前交叉韌帶殘端保留自體腘繩肌腱重建術(shù)對膝關(guān)節(jié)功能、穩(wěn)定性及本體感覺影響

黃干 葛紹勇 汪洋 李俊

前交叉韌帶(anterior cruciate ligament，ACL) 主要提供膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性，限制脛骨前移，在膝關(guān)節(jié)伸展時防止膝內(nèi) / 外翻[1]。ACL 損傷可引起膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性下降、半月板撕裂或關(guān)節(jié)軟骨退變，導致膝關(guān)節(jié)疼痛和功能障礙[2]。目前 ACL 重建主要分為關(guān)節(jié)鏡下自體移植、同種異體移植和異種移植。自體移植物，包括骨 - 髕腱 - 骨、股四頭肌腱和繩肌腱(半腱肌腱及股薄肌腱) 是目前臨床中常用的重建方法[3-4]。最近幾項研究證實自體繩肌腱是初次重建 ACL 的首選移植物[5]，重建 ACL 斷裂風險更小[6]。

近年來，關(guān)節(jié)鏡的廣泛使用及對 ACL 生物學(血管分布、神經(jīng)支配和本體感覺受體) 的精確理解，促使學者對 ACL 重建方式產(chǎn)生興趣。有學者傾向于 ACL 殘端保留的 ACL 修復重建，有利于增加膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性，本體感覺功能恢復及再植韌帶的再血管化[7-8]。為此，本研究選取 2017年1月至 2020年10月在我院行繩肌腱修復重建 ACL 治療的患者 98例進行隨機對照研究，現(xiàn)報道如下。

資料與方法

一、納入標準與排除標準

1.納入標準：( 1) 年齡 > 18歲；( 2) 術(shù)前膝關(guān)節(jié)?？撇轶w：前抽屜試驗、Lachman 試驗、軸移試驗陽性；( 3) 術(shù)前膝關(guān)節(jié) MRI 提示 ACL 損傷；(4) 關(guān)節(jié)鏡下證實 ACL 損傷；( 5) 無關(guān)節(jié)內(nèi)骨折；(6) 無骨關(guān)節(jié)炎影像學表現(xiàn)。

2.排除標準：( 1) 關(guān)節(jié)鏡探查 ACL 未見明顯斷裂；( 2) 膝關(guān)節(jié)存在其它韌帶嚴重損傷；( 3) 膝關(guān)節(jié)合并有關(guān)節(jié)內(nèi)的骨折；( 4) 膝關(guān)節(jié)存在 3 級以上骨關(guān)節(jié)炎；( 5) 受傷至手術(shù)時間 6 個月以上；( 6) 既往行半月板次切除術(shù)或全切除術(shù)；( 7) 合并風濕、類風濕等全身疾病。

二、一般資料

本組共納入 98例。入組患者主要臨床癥狀為膝關(guān)節(jié)失穩(wěn)、疼痛、腫脹伴活動受限。根據(jù)隨機數(shù)字表法分為殘端保留組與殘端非保留組各 49例。兩組患者臨床資料比較差異無統(tǒng)計學意義(P< 0.05)(表1)。

