引用本文: 余洋, 李彦林, 王国梁, 贾笛, 高寰宇, 王坤, 肖渝. 不同定位方法单双束解剖重建前交叉韧带的疗效比较研究. 中国修复重建外科杂志, 2015, 29(10): 1208-1213. doi: 10.7507/1002-1892.20150263 复制
前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL) 损伤是一种常见的运动损伤,损伤后会导致膝关节不稳,常伴有半月板及关节软骨损伤,晚期会导致创伤性关节炎,加速关节退变,影响患者生活质量。关节镜下 ACL 重建是恢复膝关节功能的最佳选择,ACL解剖重建术是目前研究热点之一[1-2]。解剖重建按定位方法分类可分为传统定位和个体化解剖定位,同时两种定位方法均可采用单束重建和双束重建。临床二次关节镜检查中我们发现,传统定位重建ACL后存在滑膜再覆盖不良及撞击率较高的问题。为探讨不同定位方法单双束重建疗效,我们对2010年5 月-2013年4月收治的120 例 ACL 损伤患者进行比较研究。因二次关节镜检查有创不易普及,本研究采用基于MRI二维图像的三维模型评估重建效果。报告如下。
1 临床资料
1.1 患者选择标准
纳入标准:① 有明确外伤史;② MRI 及临床检查确诊为ACL损伤;③ 关节镜检查证实ACL完全断裂。排除标准:① 膝关节肿瘤、感染等病变;② 合并半月板损伤、多发韧带损伤或骨折;③ 双膝ACL损伤患者;④ 合并Outerbridge Ⅲ、Ⅳ度关节软骨损伤者;⑤ 年龄>60岁。
2010年5月-2013年4月,共120例ACL损伤患者符合选择标准纳入研究。根据手术方法不同,将患者分为4组,每组30例。A组:按传统定位进行双束重建[3-5];B组:在ACL残留足迹上进行个体化解剖定位双束重建[6-8];C组:按传统定位进行单束重建;D组:在ACL残留足迹上进行个体化解剖定位单束重建。其中B、D组为原ACL足迹清晰患者。本研究通过昆明医科大学第一附属医院伦理委员会批准,患者均签署知情同意书。
1.2 一般资料
A组:男15例,女15例。年龄16~53岁,平均25.5岁。致伤原因:交通事故伤10例,运动损伤20例。左膝17例,右膝13例。病程1~13周,平均2.87周。
B组:男16例,女14例。年龄19~37岁,平均24.8岁。致伤原因:交通事故伤13例,运动损伤17例。左膝15例,右膝15例。病程1~12周,平均2.62周。
C组:男17例,女13例。年龄17~40岁,平均25.6岁。致伤原因:交通事故伤11例,运动损伤19例。左膝16例,右膝14例。病程1~15周,平均3.02周。
D组:男15例,女15例。年龄20~44岁,平均25.6岁。致伤原因:交通事故伤9例,运动损伤21例。左膝15例,右膝15例。病程1~13周,平均2.79周。
4组患者主要临床症状均为患膝疼痛、活动受限、乏力。各组患者性别、年龄、病程、侧别、致伤原因及术前Lysholm评分、国际膝关节文献委员会(IKDC)分级、Lachman试验、前抽屉试验、轴移试验比较,差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。见表 1~5。
1.3 手术方法
4组手术均由同一组医师完成。持续硬膜外麻醉下,首先行膝关节稳定性检查,包括Lachman试验、前抽屉试验、轴移试验;患者取仰卧位,常规采用前外侧和前内侧入路检查膝关节,行关节腔滑膜清理。4组均采用前内侧低位辅助切口重建技术,以自体腘绳肌腱作为移植物;自胫骨结节内侧鹅足处作 3~4 cm 长纵切口,常规切取半腱肌和股薄肌肌腱。半腱肌肌腱长20~26 cm,平均 22 cm;股薄肌肌腱长 20~27 cm,平均 23 cm。将半腱肌和股薄肌肌腱编织成 4 股长 10~13 cm 的肌腱移植物,备用。
