關節鏡下前交叉韌帶重建手術研究現狀

范冰洋 何海溶 袁凌偉 吳錦秋

1.甘肅中醫藥大學中醫臨床學院，甘肅蘭州 730000；2.甘肅省中醫院運動醫學科，甘肅蘭州 730000

前交叉韌帶（anterior cruciate ligament，ACL），又稱前十字韌帶，暴力、運動損傷均可導致ACL 損傷、斷裂[1]。資料表明[2]，每年ACL 損傷約占膝關節損傷的64%。在我國，ACL 損傷也隨著運動損傷及交通事故的增多而逐步升高。由于其血供差，難以自愈，延誤治療會影響膝關節穩定，導致半月板、關節內軟骨損傷及關節退變提前等[3]。關節鏡下ACL 重建是治療首選[4]，但臨床上手術時機、手術方式、術中移植物及固定方式等方面的選擇仍是討論熱點。本文就目前關節鏡下ACL 重建手術研究現狀作一綜述，以供臨床參考。

1 ACL 的解剖、生物力學及損傷機制

ACL 起自股骨外髁內側面后部，向前下方斜行，止于脛骨髁間隆起前部的前外側凹陷處，長度為31～35 mm，橫截面積為31.3 mm2，最大載荷為（2 160±157）N，強度為（242±28）N/mm[5]。正常ACL 以集合纖維束的形式呈扇狀展開，兩端分別附著在股骨、脛骨上，并根據脛骨附著位置的不同，分為前內側束及后外側束，前內側束在整個膝關節活動范圍內的作用力相對恒定，屈曲位緊張、伸直位松弛以維持膝關節屈曲位的前后向穩定，限制脛骨的過度前移；后外側束在伸直時最緊，屈曲時松弛以維持膝關節在屈曲位的旋轉穩定性，限制在伸直時膝關節過伸。這種力差作用使得ACL 可以在不同位置對膝關節進行動態控制。Otsubo 等[6]認為，除了前內側束及后外側束之外，還有中間束，其在屈膝30°位時張力最高，并協助維持膝關節屈曲位的前后向穩定。等[7]認為，去除ACL 的表面纖維膜，ACL 從股骨止點至中間基質呈扁平的帶狀結構，前內側束和后外側束之間無明顯的分界，但目前缺乏進一步的研究證實。ACL 損傷可分為接觸性和非接觸性損傷，前者與膝外翻傷有關，后者約占70%，多見于減速性向外側成角的外翻和外旋間接應力[8]，與解剖結構變異、神經肌肉缺陷、生物力學異常、運動環境和激素狀態等危險因素有關[9]。

2 ACL 重建手術適應證

ACL 重建手術適應證包括膝關節ACL 完全斷裂，膝關節功能受限；合并后交叉韌帶、內外側副韌帶損傷，膝關節明顯前外側或前內側旋轉不穩或出現內、外翻異常活動；帶骨止點撕脫骨折有明顯移位；伴半月板破裂，關節中等退變[10]。

3 ACL 重建手術時機

目前對已明確診斷為ACL 斷裂的患者，建議盡早手術，其術后并發癥、繼發軟骨損傷、移植物松弛及院內感染發生率較低[11-14]。Granan 等[15]對3 475 例患者進行回顧性分析發現，ACL 損傷后，重建手術每推遲1 個月，成人軟骨損傷概率增加近1%，伴半月板撕裂者，概率增加近2 倍。Diermeier 等[16]在此基礎上指出，繼發損傷風險在年輕（＜12 歲）和骨骼發育不成熟的患者中更加明顯。但ACL 損傷早期膝關節炎癥反應劇烈，關節內積血，早期手術后易增加關節纖維化和關節粘連的風險，失敗率及翻修率較高，因而早期手術尚存在爭議[17-18]。除此之外，各學者對早期手術的定義不同，有3 周[11,18]、4 周[12,14]、6 周[13]，加之ACL 實際損傷累及范圍不同，ACL 重建手術的最佳時機仍待進一步研究。