表1 兩組患者臨床資料比較Tab.1 Comparison of clinical data between the two groups

三、手術(shù)方法

1.手術(shù)方法：麻醉成功后，患者平臥，健側(cè)下肢截石位，患側(cè)大腿根部上氣囊止血帶。常規(guī)消毒、鋪巾，連接進出水、成像及動力系統(tǒng)。取患側(cè)膝前內(nèi)、外側(cè)標準入路，探查內(nèi)外側(cè)半月板形態(tài)，前、后叉韌帶形態(tài)及張力。自患側(cè)脛骨結(jié)節(jié)內(nèi)側(cè)約 1.5 cm 處做一長約 3.0 cm 斜行切口，逐層切開、分離，暴露鵝足肌腱附麗，用取腱器截取完整半腱肌腱及股薄肌腱各 1 根，清理編織，制備成直徑至少 8.0 mm，長度至少 7.0～8.5 cm 的 ACL 移植肌腱。 80 N 張力預張 5 min 備用。殘端保留組適當清理 ACL，原則上需保留超過 5 mm 長度的殘端，殘端非保留組清理殘端。顯露 ACL 下止點，以外側(cè)半月板前角延長線與內(nèi)側(cè)髁間棘外側(cè)面交點為定位點，用 ACL 脛骨定位器定位后克氏針鉆孔，并用脛骨鉆鉆取骨道。將 ACL 殘留部中央打通，自前外側(cè)切口置入過線器插入股骨隧道，將過線器經(jīng) ACL 殘留部中央引入脛骨通道內(nèi)，將長度 15 mm 帶袢接骨板牽引及翻盤線拉出股骨隧道，牽引后翻袢，牽拉移植物殘端伸屈膝關(guān)節(jié)，移植物未見明顯滑動，鏡下未見撞擊。屈膝 30° 拉緊 ACL 尾端保持膝關(guān)節(jié)后抽屜位擰入直徑 9 mm 脛骨固定螺釘固定。術(shù)畢，大量生理鹽水沖洗關(guān)節(jié)，鏡檢確認無關(guān)節(jié)內(nèi)異物，縫合切口，彈力繃帶加壓包扎，松止血帶，支具外固定，安返病房。伴有內(nèi)側(cè)副韌帶損傷患者，在植入自體肌腱后植入脛骨擠壓螺釘前，利用帶線鉚釘，加強縫合內(nèi)側(cè)副韌帶。

2.術(shù)后管理：術(shù)后予消腫、止痛、止血等對癥處理，患肢下肢支具外固定 2 周，常規(guī)抗生素 3～7 天。術(shù)后第1天開始在 0°～30° 活動范圍內(nèi)進行膝關(guān)節(jié)屈膝、伸膝運動，1～5 天時完全伸展，2～3 周完全屈曲，實現(xiàn)并保持負重步態(tài)(0～1 周雙拐或單拐，1～2 周無拐)，期間觀察患者不用拐杖走路是否有恐懼感。3～4 周時可居家辦公。

四、臨床效果評價

1.膝關(guān)節(jié)功能：采用 Lysholm 評分、Tegner 膝關(guān)節(jié)運動評分評估患者術(shù)前及術(shù)后 9 個月的膝關(guān)節(jié)功能。Lysholm 評分分值 100 分，評估項目跛行、支撐、交鎖及不穩(wěn)定情況。Tegner 膝關(guān)節(jié)運動評分分值 10 分，根據(jù)受測對象日常生活、工作負荷以及運動類型和能力將運動水平分為由低到高 11 個等級，最低級為 0 級(由于膝關(guān)節(jié)問題而病退或殘弱人員)， 最高級為 10 級(國際級橄欖球和足球運動員)。

2.膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性：術(shù)前及術(shù)后 9 個月采用關(guān)節(jié)測量儀 KT-1000 測試評估膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性：屈曲膝關(guān)節(jié) 90°，施于 30 磅(1 磅 = 0.454 kg) 力量，測得同一患者雙膝松弛度差異。

3.膝關(guān)節(jié)本體感覺功能：于術(shù)后 9 個月，采用國產(chǎn)持續(xù)被動運動儀(型號 LFK2KF-120A1，北京海富達科技有限公司) 進行膝關(guān)節(jié)位置重建試驗。

