前交叉韌帶重建術后殘留輕度旋轉不穩的風險因素分析

賀忱，高奉，錢驛，果森，思虹，周敬濱

(國家體育總局運動醫學研究所，北京 100061)

前交叉韌帶(anterior cruciate ligamemt，ACL)損傷會導致脛骨前向不穩定和膝關節旋轉不穩定，患膝在這種異常模式的不穩定運動中，骨與關節內其他結構所承受的應力會增加，進而導致半月板、關節軟骨損傷的風險增加，骨關節病的發病率也會升高[1-2]。ACL重建的一個主要目標是減少膝關節這種病理性的前向和旋轉不穩定，但仍有部分患者會在重建術后殘留旋轉不穩定的癥狀。雖然大部分研究提示殘留旋轉不穩定與術后患者主觀感受(主觀評分)不存在相關性，但這種不穩定的長期存在很可能與骨關節病的發病率升高相關聯[3-7]。因此，如何消除ACL重建術后殘留的膝關節旋轉不穩定成為近年來學術界關注的焦點。

ACL重建術后殘留的旋轉不穩定與諸多因素相關，包括術前存在膝關節高度軸移現象、脛骨平臺后傾角及股骨髁間角異常、內外側半月板損傷、膝關節前外側結構和髂脛束的損傷、損傷至手術時間、年齡較小、高度的全身關節松弛癥[8-13]。手術醫生需要在術前對各種高危風險因素進行評估并盡量加以控制，制定具有針對性的個性化手術方案和術后康復計劃，才能最大限度消除術后殘留旋轉不穩定。在排除以上可能存在的內在、外在等諸多風險因素后，患者一般情況、ACL合并損傷、手術技術和術后康復等因素就是決定術后殘留不穩定的關鍵因素，如果能確定哪種是風險因素，就能在以后的工作中針對其進行改進和修正，提高ACL重建手術的成功率。目前國內在此方面的研究較為有限，本文就是歸納、分析ACL術后殘留旋轉不穩定患者術前和術后的各類主客觀臨床指標，以期尋找導致ACL術后旋轉不穩定的潛在高危因素。

1 資料與方法

1.1 一般資料 本研究為回顧性研究，全部資料均選自2015年1月到2018年1月因單側ACL損傷在我院行ACL重建術的290例連續病例。患者隨訪時間為術后24～60個月，平均隨訪時間(31.3±7.6)個月。根據國際學術界公認的國際膝關節文獻委員會(international knee documentation committee，IKDC)分度標準將軸移現象分為三度：Ⅰ度(滑動)、Ⅱ度(跳動)、Ⅲ度(絞索或半脫位)。納入標準：(1)患者有明確膝關節外傷史；(2)前抽屜抽驗陽性、Lachman試驗陽性、軸移試驗陽性且分度為Ⅰ度；(3)MRI顯示ACL完全斷裂。排除標準：(1)術后隨訪患膝ACL失效或再次損傷；(2)術前及術后隨訪患膝查體為高度軸移(Ⅱ度及以上)；(3)合并后交叉韌帶、后外側復合體或Ⅲ度內側副韌帶損傷；(4)合并外側半月板后根部嚴重損傷；(5)脛骨平臺后傾角≥12°；(6)關節軟骨合并嚴重損傷(Outerbridge Ⅲ度及以上)；(7)合并下肢嚴重力線異常；(8)全身多發關節松弛癥；(9)患側膝關節有其他手術史；(10)ACL部分撕裂，加強重建。根據所有患者最后一次隨訪時患膝軸移試驗結果進一步確定陽性試驗組和對照組。為確保軸移試驗結果的準確性，所有患者的軸移試驗均由2位運動醫學專業高級職稱手術醫生獨自進行操作并記錄結果，將記錄數據進行統合，兩者均判定為軸移試驗Ⅰ度的患者納入研究組，軸移試驗陰性的患者納入對照組。最后，共計篩選出46例參與隨訪并符合入選標準與排除標準的患者。其中共有22例表現為Ⅰ度軸移，組成試驗組；24例表現為軸移試驗陰性，組成對照組。

