模拟重建膝关节后外侧复合体核心韧带后膝关节稳定性评估

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2381

中国组织工程研究 ›› 2021, Vol. 25 ›› Issue (6): 821-825.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2381

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模拟重建膝关节后外侧复合体核心韧带后膝关节稳定性评估

仲鹤鹤，孙鹏鹏，桑鹏，吴术红，刘毅

遵义医科大学附属医院骨科，贵州省遵义市 563000

收稿日期:2020-01-02 修回日期:2020-01-16 接受日期:2020-03-18 出版日期:2021-02-28 发布日期:2020-12-02
通讯作者: 刘毅，主任医师，遵义医科大学附属医院骨科，贵州省遵义市 563000
作者简介:仲鹤鹤，男，1987年生，安徽省淮北市人，汉族，2015年遵义医学院毕业，硕士，主要从事运动医学、四肢创伤、关节方面的研究。

Evaluation of knee stability after simulated reconstruction of the core ligament of the posterolateral complex

Zhong Hehe, Sun Pengpeng, Sang Peng, Wu Shuhong, Liu Yi

Department of Orthopedics, Affiliated Hospital of Zunyi Medical University, Zunyi 563000, Guizhou Province, China

Received:2020-01-02 Revised:2020-01-16 Accepted:2020-03-18 Online:2021-02-28 Published:2020-12-02
Contact: Liu Yi, Chief physician, Department of Orthopedics, Affiliated Hospital of Zunyi Medical University, Zunyi 563000, Guizhou Province, China
About author:Zhong Hehe, Master, Department of Orthopedics, Affiliated Hospital of Zunyi Medical University, Zunyi 563000, Guizhou Province, China

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：
膝关节后外侧复合体：主要包括3个核心结构：外侧副韧带、腘腓韧带和腘肌腱。外侧副韧带是限制膝关节内翻的初级稳定结构，同时外侧副韧带还具有对抗胫骨后移和外旋应力；腘肌腱和腘腓韧带在维持膝关节外旋稳定性上起着重要作用，是限制膝关节外旋的初级稳定结构。
膝关节后外侧复合体损伤：膝关节多发韧带损伤是一种高能量损伤，膝关节后外侧结构是维持膝关节稳定的重要结构，对于膝关节多发韧带损伤中合并的后外侧复合体损伤，如诊断或治疗不及时，常易引起膝关节慢性不稳定以及重建韧带失效等相关并发症。

背景：膝关节后外侧复合体损伤是膝关节多发韧带损伤的常见类型，后外侧复合体重建能够恢复膝关节后外侧稳定结构，重建膝关节稳定性。
目的：探讨取自体腓骨长肌腱移植物采用改良LaPrade法重建膝关节后外侧复合体损伤的可行性及临床疗效。
方法：2014年10月至2017年3月遵义医科大学附属医院骨科收治14例膝关节后交叉韧带合并膝关节后外侧复合体损伤的患者，一期同时重建后交叉韧带及后外侧复合体结构，膝关节后外侧复合体结构损伤均为Fanelli分型C性，采用改良LaPrade法取自体腓骨长肌腱功能重建，模拟重建后外侧复合体核心韧带的解剖形态和功能。术后随访大于1年，比较手术前后后向应力下胫骨后移距离、伸膝0°位内翻应力下外侧间隙张开距离、屈膝30°位拨号试验胫骨外旋角度变化，以及国际膝关节文献委员会分级和Lysholm评分。
结果与结论：①患者随访12-18个月，部分患者合并屈膝受限，所有患者无伸膝受限；②至末次随访，胫骨后移距离、外侧间隙张开距离及屈膝30°拨号试验结果均小于术前，差异均有显著性意义(P=0.000)；③国际膝关节文献委员会分级由术前的D级改善为A级8例、B级6例；膝关节Lysholm评分由术前的(32.4±5.6)分提高至(82.7±6.4)分，差异有显著性意义(P=0.000)；④提示采用改良LaPrade法取单根腓骨长肌腱可以完成后外侧复合体主要韧带的重建，模拟重建后外侧复合体核心韧带，术后膝关节功能恢复良好。
https://orcid.org/0000-0002-7077-6811 (仲鹤鹤)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

