前交叉韧带自体腘绳肌腱移植单束重建：患膝关节功能及稳定性1年随访

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2015.02.016

中国组织工程研究 ›› 2015, Vol. 19 ›› Issue (2): 246-251.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2015.02.016

• 组织构建临床实践 clinical practice in tissue construction • 上一篇下一篇

前交叉韧带自体腘绳肌腱移植单束重建：患膝关节功能及稳定性1年随访

陈辉海1，王弘2，郭哲1，权良忠1，童立1，王辉1

1芜湖市第二人民医院关节外科，安徽省芜湖市 241000；2皖南医学院附属弋矶山医院骨科，安徽省芜湖市 241000

收稿日期:2014-12-11 出版日期:2015-01-08 发布日期:2015-01-08
通讯作者: 王弘，硕士，主任医师，皖南医学院附属弋矶山医院骨科，安徽省芜湖市 241000
作者简介:陈辉海，男，1982年生，安徽省芜湖市人，汉族，皖南医学院在职硕士，主治医师，主要从事骨科及运动医学的研究。

Anterior cruciate ligament reconstruction with single beam of hamstring tendon: a 1-year follow-up of knee function and stability

Chen Hui-hai¹, Wang Hong², Guo Zhe¹, Quan Liang-zhong¹, Tong Li¹, Wang Hui¹

1Department of Joint Surgery, the Second People’s Hospital of Wuhu, Wuhu 241000, Anhui Province, China; 2Department of Orthopedic Surgery, Yijishan Hospital, Wannan Medical Collage, Wuhu 241000, Anhui Province, China

Received:2014-12-11 Online:2015-01-08 Published:2015-01-08
Contact: Wang Hong, Master, Chief physician, Department of Orthopedic Surgery, Yijishan Hospital, Wannan Medical Collage, Wuhu 241000, Anhui Province, China
About author:Chen Hui-hai, Studying for master’s degree, Attending physician, Department of Joint Surgery, the Second People’s Hospital of Wuhu, Wuhu 241000, Anhui Province, China

摘要/Abstract

摘要：

背景：目前，关节镜下前交叉韧带保残与非保残重建的优劣以及保残重建对本体感觉的影响尚无明确定论。
目的：比较关节镜下前交叉韧带自体腘绳肌腱移植保残重建与非保残重建后膝关节功能及稳定性的1年随访。
方法：回顾分析关节镜下前交叉韧带重建患者75例，其中非保残重建37例，保残重建38例，均使用自体腘绳肌腱作为移植物。治疗前及治疗后6个月、治疗后1年进行Lysholm评分，IKDC评分及KT2000检测评价患者膝关节功能及稳定性，并采用被动角度重复试验进行本体感觉测试。
结果与结论：治疗后随访时间为12-20个月。两组患者治疗后6个月患膝关节活动度均已基本恢复正常，患膝治疗后6个月、治疗后1年Lysholm评分，IKDC评分及KT2000检测较治疗前均获改善(P < 0.05)，两组之间差异无显著性意义。术后6个月及1年保残组健侧和患侧本体感觉偏差小于非保残组(P < 0.05)。治疗后摄片检查发现两组各有2例患者胫骨骨道偏离理想位置，未见独眼畸形发生。结果表明，前交叉韧带自体腘绳肌腱移植保残重建有利于患者修复术后本体感觉的恢复，并不增加手术并发症的发生率。

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, 残端, 本体感觉, 关节镜, 自体腘绳肌, 移植

Abstract:

