馬勇 王海軍 蔣艷芳 王永健 王健 林霖 劉陽 余家闊 敖英芳
北京大學(xué)第三醫(yī)院運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)研究所(北京 100191)
髁間窩外側(cè)壁后軟骨緣頂點(diǎn)在評(píng)估前交叉韌帶股骨骨道位置中的臨床應(yīng)用
馬勇 王海軍 蔣艷芳 王永健 王健 林霖 劉陽 余家闊 敖英芳
北京大學(xué)第三醫(yī)院運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)研究所(北京 100191)
目的:以髁間窩外側(cè)壁后軟骨緣頂點(diǎn)(the apex of the deep cartilage,ADC)為標(biāo)志,研究術(shù)后CT與鏡下評(píng)估前交叉韌帶(anterior cruciate ligament,ACL)股骨骨道位置時(shí)兩種方法的一致性。方法:2014年5月至2016年5月,關(guān)節(jié)鏡下前交叉韌帶重建患者36例納入本研究。所有患者術(shù)中均依據(jù)完好的股骨殘端進(jìn)行中心點(diǎn)定位。屈膝90°,測(cè)量ADC至前骨緣的水平距離(L1)以及與骨道中心點(diǎn)的水平距離(l1),計(jì)算l1/L1比值(P1),同時(shí)測(cè)量骨道中心點(diǎn)與下骨緣的距離(D1)。術(shù)后在CT片上測(cè)量ADC至前骨緣的水平距離(L2)以及與骨道中心點(diǎn)的水平距離(l2),計(jì)算l2/L2比值(P2),同時(shí)測(cè)量骨道中心點(diǎn)與下骨緣的距離(D2)。應(yīng)用線性回歸、Pearson相關(guān)和Bland-Altman分析比較鏡下評(píng)估與CT評(píng)估的一致性。結(jié)果:P1= 44.07%±2.22%(41.1%%~49.5%),D1=6.2±0.5 mm(5.5~7 mm)。P2=44.92%±2.27%(40.9%~50.2%),D2=6.3±0.6 mm(5.1~7.5 mm)。P1和P2(r=0.99,P<0.001)、D1和D2(r=0.69,P<0.001))分別呈正相關(guān),且線性關(guān)系顯著(P<0.001)。Bland-Altman圖顯示一致性較好。結(jié)論:以ADC為標(biāo)志評(píng)估ACL股骨骨道位置,術(shù)后CT與鏡下評(píng)估的一致性較好。
前交叉韌帶;股骨骨道;后軟骨緣頂點(diǎn);CT
前交叉韌帶(Anterior cruciate ligament,ACL)重建手術(shù)的骨道定位漸趨解剖[8]。CT成為術(shù)后評(píng)估骨道位置的主要手段。由于解剖標(biāo)志點(diǎn)選擇不一,鏡下骨道位置與術(shù)后CT評(píng)估無法“一致”,存在鏡下骨道位置感覺優(yōu)良但術(shù)后CT評(píng)估不滿意(骨道偏前及偏高)的現(xiàn)象[9]。本研究的目的是以髁間窩外側(cè)壁后軟骨緣頂點(diǎn)(the apex of the deep cartilage,ADC)[7](圖1)為標(biāo)志,研究術(shù)后CT與鏡下評(píng)估ACL股骨骨道位置的一致性,為臨床應(yīng)用提供參考。
圖1 髁間窩外側(cè)壁后軟骨緣頂點(diǎn)。鏡下(黑箭頭);CT(白箭頭)
1.1 研究對(duì)象
2014年5月至2016年5月,作者收治137例ACL斷裂患者并行關(guān)節(jié)鏡下ACL重建手術(shù)。36例股骨殘端保留完整、軟骨無明顯破壞患者納入本研究,男性21例,女性15例,平均年齡34.1歲(16-45歲)。致傷原因:運(yùn)動(dòng)損傷28例,車禍傷1例,意外摔傷7例。術(shù)前病程2~22個(gè)月,平均10.8個(gè)月。
1.2 手術(shù)治療
1.2.1 移植物獲取及準(zhǔn)備
脛骨結(jié)節(jié)向內(nèi)下約2 cm處,作3 cm斜形切口,深達(dá)鵝足,翻開縫匠肌腱膜,顯露深面的股薄肌、半腱肌肌腱,沿肌腱邊緣清理與之相連的纖維束及副腱,將肌腱游離端穿入取腱器,沿肌腱近端上推取腱器,于腱腹接合部切斷,取出肌腱,置于肌腱操作臺(tái),清理肌腱表面殘存的滑膜和肌肉,肌腱2~4折,以期移植物直徑在7~9 mm,長度在7.5~8.5 cm。用Orthocord線編織縫合肌腱兩端各2 cm。
