前交叉韌帶重建術(shù)后殘留輕度旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)的風(fēng)險因素分析

賀忱，高奉，錢驛，果森，思虹，周敬濱

(國家體育總局運動醫(yī)學(xué)研究所，北京 100061)

前交叉韌帶(anterior cruciate ligamemt，ACL)損傷會導(dǎo)致脛骨前向不穩(wěn)定和膝關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定，患膝在這種異常模式的不穩(wěn)定運動中，骨與關(guān)節(jié)內(nèi)其他結(jié)構(gòu)所承受的應(yīng)力會增加，進(jìn)而導(dǎo)致半月板、關(guān)節(jié)軟骨損傷的風(fēng)險增加，骨關(guān)節(jié)病的發(fā)病率也會升高[1-2]。ACL重建的一個主要目標(biāo)是減少膝關(guān)節(jié)這種病理性的前向和旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定，但仍有部分患者會在重建術(shù)后殘留旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的癥狀。雖然大部分研究提示殘留旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定與術(shù)后患者主觀感受(主觀評分)不存在相關(guān)性，但這種不穩(wěn)定的長期存在很可能與骨關(guān)節(jié)病的發(fā)病率升高相關(guān)聯(lián)[3-7]。因此，如何消除ACL重建術(shù)后殘留的膝關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定成為近年來學(xué)術(shù)界關(guān)注的焦點。

ACL重建術(shù)后殘留的旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定與諸多因素相關(guān)，包括術(shù)前存在膝關(guān)節(jié)高度軸移現(xiàn)象、脛骨平臺后傾角及股骨髁間角異常、內(nèi)外側(cè)半月板損傷、膝關(guān)節(jié)前外側(cè)結(jié)構(gòu)和髂脛束的損傷、損傷至手術(shù)時間、年齡較小、高度的全身關(guān)節(jié)松弛癥[8-13]。手術(shù)醫(yī)生需要在術(shù)前對各種高危風(fēng)險因素進(jìn)行評估并盡量加以控制，制定具有針對性的個性化手術(shù)方案和術(shù)后康復(fù)計劃，才能最大限度消除術(shù)后殘留旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定。在排除以上可能存在的內(nèi)在、外在等諸多風(fēng)險因素后，患者一般情況、ACL合并損傷、手術(shù)技術(shù)和術(shù)后康復(fù)等因素就是決定術(shù)后殘留不穩(wěn)定的關(guān)鍵因素，如果能確定哪種是風(fēng)險因素，就能在以后的工作中針對其進(jìn)行改進(jìn)和修正，提高ACL重建手術(shù)的成功率。目前國內(nèi)在此方面的研究較為有限，本文就是歸納、分析ACL術(shù)后殘留旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定患者術(shù)前和術(shù)后的各類主客觀臨床指標(biāo)，以期尋找導(dǎo)致ACL術(shù)后旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的潛在高危因素。

1 資料與方法

1.1 一般資料 本研究為回顧性研究，全部資料均選自2015年1月到2018年1月因單側(cè)ACL損傷在我院行ACL重建術(shù)的290例連續(xù)病例。患者隨訪時間為術(shù)后24～60個月，平均隨訪時間(31.3±7.6)個月。根據(jù)國際學(xué)術(shù)界公認(rèn)的國際膝關(guān)節(jié)文獻(xiàn)委員會(international knee documentation committee，IKDC)分度標(biāo)準(zhǔn)將軸移現(xiàn)象分為三度：Ⅰ度(滑動)、Ⅱ度(跳動)、Ⅲ度(絞索或半脫位)。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)患者有明確膝關(guān)節(jié)外傷史；(2)前抽屜抽驗陽性、Lachman試驗陽性、軸移試驗陽性且分度為Ⅰ度；(3)MRI顯示ACL完全斷裂。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)術(shù)后隨訪患膝ACL失效或再次損傷；(2)術(shù)前及術(shù)后隨訪患膝查體為高度軸移(Ⅱ度及以上)；(3)合并后交叉韌帶、后外側(cè)復(fù)合體或Ⅲ度內(nèi)側(cè)副韌帶損傷；(4)合并外側(cè)半月板后根部嚴(yán)重?fù)p傷；(5)脛骨平臺后傾角≥12°；(6)關(guān)節(jié)軟骨合并嚴(yán)重?fù)p傷(Outerbridge Ⅲ度及以上)；(7)合并下肢嚴(yán)重力線異常；(8)全身多發(fā)關(guān)節(jié)松弛癥；(9)患側(cè)膝關(guān)節(jié)有其他手術(shù)史；(10)ACL部分撕裂，加強重建。根據(jù)所有患者最后一次隨訪時患膝軸移試驗結(jié)果進(jìn)一步確定陽性試驗組和對照組。為確保軸移試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，所有患者的軸移試驗均由2位運動醫(yī)學(xué)專業(yè)高級職稱手術(shù)醫(yī)生獨自進(jìn)行操作并記錄結(jié)果，將記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)合，兩者均判定為軸移試驗Ⅰ度的患者納入研究組，軸移試驗陰性的患者納入對照組。最后，共計篩選出46例參與隨訪并符合入選標(biāo)準(zhǔn)與排除標(biāo)準(zhǔn)的患者。其中共有22例表現(xiàn)為Ⅰ度軸移，組成試驗組；24例表現(xiàn)為軸移試驗陰性，組成對照組。