BACKGROUND: Currently, there is still no clear conclusion on the pros and cons of arthroscopic anterior cruciate ligament reconstruction with or without stump preservation residues as well as the impact of reconstruction with stump preservation on proprioceptive sensation.
OBJECTIVE: To compare the curative effect of arthroscopic anterior cruciate ligament reconstruction with or without stump preservation on the function and stability of the knee joint during a 1-year follow-up.
METHODS: A retrospective analysis of 75 cases of arthroscopic anterior cruciate ligament reconstruction was done, including 37 cases of anterior cruciate ligament reconstruction without stump preservation and 38 cases of anterior cruciate ligament reconstruction with stump preservation. Autologous hamstring tendons were selected as implants. Evaluation of preoperative (6 months before operation) and postoperative (6 months and 1 year after operation) knee function and stability was implemented on the basis of Lysholm scores, IKDC Scores and KT2000. The comparative analysis was carried out as well on repeated passive angle for proprioception testing.
RESULTS AND CONCLUSION: All of the patients were followed up for 12 to 20 months. Range of motion of the knee joint was basically restored in the two groups 6 months after operation. The results showed the Lysholm scores, IKDC scores and KT-2000 scores at 6 months and 1 year after operation were significantly improved in the two groups as compared with the preoperative data (P < 0.05), and there was no statistically difference between the two groups. The proprioception difference between the healthy and affected sides was lower in the patients with stump preservation than those without stump preservation at 6 months and 1 year after operation (P < 0.05). There were
two cases in each group whose bone tunnel of the tibia was found deviating from the ideal position through postoperative X-ray examination, but cyclopia was unseen. Anterior cruciate ligament reconstruction with stump preservation is beneficial to the recovery of postoperative proprioception without increasing of postoperative complications.

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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Key words: Anterior Cruciate Ligament, Knee Joint, Transplantation, Arthroscopes

中图分类号:

R318

陈辉海1，王弘2，郭哲1，权良忠1，童立1，王辉1. 前交叉韧带自体腘绳肌腱移植单束重建：患膝关节功能及稳定性1年随访[J]. 中国组织工程研究, 2015, 19(2): 246-251.

Chen Hui-hai, Wang Hong, Guo Zhe, Quan Liang-zhong, Tong Li, Wang Hui. Anterior cruciate ligament reconstruction with single beam of hamstring tendon: a 1-year follow-up of knee function and stability[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2015, 19(2): 246-251.

图/表（结果） 3

2.1 参与者数量分析纳入患者75例，分为2组，治疗过程中无脱落，随访均超过12个月，按意向性分析，全部进入结果分析。

2.2 两组患者一般资料分析入选患者在年龄、性别、受伤时间、术前Lysholm评分，IKDC评分及KT-2000检测的差异无显著性意义(P > 0.05)。见表1。

2.3 患者自体腘绳肌腱移植后伤口愈合情况、股骨骨道位置、膝关节活动、前抽屉及Lachman试验结果移植修复后所有患者伤口一期愈合，未发生切口感染及重要血管神经损伤，随访期间，均无独眼畸形发生，术后摄片评价发现两组病例中各有2例胫骨骨道偏离理想位置，股骨骨道位置均良好。

2.4 两组患者移植修复后1年Lysholm评分，IKDC评分及KT2000检测比较两组患者术后6个月膝关节活动均基本恢复正常，前抽屉及Lachman试验均为阴性。

两组术后1年Lysholm评分，IKDC评分及KT2000检测较术前均明显改善，两组之间比较差异无显著性意义(P > 0.05)。见表2。

2.5 两组患者移植修复后被动角度重复试验结果比较两组患者移植修复后6个月及1年本体感觉测试，保残组偏差小于非保残组，差异有显著性意义(P < 0.05)，见表3。

2.6 不良反应两组患者均未发生切口感染及重要血管神经损伤，均无独眼畸形发生，两组各有2例胫骨骨道偏离理想位置。

2.7 典型病例患者男性32岁，前交叉韧带保残重建术右膝关节屈曲外翻伤后反复扭伤7个月，移植修复前检查Lachman试验(+)，前抽屉试验(+)，KT2000最大位移6.9 mm；移植修复后1年复查，关节活动度正常，Lachman试验(-)，前抽屉试验(-)，KT2000最大位移1.6 mm。见图2。

