前交叉韧带损伤合并髌骨不稳研究进展

吴秀霖 徐俊杰 叶梓鹏 陈杰波 赵金忠

前交叉韧带（ACL）损伤是最常见的膝关节运动损伤，占膝关节损伤的半数以上，在参与竞技运动的年轻人群中高发。ACL 损伤导致患者膝关节稳定性下降、运动学模式改变，出现疼痛、肿胀、打软腿等症状，并易继发半月板损伤和创伤后骨关节炎[1-2]。对于ACL 损伤患者，行ACL 重建旨在改善关节稳定性，恢复膝关节运动学，减轻后续可能出现的半月板损伤及软骨磨损，以利于患者重返运动，避免再次损伤[3]。在ACL 损伤的诊疗中，常需要关注膝关节其他合并损伤的情况。目前认为，ACL 损伤常合并内侧副韧带损伤（19%～38%）、内侧半月板损伤（0～28%）及外侧半月板损伤（20%～45%）。近年来，ACL 损伤合并髌骨不稳越来越受到临床医生重视，研究发现未予以处理的残留髌骨不稳与患者术后临床转归更差相关，严重影响患者术后功能恢复[4]。我们回顾相关文献，对ACL 损伤合并髌骨不稳的研究进展进行综述。

1 损伤机制

ACL 是维持膝关节稳定性的重要结构，主要功能是限制胫骨前移、膝关节过伸及内外旋。按照受伤机制不同，ACL 损伤可分为接触性损伤和非接触性损伤。接触性损伤指膝关节受到外界直接打击导致的ACL 损伤，如运动中的直接撞击伤、交通事故伤、高处坠落伤[5]。而非接触性损伤在生活中更常见，指在跑步、跳跃等运动过程中膝关节突然减速、扭转或承受其他对关节施加的剪切应力导致的ACL 损伤。非接触性ACL 损伤多发生于膝关节微屈曲、胫骨外翻时，股四头肌强力收缩产生的过度扭转剪切应力所导致[6-7]。

髌骨稳定性由下肢的静力结构和动力结构共同维持，其中最重要的是内侧髌股韧带（MPFL）[8]。研究显示，MPFL 提供髌骨内侧支持结构总张力的53%，在超过90%的初次髌骨外侧脱位患者中会发生MPFL 部分或完全撕裂，MPFL 损伤也是髌骨脱位复发的主要原因[9-11]。急性髌骨脱位最常发生于膝关节屈曲角度下的胫骨外翻动作[12-13]。

从上述损伤机制可发现，微屈膝时的膝关节外翻动作是非接触性ACL 损伤和髌骨脱位的共同损伤机制[14]。Shankar 等[15]报道，3 例ACL 损伤合并髌骨不稳患者均经历了胫骨外旋及外翻的受伤机制。Macura 等[16]也报道，2 例ACL 与MPFL 同时损伤的患者均经历了胫骨外翻和半屈曲外旋的受伤机制，并同时伴有股四头肌收缩。以上研究提示，ACL 损伤患者遭受上述损伤机制时很可能产生导致MPFL 损伤的机械性因素，进而发展为髌骨不稳。ACL 损伤中合并髌骨不稳已被学者们广泛关注。体内运动学研究显示，胫股关节与髌股关节通过髌腱连接，它们存在着紧密的运动学耦合关系[17]。Zhang 等[18]发现，随着胫股关节旋转，髌股关节的对齐及稳定性会相应改变，这表明胫股关节稳定性与髌股关节稳定性之间存在紧密联系。ACL 损伤后可导致髌骨运动轨迹改变，表现为ACL 损伤后膝关节屈伸过程中髌骨的外倾及外移量增大。而离体生物力学研究同样证实，ACL损伤后髌股关节接触模式发生改变，髌股关节接触压降低，造成髌股关节紊乱的进展[19-23]。