A组:屈膝90°,前外侧入路进镜监视,清理髁间窝并暴露股骨髁间窝外侧后壁,经前内辅助入路插入空心钻(Smith&Nephew公司,美国),定位于髁间窝外侧壁距离下方软骨缘5 mm处,并与前方和后方软骨缘等距,制作后外束股骨隧道;再经前内辅助入路插入空心钻定位于髁间窝外侧壁距离下方软骨缘9 mm处,并于前后软骨缘水平连线后1/3的位置,制作前内束股骨隧道。前内侧入路插入ACL 定位弓(Smith&Nephew 公司,美国),以外侧半月板后角前 5 mm处作为后外束胫骨隧道的中心。在后外束胫骨隧道中心前 1 mm、内侧 4 mm处作为前内束胫骨隧道中心,制作前内束胫骨隧道[3-5]。将Endobutton缝线钢板(Smith&Nephew 公司,美国)侧孔的牵引线和翻转线经胫骨隧道外拉入关节腔再经股骨隧道拉出,牵拉移植腱下端,伸屈膝关节20次,前内束在屈膝45°位固定,后外束在伸膝0°位固定,持续拉紧移植腱下端,自胫骨隧道外口平行于隧道插入导针,沿导针向胫骨隧道拧入羟基磷灰石界面螺钉(Smith&Nephew 公司,美国),并使用中空螺钉(Zim mer公司,美国)加强固定。置入关节镜检查重建韧带位置良好后,关闭切口。
B组:术中辨别并保留ACL胫骨、股骨残端,在前内束、后外束残端中心(即残端纤维束分布最致密处)分别定位ACL前内束和后外束[6-8]。将Endo but ton缝线钢板侧孔的牵引线和翻转线经胫骨隧道外拉入关节腔再经股骨隧道拉出,牵拉移植腱下端,伸屈膝关节20次,前内束在屈膝45°位固定,后外束在伸膝0°位固定,持续拉紧移植腱下端,自胫骨隧道外口平行于隧道插入导针,沿导针向胫骨隧道拧入羟基磷灰石界面螺钉,并使用中空螺钉加强固定。置入关节镜检查重建韧带位置良好后,关闭切口。
C组:股骨隧道定位时其中心定位在前后软骨缘水平连线中后1/3的位置,并使股骨隧道边缘距离下软骨缘2 mm;胫骨隧道定位时取髁间棘距后交叉韧带止点前7 mm处作为骨隧道中心[3-5]。将Endo but ton缝线钢板侧孔的牵引线和翻转线经胫骨隧道外拉入关节腔再经股骨隧道拉出,牵拉移植腱下端,伸屈膝关节20次,胫骨端于屈膝30°位、使用羟基磷灰石界面螺钉和中空螺钉固定。置入关节镜检查重建韧带位置良好后,关闭切口。
D组:术中辨别并保留ACL胫骨、股骨残端,在残端前内束、后外束之间的中心定位单束骨隧道[6-8]。将Endobutton缝线钢板侧孔的牵引线和翻转线经胫骨隧道外拉入关节腔再经股骨隧道拉出,牵拉移植腱下端,伸屈膝关节20次,胫骨端于屈膝30°位、使用羟基磷灰石界面螺钉和中空螺钉固定。置入关节镜检查重建韧带位置良好后,关闭切口。
1.4 术后处理
4组患者术后处理方法一致。术毕患肢固定于伸膝0°位。术后1 d开始踝关节屈伸、直腿抬高等训练,4 周内避免负重;4 周后在支具保护下开始部分负重,8~12 周时可逐渐完全负重,支具佩戴 8~12 周。术后2周时膝关节屈曲至 45°,4 周达 90°,8 周达 120°,12 周时屈膝完全正常。6 个月内避免患侧膝关节剧烈剪切、旋转运动。
1.5 观测指标
1.5.1 影像学评价
基于MRI二维图像重建三维模型分析:术后即刻行膝关节伸直位MRI检查,采用Mimics 17.0软件(Materialise公司,比利时)重建膝关节伸直位三维模型,采用软件自带工具测量三维模型中ACL与髁间窝顶点和侧壁的距离,如任何方向距离为0,提示ACL 移植物与股骨髁间窝存在撞击,反之则不存在撞击。见图 1。

1.5.2 临床疗效评价
记录手术前后Lachman试验、前抽屉试验、轴移试验以及Lysholm评分、 IKDC分级。
1.6 统计学方法
