关节镜下自体肌腱单双束重建后交叉韧带：前瞻性队列研究

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2015.20.029

摘要/Abstract

摘要：

背景：有研究认为后交叉韧带损伤在临床疗效上双束重建法并没有表现出其应有的优势，且较单束重建有一些难以克服的缺陷。双束与单束重建孰优孰劣？目前学界还没有给出一个统一的答案。
目的：应用前瞻性队列研究探讨自体肌腱单双束重建后交叉韧带的疗效和安全性。
方法：后交叉韧带损伤患者81例，按照随机数字表法分为单束重建组41例，双束重建组40例。对比两组患者韧带重建前、重建后24个月关节稳定性、Lysholm及Tegner评分，并比较两组患者住院天数、手术时间、重建后发热天数及需要穿刺的数量。
结果与结论：双束重建组患者移动度显著高于单束重建组(F=4.362，P=0.000)；两组患者重建后24个月Lysholm及Tegner评分较重建前均有显著提高(P < 0.05)，但重建前及重建后24个月两组之间差异无显著性意义(P > 0.05)。双束重建组患者手术用时及住院天数及重建后需要行关节腔穿刺的患者数均显著高于单束重建组(P < 0.05)。结果说明关节镜下单双束重建均是治疗后交叉韧带损伤的安全有效的方法，但是双束重建用时长、创伤大，不建议作为首选的修复方式。

关键词: 组织构建, 组织工程, 单束重建, 双束重建, 后交叉韧带, 自体肌腱

Abstract:

BACKGROUND: Some studies have shown that the double-bundle posterior cruciate ligament reconstruction is not superior to the single-bundle posterior cruciate ligament reconstruction, and still has some deficiencies difficult to overcome. Which is better, double-bundle reconstruction or single-bundle reconstruction? There is no uniform conclusion.
OBJECTIVE: To perform a prospective cohort study on the clinical efficacy and safety of autologous single- and double-bundle posterior cruciate ligament reconstruction.
METHODS: Totally 81 patients with posterior cruciate ligament injury were randomly divided into single-bundle reconstruction group (n=41) and double-bundle reconstruction group (n=40). The knee stability, Lysholm score, Tegner score, hospital stay, operation time, fever days and number of puncture cases were compared between the two groups before and 24 months after reconstruction.
RESULTS AND CONCLUSION: Compared with the single-bundle reconstruction group, the knee stability was significantly worse in the double-bundle reconstruction group (F=4.362, P=0.000); the operation time, hospital stay and number of puncture cases were also higher in the double-bundle reconstruction group (P < 0.05). At 24 months after reconstruction, the Lysholm and Tegner scores were both increased significantly in the two groups (P < 0.05), but there was no difference between the two groups (P > 0.05). These findings indicate that both single- and double-bundle reconstruction under arthroscopy is safe and effective treatment for posterior cruciate ligament injury, but the double-bundle reconstruction is not recommended as the preferred surgical procedure
because of longer time and larger trauma.

Key words: Posterior Cruciate Ligament, Tendons, Biomechanics

中图分类号:

R318

侯军虎，吴贵佑，汪喜顺，章亚东. 关节镜下自体肌腱单双束重建后交叉韧带：前瞻性队列研究[J]. 中国组织工程研究, 2015, 19(20): 3271-3275.

Hou Jun-hu, Wu Gui-you, Wang Xi-shun, Zhang Ya-dong. Single-and double-bundle posterior cruciate ligament reconstruction under arthroscopy: a prospective cohort study[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2015, 19(20): 3271-3275.

图/表（结果） 6

2.1 参与者数量分析纳入患者81例，分为2组，均随访24个月，按意向性处理分析，全部进入结果分析。
2.2 两组患者一般资料比较两组患者在性别、年龄、受伤到手术时间等方面的差异无显著性意义(P > 0.05)，见表1。两组患者分组流程图见图1。

2.3 两组患者重建后膝关节稳定性比较以KT-1000测定两组患者重建后屈膝90°的关节稳定性，移动度单束重建组与双束重建组差异有显著性意义(F=4.362，P=0.000)；屈膝90°关节移动的优秀率两组差异无显著性意义 (χ²=2.865，P=0.561；χ²=2.355，P=0.613；χ²=2.267，P=0.672)，见表2。

2.4 两组患者重建前与重建后24个月Lysholm及Tegner评分比较两组患者重建后24个月Lysholm及Tegner评分较重建前均有显著提高(P < 0.05)，但重建前及重建后24个月两组之间差异无显著性意义(P > 0.05)，见表3。