关键词: 膝关节, 后外侧复合体, 自体, 腓骨, 长肌腱, 改良, LaPrade法, 关节镜

Abstract: BACKGROUND: Injury of the posterolateral complex of the knee joint is a common type of multiple ligament injuries of the knee joint. The reconstruction of the posterolateral complex can restore the posterior and lateral stability of the knee joint and rebuild the stability of the knee joint.
OBJECTIVE: To discuss the feasibility and clinical effect of modified LaPrade method for functional reconstruction of posterolateral complex of knee with autograft peroneus longus tendon.
METHODS: Fourteen patients with posterolateral complex and posterior cruciate ligament injuries who were treated in the Department of Orthopedics, Affiliated Hospital of Zunyi Medical University from October 2014 to March 2017 were enrolled in this study. Posterior cruciate ligament and posterolateral complex were simultaneously constructed in stage one. The injury of the posterolateral complex of the knee joint was Fanelli type C. Modified LaPrade method was used to functional reconstruction of posterolateral complex of knee with peroneus longus tendon. The anatomy and function of the core ligament of the posterolateral complex was simulated. Follow-up time was beyond 1 year. The tibia posterior displacement on stress radiographs, lateral compartment gapping on varus stress radiographs at 0° knee extension, and external rotation angle of tibia at 30° knee flexion were compared before and after surgery. The joint function was evaluated according to the score of International Knee Documentation Committee and Lysholm Knee score.
RESULTS AND CONCLUSION: (1) All patients were followed up for 12-18 months. All patients had no knee-length restriction, with flexion limitation in some patients. (2) At the last follow-up, the tibia posterior displacement on stress radiographs, lateral compartment gapping on varus stress radiographs and external rotation angle of tibia at 30° knee flexion were reduced from preoperation, with statistically significant differences (P=0.000). (3) The International Knee Documentation Committee function was corrected from D preoperatively to A in 8 cases and B in 6 cases postoperatively. The average Lysholm score was increased from (32.4±5.6) preoperatively to (82.7±6.4) postoperatively, and the differences were statistically significant (P=0.000). (4) It is indicated that with peroneus longus tendon, the anatomy and function of the core ligament of the posterolateral complex were simulated by modified LaPrade method to functional reconstruction of posterolateral complex of knee, and the postoperative knee function recovered well.

Key words: knee joint, posterolateral complex, autologous, fibula, long tendon, modified, LaPrade method, arthroscopy

中图分类号:

仲鹤鹤, 孙鹏鹏, 桑鹏, 吴术红, 刘毅. 模拟重建膝关节后外侧复合体核心韧带后膝关节稳定性评估[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(6): 821-825.

Zhong Hehe, Sun Pengpeng, Sang Peng, Wu Shuhong, Liu Yi. Evaluation of knee stability after simulated reconstruction of the core ligament of the posterolateral complex[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2021, 25(6): 821-825.

图/表（结果） 3

参考文献

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引言

材料方法

1.1 设计自身前后对照试验。
1.2 时间及地点于2014年10月至2017年3月在遵义医科大学附属医院关节外科完成。
1.3 材料此次研究采用的韧带悬吊固定材料为Smith-Nephew公司的双固定螺钉系统，骨折采用的内固定螺钉为北京理贝尔公司的空心螺钉，主要参数见表1。

