前交叉韌帶解剖重建理念與方法

周敬濱 Zachary Working Carola F. van Eck Freddie H. Fu

1 美國匹茲堡大學醫學中心骨科（美國 匹茲堡 15213） 2 國家體育總局運動醫學研究所

無論是骨與關節損傷，還是肌腱韌帶的損傷，其手術目的均是最大限度地重建其解剖結構，進而恢復功能。目前，前交叉韌帶（ACL）解剖重建問題受到越來越多的關注，如何能夠更接近ACL原解剖位置進行重建，達到最佳手術效果成為焦點。進行ACL重建骨道定位時，國內醫師大多采用的方法包括利用與后交叉韌帶、半月板和髁間棘的相對位置定位脛骨隧道，采用經脛骨方法定位股骨隧道（Transtibial），或經前內切口利用表盤定位法定位股骨隧道。這些技術在實際操作時定位簡單，應用普遍，但實際上，ACL解剖特點的個體差異顯著，如對骨道位置進行“標準化”定位，則很難完成真正的解剖重建。

據統計，傳統的單束前交叉韌帶（Anterior Cruciate Ligament，ACL）重建術后，只有61～67%的患者IKDC（International Knee Documentation Committee）評分正常［1］。許多學者已經發現［2-5，31］，長期隨訪過程中，傳統ACL重建術后膝關節在功能測試中仍存在不穩，并出現退行性改變。長期隨訪數據和膝關節動力學分析表明：傳統的非解剖重建手術技術在術后不能預防早期骨性關節炎的出現［6-8］。這些研究提示，ACL重建方法需進一步改進，盡量提高膝關節術后功能。只有在接近ACL實際解剖位置的重建，才能最大限度地恢復膝關節的解剖結構和功能。本文通過介紹ACL解剖重建的理念、方法，同時與傳統ACL重建過程進行對比，歸納ACL解剖重建手術技術的特點，為國內醫師提高對ACL解剖重建的認識提供參考與幫助。

ACL解剖重建是根據ACL解剖特點進行功能重建，從而恢復ACL原有尺寸、韌帶膠原走行方向和止點位置［9］。解剖重建手術需精細操作，注意細節與設計，術前對膝關節進行綜合評價，術中能清晰觀察止點位置，量化膝關節解剖結構。解剖重建不僅包括雙束或者單束重建，而且包括以此理論為基礎的ACL重建術后的翻修與加固［6］。

1 ACL解剖特點

近年來，許多學者針對ACL解剖進行了細致的研究，提出了新理論。ACL包括前內束（AM）和后外束（PL）兩個基本功能束，以ACL在脛骨止點的位置命名（圖1）。傳統理論認為，ACL的AM束在屈膝位時緊張，而PL束在伸膝位時緊張［10］。解剖學研究證實，AM束主要控制膝關節前后向移動，PL束主要控制膝關節旋轉［11，12］。

ACL股骨止點有兩個重要的骨性標志，分別是髁間窩外側嵴（lateral intercondylar ridge）即住院醫師嵴（resident ridge）和髁間窩外側分叉嵴（lateral bifurcate ridge）［13，14］。住院醫師嵴最初由William Clancy 提出。屈膝90度時，住院醫師嵴走行于髁間窩外側側壁，ACL在住院醫師嵴下方，而非髁間窩的頂部。髁間窩外側分叉嵴垂直于住院醫師嵴，并在其下方，以此為界前后分別是AM束和PL束的股骨止點（圖2）。膝關節于伸直位時，ACL股骨止點位置才會偏高，因此，ACL股骨止點往往被誤認為在髁間窩偏高的位置，手術時膝關節常于屈膝90度位，此時ACL股骨止點在髁間窩略偏下的位置。膝關節屈曲90度時，ACL兩束在股骨止點上水平排列，PL 束在前，AM 束在后［9，15，16］。

ACL脛骨止點面積大于股骨止點，面積約是股骨止點的120%［17］。ACL脛骨止點為橢圓形，平均寬度為11 mm，平均長度為17 mm［18，19］。脛骨止點位置個體差異不大，可根據其平均數值選擇骨道位置和直徑，也可根據ACL殘端位置進行定位。

