劉欣偉, 關婷婷
北部戰區總醫院 1.骨科;2.醫學信息數據室,遼寧 沈陽 110016
后交叉韌帶重建(posterior cruciate ligament reconstruction,PCL-R)技術在過去的幾十年得到了廣泛的研究和發展,為后交叉韌帶(posterior cruciate ligament reconstruction,PCL)損傷的手術治療抉擇提供了可靠的理論基礎[1-3]。通過開放、關節鏡輔助或全關節鏡手術可進行基于經脛骨的PCL-R技術的單束和雙束重建,這兩種方式均有一定的優點和缺點[4-5]。PCL具有較強的潛在愈合能力,對于PCL的部分撕裂和PCL脛骨撕脫損傷的情況,也可采用非手術治療[6-7],因此產生了關于PCL損傷患者行手術或非手術治療的爭論[8]。因為存在較多可行的治療方案,臨床醫師需要根據患者的損傷模式和需求進行個性化治療[9]。現對初發和復發PCL損傷的手術和非手術治療的適應癥、技術及臨床治療效果進行綜述,以供臨床參考。
近年來,對于PCL的非手術治療研究主要針對Ⅰ級、Ⅱ級PCL損傷和未移位的PCL脛骨撕脫損傷。關于Ⅲ級PCL損傷的非手術治療臨床研究較少,其治療方案存在爭論[10-11]。一項前瞻性隊列研究納入了25例Ⅱ級和21例Ⅲ級PCL損傷的運動員,結果表明,在非手術治療后隨訪的5年中,約83%的運動員能夠參與競技性運動[6]。此外,一項流行病學研究收集了各個級別職業男足的PCL損傷球員手術和非手術治療的數據,結果顯示,PCL損傷后的平均制動時間為31 d[12]。因此,對于急性PCL損傷,可延后進行PCL-R,即使是對于Ⅱ級PCL損傷的高水平運動員也同樣適用[13]。雖然PCL具有很強的潛在愈合能力,非手術治療仍可能出現關節松弛,但非手術治療后可獲得較好的主觀和客觀評價結果[14-15]。一項前瞻性研究表明,對非手術治療患者隨訪14年后,約9%的患者出現膝關節松弛度增加,KT-1000儀器松弛試驗顯示松弛程度平均約3 mm,但大多患者能獲得正常的膝關節活動范圍和股四頭肌力量,可恢復日常生活,約45%可進行跳躍和旋轉活動,且功能評價結果與膝關節松弛程度無相關性[16]。雖然非手術治療是治療PCL損傷的有效方法,但可出現臨床癥狀改善差的現象和遠期并發癥[17]。有研究報道,PCL損傷接受非手術治療的患者有81%出現疼痛,56%出現腫脹,且很大一部分患者隨后發生半月板損傷,需要進行相應的手術治療,損傷后平均13年出現關節軟骨損傷加重,這表明,非手術治療后仍有膝關節松弛,在長期隨訪中,約11%的患者發展為重度膝關節骨性關節炎[18]。綜上,對于PCL損傷手術和非手術治療的研究較少,與手術治療相比,非手術治療后半月板損傷和骨關節炎發生率更高,行全膝關節置換術的概率更大。
PCL損傷的手術治療適用于PCL完全撕裂,伴有膝關節功能障礙的患者[19]。站立位X線示脛骨平臺后移>8 mm提示PCL完全撕裂,這是具有臨床癥狀患者的手術治療指征[20]。此外,對于PCL損傷伴膝關節嚴重松弛或合并關節內損傷的患者,也應考慮手術治療[21]。同時,患者的需求同樣影響手術抉擇,對于運動需求高的人群推薦行PCL-R[22]。與健側相比,PCL損傷對脛骨平移和旋轉的限制減弱,導致脛股和髕股關節接觸壓力增加,因此出現半月板、關節軟骨、前交叉韌帶損傷的繼發損傷[23]。初發PCL損傷行PCL-R后的失敗率為1%~25%,失敗病例報告較少和對手術失敗的定義不同會對結果造成影響[24]。重建術后出現日常活動中膝關節疼痛和功能障礙,伴有X線證實脛骨平臺后移≥10 mm或磁共振成像證實移植物松弛的患者需行PCL-R翻修手術。PCL-R翻修的目的是解決重建失敗,并改善疼痛和不穩定[25]。
2.1 PCL-R 由于PCL的解剖結構和PCL損傷機制的復雜原因,臨床對于PCL-R手術未達成共識,生物力學和臨床研究結果更傾向于恢復膝關節解剖結構。不同重建技術之間的差異主要取決于隧道放置、移植物選擇、移植物定位和固定、關節鏡或開放手術的選擇[26]。有研究報道,單束和雙束重建術式均能改善膝關節的生物力學,但雙束重建可更好地恢復到韌帶的自然狀態[27]。解剖單束的PCL-R重點是將PCL移植物替代為更強的,達到其自然狀態以恢復膝關節功能[28]。雙術PCL-R通過恢復前外側束和后內側束的協同作用來更接近原生解剖結構[29]。解剖單束和雙束PCL-R可以通過全關節鏡、關節鏡輔助或切開手術完成;同時,對于脛骨端重建可進行經脛骨隧道技術(Transtibial技術)和脛骨端鑲嵌技術(Tibial-inlay技術)[4,22]。后交叉韌帶移植通常使用擠壓螺釘或懸吊固定技術進行固定。理想的移植物固定時的角度可獲得更好的移植物張力和膝關節功能[30]。有研究表明,單束PCL-R在膝關節75°~105°時固定,可以恢復膝關節運動學,雙束PCL-R時后內側束在膝關節0°時固定,前外側束在90°或105°時固定,能夠更好地恢復膝關節功能,并避免移植物張力過大[31-32]。
