三維CT對前交叉韌帶重建術后骨道的早期評估

李丹，趙其純，尚希福，胡飛，賀瑞，楊萬榮

(安徽醫科大學附屬省立醫院骨二科，安徽合肥 230001)

三維CT對前交叉韌帶重建術后骨道的早期評估

李丹，趙其純*，尚希福，胡飛，賀瑞，楊萬榮

(安徽醫科大學附屬省立醫院骨二科，安徽合肥 230001)

目的 評估三維CT對單束前交叉韌帶(anterior cruciate ligament，ACL)重建術后膝關節臨床價值及早期效果。方法 收集我院2014年2月至2015年1月間在關節鏡下重建前交叉韌帶重建患者46例。ACL損傷患者均采用前內側入路(anteromedial portal technical，AM)單束重建前交叉韌帶，術后2～7 d內給予患者多層螺旋CT掃描，在此基礎上進行三維CT重建，觀察關節內移植物、股骨及脛骨骨隧道及內固螺釘等結構情況。結果 三維CT能夠清晰顯示前交叉韌帶重建術后關節內移植物、股骨及脛骨骨隧道及內固定螺釘等情況。術后切口均Ⅰ期愈合、無感染，術后隨訪1、3、6個月，觀察術后膝關節功能，用Lysholm評分對患者手術前后進行評分，Lysholm評分術前(52.51±9.26)分，術后隨訪1個月Lysholm評分(67.70±7.78)分，差異具有統計學意義(t =13.87，P＜0.001)。結論 多層螺旋CT及三維重建能夠清晰的顯示前交叉韌帶重建術后關節內移植物及骨道情況，是對前交叉韌帶重建術后情況評估的重要方法，為臨床提供較為準確的影像學評價方法和回顧性指導關節鏡術中骨道定位。

前交叉韌帶;重建;三維CT;評估

前交叉韌帶(anterior cruciate ligament，ACL)又稱前十字韌帶，其主要作用是限制脛骨向前過度移位，與膝關節其他結構共同作用來維持膝關節的穩定性，從而使人體能完成各種復雜的動作。前交叉韌帶損傷是臨床上較為常見而又嚴重的運動損傷，ACL損傷后如不及時治療，會導致膝關節軟骨退變、相鄰韌帶松弛及半月板損傷等相關并發癥。目前，隨著關節鏡技術的進步，關節鏡下進行前交叉韌帶重建已被臨床廣泛應用［1-2］，術后重建ACL形態、固定位置及骨隧道都是影響術后效果的重要因素［3］，因此術后如何評估前交叉韌帶重建移植物、內固定物及骨隧道的位置就變得尤為重要。本研究是對關節鏡下前交叉韌帶重建術后患者在術后行三維CT重建檢查，就ACL脛骨單束骨道面積覆蓋率以及單束骨道中心點與自然印跡中心點相對位置的關系這兩項參數做一術后評估，有助于研究ACL重建術后相關參數評價。旨在對三維圖像進行回顧性指導并促進前交叉韌帶重建術中定位及為術后評估提供相關理論基礎，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 選取對象 收集2014年2月至2015年1月間前交叉韌帶損傷患者49例，其中1例患者在膝關節損傷后石膏固定后出現下肢深靜脈血栓，2例患者因高能量損傷致全身多處骨折，考慮到術后影響其他綜合因素影響，不利于術后綜合評分，不納入研究范圍，患者包括男性28例，女性18例，年齡19～51歲，平均(36.00±9.41)歲，患者病程3周～1年，合并半月板損傷5例，合并關節內軟骨Ⅲ～Ⅳ度退變(Outbridge分級)3例，關節鏡下證實前交叉韌帶斷裂并通過前內側入路進行ACL重建。術后1周均給予多層螺旋CT及三維CT重建。