2 術前檢查

術前檢查對于選擇合適的術式非常重要。必要的術前檢查包括體格檢查和影像學檢查。體格檢查通常包括Lachman試驗、屈膝90度前抽屜試驗和軸移試驗。術前檢查同時需明確是否有其他韌帶損傷。特別指出，麻醉下對患者進行再次體格檢查非常有必要，有助于正確判斷ACL損傷程度［9，15］。

通過必要的影像學檢查可以判斷損傷程度，幫助選擇合適的術式。MRI可以清晰顯示膝關節內軟組織的狀況，可以清晰顯示ACL的AM束和PL束，僅有一束斷裂時，MRI也會有所顯示（圖3），此時可以考慮僅重建損傷束。實驗表明，MRI脛骨止點在矢狀位的長度同鏡下測量的長度高度相關，MRI脛骨止點前后徑在14.1 mm與23.4 mm之間［9］。MRI可正確量化ACL脛骨止點，因此能幫助醫生在術前選擇與ACL原止點相契合的骨道及移植物［20］。

3 ACL解剖重建的方法與要點

ACL解剖重建的特點是選擇ACL解剖止點中心作為骨道位置，并最大限度使移植物和原ACL止點位置相契合。

3.1 手術入路的選擇

傳統關節鏡入路僅前內和前外入路。由于解剖重建對視野要求更高，因此需要構建新的手術入路。ACL解剖重建常規使用前外（LP）、中間（CP）和前內輔助入路（AMP）3個入路［21］（圖 4）。前外入路置于關節間隙以上，緊貼髕腱外側緣，以觀察脛骨止點，此入路一般置于偏上的位置，有利于避開髕下脂肪墊組織［22］。中間入路置于內側關節間隙略偏上位置，緊貼髕腱內緣，可全面探查髁間窩外側壁和AM束、PL束的股骨止點（圖5）。前內側輔助入路置于內側關節間隙以上，距離髕腱內側緣約2 cm，有時會穿過部分髕腱組織［21］，該入路為器械入路，可定位股骨止點和鉆取骨道。

3.2 術中測量

傳統手術重建通過髁間窩成型、脛骨止點后移的方式解決移植物撞擊問題，很少根據個體特點選擇重建方式。解剖重建首先要測量膝關節內髁間窩寬度和長度及韌帶殘端直徑，根據Freddie H. Fu的經驗與理論，選擇雙束或單束重建取決于患者膝關節解剖特點。根據測量的ACL股骨和脛骨止點的大小（圖6）選擇單束或雙束重建，并選擇直徑合適的移植物。止點前后徑若小于14 mm，則適合單束解剖重建［23］，不建議雙束重建。

另外還需測量髁間窩，指標包括髁間窩寬度、高度和深度。內側入路觀察寬度。根據經驗，若髁間窩寬度小于12 mm，導針很難從前內輔助入路置于AM束的股骨止點，鉆取骨道時，鉆頭會破壞內側股骨髁。因此，若髁間窩寬度小于12 mm，不適合雙束重建，可選擇單束解剖重建［9，24］。

雙束或單束解剖重建的適應癥，除考慮ACL解剖結構，還需了解患者是否有其他合并癥。雙束ACL解剖重建適應癥有：1、ACL脛骨止點前后徑>14 mm；2、髁間窩寬度>12 mm；3、骨骺閉合；4、無嚴重的骨質破壞和骨挫傷；5、骨性關節炎III度以下；6、無膝關節其他韌帶損傷。

3.3 不進行髁間窩成型

傳統ACL重建時，為防止移植物與髁間窩撞擊，常需要髁間窩成型。而ACL解剖重建不要求也不建議進行髁間窩成型。原ACL在髁間窩內不會撞擊，而解剖重建的移植物遵循原ACL起止位置走行，因此也不會產生撞擊，故不需髁間窩成型。同時，髁間窩成型會破壞髁間窩骨性解剖結構和標志，影響術者選擇正確的骨道位置，所以不建議髁間窩成型。解剖重建應盡量避免髁間窩成型，根據髁間窩大小選擇單束或雙束解剖重建是符合原ACL解剖的手術方式。

3.4 骨道直徑的選擇

如果移植物采用同種異體肌腱，一般根據原ACL脛骨止點前后徑確定骨道直徑。雙束重建時，測量脛骨止點前后徑后，一般需預留2 mm的骨橋寬度，若止點前后徑是16 mm，除去2 mm的骨橋寬度，可選擇8 mm作為AM移植物直徑，6 mm作為PL移植物直徑。這樣能使移植物最大限度地覆蓋ACL原止點，達到解剖重建。