1.2.2 骨道制備
髁間窩清理,保留ACL的股骨殘端厚度約1 mm。屈膝90°,前內(nèi)入路置鏡觀察股骨殘端,由術(shù)者及一助(200例以上ACL重建經(jīng)驗(yàn))共同決定殘端中心,然后用射頻標(biāo)記。關(guān)節(jié)鏡置入前外入路,屈膝120°以上,經(jīng)前內(nèi)入路在標(biāo)記的中心點(diǎn)鉆入導(dǎo)針并制作股骨骨道。脛骨骨道用ACUFEX(Smith&Nephew,Andover,MA,USA)脛骨定位器定位在殘端中心,根據(jù)所測(cè)肌腱直徑制作脛骨骨道。
1.2.3 股骨骨道鏡下測(cè)量
關(guān)節(jié)鏡置入前內(nèi)入路,髕腱中央入路置入鏡下測(cè)量尺(Smith&Nephew),屈膝90°,測(cè)量ADC至前骨緣的水平距離(L1)以及與骨道中心點(diǎn)的水平距離(l1),計(jì)算l1/L1比值(P1),同時(shí)測(cè)量骨道中心點(diǎn)與下骨緣的距離(D1)(圖2)。上述測(cè)量由術(shù)者進(jìn)行并與一助共同確認(rèn)。
圖2 鏡下評(píng)估股骨骨道位置。
1.2.4 移植物植入及固定
經(jīng)前內(nèi)入路將導(dǎo)線用長導(dǎo)針引入股骨骨道。用抓線器經(jīng)脛骨骨道將此線逆行引出關(guān)節(jié)腔。用導(dǎo)線將移
植物經(jīng)脛骨骨道引入關(guān)節(jié)腔和股骨骨道,確認(rèn)Endobutton在骨道外口翻轉(zhuǎn)貼服。脛骨骨道外口下方預(yù)置門形釘,伸直位,拉緊移植物將編織線在門形釘上栓樁固定。
1.3 術(shù)后康復(fù)
膝關(guān)節(jié)伸直位支具保護(hù),股四頭肌等長收縮、膝關(guān)節(jié)壓直練習(xí)、直抬腿及髕骨活動(dòng)度練習(xí)在術(shù)后盡早開始。術(shù)后第1天即完全負(fù)重,1周內(nèi)開始屈膝練習(xí),推薦1周末過90°,4~6周末過120°,3~4月末屈膝角度達(dá)正常。術(shù)后5~6月,患者進(jìn)行靜態(tài)自行車、單足站立及上下樓,練習(xí)游泳及水中快走和慢跑。術(shù)后7~9月,可根據(jù)肌力及上述運(yùn)動(dòng)恢復(fù)情況進(jìn)行快跑和一般運(yùn)動(dòng)。術(shù)后10~12月,在患膝肌力達(dá)到健側(cè)的80%以上或者可以很輕松地進(jìn)行單足“之”字跳的情況下,患者可逐步恢復(fù)傷前運(yùn)動(dòng)。
1.4 術(shù)后CT評(píng)估
所有患者術(shù)后1周內(nèi)接受患側(cè)CT掃描并去除股骨內(nèi)髁行表面三維重建。將股骨水平放置模擬屈膝90°直觀髁間窩外側(cè)壁。CT顯示骨性標(biāo)志,后軟骨緣對(duì)應(yīng)的位置在CT上顯示為髁間窩外側(cè)壁后髁骨緣與髁間窩深方穹窿相交點(diǎn),有時(shí)需調(diào)整角度將髁間窩外側(cè)壁平放來觀察此點(diǎn)的位置。應(yīng)用通用公司的PACS影像系統(tǒng),在外側(cè)壁上測(cè)量ADC至前骨緣的水平距離(L2)以及測(cè)量骨道中心點(diǎn)至ADC的水平距離(l2),同時(shí)在二維橫斷面上測(cè)量骨道中心點(diǎn)至下骨緣之間的距離(D2)(圖3)。上述測(cè)量由兩名經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)生分別進(jìn)行2次,2次之間間隔1周,最終取平均值。骨道中心點(diǎn)前后位置的比例P2=l2/L2。
圖3 CT評(píng)估股骨骨道位置
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
使用Pearson相關(guān)、線性回歸檢驗(yàn)P1與P2,D1與D2的相關(guān)性,并使用Bland-Altman圖反映一致性界限。術(shù)后CT測(cè)量的觀察者內(nèi)和觀察者間一致性采用Kappa檢驗(yàn)。所有統(tǒng)計(jì)分析使用Stata 13.0。顯著水平為P<0.05。
