关节镜下自体腘绳肌腱选择性重建前交叉韧带部分束

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2015.07.008

摘要/Abstract

摘要：

背景：在膝关节交叉韧带损伤中，有很多韧带属于部分损伤，尚有部分韧带是正常的或可以保留的，但损伤已造成关节不稳定，并产生临床症状，将韧带完全切除进行重建势必造成更大的损伤。

目的：分析关节镜下自体腘绳肌腱选择性重建前交叉韧带部分束对膝关节功能的影响。

方法：40例前交叉韧带部分束断裂行关节镜下自体腘绳肌腱选择性重建的患者，治疗后随访6-48个月，并评价治疗前后患者膝关节的功能。

结果与结论：与治疗前相比，治疗后患者Lachman试验阳性率、前抽屉试验阳性率、ADT试验阳性率、Tegner评分、胫骨位移距离均显著下降(P < 0.05)，IKDC2000、Lysholm、BRISTOL评分显著升高(P < 0.05)。结果表明关节镜下自体腘绳肌腱选择性重建前交叉韧带部分束能有效地控制病情和缓解症状，治疗后膝关节功能恢复良好，有利于维持膝关节稳定性。

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, 关节镜, 腘绳肌腱, 交叉韧带, 移植, 膝关节, 功能

Abstract:

BACKGROUND: Knee cruciate ligament injuries are often partial injuries of the ligaments, and there are some normal parts of the ligament that can be retained. But the damage has led to joint instability and produced clinical symptoms, the complete ligament resection and reconstruction is bound to cause greater injuries.

OBJECTIVE: To investigate the effect of selective anterior cruciate ligament bundle reconstruction using autologous hamstring tendon under arthroscopy on the function of knee joint.

METHODS: Forty patients with section beam fracture of the anterior cruciate ligament undergoing arthroscopic selective reconstruction were enrolled and followed for 6-48 months to evaluate the function of knee joint before and after treatment.

RESULTS AND CONCLUSION: Compared with the preoperative data, the positive rates of Lachman test, anterior drawer test and ADT test, Tegner score, and tibial displacement distance were all decreased significantly after treatment (P < 0.05), but IKDC2000, Lysholm, BRISTOL scores were increased significantly (P < 0.05). Selective anterior cruciate ligament bundle reconstruction under arthroscopy can effectively control patient’s conditions and relief symptoms, postoperative functional recovery of knee joint is good, and it is conducive to maintaining the stability of knee joint.

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, Tendons

中图分类号:

R318

张勇. 关节镜下自体腘绳肌腱选择性重建前交叉韧带部分束[J]. 中国组织工程研究, 2015, 19(7): 1023-1027.

Zhang Yong . Selective anterior cruciate ligament bundle reconstruction using autologous hamstring tendon under arthroscopy[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2015, 19(7): 1023-1027.

图/表（结果） 3

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引言

前交叉韧带是一种关节内但为滑膜外的致密结缔组织，与膝关节内其他结构共同作用，来维持膝关节的稳定性。近端附着于股骨外侧髁靠近后内侧边缘的窝内，向前内侧方向斜形走行，远端止于胫骨平台前髁间窝内。前交叉韧带的解剖和生物力学特点决定了其分布、损伤机制及合并损伤等的特殊性和重要性^[1]。

前交叉韧带损伤是常见的膝关节运动损伤，会造成膝关节不稳定、半月板及关节软骨损害，治疗不当会导致膝关节的退变，严重了影响了膝关节的正常功能，因此行早期重建前交叉韧带损伤束和恢复膝关节的正常动力学是治疗的关键^[2-3]。前交叉韧带在解剖上为一根，但因为一根当中的纤维在关节不同屈曲角度时松紧度不同，可以分为大部分角度均紧张的前内束和接近伸直时紧张的后外束，理论上单纯损伤一束称为部分断裂，研究发现10%-25%的患者前交叉韧带损伤患者为单纯的前交叉韧带前内侧束损伤或者后外侧束损伤，很多学者认为前交叉韧带部分束损伤重建应在尽可能保留未断裂韧带的同时恢复前交叉韧带的完整性^[4-6]。

传统的前交叉韧带重建手术建议清除残留的韧带组织，以避免髁间窝的组织过多，从而防止因损伤导致的重建后膝关节活动度受限^[7]。临床学者认为前交叉韧带中的纤维具有产生胶原的能力，因此去除那些具有连续性的前交叉韧带纤维并不利于膝关节功能的恢复，建议单纯前内侧束或后外侧束断裂时尽可能保存完整的束支^[8]。也有研究表明表明前交叉韧带的保留束支中含有数量众多的机械感受器，有助于膝关节本体感觉的恢复^[9-10]。因此，在重建前交叉韧带时选择性重建部分束支，保留未受损的束支，将有利于膝关节功能的恢复。