移植物的選擇對PCL-R的成功至關重要,主要分為自體移植和同種異體移植,包括肌腱移植、骨-肌腱移植、骨-肌腱-骨移植等[33]。肌腱移植通常是經脛骨隧道技術的首選,骨-肌腱移植通常用于進行脛骨端鑲嵌技術[34]。與同種異體移植相比,使用自體移植物脛骨平臺后移更少,兩者差異存在統計學意義,平均差值<1.5 mm[35]。同種異體移植手術時間更短,自體移植物存在供體部位并發癥。關于患者使用不同移植物的臨床結果和失敗率的研究提示,在PCL-R中同種異體移植和自體移植無顯著差異[36]。
2.2 脛骨端經脛骨隧道技術和脛骨端鑲嵌技術 脛骨端鑲嵌技術于20世紀90年代初首次使用,可有效防止脛骨端經脛骨隧道技術中脛骨近端隧道口處急轉角形成“殺傷角”效應,導致移植物張力增加、退行性變及磨損[4,37]。有研究報道,急性損傷中PCL-R行脛骨端經脛骨隧道技術可通過保留PCL脛骨端殘端來降低“殺傷角”效應[4]。但在慢性損傷PCL-R和PCL-R翻修術中很難完成保殘,這種情況下,脛骨端鑲嵌技術被認為是一種可行的治療方案[2]。盡管脛骨端鑲嵌技術與經脛骨隧道技術相比,在術后脛骨后移的發生和移植物變性方面具有生物力學優勢[37],但相關研究表明,術后脛骨后移與患者臨床評價結果之間無顯著相關性[38]。一項研究納入60例PCL-R患者,30例行骨-髕腱-骨移植的脛骨端鑲嵌技術,30例行腘繩肌腱移植經脛骨隧道技術,平均隨訪148個月后,兩組患者Lysholm評分、Tegner運動功能量表、后抽屜試驗、骨性關節炎進展無顯著差異,與術前相比,術后的臨床和功能評分結果均顯著改善,但無論采用何種脛骨固定技術,均有較高的脛骨后移松弛概率[39]。有研究表明,在行PCL-R后脛骨端經脛骨隧道技術和鑲嵌技術的患者中,分別有46%和57%存在主觀膝關節不穩定[40]。全關節鏡下經脛骨隧道技術手術要求較低,手術時間更短,并發癥發生風險更小,并可保留韌帶殘端[41]。然而,脛骨端鑲嵌技術在治療慢性PCL損傷和PCL-R翻修手術方面具有優勢[42]。今后應研究每種技術的適應證,進而有助于臨床手術決策。
2.3 單束重建和雙束重建 生物力學研究表明,只有解剖性雙束PCL-R能實現膝關節全活動范圍恢復脛骨向后松弛,而單束PCL-R仍會存在脛骨向后松弛[11,31]。因此,相關臨床研究建議使用雙束PCL-R,其臨床結果和功能優于單束PCL-R[43]。一項隨機對照試驗納入了22例同種異體單束PCL-R和24例同種異體雙束PCL-R患者,結果表明,在至少2年的隨訪后,兩個術式的國際膝關節評分委員會評分、Lysholm評分、Tegner運動功能量表、膝關節松弛減少量(KT-1000)相比,雙束PCL-R均優于單束PCL-R[44]。另一項隨機對照試驗證實了類似的結果,與25例單束PCL-R相比,28例雙束PCL-R患者的X線站立位片上測量的脛骨平臺后移明顯減少[45]。在至少10年的長期隨訪中,28例單束PCL-R和36例雙束PCL-R之間的臨床和放射學結果、失敗率、存活率之間無顯著差異[46]。
近年來,單束和雙束經脛骨隧道的PCL-R中保留韌帶殘端受到越來越多的關注。保留殘余PCL纖維被認為能夠穩定移植物,并可減輕脛骨隧道近端出口“殺傷角”效應來保護移植物[2]。有研究納入了52例單束PCL-R并進行經脛骨隧道技術保留韌帶殘端的患者,結果顯示,患者的臨床結果、活動范圍及功能表現均得到改善,X線站立位片中脛骨后移距離降低,急性PCL-R患者通過術后MRI可見殘端保留,近79%的患者移植物信號正常[2]。
無論是損傷后還是術后,初始制動和隨后的支具穩定,以及運動治療對于促進PCL愈合均十分重要[47]。脛骨后支持支具通過脛骨近端施加向前方的力,可促進撕裂的PCL纖維殘端之間接觸,在使用脛骨后支撐支具的非手術治療后,脛骨平臺后移距離降低[7]。
康復治療初期建議部分負重,俯臥位行膝關節活動度訓練,以減少腘繩肌腱收縮并抵消重力引起的脛骨后移,幾周后加強股四頭肌訓練,逐漸過渡到全面負重[48]。6個月時,患者開始進行慢跑和體育運動。在恢復旋轉運動之前,需要達到全關節活動度、恢復股四頭肌力量及后抽屜測試有硬性終點。據報道,高水平運動員在16周后恢復速度更快[49]。在進行PCL-R后,建議佩戴脛骨后支撐支具行3~6周的負重,隨后進行支撐下功能鍛煉6個月,以促進殘端愈合和防止脛骨向后移位。
目前,對于PCL損傷后的各種重建方式仍無統一標準,存在爭議。各種術式均有各自的優缺點及適應證,在臨床效果方面,也未表現出哪一種技術優勢明顯。今后仍需大量的高質量研究去探索各種重建技術的適應證。隨著科學技術發展,尤其是生物材料和人體工程學等方面的進步,PCL的治療在將來會達到一個全新的高度。