前交叉韌帶重建術(shù)后脛骨隧道的臨床研究*

張 強(qiáng) 張春禮 徐 虎 王迎春 孫芳菲 李曉建

(第四軍醫(yī)大學(xué)西京骨科醫(yī)院運(yùn)動(dòng)損傷科，西安 710032)

正常前交叉韌帶(anterior cruciate ligament，ACL)脛骨端呈扇形擴(kuò)大，其直徑約為體部3．5倍;而ACL重建手術(shù)中移植物一般均為上下等寬，移植物直徑小于正常止點(diǎn)，使得實(shí)際脛骨端隧道僅占正常止點(diǎn)的一部分，導(dǎo)致脛骨端止點(diǎn)定位存在各種變化的可能。早期，醫(yī)生偏向于選擇偏前內(nèi)側(cè)定位，發(fā)現(xiàn)移植物在膝關(guān)節(jié)完全伸直時(shí)前方纖維撞擊髁間窩頂，使得關(guān)節(jié)伸直受限、移植物磨損、前向松弛度增加和膝前痛等;后來(lái)傾向在正常ACL脛骨止點(diǎn)中心或偏后的位置定位，但過(guò)于偏后的止點(diǎn)會(huì)使移植物伸直時(shí)張力增加和撞擊后交叉韌帶(posterior cruciate ligament，PCL)［1］。因此，ACL 移植重建脛骨止點(diǎn)位置正確與否是預(yù)防移植物髁間窩撞擊和后交叉韌帶撞擊的關(guān)鍵因素。近年來(lái)，雙束重建的報(bào)道越來(lái)越多［2］，其優(yōu)點(diǎn)在于可以更好地恢復(fù)正常的ACL解剖結(jié)構(gòu)，有助于恢復(fù)膝關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性［3］。本 研 究 旨 在 采 用 雙 源 CT(dual-source computed tomography，DSCT)三維重建方法，就ACL脛骨單、雙束骨道面積覆蓋率，以及單、雙束骨道中心點(diǎn)與自然印跡中心點(diǎn)相對(duì)位置的關(guān)系這兩項(xiàng)參數(shù)做一術(shù)后評(píng)估，指導(dǎo)改進(jìn)手術(shù)。

1 材料與方法

1．1 研究對(duì)象

本組34例為2010年5月～12月ACL重建手術(shù)患者。男19例，女15例。年齡18～50歲，平均28．5歲。14例雙束ACL重建及20例單束ACL重建患側(cè)膝關(guān)節(jié)。納入標(biāo)準(zhǔn):患者有明確膝關(guān)節(jié)外傷史，主觀感覺有膝關(guān)節(jié)松動(dòng)不穩(wěn)等癥狀。物理檢查抽屜試驗(yàn)陽(yáng)性，膝關(guān)節(jié)MRI檢查提示ACL斷裂。單、雙束手術(shù)方案的選擇:患者年齡偏小(18～40歲)，對(duì)術(shù)后患膝運(yùn)動(dòng)期望值較高，術(shù)中見無(wú)髁間窩狹窄者選擇雙束重建;其他選單束重建。

1．2 設(shè)備參數(shù)

西門子雙源CT，雙能掃描參數(shù):A球管和B球管的管電流分別為56 mAs和234 mAs，電壓分別為140 kV 和80 kV，準(zhǔn)直0．6 mm，螺距 0．7，有效層厚0．75 mm，旋轉(zhuǎn)時(shí)間0．5 s，掃描時(shí)間18 ～20 s。

1．3 脛骨骨道建立技術(shù)

1．3．1 單束重建 依據(jù)殘端中心、外側(cè)半月板游離緣延長(zhǎng)線、后交叉韌帶前方約7 mm三項(xiàng)指標(biāo)用汽化儀做標(biāo)記，膝關(guān)節(jié)過(guò)伸用髁間窩頂做前后、內(nèi)外微調(diào)，屈膝90°，前內(nèi)側(cè)入路置入脛骨導(dǎo)向器固定于50°，尖端置于標(biāo)記點(diǎn)后鉆入2．4 mm的導(dǎo)針，伸膝測(cè)試觀察導(dǎo)針位置合適后，用與移植物相同直徑的鉆頭鉆取脛骨隧道。

1．3．2 雙束重建 髁間窩頂定位法確定不發(fā)生撞擊的最前點(diǎn)為前內(nèi)束(anteromedial bundle，AMB)，殘端的后邊界內(nèi)、PCL與脛骨外側(cè)髁間嵴和AMB定位導(dǎo)針?biāo)鶚?gòu)成的三角形中央為后外束(posterolateral bundle，PLB)脛骨隧道，將脛骨定位器分別設(shè)置在45°、55°鉆取隧道，兩隧道內(nèi)口之間保持1～2 mm的骨橋。所有脛骨骨道重建均按以上步驟進(jìn)行。