4 ACL 手術重建方式選擇

4.1 等長單束重建、解剖單束及雙束重建

傳統重建方式以等長單束重建為主，保持膝關節屈伸活動時ACL 兩止點之間的等長性及持續張力。骨道建立常選擇后外側束脛骨止點的稍后方構建脛骨骨道，屈膝90°位經脛骨骨道建立股骨骨道，曾一度成為手術的金標準。但隨著研究深入，等長定位點的具體位置存在爭議，并且等長重建ACL 不能提供足夠的旋轉穩定性，術后易致移植物松弛、斷裂及關節退變提前等[3]。這可能與骨道位置有關，研究發現[19]，經脛骨骨道建立股骨骨道時，重建的ACL 往往過于垂直，無法避免髁間凹撞擊，不能有效維持膝關節的旋轉穩定性。Forsythe 等[20]利用動態三維模型對膝關節的屈伸活動分析后證實，在ACL 股骨附著處不存在絕對的等長點。部分學者提出[21-22]，單束重建中經前內側入口與輔助前內側入口創建股骨隧道效果更佳，更接近解剖位點，術后并發癥和翻修率低，膝關節穩定性恢復更佳。

與等長重建比較，解剖重建更符合ACL 的解剖結構，能夠恢復ACL 兩側止點的天然足跡、原有的尺寸及膠原走形，保證膝關節前后向穩定的同時，兼顧旋轉穩定[16]。其脛骨骨道常通過ACL 殘端中心制備，根據股骨端前內側束足印區定位，醫師在嵴后方制備股骨隧道。但單束重建只恢復了正常ACL 前內側束大部分功能，僅在屈膝時限制脛骨前移，不能減少膝關節的旋轉不穩和伸膝狀態下的部分松弛。因此，雙束重建ACL 逐漸成為熱點。通過前內側束和后外側束交替緊張，共同分擔負荷，避免應力集中導致移植物斷裂，而且腱骨接觸廣泛，利于移植物重新塑形。但術中需分別建立前內側束和后外側束的脛骨、股骨骨道，導致雙束重建手術難度大，肌腱長度要求高，骨道定位難及骨損失多，使得其與單束重建在膝關節功能和臨床穩定性恢復方面差異無統計學意義（P ＞0.05），術后疼痛評分更高，易造成后外側損傷及髕股內側軟骨損傷[23-24]，故雙束重建應滿足以下條件[25]：①脛骨止點前后徑＞14 mm；②髁間窩的寬度＞14 mm；③無合并韌帶損傷；④無晚期關節炎改變（Kellgren Lawrence分級＜3 級）；⑤無合并嚴重骨挫傷等。目前臨床上仍以解剖單束重建為主，具體重建方式要由患者的年齡、損傷模式、活動量及對術后運動的要求來決定，切忌盲目“一刀切”。

4.2 保殘重建與非保殘重建

傳統手術中為方便鏡下操作、減少術后病變，常徹底清除韌帶殘端。但隨著運動醫學發展及手術器械的完善，保留殘端的優勢逐漸被發現，一者，殘端血運豐富，保留有眾多本體感受器，可加速腱骨愈合，利于本體感覺及關節穩定性的恢復[26]；二者，殘端利于術中骨道定位，避免炎癥介質溶解導致的骨隧道擴大，降低手術失敗率及1 年內手術翻修率[27]。但保殘端會引起膝關節腔內容積增加，引起髁間凹撞擊，術后伸膝受限，并且其保留長度及如何固定尚存在爭議，需大量臨床研究證明。

