青少年前交叉韌帶重建術后脛骨骨隧道變化與臨床療效的關系

李俊 劉俊才 李凌志 江浩 李忠

青少年前交叉韌帶（anterior cruciate ligament，ACL）損傷的治療方式目前仍存在一定爭議，研究表明兒童及青少年ACL 損傷后保守治療或延遲手術治療的效果不佳，更多研究顯示傷后行早期重建手術對病人膝關節(jié)功能恢復、重返運動等更有利，且?guī)缀醪挥绊懴轮纳L發(fā)育［1-2］。青少年ACL 重建的手術方式包括避開骺板重建（骨骺保留重建、全骨骺內型重建）和經(jīng)骺板重建（完全經(jīng)骺板重建、部分經(jīng)骺板重建）［1］，其中完全經(jīng)骺板重建術式類似于成人術式，術中建立骨隧道需同時穿透膝關節(jié)股骨及脛骨骺板，有損傷病人骺板影響生長發(fā)育的可能，但此術式能達到ACL的等長重建或解剖重建，可以最大限度地恢復膝關節(jié)功能，得到了眾多學者的支持［3-5］。

骨隧道擴大在成人ACL 重建術后的研究中被廣泛報道，部分學者認為骨隧道擴大與臨床效果之間無明顯關系［6-9］，然而研究表明骨隧道擴大是導致移植物失效及ACL 翻修手術難度增加的原因之一［10-11］。對于青少年除了探究骨隧道擴大對臨床效果的影響外，還必須考慮其對病人下肢生長發(fā)育可能帶來不良影響，但目前針對青少年完全經(jīng)骺板重建ACL術后骨隧道變化的研究國內外鮮有報道，骨隧道變化情況及其對術后膝關節(jié)功能、下肢生長發(fā)育的影響也尚不清楚。本研究收集我院診治的16例青少年ACL損傷病人的臨床資料，旨在觀察青少年ACL 重建術后脛骨骨隧道的變化情況，以及骨隧道擴大對病人術后膝關節(jié)功能、下肢生長發(fā)育的影響。

資料與方法

一、納入標準及排除標準

納入標準：①術前前抽屜試驗、Lachman試驗陽性；②經(jīng)檢查證實骨骺未閉合者；③MRI檢查結果符合ACL斷裂表現(xiàn)；④所有病人均由同一醫(yī)生完成手術，且采用同一術式治療；⑤局部無感染，病人無凝血功能障礙；⑥隨訪資料完整。

排除標準：①合并多發(fā)韌帶損傷；②關節(jié)內及周圍骨折；③患膝存在內、外翻及旋轉畸形；④隨訪期間無生長變化；⑤采用異體肌腱或人工韌帶重建。

二、一般資料

本組納入16 例病人，男7 例，女9 例，年齡為（15.1±0.9）歲（14～17 歲）。其中運動性損傷9 例，車禍傷2 例，摔傷5 例；左膝6 例，右膝10 例。合并半月板損傷12 例，其中外側半月板損傷7 例，內側半月板損傷4 例，內外側同時損傷1 例。受傷至手術時間為（37.1±31.9）d（10～96 d）。病人及其監(jiān)護人均知情同意，且研究得到西南醫(yī)科大學附屬醫(yī)院倫理委員會批準。