采用SPSLS.0统计软件进行分析。计量资料以均数±标准差表示,组内比较采用配对t检验;组间比较采用单因素方差分析,两两比较采用独立样本t检验;计数资料比较采用 χ2检验,分级资料采用秩和检验,两分类资料采用Fisher确切概率法;检验水准α=0.05。
2 结果
三维模型分析显示:A组11例(36.7%)出现撞击,B组1例(3.3%),C组9例(30.0%),D组无撞击发生。见图 2。其中,A、C组撞击发生率显著高于B、D组,比较差异有统计学意义(P<0.05);A、C组间及B、D组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。
4组患者术后切口均Ⅰ期愈合,无早期相关并发症发生。患者均获随访,随访时间 24~30 个月,平均 26 个月。术后24个月4组Lysholm评分、Lachman试验、前抽屉试验及轴移试验比较,差异均无统计学意义(P>0.05);组内术后均显著优于术前,差异有统计学意义(P<0.05)。术后24个月各组IKDC分级均优于术前,比较差异有统计学意义(P<0.05);组间比较:B、D组显著优于A、C组,比较差异有统计学意义(P<0.05);A、C组间及B、D组间比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。见表 1~5。





3 讨论
3.1 传统定位与个体化解剖定位比较
关于传统定位和个体化解剖定位,学者们进行了大量研究。部分学者认为传统定位ACL重建术能获得良好临床效果[3-5]。但近年解剖研究发现,ACL足迹个体化差异明显,其股骨、胫骨足迹均存在一定变异[6-8]。根据传统定位方法,术中骨隧道定位点会偏离原ACL残端足迹中心,甚至定位在ACL残端以外区域,按照该定位制备骨隧道后不能恢复原ACL足迹,导致重建韧带撞击磨损甚至再断裂。本研究B、D组根据ACL残端中心进行个体化解剖定位获得满意的临床疗效,术后MRI三维模型分析表明两组撞击发生率较A、C组显著下降,提示个体化解剖定位重建ACL疗效优于传统定位。
3.2 单束重建与双束重建比较
研究表明,ACL单、双束重建疗效无显著差异,均能恢复膝关节前向及旋转稳定性,且患者主观评分也无显著差异[9-10]。Streich等[10]进行了前瞻性比较研究,将50例ACL损伤的男性患者随机分为单束重建组及双束重建组,行关节镜下自体腘绳肌腱移植ACL重建术,术后随访显示两组IKDC评分和Lysholm评分均无显著差异,获得了相似的满意疗效。本研究结果与以上研究一致,A、C组间及B、D组间术后IKDC分级、Lysholm评分、轴移试验、Lachman试验、前抽屉试验、MRI三维模型分析结果均无显著差异,进一步表明单、双束重建疗效相似。
3.3 MRI三维模型分析
基于MRI二维图像的数字化三维模型研究是近年关注的热点,目前该技术已广泛应用于运动医学和关节镜手术领域,包括术前评估、手术方案制订和术后评估,以及基于三维模型的有限元生物力学分析[11-13]。我们前期研究表明,MRI三维模型能准确反映骨、韧带、软骨等结构,分析ACL重建术后移植物是否存在撞击和磨损;与术后二次关节镜检查相比,该方法具有无创、简便、快捷、经济效益高、患者容易接受等优点[14-17]。本研究A、C组按传统定位单、双束重建患者术后获得较好临床疗效,但MRI三维模型分析显示分别有36.7%及30.0%的患者出现移植物撞击;而B、D组经个体化解剖定位重建患者中仅B组有3.3%患者存在撞击现象,且术后24个月IKDC分级比较,B、D组显著优于A、C组,表明按原ACL残留足迹进行个体化解剖定位重建可获得更好的术后MRI数字化三维模型分析结果和IKDC评级。
综上述,个体化解剖重建术是治疗ACL损伤的有效治疗方案;单、双束重建后临床疗效及移植物撞击发生率无显著差异。但本研究也存在一定不足:① 样本量较少,随访时间较短;② B、D组仅纳入原ACL足迹清晰患者,存在选择偏倚;③ 单、双束重建术对比缺乏基于MRI三维模型的生物力学观测指标。因此,本研究结论有待扩大样本量进一步研究明确。