1.2 手術(shù)方法 患者取截石體位，止血帶300 mm Hg。使用標(biāo)準(zhǔn)前內(nèi)外側(cè)入路觀察患者的ACL殘端，判斷是否為ACL斷裂。所有患者均使用自體腘繩肌腱行單束ACL重建。將ACL殘端清理，充分顯露股骨和脛骨止點，股骨止點選擇在解剖中心點即住院醫(yī)師嵴以下，分叉嵴略偏后的位置，脛骨止點選擇在脛骨止點殘端中心位置。所有患者的移植物固定方式均為股骨側(cè)Tightrope帶袢鋼板懸吊固定，脛骨側(cè)Intrafix擠壓釘固定。

1.3 術(shù)后康復(fù) 所有患者術(shù)后康復(fù)方案一致，術(shù)后4周內(nèi)部分負(fù)重，術(shù)后6周去除支具，術(shù)后3個月允許慢跑，術(shù)后6個月部分參加體育活動，術(shù)后12個月恢復(fù)到傷前運動水平。

1.4 評價指標(biāo) 記錄入組患者的基本資料、術(shù)后患膝去股骨內(nèi)側(cè)髁三維重建CT影像資料和最后一次隨訪的檢查測試結(jié)果，并進(jìn)行組間比較。其中基本資料包括患者年齡、性別、身體質(zhì)量指數(shù)(body mass index，BMI)、受傷至手術(shù)時間、移植物直徑、術(shù)中半月板損傷情況。CT影像資料包括股骨及脛骨隧道定位中心點至理想點的距離差值。最后一次隨訪時使用手動肌肉力量測試器(Microfet2，Hoggan，美國)測量患肢伸膝和屈膝最大抗阻力的比值。

本研究中，股骨隧道定位點與理想點的測量和設(shè)定采取Bernard和Hertel網(wǎng)格定位法，簡稱BH法或四格法[14]。脛骨隧道定位點與理想點的測量和設(shè)定采取St?ubli和Rauschning法，簡稱SR法[15]。上述兩種方法均是在股骨、脛骨去內(nèi)側(cè)髁三維重建CT的純側(cè)位截面上進(jìn)行標(biāo)定和測量的。BH法的設(shè)定步驟分以下3步：(1)沿股骨髁間窩頂，即Blumensaat線，向前、后兩方向做延長線，向前相交于股骨外側(cè)髁的前側(cè)皮質(zhì)，形成交點B，向后與股骨外側(cè)髁后緣切線與Blumensaat線的垂直線相交于點A；(2)沿A、B兩交點做Blumensaat線的垂直線，向肢體遠(yuǎn)端相交于股骨外側(cè)髁下緣與Blumensaat線平行的切線，形成交點C、D；(3)A、B、C、D形成的長方形即是BH法的標(biāo)定基礎(chǔ)。在關(guān)節(jié)鏡手術(shù)名詞的定義中，將AB軸定義為深淺軸，即X軸。將AC軸定義為高低軸，即Y軸。A點為X、Y軸的0點。股骨隧道中心點E到Y(jié)軸的垂直距離與AC長度比值的百分?jǐn)?shù)定義為X，E到X軸的垂直距離與AB長度比值的百分?jǐn)?shù)定義為Y，最終股骨隧道的定位點就是以X、Y進(jìn)行標(biāo)定的[16](見圖1)。SR法將脛骨骨隧道中心點標(biāo)定為中心點至矢狀位脛骨前緣皮質(zhì)的距離與整個脛骨深度的比值(見圖2)。由于理想點在各類文獻(xiàn)和研究中并沒有規(guī)定明確的數(shù)值，本文將股骨隧道中心的理想點定義為X=25%、Y=25%；脛骨隧道中心的理想點定義為40%[16-18]。為了便于本研究中兩組之間的數(shù)據(jù)對比，作者采集了股骨、脛骨隧道中心點至理想點的距離差值進(jìn)行最終的統(tǒng)計學(xué)分析。

