膝關節鏡下前十字韌帶重建術的研究進展

張含霽,楊默笛,張 卓,胡高戩,呂佳音

(吉林大學中日聯誼醫院 骨關節科，吉林 長春130033)

前交叉韌帶(ACL)損傷或斷裂是骨科門診常見的軟組織損傷，由膝關節直接或間接創傷引起。ACL斷裂的外科治療通常是將移植物作為重建的ACL，穿過脛骨和股骨的骨隧道后固定來完成的。絕大多數患者通過手術重建來治療ACL斷裂等疾病。每年美國大約有350000例前交叉韌帶重建手術，而全球則超過一百萬例[1-3]。重建前十字韌帶的手術方法多種多樣，本文重點探討一下手術技術方面的問題。

1 移植物的選擇

1.1 同種自體移植物

目前，最常用的同種自體移植物為腘繩肌腱和髕腱。作為關節鏡下重建ACL的自體移植物，兩端帶有骨塊的髕腱已在過去很長時間內成為一種標準的手術方法，有時甚至被稱為“金標準”。然而，也存在很多問題，比如膝前痛、膝關節感覺障礙、跪膝痛等，特別是在供源部位患病等方面。有報道稱術后保持膝關節伸直可預防膝前痛[4]。后來用半腱肌或者半腱肌/股薄肌腱移植物代替帶骨髕腱。Freedman[5]等人對現有研究進行Meta分析顯示，用帶骨髕腱自體移植物失敗率低、膝關節穩定且患者滿意度高，但與自體腘繩肌腱移植物相比增加了膝前痛的發生風險。Goldblatt[6]等人進行了一項對比帶骨髕腱和半腱肌自體移植的前瞻性隨機臨床試驗的Meta分析顯示，一方面，帶骨髕腱自體移植更可能使Lachman試驗及軸移試驗陰性，膝關節的屈曲度更好。但另一方面，半腱肌自體移植可以降低髕股彈響的發生率，減少跪膝痛，并且使膝關節的伸直度更好。

1.2 同種異體移植物

過去十年中，同種異體移植物已經更多的在初次ACL重建術和ACL重建翻修術中的使用。Maletis[7]等人在一項包括超過16000例ACL重建的研究中發現，42.4%的初次ACL重建術和78.8%的ACL重建翻修術中使用了異體腱。使用異體腱的主要優點就是降低供體部位的患病風險。除此之外，還縮短手術時間，增加美觀感，有多種尺寸和種類的移植物可供選擇。然而，使用異體腱也有風險，包括潛在疾病的傳播，延遲愈合，并且異體腱的處理和保存會減低移植物的強度和韌性[8]。Sun[9]等人報道了186名隨機接受自體腘繩肌腱或異體腱ACL重建術的患者，以主觀和客觀兩組指標進行評價，但沒有對失效率進行具體評論。術后隨訪7年以上發現，接受自體腱移植和異體腱移植的患者的預后沒有差異。Bottoni[10]等人發現，無論用自體腘繩肌腱還是異體腱重建ACL，在術后10年中絕大多數患者的膝關節穩定且主觀功能較好。但是，自體腱移植的失效率為8.3%，而異體腱移植的失效率為26.5%，是自體腱的3倍多，而且失效率與膝關節半月板損傷和軟骨損傷無關。Yang[11]等人對比自體和異體腘繩肌腱重建ACL后膝關節穩定性及關節液成分變化，在術后早期異體腱移植的膝關節松弛程度和關節液免疫反應均明顯高于自體腱移植患者，但兩者在術后隨訪末期，膝關節活動度、Lachman試驗、前抽屜試驗、軸移試驗、Lysholm評分、骨隧道擴大、移植物失效率等指標上無顯著性差異。

