后交叉韌帶單、雙束重建術式的研究進展

齊巖松，包呼日查，徐永勝*，余家闊

(1.內蒙古自治區人民醫院骨關節科，內蒙古 呼和浩特 010017；2.北京大學第三醫院運動醫學研究所，北京 100191)

解剖學目前認為膝關節后交叉韌帶(posterior cruciate ligament，PCL)由前外束(anterolateral bundle，ALB)和后內束(posteromedial bundle，PMB)組成。膝關節PCL是膝關節強度最大的韌帶，其主要作用是防止正常膝關節脛骨后移[1]，一旦斷裂損傷，就會引起膝關節后向及旋轉不穩定，嚴重影響患者膝關節功能[2]。針對單獨的PCL損傷，臨床通常認為保守治療可得到令人滿意的效果[3]。但近年發表的長期臨床隨訪研究表明，保守治療會導致膝關節內側和髕股關節間隙出現早期骨關節炎表現，從而使整個膝關節功能下降[4]。因此，臨床醫師廣泛接受韌帶重建手術，盡管業內對該手術適應證仍有爭議。

目前，關節鏡下后交叉韌帶重建手術(posterior cruciate ligament reconstruction，PCLR)是Ⅲ度或伴有后向不穩的PCL損傷的首選治療方法[5]。從技術發展角度而言，PCLR經歷了從開放手術到在關節鏡下單束重建(single bundle posterior cruciate ligament reconstruction，SB-PCLR)、雙束重建(double bundle posterior cruciate ligament reconstruction，DB-PCLR)的轉變。然而長期隨訪研究結果顯示，并沒有哪一種術式的重建效果非常確切，像膝關節前交叉韌帶重建效果那樣令人滿意[6]。因此，究竟哪種PCLR在恢復膝關節的穩定性方面更有優勢、哪一種可以接近甚至復制完整膝關節的運動學水平，都是擺在運動醫學和骨科醫生面前的難題。本文就PCL單束、雙束重建的基礎和臨床研究進展進行綜述，探討PCL重建這項技術進一步的研究方向。

1 PCL單、雙束重建術式生物力學相關研究

1.1 相關研究 有生物力學研究表明，DB-PCLR結果優于SB-PCLR；而有的研究顯示，這兩種重建術效果沒有明顯差異。Race等[7]于1998年發表了第一篇關于PCLR的生物力學研究，他們采用8具新鮮尸體膝關節，用來構建單束和雙束等長重建的PCL損傷模型。結果顯示，在屈膝0°～60°范圍內，SB-PCLR可以修復膝關節的前后向松弛，但遇到高屈曲位則此技術效果不佳。相比而言，DB-PCLR可以在屈膝0°～120°范圍內修復前后向松弛，與正常膝關節相比，誤差在1 mm以內。因此，研究者建議，如果患者對高屈曲位的穩定性有極高要求，應選擇DB-PCLR。

Harner等[8]對10具尸體膝關節進行不同PCLR的生物力學分析，結果顯示，相對于正常膝關節，SB-PCLR在所有屈曲角度下，對脛骨后向平移的恢復效果均不理想；而DB-PCLR在屈膝0°和30°時，幾乎完全復制了正常膝關節的張力，因此，研究者建議實施DB-PCLR。Whiddon等[9]采用經脛骨inlay技術對9個尸體的膝關節進行PCLR手術，這項研究基于以下兩個條件：首先，移植物選取同種異體髕腱，之后研究者構建了單純PCL斷裂和伴有后外側角(posterolateral corner，PLC)損傷的PCL斷裂兩種模型。其研究結果表明，在聯合PLC損傷的PCL斷裂時，DB-PCLR可以更好地恢復膝關節的旋轉穩定性和后向穩定性。Wijdicks等[10]對18個互相配對的尸體膝關節行不同術式PCLR，發現屈膝角度大于15°時，特別是在105°時，DB-PCLR較SB-PCLR可以顯著降低脛骨后向位移；同時，在屈膝大于90°時，DB-PCLR可以很好地恢復膝關節的旋轉穩定性。