2 解剖危险因素

ACL 损伤发生的解剖危险因素包括胫骨平台后倾角增大、股骨外侧髁比值增大、髁间凹狭窄及ACL 过细等[24-26]。髌骨不稳发生的解剖危险因素则包括骨性结构异常和软组织结构异常。骨性结构异常涉及高位髌骨、股骨滑车发育不良、下肢旋转畸形、胫骨结节外偏、膝外翻、膝超伸等[8,11,27-28]，而软组织结构异常则涉及全身性韧带过度松弛、MPFL 撕裂或强度降低、股内侧肌肌萎缩或发育不良、髌骨外侧支持带异常挛缩等[8,11,29-30]。

为了明确ACL 损伤合并髌骨不稳发生的解剖危险因素，Chen 等[31]对比了ACL 损伤合并髌骨不稳患者、ACL 损伤无髌骨不稳患者及正常对照人群中的CT 参数，发现内侧胫骨平台前移量（mPPTA）、内侧胫骨平台后倾角、股骨外侧髁比值及滑车沟深度等是ACL 损伤合并髌骨不稳的解剖危险因素，并据此建立了基于CT 参数的ACL 损伤合并髌骨不稳诊断预测模型。该研究证实，以滑车沟深度值为代表的滑车发育不良是ACL 损伤中发生髌骨不稳定的重要危险因素，滑车发育不良在ACL 损伤患者的髌骨不稳发展中发挥重要作用。此外，mPPTA 也被证实为ACL 损伤合并髌骨不稳发展的重要危险因素。Gobbi 等[32]发现，髌骨不稳人群中mPPTA 显著升高。另有研究发现，随着mPPTA 增高，膝关节外翻也相应增加[33]。而膝关节外翻可能导致髌腱力矩矢量改变，从而对髌骨稳定性产生不利影响，成为髌骨不稳的解剖危险因素之一[34]。

3 ACL 重建后残留的髌骨不稳与术后结局

研究显示，ACL 重建术后存在残留的髌骨不稳，表现为静态下髌骨的外向移位增大，而这与ACL 重建后髌股关节的软骨退变紧密相关，并可导致更差的临床结局[4,35-37]。Culvenor 等[38]在一项ACL 重建手术后5～10 年的随访研究中发现，近半数患者会在5～10 年内罹患髌股关节炎，表现为髌股关节软骨退变及顽固性膝前痛，这将严重影响患者的运动功能及生活质量。研究发现，ACL重建患者术后1 年出现髌股关节对合不良与其术后5 年发生髌股关节软骨损伤或骨髓病变恶化相关，髌骨外侧移位增加还与术后5 年患者自我报告症状更严重相关[35，37]。此外，ACL 重建术后未予处理的髌骨不稳还会导致长期膝关节不稳发生[14]。ACL 损伤患者接受ACL 重建手术后，其髌股关节异常的运动学未得到恢复，反而持续存在甚至恶化[23,39-41]。因此有学者提出，对ACL 损伤中合并的髌骨不稳应予以手术干预，以防止在ACL 重建术后髌骨不稳继续进展，影响患者的功能结局[15]。

4 ACL 损伤合并髌骨不稳的手术治疗

ACL 损伤合并髌骨不稳手术治疗的目的在于，进行ACL 重建与髌骨稳定联合手术，以恢复膝关节整体稳定性和运动学状态，防止再发损伤和髌骨再脱位，恢复膝关节功能。用于韧带重建的移植物分为自体肌腱、异体肌腱和人工韧带。不同移植物各有优点和缺点，自体肌腱的生物相容性好且容易获得；使用异体肌腱及人工韧带，不会增加供体部位并发症，可节约手术时间；使用人工韧带，能始终保留其最初的韧带强度。