2.5 两组患者大体情况比较双束重建组患者手术用时及住院天数及重建后需要行关节腔穿刺的患者数均显著高于单束重建组(P < 0.05)，两组重建后发热天数差别无显著性意义(P > 0.05)，见表4。

2.6 安全性重建后24个月复查MRI以及X射线显示，单束重建组有4例股骨隧道有扩大现象，较重建后3个月平均扩大(3.0±0.4) mm；双束重建组有9例股骨隧道扩大现象，较重建后3个月平均扩大(3.1±0.5) mm，差异无显著性意义(t=1.13，P=0.312)；13例患者除2例感染的患者有疼痛外别无不适主诉，体征均正常，感染患者经关节镜冲洗治疗后好转，其他未予以特殊临床处理。两组患者复查X射线片均未显示有关节间隙变窄。两组MRI及X射线复查安全性比较差异无显著性意义(P > 0.05)。
2.7 不良反应重建后两组患者中除各有1例发生感染外，并无其他特异性的不良反应。

参考文献

[1] Shelbourne KD,Davis TJ, Patel DV.The natural history of acute,isolated, nonoperatively treated posterior cruciate ligament injuries:a prospective study. Am J Sports Med.1999; 27(3):276-283.

[2] Makris CA, Georgoulis AD, Papageorgiou CD, et al. Posterior cruciate ligament architecture: Evaluation under microsurgical dissection. Arthroscopy.2000; 16: 627-632.

[3] Luo H, Ao YF, Zhang WG, et al. Anatomical study of the anterolateral and posteromedial bundles of the posterior cruciate ligament for double-bundle reconstruction using the quadruple bone-tunnel technique. Chin Med J (Engl).2012; 125:3972-3976.

[4] Voos JE, Mauro CS, Wente T, et al. Posterior cruciate ligament: Anatomy, biomechanics, and outcomes. Am J Sports Med.2012;40:222-231.

[5] loomer RL.A test for knee posterolateral rotatory instability. Clim Orthop.1992;(264):235-238.

[6] Hatayama K, Higuchi H, Kimura M,et al. A comparison of arthroscopic single- and double-bundle posterior cruciate ligament reconstruction: review of 20 cases. Am J Orthop. 2006; 35(12):568-571.

[7] Houe T, Jorgensen U.Arthroscopic posterior cruciate ligament reconstruction: one- vs. two-tunnel technique. Scand J Med Sci Sports.2004;14(2):107-111.

[8] Lipscomb AB Jr, Anderson AA, Norwig ED,et al.Isolated posterior cruciate ligament reconstruction: long term results. Am J Sports Med. 1993;21:490-496.

[9] Kim SJ, Kim TW, Kim SG,et al.Clinical comparisons of the anatomical reconstruction and modified biceps rerouting technique for chronic posterolateral instability combined with posterior cruciate ligament reconstruction.J Bone Joint Surg Am.2011;93(9):809-818.

[10] Ristanis S，Tsepis E，Giotis D，et a1．Knee flexor muscle responses under fatigue after harvesting the hamstrings for anterior cruciate ligament reconstruction．Clin J Sport Med. 2011;21(4)：288-293．

[11] Gregory C, Fanelli K, Danville JD, et al. Current concepts posterior cruciatea ligament/posterotateral complex.In:AAOS Annual Meeting Proceeding. Dalas:Meeting of the American Academy of Orthopaedic Surgeons.2002:312.

[12] CooPer DE,Warren RF,Warner JJP.The Posterior cruciate Iigament and posterolateral structures of the knee: anatomy. Function, and Patterns of injury.Instru Course Lect.1991;40: 249-270.

[13] Fu Fh, Harner CD, Johnson DL，et al. Biomechanicals of knee ligament. J Bone Joint Surg(Am).1993;75:1716.

[14] Bowman KF Jr,Sekiya JK. Anatomy and biomechanics of the posterior cruciate ligament. Medial and lateral sides of the knee Sports Med Arthrosc. 2010;18(4):222-229.

[15] Lee YS, Ra HJ, Ahn JH, et al. Posterior cruciate ligament tibial insertion anatomy and implications for tibial tunnel placement.Arthroscopy. 2011;27(2):182-187.

