,与等长重建相比,解剖重建能更好恢复患者运动功能。因此,ACL重建理念已从等长重建过渡到解剖重建。

4 传统TT法难以实现解剖重建及产生的问题

4.1 传统TT法难以实现解剖重建

多种股骨隧道定位技术被应用于ACL解剖重建[17]。Gougoulias等[18]采用TT法制作“解剖重建”的股骨隧道,将胫骨隧道定位于胫骨平台上ACL残端足印区;对于股骨侧,采用时钟定位法,解剖隧道口位于髁间窝后壁的10点钟(右膝)或2点钟(左膝),外侧髁后缘前方2 mm处。尽管临床一直采用传统TT法定位股骨隧道入口,但近些年部分学者对TT法能否实现解剖重建提出质疑[19]。

传统TT法股骨隧道的定位受限于胫骨隧道的方向,难以获得最佳的定位点[20]。采用该方法时股骨隧道常定位于髁间窝顶,高于ACL的原始解剖止点,导致移植的韧带处于过于垂直的非解剖位置上[21]。Robinson等[22]比较不同方法定位的股骨隧道位置,其中TT法18例,OI法12例,AM法191例,并通过侧位X线片上Bernard象限法研究目标与实际股骨隧道位置的差异,结果显示3种方法的实际与目标的距离并无显著性差异,但是TT法钻取的股骨隧道在髁间窝的平均位置显著较高(TT法:25.3%,OI法:33.8%,AM法:32.3%,P<0.042)。Kopf等[23]通过CT三维重建技术观察传统TT法制作的8例股骨隧道的位置,所有患者股骨隧道的位置均为非解剖性,高于原始韧带止点。

因此,受限于胫骨隧道固有的位置及方向,传统TT法定位的股骨隧道在髁间窝的位置常偏高,偏离ACL原始止点,难以实现解剖重建[24]。

4.2 传统TT法建立过高的股骨隧道导致旋转稳定性恢复不佳

由于传统TT法定位的股骨隧道在髁间窝的位置常过高/偏前,导致移植物过于垂直。这种垂直的移植物是非解剖性的,且接近于膝关节的中心轴。在生物力学上,当膝关节旋转时,会以这种垂直的移植物作为中心轴[25]。因此,其仅能恢复膝关节前向稳定性,对旋转稳定性恢复较差,导致患者术后运动功能恢复不佳[26]。Tashman等[27]通过250帧X射线立体成像装置,研究6例接受TT法定位的ACL重建跑步时膝关节运动变化,与健侧相比,患侧的胫骨前移(anterior tibial translation,ATT)并无显著差异,旋转稳定性有显著性差异,其中外旋增加3.8°±2.3°(P=0.0011),内旋增加2.8°±1.6°(P=0.0091)。

因此,传统TT法定位的股骨隧道位置常过高,导致移植物过于垂直,是患者旋转稳定性和运动功能恢复较差的重要原因[28,29]。

5 改良TT法使股骨隧道更接近解剖位置

5.1 选用更偏内的胫骨隧道起点

当采取更靠上侧和内侧的胫骨隧道起点时,TT法能钻取更为水平的股骨隧道[30]。Morgan等[31]将胫骨隧道起点定为鹅足上方1 cm,胫骨结节内测1.5 cm时,通过TT法建立股骨隧道,ACL矢状面结构得到较好恢复:移植物平行于髁间窝顶,能避免移植物-髁间窝撞击的风险。Golish等[32]分别将TT法的胫骨隧道起点置于髌骨结节稍内侧、胫骨后内侧缘和两者中点并钻取股骨隧道,前后位X线显示股骨隧道的位置分别位于时钟法的10∶17、11∶30和10∶50,由于股骨隧道最佳解剖位置在10∶30,所以他们认为采取胫骨内侧隧道时效果最好。Lee等[33]比较100例改良TT法与OI法定位的ACL重建,改良TT法胫骨隧道起点选择鹅足上方,稍前于内侧副韧带,通过Bernard四格法,该方法定位股骨隧道位置与OI法并无显著性差异,均能实现解剖重建。

5.2 降低胫骨隧道的斜率

传统TT法股骨隧道的定位、钻孔均需通过胫骨隧道,钻取胫骨隧道时所选的倾斜角度往往较大。可以通过降低胫骨隧道的斜率,建立更水平的股骨隧道,以获得股骨隧道的解剖定位[9,34,35]。

