膝關節前、后交叉韌帶損傷重建術的材料選擇與應用比較

文丨張曉雪（大連醫科大學）

在日常生活中，因車禍意外、劇烈負重運動、膝關節長期勞損進行性退化及先天韌帶缺失與位置對合不良等造成的膝關節前后交叉韌帶損傷因素逐漸增多。除輕度扭拉傷外，涉及韌帶撕裂、脫位等中至重度傷均難以自行修復，而引起不同程度的關節穩定性差及功能受阻，易引發其他并發癥。微創關節鏡在運動醫學中的使用推廣，使得韌帶重建術有創傷小、恢復快疼痛少、重建率高并發癥少等優勢在國內外廣泛開展。當前膝關節前后交叉韌帶重建術成功率的高低涉及損傷至康復的全過程，包括損傷累及范圍與程度、護理干預、韌帶材料選擇等。重建韌帶材料的選擇在其中的影響舉足輕重。本文將對比不同韌帶材料重建術后，關節與重建韌帶的力學特點進行討論，并為臨床診治提供歸納總結。

膝關節前、后交叉韌帶損傷力學特性

損傷的力學機制較為復雜，涉及韌帶的損傷大多來自間接暴力，合并少數直接暴力，最常見的是當關節處于外翻位時，遭受暴力后，股骨在脛骨上外展、屈曲、內旋后過度活動，導致關節向外側脫位，也就是臨床意義的“三聯傷”：內側半月板、內側副韌帶、前交叉韌帶同時受損，如果合并有后交叉韌帶則傷勢更為嚴重。其次常見的類型為內翻位時，暴力導致的外側副韌帶、前交叉韌帶損傷，后交叉韌帶情況同上。也間接說明關節修復需對關節囊全面檢查，盡量同時一起恢復功能。

膝關節前、后交叉韌帶重建材料的選擇

異體韌帶。同種異體韌帶。目前使用的異體韌帶多為同種異體韌帶移植，在一次513例患者的大范圍實驗中，分別選擇同種異體的骨髕腱-骨，異體脛前肌，異體股直肌腱，異體指屈肌腱， 異體跟腱-骨五種材料，經過長期隨訪，排異反應少，愈合基本牢靠，張力較好，表面生長滑膜覆蓋，有血管浸潤及肉芽組織生成。在一定程度上證明了，同種異體韌帶移植能獲得較好臨床效果，具有可靠性，可推廣實踐。

國外有研究數據顯示，由于肌腱組織的抗原性，可能會導致的排異反應、手術失敗率也高于自體肌腱3倍左右。因此，在臨床工作中，不可對免疫反應放松警惕，如出現趨勢，則應通過深低溫處理、冷凍處理、細胞毒性藥物及激素應用等密切觀察。

異種異體韌帶。最新研究為生物型異種韌帶，大部分報道以豬肌腱韌帶為原料，應用環氧化物交聯，結合去除抗原技術，增加蛋白修飾技術。結果其外觀與正常肌腱相似。組織學檢查韌帶為膠原纖維。電鏡檢查韌帶為發狀纖維樣物整齊緊密排列，表面有棉絮樣物黏附，無細胞。目前應用一些技術可一定程度解決免疫原性引起的并發癥，有良好的力學特性，細胞相容性好，盡管還沒有針對人的病例報道，但將來有望應用在韌帶重建中，成為生物性人工韌帶的理想替代品。

人工韌帶。永久型韌帶。例如聚四氟乙烯韌帶、滌綸韌帶，由于未見與宿主發生生物性愈合，最終限制了以上替代品的應用。

支架型韌帶。最早由法國醫生Laboureau于1985年 研 制而 成。LARS人工韌帶采用聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）聚酯纖維，生物相容性好。可有效防止應力疲勞、磨損；減少了取材部位并發癥、降低手術風險； 術后可以進行早期活動康復。尤其對運動損傷后需盡快恢復和提高關節能力的運動員等特殊職業價值更為重大。體外研究表明，兩周纖維母細胞和成骨細胞長入人工韌帶纖維，沒有排斥反應。術后半年組織活檢發現有膠原纖維長入韌帶，并發現新生血管內皮細胞。LARS人工韌帶采用獨特的材料及編織方法，塑性變形減小，組織相容性好，由關節內、外兩部分組成：關節內部分構成多根縱向平行纖維，沒有橫向結構制約，顯示出良好的重復抗扭性能。關節外的纖維間小孔適合組織長入，有助于韌帶本體感覺恢復，有良好的應用前景。