[16] Owens TC. Posteromedial Print shift of the knee: a new test for rupture of the posterior cruciate ligament. J Bone Joint Surg(Am).1994;76:532-539.

[17] Clancy WG Jr,Shelbourne KD, Zoellner GB, et al.Treatment of knee joint instability secondary to rupture of the posterior cruciate ligament. Report of a new procedure. J Bone Joint Surg Am.1983;65:310-322.

[18] Harner CD, Xerogeanes JW, Livesay GA,et al.The human posterior cruciate ligament complex:an interdisciplinary study. Ligament morphology and biomechanical ecaluation. Am J Sports Med.1995;23(6):736-745.

[19] Harner CD, Janaushek MA, Kanamori A,et al.Biomechanical analysis of double-bundle posterior cruciate ligament reconstruction. Am J Sports Med. 2000;28(2):144-151.

[20] Sekiya JK, West RV,Ong BC,et al.Clinical outcomes after isolated arthroscopic single-bundle posterior cruciate ligament reconstruction.Arthroscopy. 2005;21:1042-1050

[21] Yoon KH, Park SW, Lee SH, et al. Does cast immobilization contribute to posterior stability after posterior cruciate ligament reconstruction? Arthroscopy.2013;29:500-506.

[22] Race A,Amis AA,PCL reconstruction.In vitro biomechanical comparison of ‘isometric’versus single and double-bundle‘ anatomic’grafts.J Bone Joint Surg Br. 1998; 80(1):173-179.

[23] Bergfeld JA,Graham SM,Parker RD,et al.A biomechanical comparison of posterior cruciate ligament reconstructions using single-and double-bundle tibial inlay techniques.AM J Sports Msd.2010;33(7):976-981.

[24] Wang CJ,Weng LH,Hsu CC,et al.Arthroscopic single-versus double-bundle posterior cruciate ligament reconstructions using hamstring autograft.Injury.2014;35(12):1293-1299.

[25] Kim SJ,Kim SH,Chun YM,et al. Clinical comparison of conventional and remnant-preserving transtibial single-bundle posterior cruciate ligament reconstruction combined with posterolateral corner reconstruction.Am J Sports Med.2012; 40(3):640-649.

[26] Mook WR, Miller MD, Diduch DR,et al. Multiple ligament knee injuries：a systematic review of the timing of operative intervention and postoperative rehabilitation．J Bone joint surg Am.2009;91:2946-2957.

[27] S.Terry Canale,James II.Beatu等,坎贝尔骨科手术学[M].卢世壁,王岩,刘玉杰等译.11版.北京:人民军医出版社,2009: 2201- 2202.

引言

据统计，后交叉韧带损伤的发病率占整个膝关节韧带损伤的3.4%-20%^[1]，后交叉韧带损伤如果不积极治疗，会引起关节内其他结构的继发改变。前外侧束(AB)和后内侧束(PB)是组成整条后交叉韧带的两个部分，其中又以前外侧束发挥主要功能^[2-4]。前外侧束在关节屈曲时紧张，伸直时松弛；而后内侧束的松紧状态(屈曲松弛，伸直紧张)与前外侧束相反^[5]。2001年Bergfeld等经过研究，认为不谈理论优势，单在临床疗效上双束重建法并没有表现出其应有的优势。并且相较于单束重建，双束重建法有着一系列难以克服的缺陷(技术难度大、患者花费高、手术时间长等)。到底双束重建与单束重建孰优孰劣？目前学界还没有给出一个统一的答案^[6-8]。
后交叉韧带是维持膝关节稳定的重要结构，均长 38 mm，宽约13 mm，截面积由近端至远端逐渐减小，其主要作用是限制胫骨后移，尤其是在屈膝时这种作用更为重要[9]。它呈前后方向走行于膝关节内，胫骨止点位于髁间隆起后部(垂直距离与胫骨平台约10 mm)，股骨止点呈圆弧形附着于股骨内髁上，在屈膝30°和90°时，80%以上的后向应力由后交叉韧带承担。研究显示当后交叉韧带断裂后，90°屈膝位时，胫骨可产生最大20 mm的后向位移，患者表现出明显的膝关节不稳。当人体下肢处于运动状态时，后交叉韧带始终发挥着导向及限制作用。
近年来随着国内体育、交通事业的发展，后交叉韧带损伤的患者逐年增加。后交叉韧带损伤主要的临床症状是膝关节打软腿并伴有活动时不稳定及“错动感”、小腿上段后倒征及膝关节过伸，中立位后抽屉试验呈阳性，外旋后抽屉试验也呈阳性。后交叉韧带损伤后直接导致膝关节后直向与旋转不稳定，需通过手术重建。进行单纯保守治疗的后交叉韧带损伤患者，长期随访研究已经证实疗效不佳，其中90%以上的患者或多或少、或轻或重都会出现一些并发症，如较长距离行走时的膝关节疼痛，这其中又有40%严重影响日常生活，而症状的严重程度和受伤至手术时间呈明显正相关。
随着关节镜技术的快速发展和对后交叉韧带解剖及功能的认识逐步加深，关节镜下后交叉韧带重建术日趋成熟，关节镜下重建后交叉韧带的治疗方案也得到大多数学者的认同^[10]，但是在重建的术式上究竟双束重建好还是单束重建好，国内著名关节外科医生之间存在很大争议，有人认为双束更接近原始解剖特点，能够获得更好的疗效，有的认为双束与单束没实质区别。为此作者设计了本研究，目的是利用前瞻性的队列研究评估自体肌腱单双束重建后交叉韧带的疗效和安全性。

