前交叉韧带双束重建的研究进展

【关键词】  韧带 双束重建

　　前交叉韧带损伤是膝关节最常见运动损伤之一。美国每年约有200 000 例前交叉韧带损伤病例，其中约100 000 例需行前交叉韧带重建术［1］。我国尚无准确的流行病学统计数据。敖英芳等［2］报道，我国现役集训运动员前交叉韧带损伤的总发病率为0.47％。除运动损伤外，军事训练和意外也常造成前交叉韧带断裂。

　　前交叉韧带起于胫骨内侧髁间棘的前外侧，止于股骨外髁的内侧面，其纤维相互交织，没有明确的分束。Girgis等［3］根据前交叉韧带纤维在胫骨附着点的位置，将其分为前内侧束和后外侧束两束。前内侧束主要维持膝关节屈曲位的前直向稳定性，后外侧束主要维持膝关节的旋转稳定性和伸直位的前直向稳定性。前交叉韧带损伤是膝关节功能丧失的开始，直接造成关节不稳，继发软骨损伤，最终导致骨关节炎等，因此需要及时进行前交叉韧带重建。目前关节镜下前交叉韧带重建术已成为前交叉韧带损伤的主要方法。传统的前交叉韧带重建是单束重建，只重建前交叉韧带的前内侧束，能够很好地恢复膝关节的前直向稳定性，消除打软腿现象，缓解症状，恢复伤前的运动水平。但它没有恢复后外侧束的功能，不能减少膝关节的旋转不稳定性［4～7］。为此人们提出了前交叉韧带双束重建术。大多实验室研究均表明，双束重建比单束重建能更好地恢复膝关节的前直向稳定性和旋转稳定性，而临床结果却并不一致。因此，越来越多的人开始对前交叉韧带双束重建进行研究。

　　1  前交叉韧带各束的解剖与生物学功能

　　前交叉韧带的股骨附着点位于股骨外髁的内侧面，呈新月形，胫骨附着点位于内侧髁间棘的前外侧。前内侧束较粗大，长约37.7 mm，宽8.5 mm；后外侧束较细小，长20.7 mm，宽7.7 mm。两束横截面积从股骨端到胫骨端逐渐增大。在胫骨端，前内侧束位于前内侧，后外侧束位于后外侧且靠近外侧半月板的后角，并与之有纤维交织。膝关节伸直时，前内侧束的股骨附着点位于前上方，后外侧束位于后下方［8］。采用股骨髁间窝时钟定位法，当屈膝90°时，以髁间窝后顶为12∶00，则前内侧束和后外侧束的中心分别在左膝1∶40和3∶10的位置［9］。

　　前内侧束在膝关节屈曲位紧张，伸直位松弛；后外侧束在伸直位紧张，屈曲位松驰。前内侧束维持膝关节屈曲位的前直向稳定性，限制胫骨的过度前移；后外侧束通过维持膝关节在屈曲位的旋转稳定性来促成前内侧束的功能，在伸直位限制膝关节的过伸。Zantop等［10］报道，单独切断前内侧束增加屈膝60°和90°时的胫骨前向移动距离。单独切断后外侧束增加屈膝30°时的胫骨前向移动距离。在伸直位和屈膝30°位合并旋转负荷时，单独切断后外侧束，膝关节的不稳定比单独切断内侧束时更显著。前内侧和后外侧束对维持膝关节的前向稳定性和旋转稳定性有协同作用。Jordan等［11］研究指出，前内侧束在屈膝0°～30°时最长，后外侧束在伸直位最长，两束都随屈膝角度的增大而缩短。两束在0°～30°时基本是平行的，并随屈膝角度的增大而逐渐扭转，其纤维交替紧张，保持基本恒定的整体张力。在整个膝关节屈伸运动中，两束相互协同，互为补充。

　　2  双束重建的实验室研究

　　Mae等［12］在研究体内双束重建两束的受力状态后报道，前内侧束在伸直位受到的力小于后外侧束，膝30°时两束受力基本相等；屈膝90°时，前内侧束受力明显大于后外侧束。Miura等［13］指出，在134 N胫骨前向作用力下，双束重建后膝关节的动力学和原位受力情况与正常膝关节相似。