1.4 对象采用改良LaPrade术式治疗了14例Fanelli C型PLC损伤患者，男11例，女3例；年龄25-50岁，平均32.2岁；其中急性损伤10例，陈旧性损伤4例；陈旧性损伤患者均行下肢力线片检查排除下肢力线异常，所有患者均排除后外侧结构股骨侧或者腓骨侧撕脱骨折、多发韧带松弛及严重骨关节炎患者。14例患者均合并后交叉韧带损伤，3例同时合并有前交叉韧带损伤，3例合并有内侧副韧带损伤。术前国际膝关节文献委员会(the international knee documentation committee，IKDC)分级均为D级，术前膝关节Lysholm评分为(32.4±5.6)分。所有患者对治疗方案均知情同意，且得到医院伦理委员会批准。
纳入标准：①年龄18-65岁；②Fanelli C型膝关节PLC损伤行改良Laprade手术治疗的患者；③术后随访在1年以上。
排除标准：①全身多发韧带松弛患者；②合并下肢力线异常者；③合并膝关节PLC止点撕脱骨折者；④既往膝关节损伤手术病史者；⑤膝关节平片提示重度膝关节退行性改变的患者。
1.5 方法所有患者手术均由同一组人员完成。
1.5.1 手术方法麻醉后平卧位，麻醉学下行膝关节内外翻应力、前后抽屉及Dial-test等查体进一步明确诊断，同时行膝关节内翻应力位检查和后向应力检查并记录，大腿根部上气囊止血带。
(1) 关节镜检查：明确前、后交叉韧带及半月板等损伤情况，此组14例患者后交叉韧带均断裂，一期重建采用四股腘绳肌腱单束重建后交叉韧带，股骨端使用悬吊钢板固定、胫骨端暂不固定。对于3例合并的前交叉韧带损伤一期行保守治疗，二期根据患者膝关节功能要求进一步决定是否手术；对于术中合并的半月板损伤一期行半月板成型和(或)缝合术；3例合并内侧副韧带损伤者术前及术中麻醉下查体均为Ⅰ-Ⅱ度采取保守治疗。
(2) PLC移植物获取及准备：下胫腓联合水平腓骨后外侧作一约1 cm纵行切口，取腓骨长肌腱2/3束编织后切断远端，闭环取腱器取出腓骨长肌腱测量其长度，两端编织后分别测量单股及3股移植物的直径备用。
(3)PLC隧道制备：取膝关节外侧切口，游离并保护腓总神经。PLC胫骨隧道：自Gerdy’s结节下1 cm处向腘肌腱切迹钻入克氏针，克氏针方向平行于矢状面并与胫骨纵轴垂直，沿克氏针方向根据单股移植物直径扩钻制作胫骨隧道(图1①)；PLC腓骨隧道：自腓骨小头前外侧茎突向后内侧茎突制作4.5 mm腓骨隧道，其隧道方向与矢状面夹角为 45°-60°(图1②)；PLC股骨隧道：显露并定位股骨外侧髁，自股骨外侧髁远后侧5-10 mm即外侧副韧带和腘肌腱股骨止点中点位置向内侧置入克氏针，沿克氏针使用4.5 mm空心砖制作细骨隧道，根据3股移植物的直径沿4.5 mm骨隧道方向制作PLC股骨粗隧道，要求3股移植物的粗隧道深度不小于20 mm(图1③及图2)。

(4) 移植物的植入及固定：移植物的一端先固定于聚乙烯带中点处，另一端穿腓骨隧道经髂胫束深面于股骨隧道口处穿出，然后穿对折的聚乙烯带使其在股骨隧道口处形成3股移植物，并将其引入股骨隧道，移植物反折后的游离端经髂胫束深面由腘肌腱切迹隧道口引入胫骨隧道，调整韧带张力后屈膝30°旋转中立位股骨端悬吊固定，胫骨隧道外口悬吊固定。最后固定PCL胫骨端(图3)。