圖1 BH法測量股骨隧道中心點示意 圖2 SR法測量脛骨隧道中心點示意

1.5 CT數(shù)值及患膝肌力的測量 股骨、脛骨隧道中心點至理想點的距離差值是由同一位運動醫(yī)學(xué)專業(yè)高級職稱醫(yī)生在兩個時間段對46例患者的患膝關(guān)節(jié)CT進(jìn)行測量，然后取兩次測量的平均值而測得，兩次測量的斯皮爾曼等級相關(guān)系數(shù)等于0.93。

患肢伸屈膝最大抗阻力的測量方法是：患者坐位，膝關(guān)節(jié)自然下垂于診查床邊，測試者將手動肌肉力量測試器固定于患側(cè)肢體踝關(guān)節(jié)正前方，囑患者做抗阻伸膝運動，記錄最大伸膝肌力。患者俯臥位，下肢放松置于床面，測試者將手動肌肉力量測試器固定于患側(cè)肢體踝關(guān)節(jié)正后方，囑患者做抗阻力屈膝運動，記錄最大屈膝肌力。最后計算出患肢伸膝和屈膝最大抗阻力的比值。

1.6 統(tǒng)計學(xué)處理 本研究記錄和測量的數(shù)據(jù)分為兩方面：(1)連續(xù)變量，包括患者年齡、BMI、股骨、脛骨術(shù)后CT定位點到理想點的距離差值、患側(cè)伸屈肌最大肌力比值。(2)非連續(xù)變量，包括患者性別、受傷至手術(shù)時間、移植物直徑、術(shù)中半月板損傷情況。

所有連續(xù)變量均采用studentt檢驗進(jìn)行組間比較。所有非連續(xù)變量均采用卡方檢驗進(jìn)行組間比較。采用二元多因素Logistic回歸計算相關(guān)變量的比值比(odds ratio，OR)及其95%的置信區(qū)間(confidence interval，CI)，并最終確定風(fēng)險因素。以上所有統(tǒng)計過程均在SPSS 25.0版本軟件上操作完成，P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 ACL重建術(shù)后輕度旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的單因素統(tǒng)計學(xué)分析 從試驗組和對照組的單因素分析比較結(jié)果中可知，股骨隧道中心點在X軸上與理想點的距離差值、患膝伸屈肌最大肌力比值兩組數(shù)據(jù)差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，試驗組數(shù)據(jù)均顯著高于對照組。而年齡、性別、BMI、受傷至手術(shù)時間、移植物直徑、半月板損傷情況、股骨隧道中心點在Y軸上與理想點的距離差值、脛骨隧道中心點與理想點的距離差值等指標(biāo)差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05，見表1)。

表1 ACL重建術(shù)后輕度旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的單因素分析結(jié)果

2.2 ACL重建術(shù)后輕度旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的多因素logistic回歸分析 將年齡、性別、BMI、受傷至手術(shù)時間、移植物直徑、半月板損傷情況、骨隧道術(shù)后CT定位點到理想點的距離差值、患膝伸屈肌最大肌力比值作為自變量，進(jìn)行二元多因素logistic回歸分析，結(jié)果進(jìn)一步顯示股骨隧道中心點在X軸上與理想點的距離差值(OR=1.18，95%CI：1.04～1.33)、患膝伸屈肌最大肌力比值(OR=6.65，95%CI：1.13～39.26)均為導(dǎo)致ACL重建術(shù)后輕度旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的風(fēng)險因素(見表2)。