前交叉韧带断裂一般需要手术治疗，即关节镜下前交叉韧带重建术，多采用自体组织作为移植材料。传统方法采用骨-髌腱-骨进行重建，但取材后可出现髌股关节痛、髌腱炎、髌腱撕裂及髌骨骨折。与之相比，自体腘绳肌腱即半腱肌腱和股薄肌腱因具有取材简便、生物力学强度高^[11]，成为交叉韧带移植重建的主要方式，技术成熟，临床效果可靠。

本研究通过观察关节镜下选择性重建前交叉韧带部分束对膝关节功能的影响，评价自体材料移植的优势。

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材料方法

设计：前后对照病例分析。

时间及地点：病例来源于2008年1月至2010年12月济南市第五人民医院收治的前交叉韧带部分束断裂的患者。

对象：选择同期本院就诊住院的经关节镜下探查确诊为前交叉韧带部分束断裂的患者40例，其中男32例，女8例；年龄(28.3±8.9)岁；运动损伤24例，交通损伤7例，意外摔伤9例；单纯的前交叉韧带前内侧束损伤8例，后外侧束损伤34例，前抽屉试验阳性患者31例，Lachman试验阳性患者26例，Rulermetr测试胫骨位移距离(9.3±1.9) mm，所有患者均进行关节镜下前交叉韧带部分束重建手术。

诊断标准：前交叉韧带损伤的MRI征象可确诊^[12]：①直接征象。MRI片上可以见到前交叉韧带实质部或者近上止点处撕裂。②间接征象。股骨外髁及外侧胫骨平台后缘骨挫伤。见图1。

纳入标准： ①有外伤史，临床表现为膝关节疼痛、肿胀，膝关节不稳并伴无力，股四头肌萎缩等症状，符合前交叉韧带部分束断裂诊断。②进行关节镜下前交叉韧带部分束重建。③患者对治疗知情同意。

排除标准：有糖尿病、骨质疏松、肿瘤等对治疗效果有影响的相关疾病史。

材料：

自体腘绳肌腱取材^[13]：患者处于仰卧位，持续性硬膜内麻醉，常规首先关节镜下探查膝关节，明确前交叉韧带损伤需移植重建的患者，先退出关节镜，于胫骨结节内侧 1 cm作约4 cm长小切口，显露半腱肌、股薄肌腱性部分，取腱器取腱，示患者损伤程度，取材5-10 cm长，中间用2-0可吸收抗菌线缝合，两端保留缝线，测量缝合后腘绳肌腱的周径，预张备用。

方法：

关节镜下前交叉韧带部分束重建：所有患者关节镜下确认单纯的前交叉韧带前内侧束损伤或者后外侧束损伤，首先清理损伤的半月板，使用探钩分离出断裂的纤维束并清除，注意保护好未受损的前交叉韧带残余组织，并在原止点处进行重建，打入导针，建立胫骨隧道，隧道直径和移植物直径相同，但深度不同，因此固定方式也随之改变，重建韧带的大小由胫骨平台大小和所使用移植肌腱大小共同决定，并固定胫骨端和股骨端^[14-15]。所有患者重建韧带后采用相同的康复计划方法，72 h内应用抗生素，康复术后弹力绷带包扎，治疗后3 d进行部分负重和股四头肌训练，治疗后4周内恢复膝关节屈伸功能，治疗后第6个月进行下肢灵活性训练，治疗后12个月可慢跑，恢复体育运动。

评估标准：膝关节稳定性评估测试采用Lachman试验^[16]，膝关节的功能评定采用IKDC2000、Lysholm、Tegner评分^[17-19]，胫骨位移距离采用Rulermetr测试^[20]，治疗后疗效评估采用BRISTOL膝关节评分系统^[21]。

主要观察指标： ①患者治疗前后膝关节稳定性。②治疗前后膝关节的功能IKDC2000、Lysholm、Tegner评分。③治疗前后胫骨位移距离。④治疗效果BRISTOL膝关节评分。

统计学分析：所有数据均采用SPSS 19.0统计学软件进行处理，率的比较采用χ²检验，定量资料的比较采用t 检验，以P < 0.05为差异有显著性意义。

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讨论

近年来随着运动伤和交通伤的增多，膝前交叉韧带损伤发生率也显著增加，据统计学调查发现，膝前交叉韧带损伤在普通人群中的发生率高，在中国女性运动员发生率为0.71%，男性运动员发生率为0.29%，是目前临床上较为常见而又严重的运动损伤，损伤后由于膝关节交叉韧带血供的中断，导致断裂的交叉韧带很难自愈^[22]。以往传统的外科手术治疗手术时间长，出血多，术后并发症多，随着医疗技术手段的快速发展，关节镜下进行重建是治疗膝前交叉韧带损伤的常规治疗方法，关节镜微创手术对组织损伤小，定位准确，术后恢复快^[23-24]。随着膝关节镜手术器械的改进和临床治疗经验的积累，本研究发现关节镜下选择性重建前交叉韧带部分束对膝关节功能的恢复有显著疗效。

