自体与同种异体肌腱重建前交叉韧带

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2014.46.013

摘要/Abstract

摘要：

背景：前交叉韧带损伤修复采用自体腘绳肌腱还是同种异体肌腱目前在临床上的应用存在争议。

目的：分析关节镜下自体肌腱与同种异体肌腱重建前交叉韧带的临床疗效。

方法：前交叉韧带断裂重建患者123例，根据移植物的不同将患者分为自体肌腱组63例和异体肌腱组60例。治疗后随访进行Lachman试验、Lysholm评分评估疗效。

结果与结论：患者均经过8个月以上随访。两组患者术后膝关节稳定性均较治疗前得到明显好转，两组患者治疗后Lysholm评分、Lachman试验结果均显著好于治疗前，末次随访组间比较差异无显著性意义(P > 0.05)。结果说明自体肌腱与同种异体肌腱重建前交叉韧带的疗效相近，医师应根据自身经验和患者情况灵活使用。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

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关键词: 组织构建, 组织工程, 前交叉韧带重建, 自体肌腱, 异体肌腱, 关节镜

Abstract:

BACKGROUND: There is a controversy in the clinical anterior cruciate ligament reconstruction using autologous hamstring tendon or tendon allograft.

OBJECTIVE: To compare the clinical results of anterior cruciate ligament reconstruction with tendon allograft and autograft.

METHODS: Totally 123 patients with injured anterior cruciate ligament received anterior cruciate ligament reconstruction and they were divided into two groups: 63 cases in autograft group and 60 cases in allograft group. The postoperative effects were assessed by the Lysholm score and Lachman test.

RESULTS AND CONCLUSION: All the patients were followed for more than 8 months. After anterior cruciate ligament reconstruction, the stability of the knee joint, Lysholm scores and Lachman test results were all improved significantly in the two groups; while there was no difference between the two groups at the last follow-up (P > 0.05). The clinical outcomes of anterior cruciate ligament reconstruction with allograft and autograft are almost similar; therefore, surgeons should select ideal graft according to the patient’s condition and surgeon’s experience.

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Key words: anterior cruciate ligament, tendons, transplantation, arthroscopies

中图分类号:

R318

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图/表（结果） 2

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引言

前交叉韧带是保持膝关节前向稳定的重要结构之一。前交叉韧带损伤是膝关节最常见的损伤之一^[1]，其损伤后引起不同程度的膝关节前向不稳可导致关节内其他结构的损伤，如半月板损伤、关节软骨损伤等。前交叉韧带损伤患者保守治疗效果不佳，关节镜下韧带重建术已成为前交叉韧带损伤公认的治疗方法。前交叉韧带重建手术仍然是治疗的首选^[2]。重建移植物的选择，临床上以自体腘绳肌腱应用最为广泛^[3]，此外同种异体肌腱也被越来越多的学者所接受。由于试验设计、移植物种类选择、固定方式、重建技术及重建后康复计划等不同，临床疗效差异较大^[4-6]。

移植物的选择是决定交叉韧带重建能否成功的重要因素之一^[7]。随着前交叉韧带重建手术的增多，可供医生选择的材料也随之增多。目前应用于前交叉韧带重建的移植物主要包括自体肌腱、同种异体肌腱、人工韧带。应用自体骨-髌韧带-骨重建前交叉韧带长期被认为是治疗前交叉韧带损伤的“金标准”^[8]。然而国外研究发现，自体腘绳肌腱移植物与骨-髌韧带-骨的长期疗效无明显差别^[9]，且没有自体骨-髌韧带-骨移植引起的一系列并发症，如髌骨软化、膝前疼痛、髌韧带短缩，甚至髌腱断裂、髌骨骨折等^[10]，但也有报道显示取自体腘绳肌腱后，取腱操作还有可能引起隐神经的损伤^[11]。人工韧带因其组织相容性尚未完全解决，长期疗效不能肯定，限制了其在临床上的应用。由于人工韧带的长期疗效不确切，同种异体肌腱已成为替代自体肌腱的主要移植物。