三、手術方法

病人全身麻醉，取仰臥位，常規(guī)消毒鋪巾，患肢大腿綁充氣止血帶。取標準膝前內、前外入路，行關節(jié)鏡探查確認ACL 損傷及可能合并的半月板及軟骨損傷。取脛骨結節(jié)內下約1～2 cm 作由上內斜向外下的斜行小切口，長約3 cm，尋找并分離半腱肌和股薄肌肌腱，沿肌腱鈍性分離并剪斷其分支，用取腱器獲取肌腱，編織、預張后備用。采用解剖單束保殘ACL 重建技術，在關節(jié)鏡及“C”型臂X 線機透視下行股骨（四格法定位，骨隧道長約4.0 cm，直徑6～9 mm）與脛骨（中心法定位，骨隧道長約3.5 cm，直徑6～9 mm）定位、鉆孔及骨隧道制作。經(jīng)前內入路定位股骨隧道中心點，定位點選擇在韌帶止點解剖中心點。膝關節(jié)屈曲約120°，經(jīng)前內側入口置入導針，使用空心鉆沿導針貫穿股骨遠端骺板建立股骨骨隧道至鉆透骨皮質，隧道大小與移植物匹配。屈膝90°，使用脛骨隧道定位導向器定位內口于ACL脛骨殘端中央，外口盡量遠離骨骺線，隧道方向與脛骨平臺成60°角。沿定位器鉆入導針，隧道貫穿脛骨近端骺板，用與編織后肌腱直徑相對應的空心鉆沿導針鉆取脛骨隧道。最大屈膝位，選擇合適的Endobutton（施樂輝醫(yī)療器械公司，美國）鈦板袢牽引移植自體肌腱（半腱+股薄肌腱長約10 cm，直徑6～9 mm），從前外側入口引入股骨隧道，收緊股骨端牽引線，股骨端以袢鋼板懸吊固定，牽拉肌腱遠端，反復屈伸膝關節(jié)20次，屈膝90°置入關節(jié)鏡，用探針測試重建韌帶張力，伸直膝關節(jié)未發(fā)現(xiàn)重建肌腱與髁間窩撞擊，脛骨端置入1枚肌腱韌帶錨釘固定，剪去剩余牽引線，行前抽屜試驗及Lachman試驗均陰性，縫合切口。術后視情況放置引流管，膝關節(jié)放置棉墊，以彈力繃帶加壓包扎、可調支具保護固定。

12例合并半月板損傷的處理：10例予以修整成形術，2例予以成形縫合術。

四、術后處理及康復

術后常規(guī)予以預防感染、預防下肢深靜脈血栓形成、鎮(zhèn)痛等治療，引流管于24 h內拔除。麻醉清醒后即開始進行踝泵訓練、股四頭肌等長收縮練習等。術后患膝支具保護8周，行半月板縫合的病人限制負重6周；余病人在疼痛耐受情況下行早期負重訓練。在康復醫(yī)生指導下行被動屈伸膝活動訓練。膝關節(jié)活動范圍目標為術后1周內達到90°，術后4周達120°，6周內達到135°，術后8周后可完全負重鍛煉，逐步恢復日?；顒樱g后1年內避免劇烈體育運動。

五、療效評價指標

術前及術后24、52、104周采用Lysholm評分、國際膝關節(jié)文獻委員會（International Knee Documentation Committee，IKDC）及Tegner 評分評價膝關節(jié)功能，末次隨訪時行前抽屜試驗及Lachman試驗。

收集病人術后1、24、52、104周的患膝MRI影像用于評估骨道變化情況及移植物狀態(tài)，末次隨訪拍攝站立位雙下肢全長片用于評估下肢長度差異及膝關節(jié)有無內、外翻畸形等。

基于MRI 矢狀位圖像，參考Weber 等［6］的測量方式測量脛骨骨隧道內口、中段、外口的寬度（圖1），根據(jù)MRI 圖像中的標尺換算出骨隧道的實際寬度值。計算隧道絕對擴張量（術后隨訪時各測量點寬度-術后1周時的寬度），按照慣例絕對擴張量≥2 mm定義為骨隧道擴大；依據(jù)隧道絕對擴張量對病人脛骨隧道擴張程度進行分度，其中＜2 mm 為0 度、2～4 mm為1度、4～6 mm為2度、＞6 mm為3度［9］。

圖1 MRI矢狀位脛骨隧道寬度測量示意圖

基于站立位雙下肢全長片，參考Chambers等［12］定義下肢長度為股骨頭頂點至脛骨遠端關節(jié)面中心的距離，雙下肢長度差值小于10 mm 即認為肢體等長；參照李強強等［3］的方法測量股骨遠端外側機械角（mLDFA）和脛骨近端內側機械角（mMPTA）。mLDFA及mMPTA正常值為85°～90°，超過正常值表示脛骨平臺存在畸形（圖2）。