1.2 手術方式 所有患者采用氣管內麻醉，取仰臥位，關節鏡下證實前交叉韌帶斷裂，其中合并關節內半月板損傷及關節內軟骨退變，手術均由同一手術醫師完成，取脛骨結節內側3 cm處切口，依次切開皮膚、皮下，切開深筋膜，小心分離切開縫匠肌筋膜，找到下方的半腱肌及股薄肌，分離后，取腱器套入后切取肌腱后由同一手術助手使用Ethibond 2號縫線常規編制肌腱，用浸潤稀釋過的慶大霉素濕紗布包裹備用。合并半月板損傷給予咬除半月板撕裂瓣或給予全內縫合。

股骨及脛骨骨隧道定位: a)股骨隧道定位。作前內側輔助入路定位股骨骨隧道，中心點距股骨外側髁后緣前方皮質6～7 mm處，防止皮質破裂。b)脛骨骨隧道定位。保留前交叉韌帶脛骨止點處纖維，外側半月板前角、髁間隆突的內側及后交叉韌帶前7 mm。定位好脛骨及股骨骨隧道后分別鉆取股骨脛骨骨隧道，牽引編制好肌腱進入骨洞，脛骨端以Intrafix固定，股骨端以Endo-button固定。脛骨骨道剩余肌腱以1枚帶線錨釘縫合并固定。

1.3 術后康復 術后康復鍛煉均由同一醫師指導，康復鍛煉從術后2 d后即可開始，在轉盤式支具固定下進行功能鍛煉，在術后1周內彎曲度達到60°，2周到90°，3～4周要求膝關節彎曲度達到110°以上，并有計劃進行膝關節伸直鍛煉，記錄所有患者術前及術后1、3、6個月膝關節Lysholm評分。

1.4 多層螺旋CT檢查方法和測量方法 使用多排螺旋CT，對患者術后膝關節進行CT掃描，通過骨窗和軟組織窗進行觀察前交叉韌帶重建術后骨隧道的走形及周圍的骨性標志，也可觀察到重建術后股骨端Endo-button和脛骨端的可吸收的擠壓螺釘等。根據骨道中心及單束骨道輪廓測量各自面積，計算單束骨道面積覆蓋率自然印跡中心點與骨道中心點的位置關系:脛骨平臺矢狀面差值百分比% =自然印跡中心點%(PF/AB)－骨道中心點%(OE/AB)、脛骨平臺冠狀面差值百分比% =自然印跡中心點%(PH/CD)－骨道中心點%(OG/CD)。(見圖1～2，其中AB為脛骨平臺矢狀面最大直徑，CD為冠狀面最大直徑，A、C兩點定義為0，B、D兩點定義為100%。O點在AB、CD上的垂直點分別為G、E，P點在AB、CD上的垂直點分別為H、F)。按照Lorenz等［4］的方法，骨道位置采用相對位置百分比方法，使所得數據具有可比性。統一規定脛骨平臺最外側及前側為0，最內側及后側為100%。測量結果與實物大小關系:本實驗所采用的掃描野均為16.0 cm，使膝關節三維模型較實物放大1.67倍。

1.5 統計學分析 應用SPSS 16.0統計軟件對所得數據進行處理，計量資料是以(珋x±s)表示。手術前后Lysholm評分比較采用t檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

圖1 單束術后骨道圖

圖2 脛骨平臺ACL自然印跡和術后骨道輪廓示意圖

2 結果

2.1 患者術后均獲得隨訪，42例術后患者前抽屜試驗陰性，44例Lachman試驗陰性，術后患者膝關節均無明顯的交鎖癥狀和關節感染，術后均無血管神經損傷和骨折等其他并發癥，1例患者術后2個月劇烈運動后膝關節存在疼痛并有關節腫脹。患者術前、術后Lysholm評分結果如表1所示。

表1 前交叉韌帶重建術前、術后膝關節功能Lysholm評分表(珋x±s)

2.2術后三維CT影像處理結果 通過術后三維CT處理能夠清晰地顯示骨隧道口和膝關節周圍骨性解剖標志的關系。去除股骨后由上至下觀察，可直觀的觀察脛骨隧道內口與髁間嵴的關系分(見圖3)。去除脛骨部分，然后再去除股骨內側髁部分(見圖4)，通過旋轉可直接觀察到股骨外側髁內側面的骨隧道內口。骨窗上可顯示脛骨端擠壓螺釘內固定、移植物走形及脛骨骨隧道情況(見圖5)。從股骨側位上可觀察到股骨端Endo-button固定(見圖6)。