作者对新疆医科大学第一附属医院自2012年1月至2014年1月实施的123例自体与同种异体肌腱重建膝关节前交叉韧带的患者进行了随访和疗效比较。

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材料方法

设计：分组对照观察。

时间及地点：病例来源于2012年1月至2014年1月新疆医科大学第一附属医院骨科收治的前交叉韧带断裂患者。

对象：选择同期本院实施的自体与同种异体肌腱重建膝关节前交叉韧带的患者123例。

诊断标准：通过病史、体格检查及MRI检查确诊为前交叉韧带断裂。

纳入标准：①手术适应证明确，无明显手术禁忌证。②实施的自体与同种异体肌腱重建膝关节前交叉韧带。③说明自体及同种异体肌腱移植手术的风险，两种移植物的优缺点及临床研究计划，患者签署知情同意书。

排除标准：肿瘤、糖尿病及其他关节疾病患者。

由患者自愿选择移植物，根据移植物分为自体肌腱组和异体肌腱组。其中自体腱组63例，男性41例，女性22例；年龄17-48岁，平均28.8岁；平均随访时间13.3个月(8-24个月)。异体肌腱组60例，男性36例，女性24例；年龄19-49岁，平均29.6岁；平均随访时间12.4月(8-21个月)。两组手术均由同一医师在同一套关节镜设备下完成。

方法：

移植物准备：①自体肌腱组：术中取患膝同侧半腱+股薄肌腱，胫骨结节内下方直切口约3 cm，显露鹅足股薄肌半腱肌胫骨附着处，分离二肌腱，以取腱器切取半腱+股薄肌腱，修整、对折为4股、用强生2号不可吸收线编织成长10 cm、直径为6-8 mm备用。②异体肌腱组：同种异体肌腱由山西省骨组织库奥瑞公司提供，经⁶⁰Co照射、低温保存。术前常温下放入含8×10⁴U庆大霉素的等渗盐水中浸泡常温解冻，2根肌腱对折成4股，用强生2号不可吸收线编织肌腱，编织成长10 cm、直径为6-8 mm。

两组肌腱均用45 N拉力牵拉预张10 min。

前交叉韧带重建：患者取仰卧位，屈髋45°、屈膝90°。取膝关节的前内、前外侧入路，置入关节镜检查膝关节内损伤情况，清理病变滑膜及半月板损伤，在硬膜外针芯辅助下做内侧辅助入路，内侧入路观察，显露前交叉韧带前内侧束及外侧束股骨侧止点，观察住院医师嵴，在两止点中间定位股骨隧道，先钻入导针，顺导针用Endobuttun钻头钻股骨隧道，测深后用于植入物同号的空心钻钻股骨隧道。将定位器的尖端固定在外侧半月板前脚后缘与胫骨髁间嵴连线中点处。沿定位器的胫骨尖端向胫骨平台尖端钻入1枚定位针，取下定位器应用与植入肌腱直径相等的空心钻沿定位针钻胫骨隧道。应用合适长度的Endobutton带绊钢板固定股骨端，确保钢板紧贴骨皮质，将膝关节屈曲30°-40°后拉紧韧带应用可吸收挤压螺钉沿胫骨隧道方向拧入至螺帽与胫骨皮质相平。测试膝关节的稳定性证实韧带无撞击后冲洗膝关节，放置引流，缝合手术切口。

术后康复：两组术后处理一致。术后均常规放置负压引流管，1 d后拔除，常规佩带膝关节角度锁定支具。麻醉清醒后即行股四头肌、胭绳肌等长收缩、踝关节泵练习。重建后一两周开始主动屈膝功能锻炼15°-30°，两三周时0°-60°，4周0°-90°的活动范围，术后6周必须主动屈膝120°。8周支具保护下负重。至步态正常时可弃拐完全负重行走；6个月逐渐恢复体育活动、开始慢跑；1年恢复剧烈运动。

主要观察指标：①治疗前后Lachman试验结果。②治疗前后Lysholm评分。③不良反应。

统计学分析：采用SPSS 17.0软件进行统计。两组数据均数以x(_)±s表示，组间比较采用独立样本t 检验，组内比较采用配对样本t 检验，计数资料采用χ²检验。