手術(shù)平均止血帶時(shí)間為52分鐘,圍手術(shù)期未發(fā)現(xiàn)并發(fā)癥。36例患者,4例行內(nèi)側(cè)半月板Ramp損傷縫合,6例行內(nèi)側(cè)半月板體后部損傷縫合,2例行內(nèi)側(cè)半月板提籃縫合,2例行內(nèi)側(cè)提籃切除,3例行內(nèi)側(cè)半月板部分切除,5例行外側(cè)半月板后角縫合,6例行外側(cè)半月板部分切除。無明顯軟骨損傷患者。
術(shù)中鏡下測(cè)量和評(píng)估結(jié)果:P1=44.07%±2.22%(41.1%~49.5%),D1=6.2±0.5 mm(5.5~7 mm)。術(shù)后CT測(cè)量及評(píng)估結(jié)果:P2=44.92%±2.27%(40.9%~50.2%),D2=6.3±0.6 mm(5.1~7.5 mm)。P1和P2(r=0.95,P<0. 001)、D1和D2(r=0.69,P<0.001))分別呈正相關(guān),且線性關(guān)系顯著(P<0.001)。P1和P2的回歸系數(shù)為0.93(P< 0.001),R2=91%。D1和D2的回歸系數(shù)為0.60(P<0. 001),R2=48%。測(cè)量比例(P)的Bland-Altman圖顯示,5.6%(2/36)的數(shù)據(jù)在95%一致性界限以外;在一致性界限范圍內(nèi),關(guān)節(jié)鏡下和術(shù)后CT兩種測(cè)量結(jié)果最多相差1.7,在臨床上可以接受。測(cè)量距離(D)的Bland-Altman圖顯示,8.3%(3/36)的數(shù)據(jù)在95%一致性界限以外;在一致性界限范圍內(nèi),關(guān)節(jié)鏡下和術(shù)后CT兩種測(cè)量結(jié)果最多相差0.9,在臨床上可以接受。兩種方法測(cè)量的結(jié)果具有較好的一致性。此外,術(shù)后CT測(cè)量的intra-observer以及inter-observer的Kappa系數(shù)分別為0.996(95%CI:0.991~0.998)和0.995(95%CI:0.990~0.998)。
ACL重建趨于解剖后,三維CT成為評(píng)估骨道位置的主要方法,可更為直觀地觀察骨道位置是否符合解剖,但缺乏與鏡下直觀一致的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn),不利于直接反饋以提高骨道定位的滿意度。本研究應(yīng)用ADC[7]作為鏡下與CT的評(píng)估參考解剖標(biāo)志有如下優(yōu)勢(shì):
3.1 穩(wěn)定
此解剖標(biāo)志無缺失可能,便于鏡下觀察且在三維CT上有相應(yīng)的骨跡(圖1)。在諸多解剖標(biāo)志中,髁間窩外側(cè)壁前嵴(lateral intercondylar ridge,LIR)的發(fā)現(xiàn)率一度被認(rèn)為高達(dá)100%,可作為術(shù)中定位的穩(wěn)定參考[6]。但近來,Tsukada[15]觀察了318例股骨標(biāo)本,發(fā)現(xiàn)率為94.0%,且變異較大,其中有18.4%的骨嵴無下半部,此
嵴的中段和遠(yuǎn)段在ACL前緣后方4 mm。因此,LIR無法用作術(shù)后CT評(píng)估股骨骨道的解剖標(biāo)志。而ADC不受殘端是否缺失以及骨關(guān)節(jié)有無退變的影響,鏡下與CT上可用作解剖標(biāo)志協(xié)助定位與評(píng)估。
3.2 縮小了術(shù)后CT評(píng)估的范圍,可快速測(cè)量
對(duì)于股骨骨道,比較經(jīng)典的方法是Bernard和Hertel在1996年首次發(fā)表的Quadrant象限法,適合標(biāo)準(zhǔn)側(cè)位X線片評(píng)估。距離t為經(jīng)Blumensaat's線的股骨外髁前后長度,距離h為股骨外髁下緣距離Blumensaat's線的高度,距離a為ACL股骨止點(diǎn)中心與股骨外髁背側(cè)輪廓的垂直長度,距離b為ACL股骨止點(diǎn)中心與Blumensaat's線的垂直長度。在這個(gè)象限中,ACL股骨止點(diǎn)中心的深度a/t為24.8%,高度b/h為28. 