3.5 股骨骨道的選擇

鏡下觀察時需屈膝90度。如果ACL殘端存在，首先選擇殘端中心作為股骨隧道中心。雙束重建需要分別選擇AM束和PL束殘端的中心進行定位，單束則選擇AM束和PL束之間的中間點進行定位。如果殘端不可見或者止點模糊，則可根據骨性標志進行定位。雙束重建時的骨道位置為：住院醫師嵴以下，AM在髁間窩外側分叉嵴之后，PL在髁間窩外側分叉嵴之前。單束重建的骨道位置為：住院醫師嵴以下，以髁間窩外側分叉嵴為骨道中心進行定位。如果骨性標志不清，可選擇髁間窩外側壁下30%～35%進行定位［9］。

傳統ACL重建常以表盤定位法選擇股骨骨道位置，但表盤法不能準確定位。表盤定位最初是根據膝關節伸直位時ACL股骨止點在X線片上的位置來定位的。但膝關節AM和PL的相對位置在屈曲和伸直時不一。完全伸直位時，AM和PL為上下關系，AM偏上，PL偏下；屈膝90度位時，AM和PL為前后關系，AM偏后，PL偏前。同時，表盤定位適用于二維結構，膝關節髁間窩為三維結構，即利用表盤法定位時，關節鏡下11點的位置可能對應髁間窩三維結構中的多個位置。因此，表盤定位法不適用雙束解剖重建［9，16］。

3.6 脛骨骨道的選擇

進行脛骨骨道定位首先要明確ACL殘端在脛骨的位置，因此，關節鏡前外側入路盡可能靠向關節近端，以清楚觀察止點位置，定位并鉆取骨道。傳統脛骨骨道經常定在后交叉韌帶（PCL）前方5～7 cm，與外側半月板延長線的交點處，解剖重建時選擇的脛骨止點位置通常比傳統位置偏前些［25］。雙束解剖重建時，選擇原AM束和PL束止點中心定位脛骨骨道；單束解剖重建時，選擇原AM和PL中間的位置定位脛骨骨道。

3.7 骨道的鉆取順序

對于單束解剖重建，通常先屈膝120度左右，經前內輔助切口鉆取股骨隧道，然后使用55度導向器鉆取脛骨隧道。對于雙束解剖重建，先經前內輔助切口鉆取PL股骨隧道，然后分別鉆取PL脛骨隧道和AM脛骨隧道，鉆取骨道時PL脛骨端導向器入路的位置在AM骨道的后內方［33］。然后經PL脛骨隧道鉆取AM股骨隧道。ACL雙束解剖重建時，60.2%的病例可以經PL脛骨隧道到達AM股骨隧道解剖位置［22］（圖7）。該方法能避免鉆取骨道時損傷內側股骨髁。若經PL脛骨隧道不能到達AM股骨隧道解剖位置，則可利用前內輔助切口在膝關節過屈位鉆取隧道，90%的病例可經過前內輔助切口到達AM股骨隧道解剖位置。固定時，AM束在屈膝45度位固定，PL束在伸膝0度位固定。固定完畢，在關閉切口之前，務必再次鏡下觀察確認移植物張力是否合適（圖8）。

傳統ACL單束重建常采用經脛骨鉆取股骨隧道（Transtibial）的方式。屈膝90度位經脛骨鉆取股骨隧道會使股骨隧道位置偏高，偏離解剖位置［26-28］，同時，為避免移植物撞擊，通常需后移脛骨骨道位置［29］，因此，此時移植物角度比解剖重建時更垂直。研究證明，相比解剖重建，垂直的移植物不能很好限制膝關節的前向位移和控制旋轉［30-32］。

4 術后影像學評價

建議在術后進行相應的影像學檢查（圖9），采用X線負重正側位，MRI和CT三維重建對骨道位置、移植物情況和是否有撞擊進行評價。解剖重建術后移植物角度應同術前ACL角度大體一致。CT掃描，尤其是CT三維重建可清晰顯示骨道在關節內的位置，準確評價重建術后的骨道位置［44］。