圖3 脛骨骨隧道情況

圖4 股骨外側髁骨隧道內口情況

圖5 脛骨端擠壓螺釘內固定，移植物走形及脛骨骨隧道情況

圖6 股骨端Endo－button固定

2.3 測量結果 骨道中心點在脛骨平臺上的相對位置見表2。在矢狀面單束骨道中心點相對位置與自然印跡中心點相對位置無顯著性差異，冠狀位骨道中心點與自然印跡中心點相對位置有顯著性差異。

表2 骨道中心點在脛骨平臺上的相對位置(珋x±s，%)

3 討論

目前，前交叉韌帶韌帶損傷后行前交叉韌帶重建是已取得理想的臨床效果并廣泛的應用于臨床的手術方式［5］。前交叉韌帶解剖重建最重要的就是恢復ACL的自然形態。其中重要的一項就是盡可能恢復ACL脛骨段的解剖附著點。本研究的目的是通過給術后患者行三維重建觀察重建后ACL脛骨止點自然印跡和骨道，比較骨道與自然印跡相對位置的關系，從各個方向觀察重建后ACL形態，總結規律，為臨床改進手術提供依據。

單束矢狀面骨道中心點位置與自然印跡中心點位置無顯著性差異，說明在矢狀面上單束的骨道選擇還是比較理想的。單束冠狀面有顯著性差異，說明在冠狀面上單束的骨道選擇還不是很理想。經統計46例單束重建患者中，冠狀面上骨道中心點位置7例與自然印跡中心點相對較符合，其余39例均不同程度偏斜，提示再次手術時需在原來骨道定位的基礎上再精確一點。

Khalfayan等［6－7］認為在前交叉韌帶重建中股骨及脛骨骨隧道的定位對術后患者膝關節功能存在很大的影響，若定位在前交叉韌帶股骨止點后方或者上方，膝關節在伸直移植物緊張，影響到膝關節伸直，脛骨骨隧道的定位同樣重要，如脛骨定位偏外或者偏前可能會導致移植物與股骨髁的外側髁發生撞擊，這都會嚴重的影響前交叉韌帶重建術后的膝關節功能。因此，前交叉韌帶重建脛骨及股骨骨隧道的選擇對手術有至關重要的影響［8-10］。

近年來，從經脛骨進行股骨骨隧道定位到經前內側入路定位過渡之后，又面臨新的挑戰［11］。在影像學參數和以前的評價標準及手術的適用性已經在慢慢的改變［12］。Khalfayan等［6］所描述的射線照相參數，以評估在傳統的經脛骨骨隧道定位。這樣的定位會導致股骨遠端骨隧出口位置較高［12-14］，利用傳統的X線就不能直觀的顯示及評估二種手術方式術后的直觀效果。事實上，此種情況使用三維CT可直觀的觀察到兩個髁間解剖和股骨和脛骨內外口隧道的位置。

通過比較相關影像學檢查，綜合各影像學檢查的優缺點，少數學者提出使用三維CT來評價前交叉韌帶重建術后膝關節骨隧道問題［15-17］。其更加直觀的顯示股骨和脛骨骨隧道所在位置，能明顯觀察到各骨道與相鄰解剖標志的關系。在患者術后拍攝CT后，在取得容積數據后可在冠狀位、橫軸位和矢狀位進行多角度隨意旋轉，以往采用經脛骨隧道定位股骨端骨道位置技術，現在采用關節鏡下前內側入路技術來定位股骨端骨道位置［18］，通過三維CT檢查然后進行綜合處理得到的結果來評價兩種手術方式可能要優于X線片及MRI等影像學檢查。通過對股骨骨隧道的全長的斷層切面可以直接比較兩種手術方式優缺點，并且可以去除妨礙觀察的骨性結構。前交叉韌帶重建術后通過三維CT可以去除一些骨性障礙物，以便于更好的觀察骨道位置，比如要觀察脛骨內口骨道位置可以通過三維CT去除脛骨平臺以上股骨部分，將其脛骨平臺通過旋轉可以直接觀察。同樣，在觀察股骨外側髁的骨隧道時，通過三維CT去除股骨內側髁部分，再通過旋轉可以直接看到前交叉韌帶股骨外側髁的內側面的骨洞，這是其他影像學檢查無法做到的。