Mannor等[11]在12具尸體膝關節上通過改變股骨止點的位置，進行不同的PCLR手術效果比較。他們將股骨止點劃分為股骨髁間窩高淺位、中淺位、中深位3個位置，根據得到的分析數據，單束淺重建和兩種雙束重建均能恢復膝關節的后向穩定性，而且和正常膝關節相比偏差僅在2 mm以內，研究者建議選擇股骨止點定位在髁間窩較淺位置進行單束重建手術。Bergfeld等[12]采取脛骨inlay技術進行8具尸體膝關節的PCLR研究，在沒有測試旋轉穩定性的情況下，對兩種PCLR重建術后的跟蹤研究表明，進行這兩種手術的膝關節前后向穩定性與正常膝關節并無差異。Wiley等[13]在8具尸體膝關節上建立PCL/PLC損傷模型，結果顯示無論哪種重建術都不能修復異常的內翻或外旋松弛問題。因此他們提出，無論是SB-PCLR還是DB-PCLR，首先要修復損傷的后外側角來糾正內翻和外旋松弛。Markolf等[14]同樣用脛骨inlay技術評估不同重建術后的的生物力學性能，結果表明移植物平均張力在雙束組更高，特別是在伸膝位時，因此，在這種情況下推薦使用DB-PCLR。2010年，Markolf的團隊[15]又在10具新鮮冷凍尸體膝關節標本上進行生物力學性能測試，這次他們采取三種重建方式，分別是：單束ALB重建、雙束ALB和PMB重建(在股骨隧道之間伴或不伴有一個3 mm的骨橋)。結果顯示，SB-PCLR重建術后移植物的平均張力在膝關節活動時的任意角度都與正常膝關節沒有顯著差異，但是相比之下，兩種DB-PCLR重建術卻分別高出74 N和154 N。從術后膝關節運動的外觀表現方面，DB-PCLR重建術會導致被動伸膝時脛骨出現0°到50°的外旋，所以Markolf不確定增加一個PMB是否值得。

Apsingi等[16]在12個尸體膝關節的PCL/PLC模型上采用脛骨inlay技術比較不同PCLR術后膝關節的前后向、外旋和內翻穩定性，手術選擇的移植物使用骨-髕腱-骨(bone-patellar tendon-bone，BPTB)同種異體移植物。手術后膝關節恢復結果和正常膝相比，兩種重建術都不能幫助膝關節恢復外旋和內翻松弛問題，在伴隨PLC損傷的情況下，DB-PCLR技術在膝關后向松弛的改善上并無優勢。在進一步研究中，Apsingi等研究人員[17]使用脛骨inlay技術對9具尸體膝關節的股骨位置解剖重建，其中針對PLC問題，研究者團隊使用改良的Larson韌帶(半腱肌肌腱)重建[18]。結果發現，單束、雙束兩種重建方式在PCL/PLC模型測試中并無顯著差異。

Nuelle等[19-20]利用20具尸體膝關節采用5種不同的方法進行PCLR。他們采用的重建方法包括：全關節鏡下inlay技術SB-PCLR、全關節鏡下SB-PCLR懸吊固定、關節鏡輔助下切開inlay技術SB-PCLR、關節鏡輔助下切開inlay技術DB-PCLR和全關節鏡下DB-PCLR懸吊固定。研究結果顯示，無論哪種重建方法都不能使得損傷的膝關節恢復到正常PCL的特性，但DB-PCLR方法比起SB-PCLR方法，能更好地恢復膝關節正常生物力學功能；同時發現移植物的體積對各組生物力學實驗結果無明顯影響。

1.2 生物力學結果分析

1.2.1 脛骨前后向穩定性 Race等[7]、Harner等[8]、Markolf等[14-15]和Wijdicks等[10]的研究表明，DB-PCLR比起SB-PCLR在統計上顯著增強了膝關節前后向穩定性；而Mannor等[11]和Bergfeld等[12]的研究則顯示，增加PMB對改善前后向穩定性沒有太大作用。Whiddon等[9]和Wiley等[13]的研究認為，在伴隨PLC損傷的情況下，DB-PCLR可以顯著增強前后向穩定性和旋轉穩定性。因此，生物力學研究得出相反的研究結果，加上重建術式細節的差異，都導致DB-PCLR在恢復膝關節前后向穩定性上并沒有明顯優勢。

1.2.2 移植物張力 Harner等[8]的研究表明，DB-PCLR增加了原位移植物的張力，這個結果與Markolf等[14-15]的研究相悖，他們認為移植物張力特性在SB-PCLR中更接近正常膝關節，而不是DB-PCLR。Mannor[11]則建議在增加屈膝角度的同時，通過改變PMB的位置，可以使得移植物張力達到正常膝關節水平。理想的移植物張力模型目前仍在研究過程中，一些動物模型試驗顯示，原始的韌帶張力并不能反映出重建后移植物的張力。因此，目前的相關研究缺乏確定最佳的移植物張力特性的結果，無法證明DB-PCLR具有絕對優勢。

1.2.3 旋轉穩定性 Apsingi等[16-17]指出，在聯合PLC損傷的PCLR中，單束、雙束重建的后向平移、外旋松弛、內翻松弛均無差異。而Whiddon[9]所做的研究表明，在PLC損傷未經治療時，DB-PCLR可以明確增加旋轉穩定性。Whiddon[9]、Wiley[13]和Apsingi[16-17]的研究證明，在PCL斷裂伴有微小的、未經治療的PLC損傷時，DB-PCLR可能會提供更好的旋轉穩定性。