表2 多因素logistic回歸分析結(jié)果(逐步向前法)

3 討 論

導(dǎo)致ACL術(shù)后殘留膝關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的因素眾多，本研究旨在尋找手術(shù)技術(shù)本身和患者康復(fù)療效對殘留旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的影響，所以我們通過入選標(biāo)準(zhǔn)的限制排除了患者自身內(nèi)在、外在因素的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，股骨隧道中心點位置的偏移和患膝關(guān)節(jié)伸屈肌力比值兩個重要風(fēng)險因素。

3.1 股骨隧道中心點位置的偏移 ACL重建的技術(shù)關(guān)鍵點之一就是股骨隧道的定位，股骨隧道中心理想點的具體位置和如何精準(zhǔn)定位是近年來研究的熱點。大多數(shù)國內(nèi)外專家學(xué)者認(rèn)為，理想點應(yīng)該滿足以下5個條件[17-18]：(1)移植物的等長性(isometric)：ACL重建術(shù)后在膝關(guān)節(jié)屈伸過程中，需要保持移植物長度變化小于5 mm；(2)ACL的直接止點(direct fibers)：ACL的股骨止點有直接止點和間接止點兩部分，直接止點的受力更為堅固，更能有效控制膝關(guān)節(jié)前向和旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性；(3)骨隧道位置的偏心性(eccentric)：股骨隧道的位置并不是ACL殘端的中心點，而是偏離中心的、更高更深的位置；(4)股骨隧道需要定位于ACL的原解剖位置(anatomic)：ACL的股骨止點并不是規(guī)律的形狀，很難去尋找他的解剖中心，也很難使股骨隧道填滿ACL的所有止點區(qū)域，但是隧道的放置一定要在其解剖止點的區(qū)域內(nèi)；(5)移植物的低張性(low tension)：重建ACL后，在屈伸膝關(guān)節(jié)時需要保證移植物的低張力，才能盡量降低其所承受的應(yīng)力，減少術(shù)后ACL失效和再損傷風(fēng)險。能夠滿足以上條件的股骨隧道中心點就稱為IDEAL點，即是理想點。反之，若股骨隧道位置偏離理想點，移植物的生物力學(xué)、解剖特性、等長性、生存環(huán)境等諸多因素就會受到不良影響。

本研究發(fā)現(xiàn)試驗組的股骨隧道在X軸上的偏移顯著大于對照組，logistic回歸分析中此組數(shù)據(jù)的B值大于0，都說明了這種偏移距離的增大是導(dǎo)致ACL重建術(shù)后輕度旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)的陽性風(fēng)險因素。Mayo醫(yī)院多中心ACL翻修研究小組(MARS)在一項涉及87位外科醫(yī)生共計460例ACL翻修病例的研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)[19]，有219例(47.6%)的失效翻修原因包含股骨隧道位置不良，其中117例(25.4%)的唯一原因是股骨隧道位置不良。有42例是由于骨隧道位置過高，35例是由于位置過淺，31例是由于位置過高且過淺。研究最后的結(jié)論認(rèn)為，技術(shù)失誤尤其是股骨隧道選位不佳是導(dǎo)致ACL術(shù)后膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)甚至失效的最主要原因。Alexander等[20]在膝關(guān)節(jié)ACL受力的三維有限元模擬分析中也發(fā)現(xiàn)，股骨止點偏移會導(dǎo)致ACL受到髁間窩的撞擊力增加，向前方及近端偏移3 mm，ACL受到的撞擊力將會升至之前的346.2%。由此可見，股骨隧道位置的過度偏離會導(dǎo)致移植物的愈合條件變差，嚴(yán)重者甚至導(dǎo)致ACL失效，這些都有可能會影響患膝關(guān)節(jié)術(shù)后的穩(wěn)定性恢復(fù)。國內(nèi)有學(xué)者研究指出，可以改變ACL重建手術(shù)中常規(guī)雙入路的方式，添加1～2個輔助入路，通過這些入路可清晰地觀察到前交叉韌帶的股骨定位點，定位更加簡單，對經(jīng)驗技術(shù)的要求降低，出現(xiàn)偏移的程度和概率也會降低[21]。