圖2 下肢長度及角度測量示意圖

六、統(tǒng)計學方法

應用SPSS 23.0統(tǒng)計學軟件（IBM公司，美國）進行統(tǒng)計學分析，計量資料使用Shapiro-Wilk檢驗判斷數(shù)據(jù)，若滿足正態(tài)分布，則以均數(shù)±標準差（±s）表示，骨隧道不同分度間臨床評分的比較若滿足正態(tài)分布及方差齊性檢驗則采用獨立樣本t檢驗，否則采用非參數(shù)檢驗；術前及術后各隨訪時間點臨床評分比較、各時間點骨隧道測量結果采用重復測量方差分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

結 果

一、臨床隨訪結果

16 例病人均獲得隨訪，隨訪時間為（33.5±9.6）個月（24～51個月）。末次隨訪時病人身高增長（8.0±3.1）cm（3.2～14.6 cm）。13 例病人前抽屜試驗及Lachman試驗陰性，3例病人前抽屜試驗陰性、Lachman試驗弱陽性。除1例病人于末次隨訪時偶有運動后輕微膝前疼痛，余病人均無特殊不適。所有病人無繼發(fā)膝關節(jié)僵硬及ACL 再次損傷等并發(fā)癥發(fā)生。術后24、52、104 周Lysholm 評分、IKDC 及Tegner 評分均較術前明顯改善，術后不同時間點的數(shù)據(jù)兩兩比較，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05，表1）。

表1 手術前后膝關節(jié)功能評分比較（±s，分）

表1 手術前后膝關節(jié)功能評分比較（±s，分）

注：與術前比較，*P＜0.05；與術后24周比較，＃P＜0.05；與術后52周比較，△P＜0.05

時間術前術后24周術后52周術后104周F值P值Lysholm評分54.68±9.39 67.87±7.96*82.56±4.97*＃95.68±2.70*?！?67.178＜0.001 IKDC評分65.31±8.08 73.93±6.69*86.31±2.44*＃94.25±2.79*?！?38.643＜0.001 Tegner評分2.37±0.80 3.25±0.77*4.37±0.88*＃6.62±1.66*＃△88.555＜0.001

二、影像學結果

16例病人術后24周、52周時脛骨骨隧道均發(fā)生擴大，且擴大寬度均≥2 mm，術后24 周脛骨骨隧道擴大程度分級為1 度11 例、2 度5 例，52 周時為1 度10例、2度6例，脛骨隧道擴大程度不同的病人術后同時間點的Lysholm、IKDC評分及Tegner評分比較，差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05，表2）。術后不同時間脛骨隧道各測量點寬度見表3。術后104 周與術后1周的脛骨骨隧道直徑差值均＜2 mm。

表2 脛骨骨隧道不同分度病人術后膝關節(jié)功能評分比較（±s，分）

表2 脛骨骨隧道不同分度病人術后膝關節(jié)功能評分比較（±s，分）

分度1度2度t值P值Lysholm評分術后24周69.09±7.95 65.20±8.16 0.900 0.383術后52周82.90±5.50 82.00±4.38 0.340 0.730 IKDC評分術后24周74.45±6.65 72.80±7.42 0.446 0.663術后52周86.30±2.21 86.33±3.01-0.026 0.980 Tegner評分術后24周3.36±0.80 3.00±0.70 0.863 0.403術后52周4.30±0.82 4.50±1.04 0.425 0.677

表3 術后各時間點脛骨骨隧道各測量位置寬度（±s，分）

表3 術后各時間點脛骨骨隧道各測量位置寬度（±s，分）

注：與術后1周比較，*P＜0.05

時間術后1周術后24周術后52周術后104周內口7.67±0.76 10.76±0.63*10.95±0.55*7.89±0.86中段7.68±0.68 10.50±0.72*10.53±0.76*7.73±0.72外口7.72±0.67 10.49±0.71*10.46±0.73*7.70±0.66