前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL) 损伤是一种常见的运动损伤,损伤后会导致膝关节不稳,常伴有半月板及关节软骨损伤,晚期会导致创伤性关节炎,加速关节退变,影响患者生活质量。关节镜下 ACL 重建是恢复膝关节功能的最佳选择,ACL解剖重建术是目前研究热点之一[1-2]。解剖重建按定位方法分类可分为传统定位和个体化解剖定位,同时两种定位方法均可采用单束重建和双束重建。临床二次关节镜检查中我们发现,传统定位重建ACL后存在滑膜再覆盖不良及撞击率较高的问题。为探讨不同定位方法单双束重建疗效,我们对2010年5 月-2013年4月收治的120 例 ACL 损伤患者进行比较研究。因二次关节镜检查有创不易普及,本研究采用基于MRI二维图像的三维模型评估重建效果。报告如下。
1 临床资料
1.1 患者选择标准
纳入标准:① 有明确外伤史;② MRI 及临床检查确诊为ACL损伤;③ 关节镜检查证实ACL完全断裂。排除标准:① 膝关节肿瘤、感染等病变;② 合并半月板损伤、多发韧带损伤或骨折;③ 双膝ACL损伤患者;④ 合并Outerbridge Ⅲ、Ⅳ度关节软骨损伤者;⑤ 年龄>60岁。
2010年5月-2013年4月,共120例ACL损伤患者符合选择标准纳入研究。根据手术方法不同,将患者分为4组,每组30例。A组:按传统定位进行双束重建[3-5];B组:在ACL残留足迹上进行个体化解剖定位双束重建[6-8];C组:按传统定位进行单束重建;D组:在ACL残留足迹上进行个体化解剖定位单束重建。其中B、D组为原ACL足迹清晰患者。本研究通过昆明医科大学第一附属医院伦理委员会批准,患者均签署知情同意书。
1.2 一般资料
A组:男15例,女15例。年龄16~53岁,平均25.5岁。致伤原因:交通事故伤10例,运动损伤20例。左膝17例,右膝13例。病程1~13周,平均2.87周。
B组:男16例,女14例。年龄19~37岁,平均24.8岁。致伤原因:交通事故伤13例,运动损伤17例。左膝15例,右膝15例。病程1~12周,平均2.62周。
C组:男17例,女13例。年龄17~40岁,平均25.6岁。致伤原因:交通事故伤11例,运动损伤19例。左膝16例,右膝14例。病程1~15周,平均3.02周。
D组:男15例,女15例。年龄20~44岁,平均25.6岁。致伤原因:交通事故伤9例,运动损伤21例。左膝15例,右膝15例。病程1~13周,平均2.79周。
4组患者主要临床症状均为患膝疼痛、活动受限、乏力。各组患者性别、年龄、病程、侧别、致伤原因及术前Lysholm评分、国际膝关节文献委员会(IKDC)分级、Lachman试验、前抽屉试验、轴移试验比较,差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。见表 1~5。
1.3 手术方法
4组手术均由同一组医师完成。持续硬膜外麻醉下,首先行膝关节稳定性检查,包括Lachman试验、前抽屉试验、轴移试验;患者取仰卧位,常规采用前外侧和前内侧入路检查膝关节,行关节腔滑膜清理。4组均采用前内侧低位辅助切口重建技术,以自体腘绳肌腱作为移植物;自胫骨结节内侧鹅足处作 3~4 cm 长纵切口,常规切取半腱肌和股薄肌肌腱。半腱肌肌腱长20~26 cm,平均 22 cm;股薄肌肌腱长 20~27 cm,平均 23 cm。将半腱肌和股薄肌肌腱编织成 4 股长 10~13 cm 的肌腱移植物,备用。