　　Yagi等［14］指出，双束重建不但比单束重建能更好地限制膝关节的前向转移，而且重建后韧带的受力情况也更接近正常，尤其是在合并旋转力的情况下。Guardamagna等［15］也报道，在50、90、130 N的胫骨前向力和2、3、4 Nm的内向扭矩作用下，双束重建均比单束重建更接近正常状态。某些情况下，双束重建对膝关节的前向稳定性比正常前交叉韧带更好。后外侧束在膝关节过伸时受力较大，屈膝到45°时受力减小，到90°时又有轻度增大，与正常后外侧束的受力趋势相似［15］。Petersen等［16］对双胫骨双股骨隧道和单胫骨双股骨隧道双束重建进行研究后指出，双胫骨隧道束重建后的生物力学效果更好，特别是在伸直时。屈膝0°和30°时，双胫骨隧道重建的胫骨前向移动比单胫骨隧道重建更接近正常。合并旋转力时，双胫骨隧道重建后的胫骨前向移动度比单胫骨隧道重建后的更小。在重建后韧带的受力方面，双胫骨隧道重建也比单胫骨隧道重建更接近正常。

　　Hoshino等［17］报道，双束重建中，在屈膝角度较小时，50N的总初始拉力足以恢复膝关节的正常动力学。在较大的屈膝角度下，前内侧束初始张力较大而后外侧束初始张力较小时，胫骨外旋度和胫骨后移度要大于后外侧束初始张力较大而前内侧束初始张力较小者。因此，推荐后外侧束采用中等大小，而前内侧束采用较小的初始张力。Jordan等［11］在进行实验室研究后，建议双束重建时，前内侧束和后外侧束骨道取在解剖位置，在屈膝角度较小时固定移植物，以防止术后膝关节活动范围缺失。

　　3  双束重建的手术方法

　　目前常见的手术方式有单胫骨单股骨隧道重建、单胫骨双股骨隧道重建和双胫骨双股骨隧道重建，所用移值物和固定物与传统单束重建相同。

　　Marcacci等［18］用股薄肌腱和半腱肌腱进行单胫骨单股骨隧道重建，这种方法不切断二者的胫骨附着点，可以保持其神经和血供。Hara等［19］用半腱肌腱做前内侧束，股薄肌腱做后外侧束，进行单胫骨双股骨隧道重建，用从内到外的技术，可以避免2个股骨隧道的“过顶”和股骨后髁皮质的破坏，而且只需要1个胫骨隧道就能进行双束重建，可以防止胫骨隧道扩大。Hara等［20］还曾用骨－髌腱－骨做前内侧束，定位在等长点，用半腱肌腱做后外侧束在过顶位进行单胫骨双股骨隧道重建。Sonnery等［21］用股四头肌腱－髌骨移植物行单胫骨双股骨隧道重建，将移植物纵向分为前后两束，髌骨骨块置于胫骨隧道内，两端均用可吸收螺钉固定。

　　双胫骨双股骨隧道应用最多。Ferretti等［22］用双股胫前肌腱和胫后肌腱用纽扣进行双胫骨双股骨隧道重建。首先屈膝90°经前内侧辅助入路建立后外侧束股骨隧道，隧道内口位于后外侧束股骨外髁内侧壁的附着点处，深度约25～30 mm。用直径4.5 mm纽扣穿透远端皮质，测量深度。然后先后建立后外侧束和前内侧束的胫骨隧道，胫骨定位器分别设定于55°和45°，置于胫骨平台后外侧束和前内侧束的胫骨端足迹处。最后用穿胫骨技术建立前内侧束的股骨隧道，入口位于前内侧束股骨附着点位置，隧道深度约35～40 mm。用直径4.5 mm纽扣穿透远端皮质测量深度。将后外侧束置入后外侧束隧道，屈膝10°固定胫骨端；前内侧束置入前内侧束隧道，屈膝60°固定胫骨端。股骨端用纽扣固定，胫骨端用可吸收螺钉与“U”形钉联合固定。Muneta等［23］用双股双束半腱肌腱进行双胫骨双股骨隧道重建，前内侧束股骨隧道位于左膝1∶30位置，髁间窝后壁的前方6 mm；后外侧束位于左膝3∶30位置，髁间穿后壁前方的6 mm。胫骨隧道前内侧束与胫骨平台呈65°，后外侧束在前内侧束后方的3～4 mm，与胫骨平台呈45°。股骨端用纽扣固定，屈膝30°胫骨端用锚钉缝线固定，两束初始张力均为40 N。Brucker等［24］用可吸收干涉螺钉分别固定两束移植物的股骨端，用可吸收delta螺钉和可吸收干涉螺钉分别固定前内侧束和后外侧束的胫骨端，以允许早期进行生物学整合，减少因关节外固定方式而造成的移植物—隧道运动和“雨刷”效应引起的隧道扩大和缝线脱出。Asagumo等［25］将前内侧束胫骨隧道与水平面呈43°～45°，与矢状面呈10°～15°；后外侧束的胫骨隧道与水平面呈40°～43°，与矢状面呈40°～50°。前内侧束胫骨端位于正常前交叉韧带附着点前方，后交叉韧带前缘前方13 mm处，股骨端在外侧髁后缘的前方5.5 mm，左膝1∶00～2∶00位置；后外侧束胫骨端位于前内侧束后外侧7 mm处，屈膝90°时，股骨端在前内侧束后外侧，左膝3∶00左右位置。股骨隧道长度通常为25～30 mm，直径6 mm或7 mm。两束初始张力均为30 N。