5%[2]。目前Quadrant象限法被廣泛套用于三維CT評(píng)估[1,3-5,10-12,16]。Bird等[3]在三維CT上設(shè)計(jì)Quadrant方格,其上邊沿著Blumensaat's線,后邊為股骨外后髁切線,下邊為股骨髁下緣切線,前邊經(jīng)過Blumensaat's線與股骨髁前緣交點(diǎn)且平行于后邊。他們的研究中,ACL股骨止點(diǎn)中心的深度為28%,高度為35%。應(yīng)用相同的評(píng)估方法,Ahn[1]發(fā)現(xiàn)的深度為44.25%,高度為28.4%;Lee[10]發(fā)現(xiàn)的深度為41.89%,高度為32.94%;de Abreu-e-Silva[4]發(fā)現(xiàn)的深度為30.9%,高度為30%;Youm[16]發(fā)現(xiàn)的深度為31.0%,高度為41.1%。不難看出,二維X線片的Quadrant象限法套用到三維CT上出現(xiàn)了亂象。三維CT評(píng)估ACL股骨骨道位置需要截去股骨內(nèi)髁,若未沿Blumensaat's線截勢(shì)必影響骨道位置高低的評(píng)估,截多則骨道距離截出的“Blumensaat's線”近,顯得高,反之截少則顯得低。此外,如果三維CT中的股骨外髁在冠狀面上發(fā)生旋轉(zhuǎn),也會(huì)將股骨骨道的位置在Quadrant象限內(nèi)前后移動(dòng)。因此,諸多研究結(jié)果差異較大的一個(gè)可能的原因就是三維CT成像的標(biāo)準(zhǔn)不一。事實(shí)上,鏡下定位及評(píng)估時(shí)參考的解剖范圍是髁間窩外側(cè)壁,無法去評(píng)估Blumensaat's線以及整個(gè)股骨外髁。因此,本研究著重于在CT上還原鏡下評(píng)估,減少了擴(kuò)大評(píng)估范圍帶來的影響。此外,只計(jì)算髁間窩外側(cè)壁的前后比例則避免了三維CT成像存在的旋轉(zhuǎn)誤差,也減少了因股骨髁大小不一所帶來的個(gè)體差異。對(duì)于骨道中心點(diǎn)到外側(cè)壁下緣距離,研究中則在二維CT的橫斷面上測(cè)量,提高了精確性。相對(duì)于Quadrant象限法,本研究的方法無需規(guī)劃矩形圖框,只需測(cè)量前后比例和上下距離,簡便快速,可提高術(shù)后CT測(cè)量評(píng)估的效率。
3.3 有利于應(yīng)用CT反饋,更好地提高后續(xù)股骨定位的滿意度
對(duì)于殘端不清晰的病例,若需將股骨骨道制作在相對(duì)解剖的點(diǎn),可以參考本研究的鏡下數(shù)據(jù),再通過術(shù)后CT評(píng)估反饋,便于初學(xué)者快速調(diào)整改善骨道定位。Inderhaug等[9]曾用Quadrant象限法進(jìn)行反饋,但其術(shù)中定位和術(shù)后評(píng)估用的不是同一參考標(biāo)志,那么調(diào)整改善就無從下手,只能依據(jù)感覺。本研究將鏡下評(píng)估與術(shù)后CT評(píng)估歸于同一個(gè)參考體系并有同樣的參考標(biāo)志,可為今后研究者評(píng)估和調(diào)整股骨骨道位置提供方便、快捷的參考。
本研究存在一些不足之處。首先,術(shù)中定位只能根據(jù)術(shù)者和助手的經(jīng)驗(yàn)來確定和評(píng)估骨道中心點(diǎn)。因此,作者謹(jǐn)慎挑選了137例中36例股骨殘端完好的病例,邀請(qǐng)具備200例以上ACL重建經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生當(dāng)一助,盡量降低定位和評(píng)估在解剖上的不確定性。其次,鏡下量尺的最小刻度為1 mm,最小只能估到0.5 mm。而Pax系統(tǒng)的量尺可以精確到0.01 mm,此是鏡下測(cè)量不可比擬的,因此存在一定誤差。最后,本研究是臨床實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),或需要解剖研究來證實(shí)。此前有兩篇解剖研究測(cè)量了股骨骨道中心點(diǎn)在前后軟骨緣之間的比例,Piefer[13]發(fā)現(xiàn)后前的比例為43%,Watanabe[14]的比例為50%。本研究的數(shù)據(jù)與這兩篇較為接近,但是他們的研究沒有選擇ADC作為參考點(diǎn)。