A组:屈膝90°,前外侧入路进镜监视,清理髁间窝并暴露股骨髁间窝外侧后壁,经前内辅助入路插入空心钻(Smith&Nephew公司,美国),定位于髁间窝外侧壁距离下方软骨缘5 mm处,并与前方和后方软骨缘等距,制作后外束股骨隧道;再经前内辅助入路插入空心钻定位于髁间窝外侧壁距离下方软骨缘9 mm处,并于前后软骨缘水平连线后1/3的位置,制作前内束股骨隧道。前内侧入路插入ACL 定位弓(Smith&Nephew 公司,美国),以外侧半月板后角前 5 mm处作为后外束胫骨隧道的中心。在后外束胫骨隧道中心前 1 mm、内侧 4 mm处作为前内束胫骨隧道中心,制作前内束胫骨隧道[3-5]。将Endobutton缝线钢板(Smith&Nephew 公司,美国)侧孔的牵引线和翻转线经胫骨隧道外拉入关节腔再经股骨隧道拉出,牵拉移植腱下端,伸屈膝关节20次,前内束在屈膝45°位固定,后外束在伸膝0°位固定,持续拉紧移植腱下端,自胫骨隧道外口平行于隧道插入导针,沿导针向胫骨隧道拧入羟基磷灰石界面螺钉(Smith&Nephew 公司,美国),并使用中空螺钉(Zim mer公司,美国)加强固定。置入关节镜检查重建韧带位置良好后,关闭切口。
B组:术中辨别并保留ACL胫骨、股骨残端,在前内束、后外束残端中心(即残端纤维束分布最致密处)分别定位ACL前内束和后外束[6-8]。将Endo but ton缝线钢板侧孔的牵引线和翻转线经胫骨隧道外拉入关节腔再经股骨隧道拉出,牵拉移植腱下端,伸屈膝关节20次,前内束在屈膝45°位固定,后外束在伸膝0°位固定,持续拉紧移植腱下端,自胫骨隧道外口平行于隧道插入导针,沿导针向胫骨隧道拧入羟基磷灰石界面螺钉,并使用中空螺钉加强固定。置入关节镜检查重建韧带位置良好后,关闭切口。
C组:股骨隧道定位时其中心定位在前后软骨缘水平连线中后1/3的位置,并使股骨隧道边缘距离下软骨缘2 mm;胫骨隧道定位时取髁间棘距后交叉韧带止点前7 mm处作为骨隧道中心[3-5]。将Endo but ton缝线钢板侧孔的牵引线和翻转线经胫骨隧道外拉入关节腔再经股骨隧道拉出,牵拉移植腱下端,伸屈膝关节20次,胫骨端于屈膝30°位、使用羟基磷灰石界面螺钉和中空螺钉固定。置入关节镜检查重建韧带位置良好后,关闭切口。
D组:术中辨别并保留ACL胫骨、股骨残端,在残端前内束、后外束之间的中心定位单束骨隧道[6-8]。将Endobutton缝线钢板侧孔的牵引线和翻转线经胫骨隧道外拉入关节腔再经股骨隧道拉出,牵拉移植腱下端,伸屈膝关节20次,胫骨端于屈膝30°位、使用羟基磷灰石界面螺钉和中空螺钉固定。置入关节镜检查重建韧带位置良好后,关闭切口。
1.4 术后处理
4组患者术后处理方法一致。术毕患肢固定于伸膝0°位。术后1 d开始踝关节屈伸、直腿抬高等训练,4 周内避免负重;4 周后在支具保护下开始部分负重,8~12 周时可逐渐完全负重,支具佩戴 8~12 周。术后2周时膝关节屈曲至 45°,4 周达 90°,8 周达 120°,12 周时屈膝完全正常。6 个月内避免患侧膝关节剧烈剪切、旋转运动。
1.5 观测指标
1.5.1 影像学评价
基于MRI二维图像重建三维模型分析:术后即刻行膝关节伸直位MRI检查,采用Mimics 17.0软件(Materialise公司,比利时)重建膝关节伸直位三维模型,采用软件自带工具测量三维模型中ACL与髁间窝顶点和侧壁的距离,如任何方向距离为0,提示ACL 移植物与股骨髁间窝存在撞击,反之则不存在撞击。见图 1。

1.5.2 临床疗效评价
记录手术前后Lachman试验、前抽屉试验、轴移试验以及Lysholm评分、 IKDC分级。
1.6 统计学方法
采用SPSLS.0统计软件进行分析。计量资料以均数±标准差表示,组内比较采用配对t检验;组间比较采用单因素方差分析,两两比较采用独立样本t检验;计数资料比较采用 χ2检验,分级资料采用秩和检验,两分类资料采用Fisher确切概率法;检验水准α=0.05。