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讨论

前交叉韧带是维护膝关节稳定性与功能的重要结构，损伤后自身难以修复，关节镜下韧带重建术已成为前交叉韧带损伤首选治疗方法。选择适当的移植材料是提高重建前交叉韧带的稳定性的前提^[12]。理想的移植物应当具备以下特点：①容易获取，有足够的直径和长度。②生物学特性与替代的韧带相似。③获取后不影响正常的组织结构。④能够保留或提供新的血运^[13]。由于人体自身组织来源有限，而人工韧带发展尚不成熟，故同种异体肌腱已成为替代自体肌腱的主要移植物。

目前应用的同种异体肌腱重建前交叉韧带有骨-髌韧带-骨，半腱与股薄肌肌腱、胫骨前肌肌腱、胫骨后肌肌腱，跟腱-骨和股四头肌腱-骨等^[14-16]。国内国外都有很多异体肌腱重建前交叉韧带的随访资料报道。Kustos等^[17]所作的一项26例同种异体重建与53例自体肌腱重建膝关节前交叉韧带的对比观察，随访1-6年，两组间Lysholm评分、Tegner评分结果没有显著性差异。最近一项对比自体肌腱与同种异体肌腱重建前交叉韧带临床疗效的Meta分析研究表明，两组之间国际膝关节文献委员会评分(IKDC)、Lysholm评分、Tegner评分，Lachman试验、轴移试验，关节松弛度测量等没有明显的差异^[18]。国内学者在此方面也做了大量研究得出类似结论^[13]。作者用自体腘绳肌腱和同种异体肌重建前交叉韧带后随访的病例，对患者的Lysholm评分、Lachman试验结果进行比较，发现二者之间在统计学上差异无显著性意义，与国内外文献报道是一致的。

目前，关于自体腘绳肌腱和同种异体肌腱在临床上的应用存在争议。应用自体肌腱的优点是韧带与骨组织较早的愈合, 避免发生排异反应及血液传播疾病, 术后膝关节的本体感觉恢复早于同种异体肌腱^[19]。但是自体移植物存在几缺点，如自体肌腱的来源受到限制，不可反复取材，包括供区并发症的发生，Graham等^[20]研究发现，腘绳肌腱重建前交叉韧带发生供区并发症主要表现为屈膝力弱、损伤隐神经等。而应用同种异体肌腱的优点是创伤小，其最大的优点是消除了供区并发症和缩短手术时间^[15]，术后患肢肌力恢复较快，可根据手术的需要进行取材，较好地解决了移植物来源问题，缩短了止血带的应用时间从而降低了下肢深静脉血栓形成的风险。与此同时，同种异体肌腱也有不足之处，它面临的三大问题是：HIV及乙肝病毒感染；移植物的强度；免疫排斥反应。

异体肌腱移植除增加细菌感染的风险外还增加病毒感染的风险。疾病的传播和感染是患者最关心的方面，其中HIV和乙肝病毒的传播是阻碍同种异体肌腱移植的重要因素。Nemzek等^[21]采用猫科动物作动物模型，采用与HIV有着同样的复制循环的反转录病毒作为研究对象。发现使用感染了此病毒动物的新鲜和新鲜冷冻的结蹄组织作同种异体移植，造成了100%的此反转录病毒的感染。严格的选材和取材是防止异体肌腱移植传播疾病的重要前提。对于供者选择，要注意以下两点：①取材要严格无菌操作。供者的取材要在手术室或相当于手术室洁净度的房间以标准的无菌技术进行，制备要在层流间，如果不进行二次消毒，需要在100万级的层流间进行^[22]，而且在取材和制备过程中要时刻保持无菌观念，尽量缩短操作时间以减少污染机会。②严格的供者监测关。供者监测必须符合下列条件：供者无感染HIV、结核、乙肝、梅毒病史，无自身免疫性疾病，无吸毒史，无近期感染史，未接受过内科治疗及肿瘤等病史。对于患急、慢性感染和其他重要疾病供体的不健康肢体宁可废弃不用也不可姑息使用。对于供者的年龄，多数研究表明，肌腱的生物力学性能和供者的年龄无直接关系^[23]，可以不必考虑供者的年龄，但是异体肌腱移植后不仅仅是作为支架，可能还存在内源性愈合机制，因此，如果条件允许，最好选择健康年轻的供者，以青壮年为佳。本研究采用的同种异体胫前肌腱采用γ射线照射(25- 30 kGy)，并保存于-80 ℃的环境中，达到了灭菌的效果，而在应用时也没有明显降低肌腱强度，获得了与自体腘绳肌腱相似的临床疗效。本组病例无一出现术后感染，也没有发现感染HIV和乙肝和丙肝的病例。但是患者仍需长期随访。