5 ACL 手術移植物

5.1 移植物類型

根據供體來源移植物可分為自體、同種異體及人工合成三類。自體移植物最常用于ACL 重建，取材包括骨-髕腱-骨、腘繩肌、股四頭肌及腓骨長肌等。腘繩肌移植物是目前最常用的移植物，其4 股半腱肌與股薄肌編織的移植物更接近ACL 的解剖結構，當直徑＞8 mm 時，失敗率會明顯降低[28]。骨-髕腱-骨雖能實現骨性愈合，固定可靠，但術后易引起供區疼痛、髕腱斷裂、髕骨骨折、股四頭肌腱斷裂及影響伸膝機制等，臨床使用逐漸變少[29]。股四頭肌和腓骨長肌一般僅在腘繩肌長度不夠、多發韌帶損傷或二次重建時使用[30-31]。同種異體移植物供體常來自捐獻者或尸體，除了上述供區選擇，還會取跟腱、脛前肌、腓肌及異體ACL 等，避免了供區損傷，但存在疾病傳播、免疫排斥等風險，常作為自體移植物的替代方案[32]。人工合成移植物最常使用的是Lars 韌帶，沒有供區發病及傳播疾病風險，但使用壽命有限、生物相容性差，未能實現真正的腱骨愈合，故不建議將其用于初次重建的患者[33]。臨床醫師在選擇移植物時，應告知患者不同移植物的風險及益處，根據患者病情、年齡、運動情況及經濟狀況等多種因素來綜合決定。

5.2 移植物固定方式

術中移植物的固定直接關系到重建手術的成敗，更是術后腱骨愈合及早期康復的關鍵。目前，臨床上常用的固定方式主要有皮質懸吊固定和界面螺釘固定、橫穿針固定。前者屬于間接固定，操作方式簡單，初始強度最高，但術后可因“蹦極效應”及“雨刷效應”導致骨隧道入口磨損、擴大，不利于腱骨愈合[34]。界面螺釘固定、橫穿針固定屬于直接固定，其中界面螺釘固定又分為金屬螺釘及可吸收材料螺釘，金屬螺釘術后易脫落，易導致隧道擴大，翻修難度大；可吸收材料螺釘組織相容性好，并發癥少，影像學檢查沒有金屬偽影，利于術后康復評估，臨床使用率高[35]。橫穿針固定是通過橫穿肌腱將肌腱固定在更接近ACL 生理止點的地方，與骨隧道有更充分的接觸，減少術后微動，利于早期愈合，且操作簡易，手術時間短[36]。但橫穿針植入角度不佳易損傷血管神經，對臨床醫師技術要求較高，且肌腱移植物直徑≥7 mm，隧道內長度≥2.5 cm，否則固定失敗率會增加。除了上述方式之外，還有門釘固定、骨栓固定等方式，但臨床使用少。目前臨床中各種固定方式均有使用，但最佳固定方式尚無明確定論。

5.3 移植物韌帶化進程

移植物在關節內會從肌腱樣移植物逐漸向韌帶樣移植物轉化，也被稱為“韌帶化”。移植物在關節內的愈合過程將經歷3 個特征性階段[37]：首先是早期愈合階段，一般發生在術后4 周內，移植物組織沒有可檢測到的血運重建、中心移植物壞死和細胞減少；其次是增殖階段，發生在術后4～12 周，是最密集的重塑和血運重建時間；最后是韌帶化階段，從術后12 周開始，移植物向完整ACL 的性質進行特征性重塑，整個過程十分漫長，術后4 年方可基本完成，但其超微結構特點與正常ACL 仍存在明顯差異[38]。不同移植物植入人體后重塑及成熟時間和過程也有差異。自體ACL 重建術后8 周，移植物表面已出現大量血管，12～24 周之間再血管化進展迅速，24 周后速度減緩[39]。同種異體移植物與自體移植物的生物愈合途徑類似，但速度往往要推遲半年以上[40]。目前臨床上常常采用術中保留腘繩肌腱止點，聯合骨髓間充質干細胞、富血小板血漿及生長因子治療等促進移植物成熟。

6 小結

ACL 重建手術旨在恢復ACL 的生理解剖位置及生物力學，恢復膝關節穩定性及功能，但能否真正達到治療目的，目前仍缺乏高質量的證據。遺憾的是，ACL 重建后只有65%的患者可恢復到傷前運動水平，只有55%的患者恢復到競技水平。因此，怎樣能最大程度的恢復膝關節的功能，讓患者重返運動，仍是目前亟須解決的問題。盡管目前國內外學者對ACL 解剖結構、重建手術時機、手術方式及移植物等選擇上未達成共識，但隨著運動醫學發展、手術方式的改進和對ACL 解剖學組織學認識的深入，關節鏡技術將造福更多的患者。