由于在前交叉韌帶重建術中，術者觀察角度及患者體位的不同，往往會對股骨和脛骨骨隧道的定位出現偏差，但三維CT能夠很好的顯示ACL重建術后脛骨和股骨的骨道位置，可以回顧性的指導醫生在術中的骨道定位，可以提高骨道的定位的準確性［19］。選用CT可以任意選擇對臨床有用的平面視野;可以選擇和關節鏡下手術視野的平面一致，測量出來的數據結果可以應用到術中骨道定位中去，對臨床手術具有很好的指導意義，三維CT的應用可以使得骨性標志和韌帶立體化，更加直觀的觀察和回顧性指導臨床工作。

綜上所述，三維CT重建其獨特的特點可以更加直觀地觀察ACL重建后關節內外移植物的固定、脛骨和股骨內外骨隧道，對ACL韌帶重建術后早期評價提供了一個較好的平臺，分析骨道與自然印跡相對位置關系對術后評估、改進手術有重要指導意義。

［1］Middleton KK，Hamilton T，Irrgang JJ，et al.Anatomic anterior cruciate ligament(ACL)reconstruction: a global perspective.Part 1［J］.Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc，2014，22(7):1467-1482.

［2］Woo SL，Wu C，Dede O，et al.Biomechanics and anterior cruciate ligament reconstruction［J］.J Orthop Surg Res，2006，1(2):1-9.

［3］Beynnon BD，Uh BS，Johnson RJ，Abate JA，et al.Rehabilitation after anterior cruciate ligament reconstruction: a prospective，randomized，double-blind comparison of programs administered over 2 different time intervals ［J］.Am J Sports Med，2005，33(3):347-359.

［4］Lorenz S，Elser F，Mitterer M，et al.Anterior Cruciate Lig Radiologic Evaluation of the Insertion Sites of the 2 Functional Bundles of the ament Using 3-dimensional Computed Tomography［J］.Am J Sports Med，2009，37(12):2368-2376.

［5］Marx A，Siebold R，Sobau C，et al.ACL reconstruction in skeletally immature patients［J］.Z Orthop Unfall，2008，146(6):715-719.

［6］Khalfayan EE，Sharkey PF，Alexander AH，et al.The relationship between tunnel placement and clinical results after anterior cruciate ligament reconstruction［J］.Am J Sports Med，1996，24(3):335-341.

［7］Good L，Odensten M，Gillquist J.Sagittal knee stability after anterior cruciate ligament reconstruction with a patellar tendon strip［J］.Am J Sports Med，1994，22(4): 518-523.

［8］Musahl V，Bedi A，Citak M，et al.Effect of single-bundle and double-bundle anterior cruciate ligament reconstructions on pivot-shift kinematics in anterior cruciate ligament and meniscus deficient knees［J］.Am J Sports Med，2011，39(2):289-295.

［9］Iriuchishima T，Horaguchi T，Kubomura T，et al.Evaluation of the intercondylar roof impingement after anatomical double-bundle anterior cruciate ligament reconstruction using 3D-CT［J］.Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc，2011，19(4):674-679.

［10］Taketomi S，Nakagawa T，Takeda H，et al.Anatomical placement of double femoral tunnels in anterior cruciate ligament reconstruction.Anteromedial tunnel first or posterolateral tunnel first［J］.Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc，2011，1(3):424-431.

［11］Webster KE，Feller JA，Elliott J，et al.A comparison of bone tunnel measurements made using computed tomography and digitalplain radiography after anterior cruciate ligament reconstruction［J］.J Arthroscopy，2004，20(9):946-950.