以髁間窩外側(cè)壁后軟骨緣頂點(diǎn)為標(biāo)志評(píng)估ACL股骨骨道位置,術(shù)后CT與鏡下評(píng)估的一致性較好。
[1]AhnJH,JeongHJ,KoCS,etal.Three-dimensional reconstruction computed tomography evaluation of tunnel location during single-bundle anterior cruciate ligament reconstruction:a comparison of transtibial and 2-incision tibial tunnel-independent techniques.Clin Orthop Surg,2013,5(1):26-35.
[2]Bernard M,Hertel P.Intraoperative and postoperative insertion control of anterior cruciate ligament-plasty.A radiologic measuring method(quadrant method).Unfallchirurg,1996,99(5):332-340.
[3]Bird JH,Carmont MR,Dhillon M,et al.Validation of a new technique to determine midbundle femoral tunnel position in anterior cruciate ligament reconstruction using 3-dimensional computed tomography analysis.Arthroscopy,2011,27(9):1259-1267.
[4]de Abreu-e-Silva GM,Baumfeld DS,Bueno EL,et al.Clinical and three-dimensional computed tomographic comparison between ACL transportal versus ACL transtibial single-bundle reconstructions with hamstrings.Knee,2014,21(6):1203-1209.
[5]de Abreu-e-Silva GM,de Oliveira MH,Maranhao GS,et al. Three-dimensionalcomputedtomographyevaluationof anterior cruciate ligament footprint for anatomic single-bundle
reconstruction.Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc,2015,23(3):770-776.
[6]Ferretti M,Ekdahl M,Shen W,et al.Osseous landmarks of the femoral attachment of the anterior cruciate ligament:an anatomic study.Arthroscopy,2007,23(11):1218-1225.
[7]Hart A,Han Y,Martineau PA.The Apex of the Deep Cartilage:A Landmark and New Technique to Help Identify Femoral Tunnel Placement in Anterior Cruciate Ligament Reconstruction.Arthroscopy,2015,31(9):1777-1783.
[8]Hofbauer M,Muller B,Murawski CD,et al.The concept of individualized anatomic anterior cruciate ligament(ACL)reconstruction.Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc,2014,22(5):979-986.