近年來越來越多的專家學(xué)者采用術(shù)中透視或術(shù)后三維CT技術(shù)反饋的方法進(jìn)行股骨隧道中心點的定位，就是為了更為精準(zhǔn)地尋找靶點，盡量減少股骨隧道與理想點之間的位置偏移[22-24]。骨隧道位置并不是決定ACL重建術(shù)后手術(shù)療效的唯一變量，但一定是最重要的因素之一，而且是能被手術(shù)醫(yī)生所掌控的因素。因此，在ACL重建術(shù)中，需要盡可能地尋找理想點的位置，并進(jìn)行準(zhǔn)確的骨隧道定位，以利于減少術(shù)后殘留不穩(wěn)定的風(fēng)險。

3.2 患膝關(guān)節(jié)伸屈肌力比值 下肢肌肉力量的恢復(fù)，尤其是股四頭肌和腘繩肌功能狀態(tài)的康復(fù)，是影響ACL手術(shù)療效和患者滿意程度的重要因素之一[25]。患者能否重返運動，對其下肢力量的評估也是最重要的客觀指標(biāo)之一[26]。因此，無論是醫(yī)生還是患者，都會把術(shù)后康復(fù)的重點放在下肢肌肉力量的鍛煉上。ACL損傷后及ACL重建術(shù)后早期，由于患肢負(fù)重較少，股四頭肌的力量下降幅度較大，腘繩肌由于需要代償損傷ACL的部分功能，控制脛骨前移和旋轉(zhuǎn)，會出現(xiàn)腘繩肌肌力的相對增強[27]，所以股四頭肌的鍛煉常常是康復(fù)的重點，腘繩肌的鍛煉往往被弱化。

本研究發(fā)現(xiàn)，試驗組的患者術(shù)后患膝伸屈肌最大肌力比值顯著大于對照組，說明相對于股四頭肌，旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定組的腘繩肌最大肌力明顯弱于對照組。在logistic回歸分析中此組數(shù)據(jù)的B值大于0，說明伸屈肌比例增大是導(dǎo)致ACL重建術(shù)后輕度旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)的陽性風(fēng)險因素，相對薄弱的腘繩肌肌力可能導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)殘留不穩(wěn)定。Riann等[28]研究也發(fā)現(xiàn)，二次ACL損傷患者組在做落地的膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性動作時，腘繩肌激活能力弱于初次損傷組和無損傷組，這也說明腘繩肌功能的弱化是導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)的不利因素。若腘繩肌的功能康復(fù)長期受到忽視或弱化，股四頭肌與腘繩肌肌力的比例就會逐漸升高。在膝關(guān)節(jié)運動中，過于強大的股四頭肌的收縮會增大脛骨前向移動趨勢，而拮抗脛骨前向移動的腘繩肌如果力量相對于股四頭肌過于薄弱，膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性就會受到影響，重建的ACL也會反復(fù)受到脛骨異常錯動的不良應(yīng)力刺激，最終導(dǎo)致ACL延長，甚至松弛，影響膝關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。

礙于本組連續(xù)病例的失訪率和隨訪患者主客觀檢查的全面性，本研究病例數(shù)略顯不足，多因素logistic回歸分析的結(jié)果可能會受到病例數(shù)的影響有所偏差，在以后的研究中需要進(jìn)一步完善以上不足。

綜上所述，得出以下結(jié)論：股骨隧道中心點與理想點的距離差值、患膝伸屈肌最大肌力比值是導(dǎo)致前交叉韌帶重建術(shù)后中短期內(nèi)出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)的風(fēng)險因素。建議手術(shù)醫(yī)生采用術(shù)中透視的方法進(jìn)行骨隧道的定位，以利于減少隧道中心點的位置偏移。術(shù)后康復(fù)需要適當(dāng)加強腘繩肌的功能鍛煉，達(dá)到良好的伸屈肌比例，以期獲得更佳的膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性。