［12］Kopf S，Forsythe B，Wong AK，et al.Transtibial ACL reconstruction technique fails to position drill tunnels anatomically in vivo 3D CT study［J］.Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc，2012，20(11):2200-2207.

［13］Sadoghi P，Kr?pfl A，Jansson V，et al.Impact of tibial and femoral tunnel position on clinical resul tsafte ranterior cruciate ligament reconstruction［J］.Arthroscopy，2011，27(3):355-364.

［14］Sebastian Kopf，Brian Forsythe，Andrew K，et al.Nonanatomic tunnel position in traditional transtibial singlebundle anterior cruciate ligament reconstruction evaluated by three-dimensional computed tomography［J］.J Bone Joint Surg(Am)，2010，92(6):1427-1431.

［15］Nakamae A，Deie M，Yasumoto M，et al.Three-dimensional computed tomography imaging evidence of regeneration of the semitendinosus tendon harvested for anterior cruciate ligament reconstruction: a comparison with hamstring muscle strength［J］.J Comput Assist Tomogr，2005，29(2):241-245.

［16］Iorio R，Vadalà A，Argento G，et al.Bone tunnel enlargement after ACL reconstruction using autologous hamstring tendons: a CT study［J］.Int Orthop，2007，31(1):49-55.

［17］Fink C，Zapp M，Benedetto KP，et al.Tibial tunnel enlargement following anterior cruciate ligament reconstruction with patellar tendon autograft［J］.Arthroscopy，2001，17(2):138-143.

［18］韋釗嵐，李富明，彭偉秋，等.關節鏡下經脛骨骨道與前內側入路重建前交叉韌帶的比較研究［J］.中國修復重建外科雜志，2014，28(3):339-344.

［19］Bird JH，Carmont MR，Dhillon M，et al.Validation of a new technique to determine midbundle femoral tunnel position in anterior cruciate ligament reconstruction using 3-dimensional computed tomography analysis［J］.Arthroscopy，2011，27(9):1259-1267.

Early Assessment on Bone Tunne of Anterior Cruciate LigamentI Reconstruction by Three-Dimensional Compute Tomography

Li Dan，Zhao Qichun，Shang Xifu，et al
(No.2 Department of Orthopedics，Anhui Provincial Hospital of Anhui Medical University，Hefei 230001，China)

Objective To evaluate three-dimensional compute tomography of early effect on one single bundle anterior cruciate ligament(ACL)reconstruction of the knee joint and the clinical value.Methods Anterior cruciate ligament reconstruction by anteromedial portal technical(AM)was used to repair 46 patients of ACL injury in our hospital from February 2014 to January 2015.After 2～7 days，the following measurements were observed through 3D-CT: the bone tunnel in tibia and femur，the bone anatomical landmark，the Endobutton，the bone block，interference screw fixing，materials in bone tunnel.Results Three-dimensional compute tomography could clearly show joint cruciate ligament reconstructive surgery grafts，femoral and tibial tunnels and fixation screws，etc.All operation incisions were healed inⅠstage without infection.Preoperative and postoperative Lysholm scores were recorded，postoperative knee joint activity were observed.The patients were followed up 1，3 and 6 months.The Lysholm score for the operated knees were(52.51±9.26)and(67.70±7.78)，respectively before and after operation(t =13.87，P＜0.001).Conclusion Three-dimensional compute tomography can provide useful information for clinics and be served as an important approach for early follow-up after anterior cruciate ligament reconstruction due to its accurate display of graft shape，bone tunnel and the locations of internal fixation.It is an important method for anterior cruciate ligament reconstruction surgery assessment to provide more accurate imaging method for clinical evaluation.

anterior cruciate ligament; reconstruction; three-dimensional compute tomography; assessment

R684

B

1008－5572(2016)02－0130－04

安徽省科技廳重點科研項目(11070403044); *本文通訊作者:趙其純

2015-09-11

李丹(1989－)，男，醫師，安徽醫科大學附屬省立醫院骨二科，230001。

臨床研究