( 1) 被動重新定位測試：受試者患肢置于持續(xù)被動運動儀上，調(diào)整機器至屈伸膝關(guān)節(jié)同步，采用耳罩和眼罩隔絕患者聽覺和視覺，固定膝關(guān)節(jié)外其它關(guān)節(jié)。膝關(guān)節(jié)初始位置定于 0° 伸直位，選取 3 個不同膝關(guān)節(jié)復位角度(15°、30°、45°)，將膝關(guān)節(jié)逐次被動屈曲至以上復位角度，停留 10 s 以便讓患者感覺到角度位置。患者在檢測前可以進行復位角度捕獲練習。熟悉角度位置后，將持續(xù)被動運動儀角速度設為 0.5° / s，接下來讓患者捕獲 3 個膝關(guān)節(jié)復位角度，記錄患者最終捕獲的角度，計算受試者的絕對誤差角度即受試者按下按鈕的角度與本試驗預設目標角度的絕對誤差值，絕對誤差角度決定了本體感覺功能的恢復狀況。

( 2) 被動運動察覺閾值測量：采用耳罩和眼罩隔絕患者聽覺和視覺，持續(xù)被動運動儀膝關(guān)節(jié)初始角度從 15°、30°、45° 開始，以 0.5° / s 的速度緩慢向伸展方向移動。當患者意識到角度的第一次變化時，檢查人員測量角度。每個膝關(guān)節(jié)角度重復測量 3 次，測出 3 個時間取平均時間。被動運動察覺閾值 = 0.5° / s ×平均時間(s)。

五、統(tǒng)計學處理

采用 SPSS 21.0 軟件進行統(tǒng)計學分析。計數(shù)資料采用率(%) 表示，采用χ2檢驗進行比較；計量資料采用x-±s表示，采用獨立樣本t檢驗，P< 0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

結(jié) 果

一、膝關(guān)節(jié)功能恢復及穩(wěn)定性

兩組患者術(shù)中探查見 ACL 均為部分斷裂。術(shù)后探查移植韌帶張力好，大部分被韌帶殘端及鞘膜包繞，伸屈膝關(guān)節(jié)未見韌帶撞擊。隨訪期間均未出現(xiàn)術(shù)中出血、切口感染、膝關(guān)節(jié)感染、骨隧道擴大等術(shù)后并發(fā)癥。末次隨訪時所有患者患側(cè)膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性恢復較好，屈膝 110°～120°；膝關(guān)節(jié) Lachman 試驗、抽屜試驗、側(cè)方應力試驗及 Dial 試驗均陰性。

兩組患者術(shù)前 Lysholm 評分、Tegner 膝關(guān)節(jié)運動評分比較差異無統(tǒng)計學意義(P> 0.05)；術(shù)后 9 個月，殘端保留組患者 Lysholm 評分、Tegner 膝關(guān)節(jié)運動評分與殘端非保留組比較差異無統(tǒng)計學意義(P> 0.05)(表2)。

兩組患者手術(shù)前后松弛度差值比較差異無統(tǒng)計學意義(P> 0.05)；殘端保留組術(shù)后 9 個月與術(shù)前松弛度差值低于殘端非保留組，差異有統(tǒng)計學意義(P< 0.05)(表2)。

表2 兩組患者膝關(guān)節(jié)功能恢復情況 (±s)Tab.2 Recovery of knee functions of the two groups(±s)

表2 兩組患者膝關(guān)節(jié)功能恢復情況 (±s)Tab.2 Recovery of knee functions of the two groups(±s)

項目 殘端非保留組(n = 49) 殘端保留組(n = 49) t 值 P 值Lysholm 評分(分) 術(shù)前 69.65±6.58 68.36±6.71 0.961 0.339 術(shù)后 9 個月 90.35±8.96 93.35±8.86 1.667 0.099 Tegner 膝關(guān)節(jié)運動評分(分) 術(shù)前 4.12±1.15 4.31±1.25 0.783 0.436 術(shù)后 9 個月 6.87±1.57 7.11±1.75 0.715 0.477前后松弛度差值(mm) 術(shù)前 4.24±1.06 4.32±0.86 0.410 0.683 術(shù)后 9 個月 2.52±0.55 2.07±0.31 4.989 0.000