1.2 手術方法 患者取截石體位，止血帶300 mm Hg。使用標準前內外側入路觀察患者的ACL殘端，判斷是否為ACL斷裂。所有患者均使用自體腘繩肌腱行單束ACL重建。將ACL殘端清理，充分顯露股骨和脛骨止點，股骨止點選擇在解剖中心點即住院醫師嵴以下，分叉嵴略偏后的位置，脛骨止點選擇在脛骨止點殘端中心位置。所有患者的移植物固定方式均為股骨側Tightrope帶袢鋼板懸吊固定，脛骨側Intrafix擠壓釘固定。

1.3 術后康復 所有患者術后康復方案一致，術后4周內部分負重，術后6周去除支具，術后3個月允許慢跑，術后6個月部分參加體育活動，術后12個月恢復到傷前運動水平。

1.4 評價指標 記錄入組患者的基本資料、術后患膝去股骨內側髁三維重建CT影像資料和最后一次隨訪的檢查測試結果，并進行組間比較。其中基本資料包括患者年齡、性別、身體質量指數(body mass index，BMI)、受傷至手術時間、移植物直徑、術中半月板損傷情況。CT影像資料包括股骨及脛骨隧道定位中心點至理想點的距離差值。最后一次隨訪時使用手動肌肉力量測試器(Microfet2，Hoggan，美國)測量患肢伸膝和屈膝最大抗阻力的比值。

本研究中，股骨隧道定位點與理想點的測量和設定采取Bernard和Hertel網格定位法，簡稱BH法或四格法[14]。脛骨隧道定位點與理想點的測量和設定采取St?ubli和Rauschning法，簡稱SR法[15]。上述兩種方法均是在股骨、脛骨去內側髁三維重建CT的純側位截面上進行標定和測量的。BH法的設定步驟分以下3步：(1)沿股骨髁間窩頂，即Blumensaat線，向前、后兩方向做延長線，向前相交于股骨外側髁的前側皮質，形成交點B，向后與股骨外側髁后緣切線與Blumensaat線的垂直線相交于點A；(2)沿A、B兩交點做Blumensaat線的垂直線，向肢體遠端相交于股骨外側髁下緣與Blumensaat線平行的切線，形成交點C、D；(3)A、B、C、D形成的長方形即是BH法的標定基礎。在關節鏡手術名詞的定義中，將AB軸定義為深淺軸，即X軸。將AC軸定義為高低軸，即Y軸。A點為X、Y軸的0點。股骨隧道中心點E到Y軸的垂直距離與AC長度比值的百分數定義為X，E到X軸的垂直距離與AB長度比值的百分數定義為Y，最終股骨隧道的定位點就是以X、Y進行標定的[16](見圖1)。SR法將脛骨骨隧道中心點標定為中心點至矢狀位脛骨前緣皮質的距離與整個脛骨深度的比值(見圖2)。由于理想點在各類文獻和研究中并沒有規定明確的數值，本文將股骨隧道中心的理想點定義為X=25%、Y=25%；脛骨隧道中心的理想點定義為40%[16-18]。為了便于本研究中兩組之間的數據對比，作者采集了股骨、脛骨隧道中心點至理想點的距離差值進行最終的統計學分析。

圖1 BH法測量股骨隧道中心點示意 圖2 SR法測量脛骨隧道中心點示意

1.5 CT數值及患膝肌力的測量 股骨、脛骨隧道中心點至理想點的距離差值是由同一位運動醫學專業高級職稱醫生在兩個時間段對46例患者的患膝關節CT進行測量，然后取兩次測量的平均值而測得，兩次測量的斯皮爾曼等級相關系數等于0.93。

患肢伸屈膝最大抗阻力的測量方法是：患者坐位，膝關節自然下垂于診查床邊，測試者將手動肌肉力量測試器固定于患側肢體踝關節正前方，囑患者做抗阻伸膝運動，記錄最大伸膝肌力。患者俯臥位，下肢放松置于床面，測試者將手動肌肉力量測試器固定于患側肢體踝關節正后方，囑患者做抗阻力屈膝運動，記錄最大屈膝肌力。最后計算出患肢伸膝和屈膝最大抗阻力的比值。

1.6 統計學處理 本研究記錄和測量的數據分為兩方面：(1)連續變量，包括患者年齡、BMI、股骨、脛骨術后CT定位點到理想點的距離差值、患側伸屈肌最大肌力比值。(2)非連續變量，包括患者性別、受傷至手術時間、移植物直徑、術中半月板損傷情況。