在與自體肌腱進行同期比較中，LARS雖有手術費用高、排斥反應等矛盾，但是就其優勢而言，可以聯合3D打印、有限元技術進行精準定位診斷、早期恢復、減少并發癥、減輕取材部位的疼痛不適，同時在手術整個治療過程中合理選擇，應用免疫抑制藥物都可成為避免其不足的方法。特別適用于初次重建，急、慢性損傷，有韌帶殘端的患者。

加強型韌帶。與支架型韌帶相似，是一種開放編織結構，其聚合物框架既可提供韌帶的保護又可允許和刺激宿主的膠原組織長入。當有活性的自體材料移植時，韌帶的支架將成為其生理和生物性滑膜再形成過程的一部分，主要代表為Leeds-Keio韌帶、Kennedy LAD韌帶。

自體韌帶。自體腘繩肌腱。采用最多的重建材料即為自體腘繩肌腱，腘繩肌是一組肌群而不是單獨一塊肌肉，通常由半腱肌、半膜肌和股二頭肌三塊肌肉組成。這些肌肉共同的起點位骨盆的坐骨結節。

有學者對比了利用自體同側及對側的腘繩肌分別重建前、后交叉韌帶，膝關節活動度近似恢復，陳舊性損傷患者恢復明顯具有統計學意義。腘繩肌肌腱的切取對關節穩定性影響小，順應性好，易于毛細血管植入人韌帶化，促進愈合。

最新研究表明，制備中空的LARS韌帶，內置自體腘繩肌腱，融合了自體移植及人工韌帶的優勢，人工韌帶為比較短細的腘繩韌帶提供了足夠強度、長度的保護與支持作用，因臨床研究較少，可行性有待于進一步考證。

自體腓骨長肌腱。傳統的腘繩肌腱具有一定局限性，而腓骨長肌腱則具備一定優勢。在W A N G等離體肌腱研究發現，腓骨長肌腱長度為22-28cm，體部橫截面積為 22.4-37.0 mm2，雙股強度為2483N，也符合交叉韌帶標準，其極限拉伸強度與最大形變同前后交叉韌帶無顯著差異，在力學方面展現出了良好的特性與穩定性，可作為理想移植物的選擇之一。

其他自體移植材料。如髕韌帶、跟腱等相關報道較少或還處于研究中，雖有可行性，但受到取材等因素限制無法得到廣泛應用。

綜合現有部分文獻，自體肌腱簡單易得而理想， 患者身體狀況良好前提下，涉及到預后恢復的關節力學強度及穩定性有較好保證， 但取材會對患者造成二次傷害，加大創傷、減緩愈合，鎮痛效果差；異體肌腱的優勢在于手術時間短、創傷小、美觀性好，但缺點是需要慎重選擇移植物，最大程度降低排斥反應與不良反應。采用自體肌腱移植或同種異體肌腱移植均能有良好療效，遠期顯著改善關節功能。

討論

本文在分析綜合多種常見移植韌帶種類后認為，膝關節前后交叉韌帶損傷決定手術成敗的因素，韌帶選擇僅僅是其中一方面，需要根據患者損傷程度診斷、個體因素的接受程度；甚至當地醫療水平及器官移植水平等多方位綜合考慮，選擇醫患雙方均認可的最有利的重建計劃，做好功能鍛煉、生命體征、心理疏導等系列工作，方能為手術順利實施保駕護航。

術前：術前對患者給予正確指導，指導患者進行肢體鍛煉，有利于增強患肢關節活動度及運動靈活度，對術后關節功能的康復極為重要。必要的專業的護理措施對于患肢術后恢復功能有很大幫助。

術后：一般護理：患肢和傷口的觀察術后6-8h內平臥，除基本生命體征檢測之外，密切觀察患者患膝腫脹、血液循環、滲血滲液等其他特殊情況。患側膝關節需專用支具固定，以防止過早進行膝關節的屈伸活動、減少重建韌帶的張力，促進愈合，增強牢固性。在適宜的時間及早進行康復鍛煉提高手術治療效果，縮短療程，并能有效防止、膝關節肌肉萎縮、畸形，這是藥物治療不能達到的效果。前后交叉韌帶斷裂，直接導致大腿后群肌肌張力亢進，這種集體自我保護機制有利于防止脛骨平臺前移，長期功能代償不全情況下，活動減少恢復不足會引起肌肉萎縮，積極的中西醫結合康復不僅放松股后肌，還可以調整平衡能力。

心理護理對于任何術后都極為關鍵，在一定程度上影響手術的成敗。緩解患者緊張、焦慮的心理，根據患者情況為患者制定個體化功能康復鍛煉計劃，并合理使用鎮痛藥物。

通訊作者：唐煒 郵箱：115038696@qq.com。