目前前交叉韧带重建的手术方法主要有自体或同种异体腱性组织移植以及人工材料等。自体组织移植难以满足临床需要，且存在供区并发症；人工韧带由于没有较好地解决疲劳断裂和强度衰减问题，其应用受限；理想的移植物应该与天然前交叉韧带具有相似的特性。尽管移植物类型各异，但其生物学及力学特性都应该为(重建后的)早期生物学整合提供有利环境，有利于安全固定，并限制供体部位潜在的发病率^[25]。

理想的韧带供体移植条件应包括：①容易获取，有足够的直径和长度。②生物学特性与欲替代的韧带相似。③获取后不影响正常的组织结构。④能够保留和提供新的血供^[26]。近年来，由于同种异体深低温冻存移植物重建膝关节前交叉韧带有操作简便、创伤小、可避免自体肌腱移植后出现的一系列供区并发症等优点，故其在临床上的应用逐渐增多。

尽管自体与同种异体移植物的组织学与生物力学特性各有不同，但目前认为，无论应用哪种移植物其在关节腔内的组织学演化过程相同，都要经过移植物的坏死、再血管化、细胞增殖和胶原纤维重建4个阶段，通过爬行替代达到移植物的“复活”^[27]。无论是自体还是同种异体的移植物，都只是起到支架作用。自体和异体移植物，根据解剖部位分，常用的有“髌骨-髌腱-骨”、“腘绳肌腱/hamstring(常用的是半腱肌腱和股薄肌腱，又称为ST-G)”、“跟腱”、“股四头肌腱”等^[28]。

本实验选择自体移植腘绳肌腱做为供体材料，来源可满足前交叉韧带部分束重建，且自体移植符合宿主的生物相容性，未见并发生和不良反应发生，但腘绳肌腱仍来源有限，如前交叉双束移植重建可能会达不到移植物要求。

前交叉韧带由于其自身的独特解剖功能的动力性稳定结构，使其在维持膝关节重要的静力稳定结构中发挥重要作用，研究发现许多不同走向的纤维束构成前交叉韧带，目前主要分为前交叉韧带前内侧束和后外侧束，呈向外旋转排列方式，内侧束主要起源于弧线上，较长，后外侧束起于直线上^[29]。在膝关节屈曲紧张时，内侧束主要起限制胫骨过度前移作用，在膝关节伸直时紧张，后外侧束可防止其过伸作用，共同保持其恒定的张力和等长的功能性^[30]。

目前人们广泛接受的概念是前交叉韧带由2个功能束支组成，即前内侧束和后外侧束。前交叉韧带最主要的功能是限制胫骨的前移，同时也发挥胫骨旋转的作用，因此，前交叉韧带的功能是限制胫骨的前移和内旋的联合运动^[31]。前内侧束和后外侧束在膝关节活动的全程范围内根据各自的张力模式提供稳定膝关节的功能。张磊等^[32]探讨了关节镜下同种异体肌腱胫骨、股骨独立隧道解剖止点中点单束重建前交叉韧带的近期效果，认为单束重建前交叉韧带可恢复膝关节稳定性，近期疗效较好。而谭捷等^[33]对比分析单束与双束自体肌腱移植物重建前交叉韧带的临床疗效，结果表明关节镜下行单束和双束自体肌腱移植重建前交叉韧带均可获得良好的疗效，相比之下双束重建前交叉韧带的疗效更佳。近年来前交叉韧带损伤解剖双束移植重建有增多的趋势，但无论双束还是单束重建，临床普遍共识为在膝关节的活动过程中前内侧束和后外侧束联合对胫骨前移和旋转起稳定作用，缺一不可。

本研究发现单纯的前交叉韧带前内侧束损伤8例，占19.0%，后外侧束损伤34例，占81.0%。刘玉杰等^[34]研究也发现后外侧束损伤病例较多，但所占比例为54.8%，可能与本研究样本例数有限有关。本研究数据表明关节镜下选择性重建前交叉韧带部分束术后患者膝关节的稳定性和功能均得到显著改善，主要是由于单束重建前交叉韧带，不但能够保留残余韧带，而且可以尽可能恢复前交叉韧带的解剖形态，同时有利于移植肌腱再生血管化、爬行替代和本体感觉建立，在维持膝关节稳定性中起重要作用。有研究发现保留交叉韧带前内侧束或后外侧束与残端重建前交叉韧带，重建后膝关节稳定性增强，膝关节疗效较好^[35]。选择单束重建前交叉韧带由于清除了损伤束残端，更加符合正常的生理结构，可避免了残存的纤维挛缩对股骨的髁间窝的撞击现象，在韧带重建后早期对膝关节也能提供稳定作用，利于患者韧带重建后进行早期康复训练。

试验结果显示，关节镜下选择性重建前交叉韧带部分束能有效地控制病情和缓解症状，韧带重建后膝关节功能恢复良好，有利于维持膝关节稳定性，值得在临床推广应用，但同时该手术对医生的手术水平要求高，因此这就要求术者掌握熟练的操作技能，另外仍然需要通过大样本的前瞻性研究对关节镜下选择性重建前交叉韧带部分束的远期效果进行研究。

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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