所有連續變量均采用studentt檢驗進行組間比較。所有非連續變量均采用卡方檢驗進行組間比較。采用二元多因素Logistic回歸計算相關變量的比值比(odds ratio，OR)及其95%的置信區間(confidence interval，CI)，并最終確定風險因素。以上所有統計過程均在SPSS 25.0版本軟件上操作完成，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 ACL重建術后輕度旋轉不穩定的單因素統計學分析 從試驗組和對照組的單因素分析比較結果中可知，股骨隧道中心點在X軸上與理想點的距離差值、患膝伸屈肌最大肌力比值兩組數據差異有統計學意義(P<0.05)，試驗組數據均顯著高于對照組。而年齡、性別、BMI、受傷至手術時間、移植物直徑、半月板損傷情況、股骨隧道中心點在Y軸上與理想點的距離差值、脛骨隧道中心點與理想點的距離差值等指標差異均無統計學意義(P>0.05，見表1)。

表1 ACL重建術后輕度旋轉不穩定的單因素分析結果

2.2 ACL重建術后輕度旋轉不穩定的多因素logistic回歸分析 將年齡、性別、BMI、受傷至手術時間、移植物直徑、半月板損傷情況、骨隧道術后CT定位點到理想點的距離差值、患膝伸屈肌最大肌力比值作為自變量，進行二元多因素logistic回歸分析，結果進一步顯示股骨隧道中心點在X軸上與理想點的距離差值(OR=1.18，95%CI：1.04～1.33)、患膝伸屈肌最大肌力比值(OR=6.65，95%CI：1.13～39.26)均為導致ACL重建術后輕度旋轉不穩定的風險因素(見表2)。

表2 多因素logistic回歸分析結果(逐步向前法)

3 討 論

導致ACL術后殘留膝關節旋轉不穩定的因素眾多，本研究旨在尋找手術技術本身和患者康復療效對殘留旋轉不穩定的影響，所以我們通過入選標準的限制排除了患者自身內在、外在因素的影響。結果發現，股骨隧道中心點位置的偏移和患膝關節伸屈肌力比值兩個重要風險因素。

3.1 股骨隧道中心點位置的偏移 ACL重建的技術關鍵點之一就是股骨隧道的定位，股骨隧道中心理想點的具體位置和如何精準定位是近年來研究的熱點。大多數國內外專家學者認為，理想點應該滿足以下5個條件[17-18]：(1)移植物的等長性(isometric)：ACL重建術后在膝關節屈伸過程中，需要保持移植物長度變化小于5 mm；(2)ACL的直接止點(direct fibers)：ACL的股骨止點有直接止點和間接止點兩部分，直接止點的受力更為堅固，更能有效控制膝關節前向和旋轉穩定性；(3)骨隧道位置的偏心性(eccentric)：股骨隧道的位置并不是ACL殘端的中心點，而是偏離中心的、更高更深的位置；(4)股骨隧道需要定位于ACL的原解剖位置(anatomic)：ACL的股骨止點并不是規律的形狀，很難去尋找他的解剖中心，也很難使股骨隧道填滿ACL的所有止點區域，但是隧道的放置一定要在其解剖止點的區域內；(5)移植物的低張性(low tension)：重建ACL后，在屈伸膝關節時需要保證移植物的低張力，才能盡量降低其所承受的應力，減少術后ACL失效和再損傷風險。能夠滿足以上條件的股骨隧道中心點就稱為IDEAL點，即是理想點。反之，若股骨隧道位置偏離理想點，移植物的生物力學、解剖特性、等長性、生存環境等諸多因素就會受到不良影響。