Howell等[36]依据胫骨隧道冠状面角度(65°～89°)将119例分组,随访4个月,结果显示当角度>75°时,膝关节屈曲受限程度和移植物松弛均出现显著性增长,所以他们建议将胫骨隧道的角度设为75°以下。Sanada等[37]将胫骨隧道角度定为53°,并内翻、内旋胫骨,钻取胫骨隧道,术后采用CT三维重建,94例采用改良TT法定位股骨隧道,92.6%(84/94)骨隧道位于解剖位置,而非解剖性骨隧道主要与患者体重过大和胫骨后倾角过小有关。俞涵等[38]比较改良TT法与AM法重建ACL,2组均为39例,改良TT将矢状位上胫骨隧道与关节线角度调整为40°,2组股骨隧道中心位置并无显著性差异。凡有非等[39]改良TT法将胫骨道与平台夹角定为40°,对24例改良TT法与18例AM法重建ACL随访1年,2组患者IKDC评分[(90.8±3.2)分vs.(91.3±3.9)分,P=0.42]、Lysholm评分[(91.5±3.5)分vs.(92.1±2.9)分,P=0.34],以及轴移试验阴性率[87.5%(21/24)vs.88.9%(16/18),P=0.89]均无明显差异,且CT三维重建结果显示2组股骨隧道内口位置差异无统计学意义。因此,通过调整胫骨隧道角度的改良TT法定位股骨隧道与AM法无明显差异,均可实现解剖重建。

5.3 与前内侧入路联合定位股骨隧道

第3种改良TT方法是在定位股骨隧道时避免对胫骨隧道的依赖。临床上采取一种与AM联合的混合经胫骨隧道技术(hybrid transtibial,HTT)[40]。该方法通过前内侧入路置入探路者导向器,通过胫骨隧道置入柔性导丝并固定于导向器的开口槽中,柔性导丝尖端指向股骨ACL足印区,最后沿导丝采用空心软钻制作股骨隧道[41]。由于不受胫骨隧道的限制,该导向器定位可以更接近ACL解剖止点[42]。

Jennings等[43]在36具尸体膝关节上采取HTT法、传统TT法与AM法建立股骨隧道,HTT法定位的股骨隧道与ACL股骨足印区中心距离小于1 mm,且HTT法覆盖ACL股骨足印区的面积显著大于TT法和AM法(HTT法:93.9%±5.6%;TT法:37.0%±28.6%;AM法:79.7%±7.7%);同时HTT法能避免AM法钻取股骨隧道过短的缺点,隧道长度与TT法相似[HTT法(38.5±2.0)mm,TT法(42.6±2.8)mm,AM法(31.6±1.6)mm],可实现最佳的移植物解剖性定位,是TT法改良和发展的重要方向。

Trofa等[44]对HTT法、TT法和AM法重建ACL各10例进行随机对照研究,随访6个月,CT三维重建显示HTT法与AM法建立的股骨隧道位置无显著性差异,TT法建立股骨隧道在髁间窝的位置更高和更浅。此外,TT法建立股骨长度最长,HTT法建立股骨隧道长度长于AM法[TT法(54.1±9.9)mm,HTT法(41.6±4.1)mm,AM法(35.2±1.6)mm],所以他们认为HTT法兼具TT法和AM法的优点。

6 小结和展望

TT法是一种经典且常用的股骨隧道定位及制作技术,具有创伤小、操作简便、重复性高的优点。然而,传统TT法受限于胫骨隧道,与AM法和OI法相比,制作的股骨隧道位置往往偏高,难以获得解剖重建,在恢复较好的前向稳定性同时,控制旋转稳定性不足。考虑到TT法在既往长期临床应用中显示的便利性和有效性,可通过对传统TT法进行改良:选用更偏内的胫骨隧道起点、降低胫骨隧道斜率和联合前内侧辅助入路定位股骨隧道(HTT法)等,使其同样能实现ACL的解剖重建。HTT法结合TT法和AM法的优点,精准解剖定位并获得合适的股骨隧道长度,同时避免胫骨隧道可能较短的问题,具有较好的临床研究及应用前景。