异体肌腱移植后会发生一定程度的强度降低，多数学者认为异体移植物在体内的愈合和重塑结果类似于自体移植物，均须经过移植物的坏死、再血管化、细胞增殖和胶原再塑4演化阶段^[24]，深低温冷冻保存的异体肌腱移植保持了肌腱的连续性，为肌腱的再血管化和细胞的增殖奠定了结构基础，但是过程相对较慢。Shino等^[25]用微血管造影显示：同种异体肌腱移植术后3周韧带出现再血管化，术后6周完全再血管化，新生毛细血管沿肌腱表面和腱束间生长，成纤维细胞也大量增生，细胞体积大，细胞器丰富，尤其粗面内质网明显增多，合成代谢旺盛，儿随时间推移，其修复过程逐渐趋向成熟，通过胶原重塑，移植肌腱最终成为有活细胞代谢功能的类似正常韧带结构的腱组织。Goertzen等^[26]应用DNA探针和偏振光镜检查发现：4周内供体移植物完全被宿主细胞取代，取代的细胞可能来源于滑膜组织。Alum^[27]认为在异体肌腱移植早期，由于胶原分解代谢较强，而合成胶原排列欠规则，从而导致力学强度的降低。徐光辉等^[28]认为同种异体肌腱在移植后其力学性能比移植前明显降低，随时间推进而呈上升趋势。但在长期临床随访中，移植物断裂并不多见。在本组观察中，平均随访12.4个月，未发现有移植物断裂，说明采用异体肌腱重建前交叉韧带与应用自体肌腱相比较为安全有效。

同种异体肌腱移植的免疫排斥问题一直是研究的热点，是临床应用成功与否的关键。肌腱组织的抗原性较弱，但未经处理的异体肌腱移植仍可产生明显的免疫排斥反应，导致移植的失败。目前深低温冷冻(深低温冰箱-70 ℃至-80 ℃，液氮-196 ℃)是公认的保存肌腱方法^[29]，在深低温环境下，组织内的水分以细小冰晶形式存在，其对细胞及肌腱腱膜的损伤轻，深低温冷冻可以中和细胞的免疫抗原，降低细胞的免疫原性。Fromm等^[30]动物实验未发现深低温保存的肌腱移植后产生于免疫反应有关的血管周围炎细胞浸润、炎症反应及滑膜渗出。如今冷冻处理能降低肌腱免疫原性的结论已获得国内外广泛共识^[31]。严格的冰冻程序，可以为临床提供有活细胞活性、新鲜、有弹性的肌腱。本组异体移植物均经过严格程序性冷冻处理，移植物免疫排斥反应不明显。

同种异体肌腱与自体肌腱相比，具有很多优势，可以选择肌腱的长度、粗细等，避免了自体肌腱有时过细、过短的情况。但对异体肌腱移植时的相关问题仍需加以重视并进行相关研究。比如异体肌腱移植时的疾病传播问题，免疫原性问题，植入后的生物力学性能变化的问题及价格昂贵的问题等。需要进一步的改进，才会使异体肌腱在交叉韧带重建中得到更广泛的应用^[32]。通过本组分析，作者认为同种异体与自体肌腱重建前交叉韧带疗效近似，是前交叉韧带重建有效的移植物。临床上可根据患者的病情及主观要求灵活选择。

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