2 结果
三维模型分析显示:A组11例(36.7%)出现撞击,B组1例(3.3%),C组9例(30.0%),D组无撞击发生。见图 2。其中,A、C组撞击发生率显著高于B、D组,比较差异有统计学意义(P<0.05);A、C组间及B、D组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。
4组患者术后切口均Ⅰ期愈合,无早期相关并发症发生。患者均获随访,随访时间 24~30 个月,平均 26 个月。术后24个月4组Lysholm评分、Lachman试验、前抽屉试验及轴移试验比较,差异均无统计学意义(P>0.05);组内术后均显著优于术前,差异有统计学意义(P<0.05)。术后24个月各组IKDC分级均优于术前,比较差异有统计学意义(P<0.05);组间比较:B、D组显著优于A、C组,比较差异有统计学意义(P<0.05);A、C组间及B、D组间比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。见表 1~5。





3 讨论
3.1 传统定位与个体化解剖定位比较
关于传统定位和个体化解剖定位,学者们进行了大量研究。部分学者认为传统定位ACL重建术能获得良好临床效果[3-5]。但近年解剖研究发现,ACL足迹个体化差异明显,其股骨、胫骨足迹均存在一定变异[6-8]。根据传统定位方法,术中骨隧道定位点会偏离原ACL残端足迹中心,甚至定位在ACL残端以外区域,按照该定位制备骨隧道后不能恢复原ACL足迹,导致重建韧带撞击磨损甚至再断裂。本研究B、D组根据ACL残端中心进行个体化解剖定位获得满意的临床疗效,术后MRI三维模型分析表明两组撞击发生率较A、C组显著下降,提示个体化解剖定位重建ACL疗效优于传统定位。
3.2 单束重建与双束重建比较
研究表明,ACL单、双束重建疗效无显著差异,均能恢复膝关节前向及旋转稳定性,且患者主观评分也无显著差异[9-10]。Streich等[10]进行了前瞻性比较研究,将50例ACL损伤的男性患者随机分为单束重建组及双束重建组,行关节镜下自体腘绳肌腱移植ACL重建术,术后随访显示两组IKDC评分和Lysholm评分均无显著差异,获得了相似的满意疗效。本研究结果与以上研究一致,A、C组间及B、D组间术后IKDC分级、Lysholm评分、轴移试验、Lachman试验、前抽屉试验、MRI三维模型分析结果均无显著差异,进一步表明单、双束重建疗效相似。
3.3 MRI三维模型分析
基于MRI二维图像的数字化三维模型研究是近年关注的热点,目前该技术已广泛应用于运动医学和关节镜手术领域,包括术前评估、手术方案制订和术后评估,以及基于三维模型的有限元生物力学分析[11-13]。我们前期研究表明,MRI三维模型能准确反映骨、韧带、软骨等结构,分析ACL重建术后移植物是否存在撞击和磨损;与术后二次关节镜检查相比,该方法具有无创、简便、快捷、经济效益高、患者容易接受等优点[14-17]。本研究A、C组按传统定位单、双束重建患者术后获得较好临床疗效,但MRI三维模型分析显示分别有36.7%及30.0%的患者出现移植物撞击;而B、D组经个体化解剖定位重建患者中仅B组有3.3%患者存在撞击现象,且术后24个月IKDC分级比较,B、D组显著优于A、C组,表明按原ACL残留足迹进行个体化解剖定位重建可获得更好的术后MRI数字化三维模型分析结果和IKDC评级。
综上述,个体化解剖重建术是治疗ACL损伤的有效治疗方案;单、双束重建后临床疗效及移植物撞击发生率无显著差异。但本研究也存在一定不足:① 样本量较少,随访时间较短;② B、D组仅纳入原ACL足迹清晰患者,存在选择偏倚;③ 单、双束重建术对比缺乏基于MRI三维模型的生物力学观测指标。因此,本研究结论有待扩大样本量进一步研究明确。