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引言

随着车祸伤及运动损伤的逐年增加，前交叉韧带损伤患者越来越多，因其伤后导致膝关节的失稳，降低伤者的运动水平，如未经及时有效治疗，其后期将造成半月板及关节软骨损伤^[1]，明显加快关节退变速度，已经得到学界共识。目前，关节镜下前交叉韧带重建为公认的最佳治疗手段。虽然，关节镜下前交叉韧带重建已成为治疗前交叉韧带断裂伤的“金标准”，但在移植物的选取，胫骨及股骨骨道的定位位点，移植物固定方法以及单双束重建的选择上仍争议不断。尤其是近年来前交叉韧带保残重建技术的使用越来越多，该技术的优劣又成为关节镜医师争议的焦点。

随着人们对前交叉韧带解剖及生物力学认识研究的不断深入，以及关节镜技术的全面普及，关节镜下前交叉韧带重建术已经成为治疗前交叉韧带损伤的主要手段。但移植物的选择，单束还是双束重建以及移植物固定方式则一直广受争论。自体腘绳肌腱因其取材方便，具有较高的生物学特性，较小的供区病损等优势，越来越多的受到关节镜医师的青睐^[2]，另外其取材后大部分可以出现再生，并能部分恢复功能使其成为移植物中的首选^[3]。虽然，理论上双束重建更加接近正常的前交叉韧带生理结构，在抗旋转方面优于单束重建^[4]，但因其技术要求较高，不可避免的增加了手术创伤，出现术中并发症的比例也明显高于单束重建，尤其对于手术经验欠缺的术者更是如此。另外，很多研究者通过两者的临床随访对比发现，二者并无显著差异，单束重建可与双束重建在膝关节稳定性方面可达到同样积极地效果^[5-6]，如若双束重建手术失败或术后韧带再断裂，翻修手术会更加困难。

芜湖市第二人民医院关节外科选取自2010年9月至2013年7月在关节镜下进行前交叉韧带重建病例75例，均采用自体腘绳肌腱进行单束重建，其中非保残重建37例，保残重建38例，随访并将结果统计对比分析。

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材料方法

1 对象和方法 Subjects and methods

设计：分组对照观察。

时间及地点：病例来源于2010年9月至2013年7月芜湖市第二人民医院关节外科在关节镜下进行前交叉韧带重建的病例75例。

对象：

纳入标准：①患者年龄在16-55岁之间。②病历资料完整。③仅为单侧肢体的前交叉韧带重建。④采用同侧自体腘绳肌腱为移植物的单束重建。⑤患者对治疗方法均知情同意。

排除标准：①术后未按康复计划规范化锻炼。②随访时间不足1年。③合并侧副韧带或后交叉韧带损伤需同时手术重建。④同时合并颅脑或胸腹等其他重要脏器损伤者。

根据治疗方法不同分为2组：保残组病例中男27例，女11例；其中交通意外伤22例，运动损伤15例，高处坠落伤1例；年龄在17-55岁，平均29.2岁；受伤至手术时间间隔为3 d至12年，平均为5.7个月。非保残组男25例，女12例；其中交通意外伤为27例，运动损伤10例；年龄在19-45岁，平均26.7岁受伤至手术时间间隔6 d至11年，平均为5.1个月。合并内侧半月板损伤19例，内侧副韧带损伤8例，外侧副韧带损伤1例。Lachmam试验阳性71例，前抽屉试验阳性62例，前交叉韧带断裂修复前后诊断吻合率达100%。