1.3 合成移植物

合成移植物的優點在于既沒有自體移植供源部位不適的風險，也沒有異體移植物帶來傳染疾病的風險，而且可以進行簡單長期儲存。第一代合成移植物為針織物或編織物，缺點為移植物壽命較短而且越來越長。第二代在第一代的基礎上增加縱向和橫向纖維，比第一代更為耐磨，但均會導致災難性滑膜炎，這成為外科醫生在進行ACL重建術中拒絕使用合成移植物的重要原因。第三代合成移植物(LARS韌帶)與傳統移植物的適應癥不同，適用于ACL急性損傷盡快手術的患者，須盡力保留本體ACL殘端，將合成移植物植入股骨止點的ACL殘端中并保護移植物，使殘端組織向合成移植物內生長。合成移植物除了易獲得、沒有疾病傳播風險和減低成本的優點外，另一個重要優點為大大加快了康復速度。這是因為生物移植物需要至少一年的時間才能于宿主骨愈合良好[12]。很多專家也對LARS韌帶進行了很多研究。Bugelli[13]等人對60例進行LARS重建ACL的患者進行了至少5年的隨訪，研究結果顯示Lysholm評分、IKDC評分和Tegner評分效果滿意，大多數患者的膝關節活動度良好且疼痛較輕，31.25%的患者沒有改變他們在傷前的生活方式，所有患者均未進行再次手術，85.4%的患者的膝關節X片上無骨性關節炎跡象。

目前，可用于ACL重建的移植物包括三大類：同種自體移植物、同種異體移植物及合成移植物。同種自體移植物中，帶骨髕腱在短期隨訪中的手術效果略優于腘繩肌腱移植物，且患者對手術效果也甚為滿意。但是，患者自體帶骨髕腱取腱處不適的發生風險較高，且兩種自體移植物的術后效果長期隨訪顯示沒有差異，所以目前帶骨髕腱不作為ACL重建的首選移植物，而選用腘繩肌腱的術者越來越多。同種異體移植物與自體移植物相比，有很多缺點。二者術后關節功能沒有明顯差異，故同種異體移植物多用于翻修手術中，初次手術使用同種自體移植物為宜。合成移植物為一種新型移植物，雖然有許多優點，但技術仍不成熟，目前使用較少，是很多專家和學者探討研究的重點，有待繼續改進。

2 單束重建或雙束重建

重建ACL最常用的兩種手術方式為單束重建和雙束重建，兩者均能有效的恢復膝關節解剖學和運動軌跡[14]。ACL是一個雙束韌帶，包含前內側束(AM)和后外側束(PL)，共同維持膝關節的前向和旋轉穩定性[15]。關節鏡下單束重建技術是通過建立一個股骨隧道和一個脛骨隧道實現的[16]。這種技術在恢復膝關節前向穩定性方面具有良好的臨床效果，但對于恢復旋轉穩定性來說可能不是最優的。生物力學研究表明，相比單束重建，雙束重建恢復AM和PL，尤其PL束的重建明顯增加了旋轉穩定性[17]。解剖學和生物力學的研究也支持雙束重建的概念[18]。但同時，雙束重建需要術者更好的手術技術，而且侵入性更大。Devgan[19]等人在一項研究中對患者進行為期平均35個月的隨訪，發現在膝關節穩定性、膝關節評分、患者主觀感受和MRI評價移植物傾斜角等方面，ACL單束重建與雙束重建沒有顯著差異。Tiamklang[1]等人對大樣本量的Meta分析顯示，尚無足夠證據表明成人ACL雙束重建和單束重建的相對有效性。雖然有限的證據表明，雙束ACL重建在客觀測量膝關節穩定性和防止ACL再斷裂或新增半月板損傷方面有一些優越的效果。

雖然ACL雙束重建的手術難度比單束重建大，但能更好的恢復ACL的解剖和生物力學狀態，且可增加膝關節的旋轉穩定性，使患者的術后效果更好，越來越多的術者開始使用ACL雙束重建法來重建ACL。

3 韌帶殘端是否保留

移植物的張力和固定方式可能會導致移植的早期失敗，但并不能解釋移植物的晚期斷裂，這肯定是生物融合力差的結果[20]。Shelbourne[21]等人和Salmon[22]等人的研究發現，這些移植物斷裂是由于移植物超負荷運動或無力所致。由于需要繼續更新ACL重建術的手術技術來提高移植物的生物融合力，并且加快患者的康復進程，所以提出了保留ACL殘端的重建術式以影響移植物愈合的速度。重建血管是修復和生物融合的基本條件。在重建ACL時保留ACL殘端可以部分保留正常ACL的血管網，使移植物血管重建。這一結果在Wu[23]、Li[24]和Mifune[25]的動物實驗研究中得到了證實。