[9]Inderhaug E,Larsen A,Strand T,et al.The effect of feedback from post-operative 3D CT on placement of femoral tunnels in single-bundle anatomic ACL reconstruction.Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc,2016,24(1):154-160.
[10]Lee SR,Jang HW,Lee DW,et al.Evaluation of femoral tunnel positioning using 3-dimensional computed tomography and radiographs after single bundle anterior cruciate ligament reconstructionwithmodifiedtranstibialtechnique.Clin Orthop Surg,2013,5(3):188-194.
[11]Park JS,Park JH,Wang JH,et al.Comparison of femoral tunnel geometry,using in vivo 3-dimensional computed tomography,during transportal and outside-in single-bundle anteriorcruciateligamentreconstructiontechniques. Arthroscopy,2015,31(1):83-91.
[12]Parkar AP,Adriaensen ME,F(xiàn)ischer-Bredenbeck C,et al. Measurements of tunnel placements after anterior cruciate ligamentreconstruction--AcomparisonbetweenCT,radiographs and MRI.Knee,2015,22(6):574-579.
[13]Piefer JW,Pflugner TR,Hwang MD,et al.Anterior cruciate ligament femoral footprint anatomy:systematic review of the 21st century literature.Arthroscopy,2012,28(6):872-881.
[14]Tsukada H,Ishibashi Y,Tsuda E,et al.Anatomical analysis of the anterior cruciate ligament femoral and tibial footprints. J Orthop Sci,2008,13(2):122-129.
[15]TsukadaS,F(xiàn)ujishiroH,WatanabeK,etal.Anatomic variations of the lateral intercondylar ridge:relationship to the anterior margin of the anterior cruciate ligament.Am J Sports Med,2014,42(5):1110-1117.
[16]Youm YS,Cho SD,Lee SH,et al.Modified transtibial versus anteromedial portal technique in anatomic single-bundle anteriorcruciateligamentreconstruction:comparisonof femoral tunnel position and clinical results.Am J Sports Med,2014,42(12):2941-2947.
The Role of the Apex of the Deep Cartilage in Assessing Femoral Tunnel Position for Anterior Cruciate Ligament Reconstruction
Ma Yong,Wang Haijun,Jiang Yanfang,Wang Yongjian,Wang Jian,Lin Lin,Liu Yang,Yu Jiakuo and Ao Yingfang
Institute of Sports Medicine,The Third Hospital of Peking University,Beijing 100191,China Corresponding Author:Ao Yingfang,Email:yingfang.ao@vip.sina.com
ObjectiveTo examine the consistency between postoperative CT scan and intraoperative arthroscopic measurement in evaluating femoral tunnel position for anterior cruciate ligament(ACL)reconstruction,both using the apex of the deep cartilage(ADC)as the marker.Methods A total of 36 patients undergoing anatomic arthroscopic ACL reconstruction in our institute between May 2014 and 2016 were recruited.The position of the center of femoral tunnel was decided in the complete femoral stub.Then the length from the ADC to the anterior cartilage margin(L1)and to the center of femoral tunnel(l1),as well as the center to the distal cartilage margin(D1)were measured under arthroscopy and on post-operative CT scan(L2,l2and D2).Moreover,P1and P2were calculated through l1/L1and l2/L2.Linear regression,Pearson correlation and Bland-Altman analysis were performed to evaluate the consistency between the two measurements of P and D respectively.Results P1=44.07%±2.22%(41.1%-49.5%),D1=6.2±0.5 mm(5.5-7 mm)。P2=44.92% ±2.27%(40.9%-50.2%),D2=6.3±0.6 mm(5.1-7.5 mm).A positive correlation was detected between P1and P2(r=0.99,P<0.001),as well as D1and D2(r=0.69,P<0.001),both with significances in linear regression(P< 0.001).Bland-Altman plot also showed excellent consistency.ConclusionsWhen using the ADC as the marker,an excellent consistency was found between postoperative CT scan and intraoperative arthroscopic
anterior cruciate ligament(ACL),femoral tunnel,apex of the deep cartilage(ADC),CT
2016.06.24
敖英芳,Email:yingfang.ao@vip.sina.com
measurements in evaluating femoral tunnel position for ACL reconstruction.
中國運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志2016年10期