本研究發現試驗組的股骨隧道在X軸上的偏移顯著大于對照組，logistic回歸分析中此組數據的B值大于0，都說明了這種偏移距離的增大是導致ACL重建術后輕度旋轉不穩的陽性風險因素。Mayo醫院多中心ACL翻修研究小組(MARS)在一項涉及87位外科醫生共計460例ACL翻修病例的研究調查發現[19]，有219例(47.6%)的失效翻修原因包含股骨隧道位置不良，其中117例(25.4%)的唯一原因是股骨隧道位置不良。有42例是由于骨隧道位置過高，35例是由于位置過淺，31例是由于位置過高且過淺。研究最后的結論認為，技術失誤尤其是股骨隧道選位不佳是導致ACL術后膝關節不穩甚至失效的最主要原因。Alexander等[20]在膝關節ACL受力的三維有限元模擬分析中也發現，股骨止點偏移會導致ACL受到髁間窩的撞擊力增加，向前方及近端偏移3 mm，ACL受到的撞擊力將會升至之前的346.2%。由此可見，股骨隧道位置的過度偏離會導致移植物的愈合條件變差，嚴重者甚至導致ACL失效，這些都有可能會影響患膝關節術后的穩定性恢復。國內有學者研究指出，可以改變ACL重建手術中常規雙入路的方式，添加1～2個輔助入路，通過這些入路可清晰地觀察到前交叉韌帶的股骨定位點，定位更加簡單，對經驗技術的要求降低，出現偏移的程度和概率也會降低[21]。

近年來越來越多的專家學者采用術中透視或術后三維CT技術反饋的方法進行股骨隧道中心點的定位，就是為了更為精準地尋找靶點，盡量減少股骨隧道與理想點之間的位置偏移[22-24]。骨隧道位置并不是決定ACL重建術后手術療效的唯一變量，但一定是最重要的因素之一，而且是能被手術醫生所掌控的因素。因此，在ACL重建術中，需要盡可能地尋找理想點的位置，并進行準確的骨隧道定位，以利于減少術后殘留不穩定的風險。

3.2 患膝關節伸屈肌力比值 下肢肌肉力量的恢復，尤其是股四頭肌和腘繩肌功能狀態的康復，是影響ACL手術療效和患者滿意程度的重要因素之一[25]。患者能否重返運動，對其下肢力量的評估也是最重要的客觀指標之一[26]。因此，無論是醫生還是患者，都會把術后康復的重點放在下肢肌肉力量的鍛煉上。ACL損傷后及ACL重建術后早期，由于患肢負重較少，股四頭肌的力量下降幅度較大，腘繩肌由于需要代償損傷ACL的部分功能，控制脛骨前移和旋轉，會出現腘繩肌肌力的相對增強[27]，所以股四頭肌的鍛煉常常是康復的重點，腘繩肌的鍛煉往往被弱化。

本研究發現，試驗組的患者術后患膝伸屈肌最大肌力比值顯著大于對照組，說明相對于股四頭肌，旋轉不穩定組的腘繩肌最大肌力明顯弱于對照組。在logistic回歸分析中此組數據的B值大于0，說明伸屈肌比例增大是導致ACL重建術后輕度旋轉不穩的陽性風險因素，相對薄弱的腘繩肌肌力可能導致膝關節殘留不穩定。Riann等[28]研究也發現，二次ACL損傷患者組在做落地的膝關節穩定性動作時，腘繩肌激活能力弱于初次損傷組和無損傷組，這也說明腘繩肌功能的弱化是導致膝關節不穩的不利因素。若腘繩肌的功能康復長期受到忽視或弱化，股四頭肌與腘繩肌肌力的比例就會逐漸升高。在膝關節運動中，過于強大的股四頭肌的收縮會增大脛骨前向移動趨勢，而拮抗脛骨前向移動的腘繩肌如果力量相對于股四頭肌過于薄弱，膝關節的穩定性就會受到影響，重建的ACL也會反復受到脛骨異常錯動的不良應力刺激，最終導致ACL延長，甚至松弛，影響膝關節的旋轉穩定性。

礙于本組連續病例的失訪率和隨訪患者主客觀檢查的全面性，本研究病例數略顯不足，多因素logistic回歸分析的結果可能會受到病例數的影響有所偏差，在以后的研究中需要進一步完善以上不足。

綜上所述，得出以下結論：股骨隧道中心點與理想點的距離差值、患膝伸屈肌最大肌力比值是導致前交叉韌帶重建術后中短期內出現旋轉不穩的風險因素。建議手術醫生采用術中透視的方法進行骨隧道的定位，以利于減少隧道中心點的位置偏移。術后康復需要適當加強腘繩肌的功能鍛煉，達到良好的伸屈肌比例，以期獲得更佳的膝關節穩定性。