方法：

手术方法：所有手术均由主治医师以上职称人员以患膝同侧自体腘绳肌腱为移植物进行的单束重建。

手术步骤如下见(图1)：①首先取标准前内及前外侧入路行关节内探查，明确前交叉韧带是否断裂。②以胫骨结节内侧3 cm为中心作一斜行切口长3.0-4.0 cm，以闭环取腱器分别切取股薄肌腱及半腱肌腱，两腱对折合并成4股后测量其直径范围为7-9 mm，留取中段20 cm长质量最佳肌腱组织，两端分别以2号爱惜邦不可吸收缝线编织缝合 2 cm置于生理盐水中浸泡备用。③探查并处理关节内关节软骨及半月板损伤情况。④股骨骨道定位保残组患者前交叉韧带残端基本保持原样，首先将患肢屈膝90°，自前内侧切口下方及内侧各 1.5 cm处附加入路，经该入路进行股骨骨道定位。股骨骨道定位于右膝10:30位，左膝定位于1:30位，残端中心点或股骨髁后外侧壁下30%-35%。非保残组股骨骨道制备方法基本相同，仅股骨止点残余韧带组织均给予清除干净。⑤胫骨骨道制备：保残组保留前交叉韧带残端，以残端足迹中心偏后2 mm作定位点，先以直径较移植物直径小1 mm钻头制备骨道，再次判断骨道是否有前、后、左、右的偏差，骨道挫挫磨骨道内口，使骨道后缘锐角变钝，并可纠正少许骨道内口偏差，最后以与移植物相同直径钻头低速钻洗骨道一次，注意每次钻头不要钻穿韧带残端。非保残组则首先将前交叉韧带残端给予彻底清除，定位方法同前，如残端消失则以后交叉韧带前方7 mm，胫骨髁间棘中央稍偏内为定位点制作骨道，制作骨道方法与保残组相同。⑥移植物植入并固定：选取合适Endobutton，将移植物引入，股骨端翻袢固定，以IntraFix固定胫骨端，少数患者因胫骨骨道过短(长度小于4 cm)或移植物过短(尾端未露出胫骨骨道)而选用可吸收挤压螺钉(HA)外加门型钉组合式固定。

术后处理：所有患者术后常规使用抗生素48 h。术后卡盘式支具将患膝关节伸直位固定，术后第1天开始直腿抬高及踝泵的肌肉静力练习，术后3 d即可被动屈曲膝关节至90°，并可在支具保护下部分负重(合并半月板缝合及软骨损伤行微骨折术患者负重时间酌情推延)，2周时屈膝达100°并患肢可完全负重，之后每周约增加屈膝角度10°，术后2个月开始行静蹲练习，同时加强腘绳肌锻炼，术后12周主被动屈膝均要求达正常角度，每次锻炼结束常规局部冰敷20 min，其他时间每日冰敷两三次。术后3个月去除支具，恢复正常活动，术后6个月逐渐恢复体育锻炼活动，待患肢肌力达健侧85%，即可参加竞技体育活动，术后一两年行MRI复查。

疗效评价：术后由另一名未参与手术的康复医师随访并记录，随访时间为12-20个月，平均15.3个月。于术前，术后6个月及1年进行包括Lysholm评分，IKDC评分及KT2000检测评价患者膝关节功能及稳定性。采用双膝关节被动角度重复试验进行本体感觉测试^[7]，患者于安静房间内取平卧位，患肢置于CPM机上并妥善固定，患者戴上眼罩及耳塞以屏蔽视听，先由检测员将患者的患膝关节以约 5 (°)/s的速度被动“屈伸-停留”3次，停留位置为屈膝15°位，让患者熟悉预定角度，后检查人员再次以相同的速度被动伸直患膝，患者在自己认为屈膝达到15°时按停CPM机，记录患者此时实际屈膝角度作为测试角度，计算测试角度与设定角度之间的差值。共测试3次，取其平均值(D值)，同样方式测试健侧以对比。

主要观察指标：①患者术后伤口愈合情况、股骨骨道位置、膝关节活动、前抽屉及Lachman试验结果。②两组患者术后1年Lysholm评分，IKDC评分及KT2000检测结果。③两组患者术后被动角度重复试验结果。④不良反应。

统计学分析：数据处理采用SPSS 13.0软件，计量资料采用x(_)±s表示，采用t 检验，计数资料采用卡方检验2检验，P < 0.05为差异有显著性意义。

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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讨论