二、膝關(guān)節(jié)本體感覺功能

術(shù)后 9 個月，殘端保留組被動重新定位角度(15°、30°、45°)、被動運動察覺閾值(15°、30°、45°) 均低于殘端非保留組，差異有統(tǒng)計學意義(P< 0.05)(表3)。典型病例見圖1(殘端保留組)、圖 2(殘端非保留組)。

圖1 患者，男，19歲，摔傷致右側(cè) ACL 損傷 a、b：患膝關(guān)節(jié) ACL 信號欠均勻，呈落葉征；c：鏡下見 ACL 上止點完全撕脫，殘端呈馬尾狀；d、e：術(shù)中鏡下可見自體繩肌腱重建后的 ACL，保殘重建，韌帶位置及張力良好；f、g：ACL 重建術(shù)后 X 線片示內(nèi)固定物位置良好Fig.1 Male, 19 years old, right ACL injury after a fall a - b: Knee ACL signals were not uniform with a deciduous sign; c: Avulsed ACL upper end and horsetail residual; d - e: Arthroscopic autologous hamstring reconstruction with anterior cruciate ligament stump preservation; the ligament position and tension were good; f - g: X-ray after ACL reconstruction showed that the internal fixator was in good position

圖2 患者，女，38歲，交通傷致左側(cè) ACL 損傷 a、b：患膝關(guān)節(jié) MRI 示 ACL 信號欠均勻，呈垂落征；c：鏡下見 ACL 上止點完全斷裂，殘端呈馬尾狀；d：鏡下見 ACL 重建后位置、張力滿意；e、f：術(shù)后 6 個月復查 MRI 示 ACL 恢復良好Fig.2 Female, 38 years old, left ACL injury after a traffic accident a - b: Knee ACL signals were not uniform with a drop sign; c: Avulsed ACL upper end and horsetail residual; d: Good position and tension after ACL reconstruction; e - f: MRI 6 months after operation showed good ACL recovery

表3 兩組患者膝關(guān)節(jié)本體感覺功能情況(±s)Tab.3 Knee proprioception of the two groups(±s)

表3 兩組患者膝關(guān)節(jié)本體感覺功能情況(±s)Tab.3 Knee proprioception of the two groups(±s)

時間 殘端非保留組(n = 49) 殘端保留組(n = 49) t 值 P 值被動重新定位角度(°) 15 0.69±0.52 1.36±1.01 4.129 0.000 30 0.43±0.38 1.33±0.74 7.573 0.000 45 0.76±0.51 1.71±1.02 5.831 0.000被動運動察覺閾值(°) 15 0.71±0.63 1.33±1.10 3.424 0.001 30 1.07±0.77 1.61±0.81 3.382 0.001 45 1.30±1.08 1.86±1.35 2.267 0.026

討論

理想情況下，用于重建 ACL 的移植物應注重天然韌帶的解剖和生物力學特性，并堅實、固定牢靠和快速生物整合特點，同時將供體部位并發(fā)癥發(fā)生率降到最低。臨床中最常用替代移植物是自體繩肌腱，其中半腱肌肌腱和股薄肌肌腱分別是正常 ACL 強度的 70% 和 49%[9]。因此，股薄肌肌腱與半腱肌腱對折為兩股接近于正常 ACL 載荷強度。自體繩肌腱作為移植物，其優(yōu)點有：腱體較長，取材方便，取材后對膝關(guān)節(jié)活動影響較?。蝗‰祀y度低，切口小，利于術(shù)后康復；可替代髕韌帶避免取材后出現(xiàn)髕下脂肪墊攣縮，髕腱炎等并發(fā)癥；避免疾病傳播及免疫反應發(fā)生；膝關(guān)節(jié)骨量丟失較少，更適用于青少年重建且取材后可以再生。因此，關(guān)節(jié)鏡下自體繩肌腱殘端保留重建膝關(guān)節(jié) ACL 的臨床效果得到普遍認可[10]。