1．4 脛骨平臺(tái)三維重建

術(shù)后3天雙膝關(guān)節(jié)行雙源CT掃描，原始數(shù)據(jù)傳至64排工作站(GE，Volume Share2-AW4．4版本軟件)，采用容積再現(xiàn)技術(shù)，三維重建膝關(guān)節(jié)脛骨平臺(tái)。調(diào)整脛骨平臺(tái)位置使其垂直于水平面(圖1a、圖2a)。所有模型均嚴(yán)格按照統(tǒng)一步驟重建，確保三維模型標(biāo)準(zhǔn)化。

1．5 ACL脛骨止點(diǎn)自然印跡的確定與測(cè)量方法與我們以前報(bào)道的方法相近［4］。

1．5．1 ACL脛骨止點(diǎn)印跡特點(diǎn) 附著區(qū)為一表面光滑、色白、質(zhì)密、凹陷、形態(tài)不規(guī)則、灰度一致但與周圍不同、有明顯邊界的區(qū)域(圖1a、圖2a)。

1．5．2 印跡的測(cè)量 膝關(guān)節(jié)模型使用 Photoshop 7.0簡(jiǎn)體中文正式版軟件圈畫出ACL印跡自然印跡及骨道，標(biāo)明各自中心點(diǎn)(圖1b、圖2b)。根據(jù)自然印跡及單、雙束骨道輪廓分別測(cè)量各自面積，計(jì)算單雙束骨道面積覆蓋率(圖1c、2c)。

1．5．3 統(tǒng)一測(cè)量方法 按照 Lorenz等［5］的方法，骨道及自然印跡中心點(diǎn)位置采用相對(duì)位置百分比方法，使所測(cè)得的數(shù)據(jù)具有可比性。統(tǒng)一規(guī)定脛骨平臺(tái)最外側(cè)及前側(cè)為0%，最內(nèi)側(cè)及后側(cè)為100%。比較骨道中心點(diǎn)與自然印跡中心點(diǎn)之間的位置關(guān)系:差值百分比%=骨道中心點(diǎn)% －自然印跡中心點(diǎn)%。差值為正說(shuō)明骨道中心點(diǎn)在自然印跡中心點(diǎn)后、內(nèi)側(cè);差值為負(fù)說(shuō)明骨道中心點(diǎn)在自然印跡中心點(diǎn)前、外側(cè)。規(guī)定雙束重建兩骨道中心點(diǎn)連線(圖2c的AP線)與脛骨平臺(tái)矢狀面交角在矢狀面內(nèi)側(cè)為正，外側(cè)為負(fù)。

1．5．4 測(cè)量結(jié)果與實(shí)物大小關(guān)系 本實(shí)驗(yàn)所采用的掃描眼均為16．0 cm，使膝關(guān)節(jié)三維模型較實(shí)物放大1．67倍，在 Photoshop 7．0簡(jiǎn)體中文正式版軟件上測(cè)得數(shù)據(jù)后除以1．67轉(zhuǎn)化為實(shí)物大小。

圖1a 單束術(shù)后骨道 圖1b 根據(jù)脛骨平臺(tái)ACL自然印跡和術(shù)后骨道印跡勾畫出自然印跡和骨道輪廓。O點(diǎn)為骨道中心點(diǎn)，P點(diǎn)為自然印跡中心點(diǎn) 圖1c AB為脛骨平臺(tái)矢狀面最大直徑，CD為冠狀面最大直徑，A、C兩點(diǎn)定義為0%，B、D兩點(diǎn)定義為100%。O點(diǎn)在AB、CD上的垂直點(diǎn)分別為G、E;P點(diǎn)在AB、CD上的垂直點(diǎn)分別為H、F 圖2a 雙束術(shù)后骨道 圖2b 根據(jù)脛骨平臺(tái)ACL自然印跡和術(shù)后骨道印跡勾畫出自然印跡和骨道輪廓 圖2c BL為脛骨平臺(tái)矢狀面最大直徑，DE為冠狀面最大直徑，B、D兩點(diǎn)定義為0%，E、L兩點(diǎn)定義為100%。A點(diǎn)為AMB骨道中心點(diǎn)，P點(diǎn)為PLB骨道中心點(diǎn)。O點(diǎn)為ACL脛骨平臺(tái)止點(diǎn)自然印跡中心點(diǎn)。A點(diǎn)在BL、DE上的垂直點(diǎn)分別為F、K;P點(diǎn)在BL、DE上的垂直點(diǎn)分別為H、J;O點(diǎn)在BL、DE上的垂直點(diǎn)分別為G、I

1．6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

2．1 骨道中心點(diǎn)在脛骨平臺(tái)上的相對(duì)位置

見表1。在矢狀面雙束AMB以及單束骨道中心點(diǎn)相對(duì)位置與自然印跡中心點(diǎn)相對(duì)位置無(wú)顯著性差異，其余均有顯著性差異。

表1 骨道中心點(diǎn)在脛骨平臺(tái)上的相對(duì)位置(±s) %

表1 骨道中心點(diǎn)在脛骨平臺(tái)上的相對(duì)位置(±s) %

AMB:前內(nèi)束;PLB:后外束

項(xiàng)目 矢狀面冠狀面AMB(n=14) PLB(n=14) 單束(n=20) AMB(n=14) PLB(n=14) 單束(n=20)骨道中心點(diǎn)相對(duì)位置 37．00 ±6．00 55．00 ±7．00 43．80 ±5．56 53．00 ±2．00 56．00 ±2．00 55．15 ±2．96自然印跡中心點(diǎn)相對(duì)位置 37．43 ±9．84 40．79 ±6．42 44．90 ±6．69 51．14 ±1．83 51．64 ±2．12 51．85 ±2．80 t值0．120 9．121 0．631 4．192 7．280 5．592 P值0．908 0．001 0．536 0．001 0．001 0．001