目前，对于前交叉韧带重建手术中移植物的固定仍有存有较多争议。常用股骨端固定方法大致有3种，即挤压螺钉固定，RigidFix螺钉固定以及Endobutton带袢钢板固定。其中Endobutton带袢钢板固定具有手术操作方便，固定确实可靠，被认为是最佳的全镜内前交叉韧带重建的股骨骨道固定方法。但也有反对者认为，该固定方式属于弹性固定，容易造成移植物延骨道纵轴方向的移动(蹦极效应)，而且该方式移植物固定为远离关节线的非紧密固定，因此容易造成术后早期膝关节屈伸活动时移植物与骨道在矢状面的摆动摩擦(雨刷效应)，最终使骨道增宽，并建议采用更靠近关节线的挤压螺钉固定股骨端。但Buelow等^[8]认为采用挤压螺钉固定移植物，在提供牢固固定效果的同时也会导致骨道的增宽，这种骨道增宽术后即刻已经发生。此外，挤压螺钉固定时其螺纹不可避免的造成骨道内肌腱的切割损伤。

作者更偏爱使用Endobutton的固定方式，术者认为术中尽可能使用与移植物直径相匹配的骨隧道，使移植物与骨隧道更紧密的接触可减少“蹦极效应”及“雨刷效应”的影响。而且，相比较股骨端的固定方式，使骨道增宽更为重要的因素为骨道位置正确与否，王成等^[9]认为骨道位置的偏差使移植物张力改变，从而加重移植物在骨道内的微动，是引起骨道扩大的主要因素。胫骨端固定的选择同样很多，较常用的为门型钉嵌压及拴桩固定，界面螺钉(HA)挤压固定以及IntraFix挤压固定3种，其中IntraFix固定具有固定坚强，腱性结构损伤小，均匀挤压且无需二次手术取出等优势，被越来越多的关节镜手术医师接受，但该固定方式要求胫骨道长度不少于4 cm且移植物尾端应露出胫骨骨道外口，否则螺钉鞘可能进入关节腔内或螺钉与骨道移植物重叠挤压面积过小而导致固定失效可能。本院患者大部分采用此种方式固定，仅对于少数测量胫骨骨道小于4 cm或移植物过短的患者改用界面螺钉+门型钉拴桩组合式固定，所有患者无一例移植物固定失效。

近些年来，保留残端的交叉韧带重建开始流行并备受关注。支持者认为，前交叉韧带残端所保留地丰富血运及机械感受器可加速移植物的愈合、促进本体感觉的恢复，其本身的对骨道内口的覆盖也可防止骨道的异常扩大。

前交叉韧带血运主要来自膝中动脉，其表面滑膜血管网是由膝中动脉及膝下动脉的分支血管构成，韧带内纵向排列的血管与表面滑膜血管网相互交通吻合，其近端血运相对较其远端血运丰富。前交叉韧带断裂大部分位于其股骨止点及上段，故保残重建时保留的也基本为血运相对较好的胫骨残端。重建的交叉韧带在关节内需经历组织坏死-再血管化-新生组织长入-塑形重建成熟的过程，因重建交叉韧带再血管化主要来自滑膜^[10]，如手术中完全清除其残端，则会减缓移植物的血供重建，故将前交叉韧带胫骨残端包绕在移植物周围，具有使其利于血管长入，缩短移植物缺血时间，加速其再血管化进程的潜在优势。Cohil等^[11]通过MRI对前交叉韧带术后移植物进行随访发现，术后6个月，保残组移植物信号明显较非保残组高，而术后1年，两组之间无明显差别，提示保残重建可能会在重建术后早期加速其移植物再血管化，缩短移植物愈合时间。孙磊等^[12]采取保残和非保残重建方法对30只新西兰兔进行前交叉韧带重建，通过术后12周的随访比较后得出结论为保留残迹的前交叉韧带移植物在再血管化与组织愈合及塑形重建方面优于切除残迹组，保残重建有利于移植物的愈合。

临床常见可到前交叉韧带重建后肌力及关节活动度恢复良好，但患者仍感膝关节不稳感，原因在于前交叉韧带损伤后，除了其力学结构遭到破坏，其本体感觉功能也明显下降^[13]，前交叉韧带重建的成功与否不仅取决于重建韧带强度，还取决于关节本体感受器的恢复，本体感觉作为膝关节功能稳定的一项重要因素收到越来越多的关注^[14]。前交叉韧带本体感受器的存在是由Schultz在1984年首次提出，之后得到众多学者的证实。有研究表明，前交叉韧带的机械感受器占前交叉韧带组织的1%-2%^[15]，并主要存在于其胫骨及股骨止点附近的滑膜内膜结构中，主要作用为感知膝关节的位置觉及平衡觉，通过神经反射刺激肌肉协调收缩保持膝关节的稳定性。