對ACL損傷的患者來說，保護本體感覺是非常重要的。一些患者術后感覺不良可以用本體感覺受損解釋，盡管移植物在臨床測試中具有良好的張力且膝關節穩定，但患者在術后仍感覺膝關節不穩。所以，ACL殘端是很重要的，因為它可以保留一定數量的機械性刺激感受器(MRCs)。Kosy[26]等人在一項回顧性研究中發現，MRCs參與組成本體感覺，并且在膝關節功能、預防損傷和延緩骨性關節炎發生方面具有重要作用。ACL周圍含有MRCs，與膝關節中其他類似受體一起形成反饋通路，這種反饋對四肢都有幫助。保留殘端的ACL重建術是Adachi[27]等人的研究結果公布后開始被重視起來的，他們通過比較保留殘端組標準ACL單束重建組的術前與術后的膝關節穩定性和位置覺測驗，證明保留殘端組的ACL重建術效果更好。Andonovski[28]等人在一項隨機對照試驗研究中發現，保留ACL殘端組的膝關節穩定性和本體感覺功能更好。

ACL斷裂殘端中，存在正常的ACL血管網和MRCs，有助于移植物的血管重建，保留膝關節的本體感覺，所以在膝關節ACL重建術中，保留本體ACL殘端有助于患者術后恢復。

4 移植物的固定方式

穩固而有力的固定能夠防止移植物的斷裂與丟失，使移植物與骨間的生物融合處于正確位置。關節鏡下ACL重建的移植物股骨端主要固定方式包括干預螺釘、Rigidfix、股骨交叉釘、Endobutton、Aperfix等等，而脛骨端主要為干預螺釘固定或Interfix固定[29]。此前，Rose[30]等人的研究比較關節鏡重建ACL的移植物的不同固定方式和技術，認為不同固定方式的術后效果相似。然而，一些臨床、生物力學和解剖學研究報道移植物的不同股骨固定方式的術后效果存在差異。在一項ACL雙束重建的臨床研究中，Ibrahim[31]等人在平均2.5年的隨訪中發現，股骨隧道內交叉釘固定法的膝關節穩定性優于股骨隧道外皮質釘固定法，盡管兩組間Lachman試驗和軸移試驗沒有明顯差異性。在所有脛骨固定物中，Retro干預螺釘是唯一具有更高翻修率的干預螺釘[29]。盡管Scannell[32]等人之前的生物力學研究結果不良，但結果顯示Retro干預螺釘提高手術翻修率可能與螺釘材料有關。

ACL重建移植物的諸多固定方法中，各有利弊，暫無更佳選擇的統一結論。但大部分結論證明，在股骨端使用股骨交叉釘、脛骨端使用干預螺釘固定，手術效果較好，翻修率較低。

5 結論

由早期的關節切開韌帶縫合發展到現在的關節鏡下韌帶重建，ACL損傷在治療手段上取得了重大進步。目前，關節鏡下ACL重建術作為ACL損傷的重要治療手段也得到了全世界的認可。自體腱排異風險小且經濟安全，但可能會導致取腱處發生疾病；異體腱雖然手術時間短，但價格昂貴，排異風險高且可能會傳播疾病；合成移植物取材方便，儲存簡單，患者術后康復快，但其臨床效果還需進行進一步研究。ACL單束重建是現在國內比較主流的術式，而近年來的研究發現雙束重建能更好的恢復膝關節解剖結構，并使膝關節的前向和旋轉更為穩定。術中保留ACL殘端，可以最大程度保留患者的本體感覺，促進移植物血管網的重建。移植物的骨端固定的方式有很多種，各有優缺點。總之，ACL損傷是目前運動醫學領域關注的熱點之一，盡管許多學者對其進行了較為深入的研究，但仍有許多問題有待解決。

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