2．2 術(shù)后面積覆蓋率比較

術(shù)后面積覆蓋率單束(50．50±13．58)%(n=20)，雙束(61．07 ±11．53)%(n=14)，有顯著性差異(t=2．370，P=0．024)。

3 討論

ACL解剖重建首要就是恢復(fù)ACL印跡的自然形態(tài)。其中重要的一項(xiàng)就是盡可能恢復(fù)ACL脛骨的自然解剖附著點(diǎn)。本研究的目的是通過(guò)DSCT三維重建術(shù)后患者ACL脛骨止點(diǎn)自然印跡、骨道，測(cè)量它們面積，比較單、雙束骨道面積覆蓋率，比較骨道與自然印跡相對(duì)位置的關(guān)系，總結(jié)規(guī)律，為臨床改進(jìn)手術(shù)提供依據(jù)。

我們選擇雙源CT掃描是因?yàn)镈SCT雙能量成像可以應(yīng)用到正常人群中;可以測(cè)量ACL損傷高發(fā)年齡段;可以在正常人及患者中做大樣本研究;可以任意選擇我們感興趣的平面視野;可以選擇和關(guān)節(jié)鏡下手術(shù)視野的平面一致，使得測(cè)量出來(lái)的數(shù)據(jù)結(jié)果可以立即應(yīng)用到術(shù)中骨道定位中去，對(duì)臨床手術(shù)具有很好的指導(dǎo)意義;其容積再現(xiàn)技術(shù)能夠很好地顯示出ACL止點(diǎn)的解剖特點(diǎn)。

回顧文獻(xiàn)，傳統(tǒng)尸體上及影像學(xué)測(cè)量ACL脛骨止點(diǎn)自然印跡形態(tài)學(xué)特點(diǎn)的方法已經(jīng)被很多作者描述報(bào)道。尸體上，Colombet等［6］報(bào)道ACL脛骨止點(diǎn)自然印跡相對(duì)位置:矢狀面AMB為36%，PLB為52%。Tsukada等［7］報(bào)道ACL脛骨止點(diǎn)自然印跡相對(duì)位置:AMB矢狀面為38%，冠狀面為53．5%;PLB矢狀面為50%，冠狀面為49%。影像學(xué)上，Lorenz等［5］報(bào)道ACL脛骨止點(diǎn)自然印跡相對(duì)位置:AMB矢狀面為41%，冠狀面為52%;PLB矢狀面為52%，冠狀面為50%。我們的研究結(jié)果:雙束重建脛骨平臺(tái)AMB骨道中心點(diǎn)相對(duì)位置均值矢狀面為37%，冠狀面為53%;PLB矢狀面為55%，冠狀面為56%。我們的結(jié)果AMB相對(duì)位置與Tsukada等［7］報(bào)道的幾乎一致，與以上其他作者報(bào)道的結(jié)果也很相近，說(shuō)明我們選擇的AMB骨道位置是比較理想的。我們的研究結(jié)果PLB相對(duì)位置百分比值較以上作者報(bào)道的數(shù)值大，說(shuō)明PLB骨道位置的選擇稍偏內(nèi)偏后了一點(diǎn)，提示我們?cè)俅问中g(shù)定位時(shí)在原來(lái)的基礎(chǔ)上再適當(dāng)偏外偏前一點(diǎn)。面積覆蓋率比較提示雙束覆蓋率大于單束，從盡可能恢復(fù)ACL解剖的角度看，建議解剖雙束重建。單束矢狀面骨道中心點(diǎn)位置與自然印跡中心點(diǎn)位置無(wú)顯著性差異，說(shuō)明在矢狀面上單束的骨道選擇還是比較理想的。單束冠狀面有顯著性差異，說(shuō)明在冠狀面上單束的骨道選擇還不是很理想。經(jīng)統(tǒng)計(jì)20例單束重建患者中，冠狀面上骨道中心點(diǎn)位置4例與印跡中心點(diǎn)完全符合，其他16例均不同程度偏內(nèi)，提示我們下次手術(shù)時(shí)需在原來(lái)骨道定位的基礎(chǔ)上偏外一點(diǎn)。

綜上:(1)雙束重建較單束重建更能恢復(fù)ACL脛骨止點(diǎn)自然印跡解剖結(jié)構(gòu)，ACL重建要想達(dá)到更加接近解剖重建，骨道定位及重建方法盡可能的施行因人而異的個(gè)體化雙束重建技術(shù)。(2)雙源CT三維重建分析骨道與自然印跡相對(duì)位置關(guān)系對(duì)我們術(shù)后評(píng)估、改進(jìn)手術(shù)有重要指導(dǎo)意義。

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