Adachi等^[16]报道使用自体腘绳肌腱或同种异体肌腱保残重建前交叉韧带40例，结果显示术后患者前后向稳定及位置觉均明显好于常规重建组。另外，该作者在对29例前交叉韧带断裂的患者术前位置觉检查与术中组织学检测后发现^[17]，即便前交叉韧带断裂很久，其残端仍保留有一定数量的本体感受器，并且其数量与其位置觉呈正相关。2008年，Lee等^[18]对16例以自体腘绳肌腱为移植物进行保留残端前交叉韧带重建的患者进行3年的随访后发现，保留残端超过7 mm的患者与少于7 mm的患者相比，其在稳定性及主观评分上无明显差异，但其本体感觉试验前者明显优于后者，故他们得出的结论为保留前交叉韧带残端20%即保留了大部分机械感受器，前交叉韧带保残重建对于术后本体感觉的恢复有利，并与残端保留的长度呈正相关。

传统前交叉韧带重建时清除韧带残端，充分显露关节内髁间棘等骨性标记，以便更好的进行骨道定位，但骨道制作后骨道内口缺少残余韧带覆盖，关节液很容易进入骨道，尤其是胫骨骨道(重力因素)，研究发现前交叉韧带重建术后关节液内表达有白细胞介素1、白细胞介素6、白细胞介素8以及肿瘤坏死因子等多种因子均与前交叉韧带重建术后骨道病理性扩大有密切关系。董向辉等^[19]对40只新西兰兔一侧下肢进行前交叉韧带重建，一侧建立模拟关节滑液影响模型(关节内组)，另一侧肢体股骨髁上“U”型肌腱埋植模型(即关节外组)，避免关节滑液的影响，4周后进行生物力学测定发现“U”形埋植肌腱断裂时平均载荷明显大于模拟关节滑液内肌腱，故得出结论为关节滑液对前交叉韧带重建后韧带的强度及腱骨愈合产生不利影响。而保残重建因残端的紧密包裹，严密覆盖了胫骨骨道内口，理论上有效的减少进入骨隧道的关节液，有利于腱-骨愈合，也潜在的降低骨道增宽的发生率^[20]。但保残重建也有反对的声音，反对者认为保残重建因缺乏可视的骨性结构标志而容易造成骨道定位错误以及可能会增加术后“独眼症”的发生率。洪雷等^[21]将70例患者随机分成两组，行保残重建35例，非保残重建35例，术后18个月随访后得出结论为，前交叉韧带保残重建在术后IKDC分级、Lysholm评分，韧带滑膜覆盖以及本体感觉方面均不具有明显优势，独眼畸形并发症的发生率也无显著差异。Jihoon Cha等^[22]对61例前交叉韧带重建术后的患者进行二次关节探查后发现保残组与非保残组在术后独眼畸形的发生率无显著性差异。

综上所述，采用自体腘绳肌腱进行单束前交叉韧带重建仍为目前治疗前交叉韧带断裂的主流方式。虽然前交叉韧带保残重建与非保残重建相比，在术后稳定性及主观功能评分上无明显区别，但前者在加速组织愈合，本体感觉功能恢复方面可能具有一定优势，本研究也证实其有利于患者术后本体感觉的恢复，此外，保残重建与非保残重建相比并没有增加手术相关并发症的发生率，术后摄片骨道偏差比例相当，对于手术经验丰富的术者以交叉韧带残端中心定位骨道位置应更加准确，值得临床推广应用。本研究缺点为本体感觉测试方法单一，不足以体现本体感觉的全部功能，且随访时间不长，远期疗效仍需进一步观察及深入研究。

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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前交叉韧带自体腘绳肌腱移植单束重建：患膝关节功能及稳定性1年随访

Anterior cruciate ligament reconstruction with single beam of hamstring tendon: a 1-year follow-up of knee function and stability

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