1.5.2 术后处理术后膝关节支具或膝关节外固定架固定于伸膝0°位；引流管术后24-48 h拔除。3周内进行股四头肌和踝泵锻炼，行直腿抬高和内推髌骨锻炼；术后4周在康复师指导下进行闭链式被动屈膝锻炼，术后8周屈膝达到90°，术后12周达到120°；术后8周避免主动腘绳肌收缩和膝关节外旋；术后3个月内患肢免负重，三四个月开始部分负重，4个月后完全负重，半年内避免体育锻炼。
1.6 主要观察指标术后1年行膝关节稳定性评估和膝关节功能评估，膝关节稳定性评估包括后向应力下胫骨后移距离、伸膝0°位内翻应力下外侧间隙张开距离、屈膝30°位拨号试验(Dial-test)胫骨外旋角度侧侧差值；膝关节功能评估包括IKDC分级和Lysholm评分，所有随访于遵义医科大学附属医院关节外科门诊进行，对比手术前后指标变化。
Lysholm评分的评估标准：总分为 100分，分值越高表示关节功能越好。
1.7 统计学分析使用SPSS 17.0软件进行统计学分析，计量数据收集手术前后的后向应力位下胫骨后移距离、外侧间隙张开距离、屈膝30°拨号试验膝关节侧侧差值和膝关节Lysholm评分，计数资料收集手术前后IKDC评分。计量资料以x±s进行描述，经正态性检验后采用独立样本t检验，P < 0.05为差异有显著性意义。