末次隨訪時輔助檢查提示除1例病人骨骺未完全閉合外，余病人發(fā)現(xiàn)骨骺閉合時間分別為：術后24 周4 例，術后52 周8 例，術后104 周3 例。所有病人未發(fā)現(xiàn)雙下肢不等長、膝關節(jié)內外翻畸形及骨橋形成等并發(fā)癥發(fā)生。典型病例見圖3。

圖3 病人，男，15 歲因摔傷致右膝疼痛伴活動受限14 d 入院，取自體股薄肌、半腱肌肌腱行關節(jié)鏡下經(jīng)骺板ACL 重建術治療 a：術后1 周MRI顯示骨隧道位置可，且經(jīng)過脛骨端骺板；b：術后24周MRI提示骨隧道擴大；c：術后52周MRI提示骨隧道擴大；d：術后104周MRI提示骨隧道擴大程度減??；e：術后104周時雙下肢全長片提示雙下肢長度差值為2 mm，mLDFA及mMPTA均于正常值范圍內

討 論

骨隧道擴大作為成人ACL 重建術后并發(fā)癥之一被廣泛報道，研究發(fā)現(xiàn)骨隧道擴大與力學、生物學因素等有關［6-7，13］。力學因素最常見的情況為移植物在骨隧道內微動摩擦，即“雨刷效應”和“蹦極效應”，以及移植物及固定方式的選擇、骨隧道位置不恰當?shù)?；生物學因素是指移植物的免疫反應、關節(jié)內滑液對骨隧道的侵襲、腱骨愈合過程中的缺血壞死、隧道鉆取過程中因摩擦引起的熱損傷等。骨隧道擴大是否影響病人術后的臨床效果仍存在爭議［9，14-17］。

對于青少年ACL重建，除了探究骨隧道擴大對膝關節(jié)功能恢復的影響外，還須考慮是否對病人下肢生長發(fā)育產(chǎn)生不良影響。在本研究中，我們發(fā)現(xiàn)青少年ACL 重建術后早期脛骨骨隧道擴大并不影響病人術后膝關節(jié)功能的恢復，這與大多數(shù)成人研究結果相似，同時我們發(fā)現(xiàn)本組病人末次隨訪時身高增長（8.0±3.1）cm（3.2～14.6 cm），雙下肢全長片提示除1例病人骺板未完全閉合外，余骨骺均已閉合，所有病人無骺板阻滯、骨橋形成、雙下肢不等長以及膝關節(jié)內、外翻畸形等發(fā)生，表明術后早期脛骨骨隧道擴大沒有影響病人下肢的生長發(fā)育。我們推測上述結果可能與青少年病人處于生長發(fā)育的快速期、術后恢復快、對康復計劃的依從性較高等有關。有研究表明當骨隧道占骺板面積超過7%～9%時才會引起下肢生長發(fā)育異常［18］，也有研究表明青少年ACL 重建采用自體肌腱填充骨道，遠離骺板固定移植物等，經(jīng)骺板重建并不會引起下肢生長發(fā)育的異常［19］，本研究中病人的情況與之相符。此外，本研究部分病人年齡偏大（最大17歲），且隨訪時發(fā)現(xiàn)除1例病人骨骺未閉合外，其余病人骨骺均已閉合，部分病人骨隧道發(fā)生擴大與骨骺閉合的具體時間關系不明確，不排除骨隧道擴大發(fā)生前部分病人已發(fā)生骨骺閉合。