　　4  双束重建的临床结果

　　虽然实验室研究结果均表明双束重建优于单束重建，但临床结果却各不相同。

　　Colombet等［26］回顾了33位经四隧道双束前交叉韧带重建患者的术后结果，双束重建可以恢复膝关节的前向稳定性，认为双束重建至少具有与其他技术等同的效果。Muneta等［23］对68位四股半腱肌腱前交叉韧带重建的患者进行随机对照研究，得出双束重建组的前向稳定性和旋转稳定性优于单束重建组，而两组的活动范围、股四头肌周径、肌力、Lysholm评分和IKDC主观评分无统计学差异。Yagi等［27］对比了用?绳肌腱进行前内侧束单束重建、后外侧束单束重建和双束重建三种前交叉韧带重建方法的疗效，将60位患者随机分为三组，随访1年，KT1 000显示三组间无差异。用三维电磁传感器对轴移试验进行测量，结果显示，在复合力作用下，双束重建组恢复膝关节的稳定性要优于单束重建组。Jarvela等［28］用?绳肌腱和可吸收螺钉行前交叉韧带重建，随机对照研究后报道，双束重建组的旋转稳定性要优于单束重建组，但两组的膝关节前向稳定性、IKDC和Lysholm评分没有统计学意义。Adachi等［29］将108位前交叉韧带重建的患者行随机对照试验，随访32个月后得出，两组间在膝关节的前向稳定性和本体感觉方面无统计学差异，但双束重建组的髁间窝成形比单束重建组少。而Asagumo等［25］对123 例前交叉韧带重建的患者行回顾性调查后得出，双束重建组比单束重建组的膝关节活动度要好，但两组的Lysholm评分和膝关节稳定性，尤其是旋转稳定性无统计学差异。Ferretti等［30］对20位患者进行?绳肌腱前交叉韧带重建后发现，单束重建和双束重建都能恢复膝关节的前向稳定性和旋转稳定性，但两组间并无统计学差异。

　　Yasuda等［31］将72位用?绳肌腱进行前交叉韧带重建的患者平均分为三组，单束重建组、双股骨单胫骨隧道双束重建组和双股骨双胫骨隧道双束重建组。随访2年后结果显示，三组的膝关节活动度、肌力矩和IKDC评分方面无统计学差异。双束重建组的前向稳定性和旋转稳定性均优于单束重建组，而单胫骨隧道与双胫骨隧道重建组无统计学差异。Toritsuka等［32］进行单胫骨双股骨隧道双束重建的回顾性对照研究，261位患者行高位股骨隧道重建(两束分别位于1∶00或11∶00和2∶00～2∶30或9∶30～10∶00)，43位患者行低位股骨隧道重建(两束分别位于2∶00或10∶00和3∶00或9∶00)，随访至少2年显示，两组的客观结果相似，但主观评价低位组要优于高位组。

　　Otsubo等［33］对65位前交叉韧带双束重建术后5～19个月的患者行关节镜检，发现前内侧束均无断裂，而有11％的后外侧束在股骨隧道周围有完全或不完全断裂，前内侧束的滑膜覆盖水平优于后外侧束。在没有被全部包裹的病例中，滑膜覆盖缺损处都在股骨隧道周围，即使没有骨道扩大，移植物和股骨隧道间也存在空隙。

　　虽然传统的单束重建已有很好的临床疗效，被大家普遍认可，但实验室研究均显示双束重建更大的优越性，尽管临床结果并不一致。随着手术方法和手术技术的进一步改进，我们还需要对双束重建做更多的研究，以明确双束重建与单束重建相比究竟有无优势，以更好地指导前交叉韧带损伤的治疗。

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