盡管 ACL 重建技術(shù)不斷改進，但有些患者預后并不總是與患者滿意度或膝關(guān)節(jié)功能恢復程度一致。對高度不穩(wěn)定患者進行 ACL 重建后，即使恢復機械完整性，仍有患者在運動過程中出現(xiàn)膝關(guān)節(jié)功能不穩(wěn)定現(xiàn)象[11]。在術(shù)后早期，當移植物尚未愈合，其強度僅取決于用螺釘，提供膝關(guān)節(jié)的機械穩(wěn)定性是至關(guān)重要的。而 ACL 殘端在防止脛骨前移位方面有很大的生物力學作用[12]。此外，移植物血運重建是使其愈合和生物融合的基本條件。ACL 殘端處存在血管網(wǎng)，可以提高移植物血供及血流量，有助于移植物的再血管化及爬行替代[13-14]。因此，本研究觀察到術(shù)后 9 個月，殘端保留組患者前后松弛度差值低于殘端非保留組，表明殘端保留患者的膝關(guān)節(jié)更為穩(wěn)定。

對于 ACL 損傷患者，本體感覺保留非常重要。在某些患者中，術(shù)后效果不佳可解釋為本體感覺受損，盡管臨床試驗顯示 ACL 解剖重建牢固，移植物張力良好，膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定，但患者仍抱怨術(shù)后存在膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)定感。近期一項循證醫(yī)學研究發(fā)現(xiàn) ACL 損傷患者患側(cè)膝關(guān)節(jié)本體感覺功能比健康對側(cè)膝關(guān)節(jié)的本體感覺功能差[15]。事實上，ACL 兩端與股骨和脛骨的附著處存在機械感受器，例如 Ruffini 小體、Golgi 小體等，這些感受器向中樞傳遞關(guān)節(jié)角度、位置、加減速度等本體感覺信息，與反饋機制一起參與調(diào)節(jié)肌肉興奮性，有助于形成穩(wěn)定肌肉收縮的反射弧[16]。這可能意味著 ACL 重建后盡管獲得機械完整性，但可能喪失機械感受器，導致無法傳導神經(jīng)信息，喪失本體感覺。此外，本體感覺在防止膝關(guān)節(jié)進行性退變過程中也起著重要作用[17]。ACL 殘端存在隱神經(jīng)分支可以實現(xiàn)對 ACL 重建后的神經(jīng)再支配，其含有豐富本體感覺神經(jīng)末梢，通過神經(jīng)反射弧實現(xiàn)對膝關(guān)節(jié)伸、屈肌肉協(xié)同收縮調(diào)控，恢復韌帶對膝關(guān)節(jié)的動力穩(wěn)定作用[18]。正如本研究結(jié)果顯示殘端保留患者被動重新定位角度(15°、30°、 45°)、被動運動察覺閾值(15°、30°、45°) 均低于非殘端保留患者，表明殘端保留可以有效地保留 ACL 重建后的本體感覺。

值得注意是，不管殘端保留與否，患者膝關(guān)節(jié)功能恢復程度相似。這與近期 Lee 等[19]報道的結(jié)果一致。但需要考慮的是，本研究及 Lee 等研究隨訪時間均較短，遠期隨訪結(jié)果是否能證明殘端保留能改善患者膝關(guān)節(jié)功能，尚缺乏大型的研究數(shù)據(jù)，但因殘端保留患者膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性及本體感覺功能較好，可初步假設遠期膝關(guān)節(jié)功能可能表現(xiàn)出更滿意結(jié)果。為此，本研究將繼續(xù)擴大樣本量并持續(xù)進行隨訪，以便證實該假設。本研究存在一定局限性：首先入組患者數(shù)量較少，可能對研究結(jié)果產(chǎn)生影響；其次，膝關(guān)節(jié)本體感覺功能測量是基于國產(chǎn)持續(xù)被動運動儀及患者主觀感受，其結(jié)果可能受到二者影響；最后，殘端組織機械感受器需要進一步組織學驗證，這有助于 ACL 殘端保留自體繩肌腱重建術(shù)的臨床開展。