5 術后隨訪

ACL的解剖重建均取得了良好的術后隨訪效果，膝關節旋轉不穩得到有效控制［33］。ACL雙束解剖重建術后，對100名患者進行的隨訪顯示，65%Lachman試驗完全陰性；94%軸移試驗陰性，KT2000雙膝差值為1.0±2.3 mm；伸膝角度雙膝差值為2±3度，屈膝角度雙膝差值為2±5度。進行日常運動時，所有患者均未出現疼痛、腫脹、膝關節不穩等癥狀，進行體育活動時，75%的患者無任何癥狀。IKDC評分平均為85.0，術后2年隨訪，50%以上的患者恢復到ACL損傷前的運動水平［16］。

6 討論

根正才能苗壯。只有在膝關節原有解剖位置上重建ACL，才能更符合其在體內的生物力學特性，最大限度發揮功用，避免膝關節手術過早失效。傳統ACL重建手術將手術標準簡單化，有利于ACL重建手術的早期開展，但這種手術不注重個體差異性，未完全按 ACL的解剖位置進行重建，有研究認為，這種非解剖ACL重建是ACL失效的因素之一［28，46］。

ACL解剖重建不破壞膝關節的固有結構，符合膝關節解剖學特點。解剖重建時，由于遵循ACL的原有解剖和走行位置，移植物不撞擊髁間窩，因此一般不需破壞膝關節的骨性結構，進行髁間窩成型［34］。髁間窩成型會破壞骨性標志和去除移植物殘端，無法正確定位骨道，錯誤的骨道位置對移植物產生異常負荷，造成移植物失效［35］。

ACL解剖重建符合ACL的生物力學特性，更有利于恢復膝關節的前向和旋轉穩定性。傳統ACL重建中，為避免撞擊，國內醫生普遍采用后移脛骨止點位置的方法，這時，ACL脛骨止點實際偏PL在脛骨的位置，股骨止點一般在AM偏高的位置。多項生物力學測試表明，這種位置不匹配的重建方法往往導致膝關節運動學的異常和活動受限，移植物張力過大以致最終失效［36-38］。解剖重建的股骨隧道較傳統重建偏下，脛骨隧道偏前，因此，移植物在矢狀位上與脛骨平臺的角度更小，而傳統重建方式移植物則更垂直，這種更接近水平方向的限制力能更好控制前后向的穩定性［39，40］。此外，PL束有抗旋轉功能，需準確選擇PL骨道位置［41］。Tashman等［42］研究證明，傳統膝關節單束重建不能完全恢復膝關節的運動功能，重建后患膝仍存在旋轉不穩。Yagi等［43］通過對膝關節標本測試證明，解剖重建比傳統重建能更好恢復膝關節功能。

ACL解剖重建的要求是尊重個體解剖差異，復制ACL止點位置。這要求關節鏡視野清晰，明確ACL殘端位置，根據原止點位置進行定位。適當的手術入路非常重要，前外入路需盡量靠近近端，有利于觀察脛骨止點。中間入路有利于觀察ACL股骨殘端位置，以及周圍的重要解剖結構，如骨性標志、PCL、半月板等。鉆取骨道前需測量原止點直徑和髁間窩尺寸，根據結果選擇單束或雙束重建，并決定鉆取骨道的直徑。

在進行ACL解剖重建時，利用表盤定位方法不能準確定位股骨骨道位置。表盤法定位簡單方便，但適用于二維結構，膝關節髁間窩為三維結構，表盤法不能準確定位ACL止點在股骨的位置。使用Transtibial方法定位股骨隧道會使股骨骨道位置過高，偏離解剖位置，同時使脛骨骨道偏后，導致移植物過于垂直，因此該方法不能重建移植物于ACL的原解剖位置［27，35］。ACL解剖重建的目的為最大限度恢復原ACL的解剖結構和功能。雙束重建止點面積更接近于原ACL止點大小，因此，在條件允許時可選擇雙束重建。當然，并非所有病例均適合雙束重建，需在術中對原ACL止點面積、髁間窩等進行測量與預判，以決定是否進行雙束重建［44］。

7 總結

ACL的解剖重建是建立在一系列生物力學、影像學和臨床研究基礎上的一種ACL重建方式。其理念建立在ACL解剖研究基礎之上，要點是最大程度恢復ACL的止點位置和纖維走行方向，盡可能恢復ACL原有功能。目前基礎與臨床研究證明，ACL解剖重建效果優于非解剖重建。相信這種理念也會給運動醫學其他領域，如其他韌帶的重建以啟迪，并推動進一步研究。

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