ACL 重建时最常见的胫骨和股骨隧道建立术式为ACL 单束重建和ACL 双束重建技术，常用的髌骨稳定手术可分为软组织平衡手术和骨性手术。软组织平衡手术主要包括MPFL 修补术、MPFL 重建术、内侧支持带紧缩术、外侧支持带松解术（LRR）等[42-45]，骨性手术主要包括胫骨结节截骨术、股骨滑车成形术、去旋转截骨术等[42,46-48]。其中，MPFL重建可显著降低患者术后髌骨再脱位发生率，改善预后[8]；而LRR 常被作为髌骨复位稳定手术操作时的附加手术，用于处理挛缩的髌骨外侧支持带，降低髌股关节负荷。因此，在髌骨稳定手术中，MPFL 重建搭配LRR 成为常用手术方式[8,44]。

Macura 等[16]最早报道了对2 例ACL 损伤合并髌骨不稳女运动员采用同侧股四头肌肌腱行单束ACL 与MPFL 联合重建的手术，MPFL 重建在髌骨侧使用间断缝合法固定，股骨侧则通过骨隧道及挤压螺钉进行固定。他们认为，上述手术方式的优势在于自体肌腱均取自同一部位，减少了供体部位并发症的发生，同时保证了ACL 及MPFL 2 根韧带的强度。Shankar 等[15]则报道，在3 例诊断为ACL 损伤合并髌骨不稳患者中使用同侧半腱肌及股薄肌作为移植物进行单束ACL 及MPFL 联合重建。其中，半腱肌肌腱用于ACL 重建，若移植物直径不足，则取用对侧腘绳肌肌腱；股薄肌肌腱则被用于MPFL 重建，MPFL 髌骨侧移植物采用双隧道经骨缝合固定，股骨侧使用骨隧道及挤压螺钉进行固定。Hiemstra 等[14]报道，对20 例ACL 损伤合并髌骨不稳患者实施ACL 重建联合髌骨稳定手术。其中，17 例接受初次ACL 重建术，3 例接受ACL 翻修术。接受初次ACL 重建患者中，9 例采用半腱肌和股薄肌肌腱，5 例采用同种异体肌腱，1 例采用骨-髌腱-骨移植物， 2 例采用同种异体肌腱和自体腘绳肌肌腱的组合。在髌骨稳定手术中，5例患者接受ACL 重建和MPFL 紧缩术，15 例患者接受MPFL 重建，其中8 例使用同种异体肌腱，7例使用自体腘绳肌肌腱。在该类患者中，合理选择有限的肌腱资源进行同期ACL 重建和髌骨稳定手术至关重要。

5 手术治疗后的临床转归

对接受ACL 重建及髌骨稳定联合手术后临床转归情况的研究发现，患者可有不同程度获益。Shankar 等[15]及Macura 等[16]报道，在接受ACL 及MPFL 联合重建后1 年，患者均回归了运动并获得良好的功能恢复，且无膝关节不稳定或膝关节前侧疼痛的主诉。Hiemstra 等[14]的队列研究中，20例患者接受ACL 重建及髌骨稳定术后取得良好的功能恢复，患者生活质量显著提升，12 例患者在术后2 年内恢复了术前运动水平，而在8 例未回归术前运动水平患者中，膝关节疼痛或无力是其主要原因。上述研究表明，ACL 重建联合髌骨稳定手术可帮助该类患者回归运动，提升生活质量，改善膝关节功能。不过，这些研究中病例数偏少，缺乏更长时间的随访结局等限制了研究结论的推广。同时，以上研究中手术治疗选取的移植物及手术操作方式也各不相同，还缺乏对患者在影像学表现、术后重返运动等方面临床结局的系统评价，这些因素也限制了此类手术方式的推广。

对于ACL 损伤合并髌骨不稳的患者，未来亟需更多大样本、高质量的临床随访研究来验证联合重建手术的疗效。

6 结语

在ACL 损伤患者诊治过程中，潜在合并的髌骨不稳应得到临床医生关注，并予以适当的手术干预措施，以最大程度改善患者的术后结局。目前的研究证据支持ACL 重建联合髌骨稳定手术可有效帮助该类患者回归伤前运动，提升生活质量并改善膝关节功能。