讨论

膝关节功能的发挥需要骨性结构和稳定的韧带机构共同发挥作用，PLC损伤常因高能量损伤导致膝关节严重不稳，忽略PLC的损伤可导致膝关节功能受限，远期导致膝关节软骨甚至骨性结构的不可逆损伤以及重建韧带失效[3-4]。随着运动医学的发展，人们对膝关节后外侧角的解剖及研究逐步深入，膝关节PLC重建手术的目的是纠正膝关节旋转不稳定及内翻不稳定，最大程度地恢复膝关节功能[5]。
关于膝关节后外侧结构，最早SEEBACHER等[6]通过解剖学研究将膝关节后外侧结构分为3层，第一层主要包括股二头肌腱和髂胫束结构；第二层主要包括外侧副韧带、腘肌腱及腘腓韧带等结构；第三层主要为关节囊及周围增厚结构。冯华等[2]对尸体研究认为，膝关节后外侧结构中发挥作用的结构中主要包括3个核心结构称为PLC，包括外侧副韧带、腘腓韧带和腘肌腱。其中外侧副韧带是限制膝关节内翻的初级稳定结构，同时外侧副韧带还具有对抗胫骨后移和外旋应力；腘肌腱和腘腓韧带在维持膝关节外旋稳定性上起着重要作用，是限制膝关节外旋的初级稳定结构[7]。
根据膝关节后外侧损伤结构及程度，FANELLI等[8]将PLC结构损伤分为3种类型：A型损伤提示腘腓韧带和(或)腘肌腱损伤，查体主要表现为胫骨外旋角度增加>10°；B型损伤提示腘腓韧带和(或)腘肌腱损伤，外侧副韧带被拉长为不全损伤，查体主要表现为胫骨外旋角度增加>10°、外侧关节间隙增宽5-10 mm；C型损伤提示腘腓韧带、腘肌腱和外侧副韧带全部损伤，查体主要表现为胫骨外旋角度增加>10°、内翻外侧关节间隙增加>10 mm。对于C型PLC结构损伤的患者同时存在外侧直向不稳定和胫骨后外侧旋转不稳定，因此需要同时重建外侧副韧带和腘肌腱和/或腘腓韧带，因此需要在股骨侧制作双隧道技术。
目前的解剖学及生物力学研究均认为PLC结构中腘肌腱和腘腓韧带是控制外旋稳定的结构，但二者对于控制膝关节外旋稳定性的重要性仍有争议，因此对于腘肌腱和腘腓韧带重建的选择存在着不同的观点。主张腘腓韧带重建的学者认为腘腓韧带等长性优于腘肌腱，且控制胫骨外旋的力臂要大于腘肌腱，具有更强的生物力学效能，因此主张重建腘腓韧带[9-11]；主张腘肌腱的学者认为腘肌腱控制外旋的作用更大，强调腘肌复合体中静力结构腘肌腱的重建，达到控制胫骨外旋的目的[12-14]；而主张解剖重建的学者建议3根主要韧带均需要重建，实现PLC的3根韧带作为一个共同体而发挥作用[15-17]。作者选择3根韧带同时重建，可以在三维立体结构与后交叉韧带协同发挥控制膝关节旋转稳定性及膝关节外侧稳定性的作用，这也是对此组Fanelli C型患者进行改良LaPrade术的生物学基础。术后随访显示术前胫骨外旋C级21例、D级3例，术后转变为A级19例、B级5例；膝关节内翻稳定性由术前的0°内翻Ⅲ度转变为术后伸膝0°位阴性；术前患者膝关节外旋稳定性查体结合Fanelli分型为C型，术后膝关节查体外旋拨号试验均为阴性，但部分患者存在轻度膝关节外旋受限，对膝关节功能无明显影响；术后膝关节功能评分较术前均明显改善，末次随访患者自觉膝关节状况较术前明显改善或改善。
采用LaPrade法重建膝关节后外侧结构需要在股骨外侧髁同时重建外侧副韧带和腘肌腱止点。国外学者LAPRADE等[18]研究认为腘肌腱和腓侧副韧带两者在股骨外侧髁的平均距离为18.5 mm，其股骨外侧髁的解剖特点可以建立外侧副韧带和腘肌腱止点。国人的股骨髁解剖特点同国外不完全一样，国内学者赵金忠[19]采用国人的尸体解剖研究认为，外侧副韧带股骨外侧髁止点位于股骨外上髁顶点正后方6 mm，腘肌腱股骨止点的定位参考在股骨外上髁顶点远侧10 mm、后侧约7 mm，两者在股骨外侧髁的距离约为10 mm；赵章伟等[20]根据国人的解剖特点测量外侧副韧带及腘肌腱解剖止点两者间的平均距离约10.45 mm，因此根据国人股骨外侧髁的解剖特点依据股骨解剖止点中心定位法建立双6 mm股骨隧道时，两股骨隧道之间距离仅相距 4 mm，很容易出现股骨骨隧道的塌陷和劈裂，且对于合并的交叉韧带若需要一期重建时，骨隧道的增多易引起骨隧道间的相互干扰，增加手术时间和手术材料。同时由于韧带结构在股骨外侧髁的止点为片状覆盖而非点状，膝关节活动过程中也不存在绝对的等距点，因此韧带重建的理想目标为一定屈膝范围内的生理等距点以保证移植物在膝关节屈伸过程中变化最小。
基于以上的解剖和生物力学特点，作者设计了改良LaPrade法重建膝关节PLC，重叠外侧副韧带和腘肌腱的股骨止点，在两者附丽点连线的中点制作骨隧道，位于股骨外上髁远后侧5-10 mm位置。术中采用部分腓骨长肌腱作为移植物，其长度均在27 cm以上且股骨端3股移植物的直径介于9.0-10.0 mm，能够覆盖外侧副韧带和腘肌腱止点范围。术中查体膝关节屈曲90°内重建的PLC等长性较好，当膝关节屈曲角度大于90°时移植物的等长性会受到影响；同时结合该组所有的患者一期同时行后交叉韧带重建，因此在功能锻炼上，早期使用膝关节保护性支具于伸膝位固定6周，6周内仅行股四头肌收缩及直退抬高训练，6周后开始膝关节被动屈曲锻炼并且8周内膝关节屈曲不超过90°，并且8周内避免主动屈膝以保护重建的移植物。
此组研究资料显示，采用改良LaPrade法以单根腓骨长肌腱可以完成PLC主要韧带的重建，单隧道模拟重建PLC核心韧带，术后膝关节功能恢复良好，但因病例数相对较少且随访时间较短，其远期疗效及手术有效性需进一步随访评估。中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

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