我們采用MRI對病人術后1、24、52、104周脛骨隧道三個位置進行測量，骨隧道直徑基線值為術后1 周測量結果而非術中鉆頭直徑，排除了術中各種因素對測量結果的影響。以往成人研究表明骨隧道擴大多發(fā)生于術后3～6個月內，而術后6～12個月變化不明顯［6，8，20］，這與我們的研究結果相似，本研究中全部病人術后24周內均發(fā)生脛骨骨隧道擴大；術后24～52周骨隧道擴大趨于穩(wěn)定。我們發(fā)現(xiàn)脛骨隧道內口處擴大最明顯，其次是中段。有研究［6，13，21］認為隧道內口處擴大現(xiàn)象最明顯的原因可能與隧道內口處于移植物受力集中點、脛骨端移植物固定遠離內口等導致“雨刷效應”的作用更明顯有關，而羅浩等［9］研究發(fā)現(xiàn)脛骨外側平臺后傾角越大，脛骨骨隧道內口擴大越明顯。本研究中所有病人術后24 周脛骨骨隧道絕對擴張量均≥2 mm，這與以往的成人研究有所不同，羅浩等［9］、陳百成等［20］報道術后6個月發(fā)生脛骨骨隧道擴大≥2 mm 的病人比例分別為90%（47/52）和31%（18/58）。我們推測與本組病人年齡較?。?4～17 歲）、術中骨隧道直徑偏小（6～9 mm）及術后的快速康復計劃（如屈膝時間較早、早期負重等）有關。Weber等［6］發(fā)現(xiàn)年齡越小的病人其脛骨骨隧道擴張量更大，Sauer等［22］研究表明術中鉆取的骨隧道直徑越小，病人術后發(fā)生骨隧道擴大的程度越大，但其具體原因尚不清楚，同時研究表明術后康復方案中早期負重、屈膝時間越早，病人脛骨骨隧道擴大時間更早且擴大百分比更大［8，23］。再者，本研究術者考慮到固定物可能損傷脛骨骺板，固定點均遠離骺板進而更加遠離關節(jié)線，這可能導致病人術后移植物的“雨刷效應”和“蹦極效應”相比成人更明顯。雖然本組隨訪期間未發(fā)現(xiàn)骨隧道擴大對術后膝關節(jié)功能、下肢生長發(fā)育產(chǎn)生不良影響，但考慮到骨隧道擴大仍存在導致下肢生長發(fā)育異常的可能，兒童及青少年病人術后康復方案也應慎重選擇。

研究表明成人ACL重建術后12～24個月骨隧道直徑基本保持不變或略有下降，但不會恢復至最初的骨隧道大小［24］，而Devitt 等［25］發(fā)現(xiàn)自體腘繩肌腱ACL重建術后4個月至2年期間，脛骨骨隧道直徑無明顯差異，而術后24個月至15年間，病人脛骨骨隧道直徑顯著減小。本研究中，我們發(fā)現(xiàn)術后52～104周，青少年病人脛骨骨隧道3個測量點的直徑均呈現(xiàn)不同程度的下降趨勢，這與Weber 等［6］等對成人的研究結果相似。Kopf 等［24］對經(jīng)骺板重建ACL 的14 例青少年平均隨訪7 年，發(fā)現(xiàn)末次隨訪時MRI 測量的骨隧道大小與術中鉆頭直徑相比無明顯變化。值得注意的是該研究僅進行了末次隨訪與術中鉆頭直徑的比較，未探討青少年病人術后早期骨隧道隨時間變化的具體情況，也未探討早期脛骨骨隧道擴大對術后病人膝關節(jié)功能及下肢生長發(fā)育的影響。

綜上所述，取自體肌腱經(jīng)骺板重建青少年ACL術后脛骨骨隧道呈先擴大后變小的趨勢，早期脛骨骨隧道擴大對病人膝關節(jié)功能恢復、下肢生長發(fā)育無明顯影響。本研究仍存在以下局限性：①樣本量較少且未對納入病人的人口學數(shù)據(jù)進行相應限制，不排除由此引起偏倚；②隨訪時間較短，不排除因隨訪時間的延長出現(xiàn)骨隧道的變化及下肢發(fā)育異常的可能；③膝關節(jié)穩(wěn)定性評估缺乏KT-1000 測量等客觀量化標準；④研究中未探討股骨骨隧道變化相關情況；⑤研究中未探討術后12周等更早的脛骨骨隧道變化情況。