Lee等[21]對PCL單、雙束重建進行了系統綜述和薈萃分析，他們得出結論認為：在前后穩定性恢復方面，解剖雙束重建優于解剖單束重建。然而，這項研究仍然不清楚哪種技術對外旋穩定、內翻穩定以及脛骨后向推力和聯合外旋方面是否有更好的改善，因此他們的結論仍需進一步高質量地隨機對照試驗來確認并拓展這些結果。

2 PCL單、雙束重建術式臨床效果相關研究

2.1 相關研究 2004年，Wang等[18]發表了第一篇關于后交叉韌帶單、雙束重建的臨床研究，前瞻性地評估了35個患者的不同PCLR，術式采取隨機分組，完成手術后至少隨訪兩年。隨訪結果表明，在功能評分、韌帶松弛度、患者滿意度、影像學檢查以及退行性改變的發病率上，SB-PCLR和DB-PCLR均無明顯差異。Thomas等[22]對16例患者分別進行了單、雙束PCLR，在至少兩年的隨訪中，整體松弛度及Lysholm評分上二者并無顯著差異。Fanelli等[23-24]連續發表了兩篇研究，比較了45例SB-PCLR和45例DB-PCLR的臨床效果，評價指標為術后KT-1000測試、三種評分量表(lysholm，tegner and hospital for special surgery knee ligament rating scales)以及Telos壓力攝像，結論是沒有一種重建具有明確優勢。

Kim等[25]分析了29個患者、3種PCLR后兩年的隨訪結果，其中8例患者采用經脛骨的SB-PCLR，余者使用脛骨inlay技術(11例單束，10例雙束)。數據顯示，在脛骨后向平移上兩組SB-PCLR沒有顯著性差異，但DB-PCLR顯著減少了患者膝關節前后向的松弛。三組膝關節平均活動范圍和Lysholm評分無顯著差異。研究者建議，除去手術技術難度的影響，最佳術式應選用關節鏡下采用脛骨inlay技術的DB-PCLR。Kim等[26]比較了42例PCL斷裂患者術后兩年的隨訪結果，所有患者都聯合了外側副韌帶及PLC損傷。結果顯示，DB-PCLR無論在臨床結果或膝關節穩定性上都沒有表現出明顯優勢。Shon等[27]評估了30例單純PCL斷裂后采用經脛骨inlay技術不同PCLR的臨床結果，Lysholm評分和Telos壓力攝像測試均顯示兩組間并無顯著性差異。

Yoon[1]分析了53例患者使用跟腱同種異體移植物進行單、雙束PCLR術后兩年的隨訪結果，結論認為：DB-PCLR比起SB-PCLR在膝關節后向穩定性及IKDC評分上有明顯優勢，但在術后主觀評分上兩者沒有區別。Li等[28]進行了一項至少隨訪兩年的前瞻性研究，將50例PCL斷裂患者隨機分組，結果表明雖然在術后患者滿意度及客觀測量結果分析上兩組無明顯差異，但DB-PCLR還是更顯著地增強了膝關節穩定性。

2.2 臨床效果分析 已發表的臨床隨訪研究并沒有顯示在單純PCL斷裂術后，單束、雙束PCLR對膝關節術后前后向穩定性有任何統計學上的差異。然而，Li等[28]的研究不認為DB-PCLR比SB-PCLR更有利于膝關節恢復。Wang[18]、Kim[25-26]、Shon[27]、Yoon[1]和Li[28]也發現，在功能評價、術后評分及影像學檢測中使用這兩種重建術的兩組隨訪患者情況并沒有差異。Houe等[22]同樣描述了在主觀結果或患者滿意度上兩種重建術的相似性。Fanelli[23-24]僅僅發表了兩篇摘要，其統計數據不能被參考。因為缺乏有力的方法學觀點，導致目前所有的臨床研究均具有局限性，目前還不清楚哪種技術可以產生更好的臨床結果。

3 總結和展望

綜上所述，盡管PCL雙束重建比單束重建在生物力學研究中表現出一些優越性，但其影響因素較多，例如移植物的選擇、移植物的不同尺寸、PLC是否完整、骨道的定位等。在臨床研究中，大多數評分標準顯示兩種重建方式并無顯著不同，這一爭議還不能在短時間內解決。進一步闡明這個問題的第一步應該是針對本文列出的問題，首先進行重復生物力學實驗，其次應當精細設計臨床研究，并配合成熟的外科技術和高質量的樣本選擇，這可能需要一個多中心前瞻的隊列或隨機試驗。目前，臨床醫生可以根據患者的具體情況選擇單束重建或雙束重建，當PCL損傷斷裂伴隨后外側角損傷時，應該首選雙束重建。