材料方法

讨论

随着后交叉韧带解剖及生物力学研究的进展，后交叉韧带损伤的临床治疗理念也在不断更新，各种术式不断有人研究。虽然最早的单纯重建前外侧束的治疗方法已经能够恢复后交叉韧带的大部分张力^[11]，但研究发现两束在功能上是交替发挥作用的。当关节处于屈曲状态时，后内侧束松弛，前外侧束紧张；伸膝时，两束状态则相反^[12]。这两束共同组成的后交叉韧带在膝关节整个屈伸活动中承受了85%以上的后向应力^[13]。
研究已经证实后交叉韧带损伤的患者，膝关节会出现明显的后向不稳及旋转不稳。Bowman及Lee等^[14-16]研究发现保守治疗后交叉韧带损伤效果较差，而且病程的长短对疼痛症状及膝关节退变都有明显影响。如今，后交叉韧带损伤的患者应该积极进行关节镜下后交叉韧带重建手术的观点已经被广泛认可。争论的焦点集中在单双束重建法的优劣问题上。
关节镜下单束重建首先由Clancy等^[17]开展，这种方式模拟重建了后交叉韧带的前外侧束，随访结果显示膝关节稳定性得到了有效恢复。1995年国外学者Harner等[18]首先开展了双束重建后交叉韧带的工作，随后的大量体外生物力学研究也证实了双束重建法效果更优^[19]，其重建后的膝关节运动功能更接近于正常。然而，对于双束重建更优的研究，主要集中在体外基础研究方面，真实的临床试验还比较缺乏，因而对这一问题目前尚有很大争议。部分学者始终坚持单束重建法更优，他们认为：对人体而言，后交叉韧带是作为一个功能整体发挥作用的，虽然解剖学上后交叉韧带是分束的，但两束在功能上是交叉的，双束重建不可能完全达到重新恢复后交叉韧带功能的效果。而单束重建技术更成熟，技术要求较低，通过止点的选择达到近似“等长重建”，已经能够恢复膝关节的大部分稳定性^[20-21]。
单束重建和双束重建，后交叉韧带损伤后究竟选择哪种术式效果更好，争议一直不断。主要是因为后交叉韧带损伤的发病率远远低于前交叉韧带损伤的发病率，因而以往关于后交叉韧带损伤的研究不多，研究者使用的移植物不同，样本的可比性较差。
Clancy等[17]首先使用同种异体肌腱单束重建术治疗后交叉韧带损伤，并取得了较满意的疗效。而随着对后交叉韧带生物力学及解剖的认识逐渐深入，有学者提出双束重建术，认为双束重建能更好的恢复后交叉韧带正常的解剖关系。理论上重建后的双束在关节的活动过程中交替紧张与松弛，可以更好的维护关节的稳定性，比单束重建的移植物使用寿命更长。Race等^[22]率先应用自体肌腱比较了单双束重建的临床效果，认为双束重建显著优于单束重建。Gregory等^[11]应用自体腘绳肌腱双束双隧道重建后交叉韧带取得了满意的临床疗效。Bergfeld等^[23]应用tibial-inlay技术单双束重建结果发现，单双束重建的疗效无明显差异。Wang等^[25]也报道称单双束重建后两组患者关节功能、韧带松弛度等疗效评定指标均无明显差异。Kim等^[25]通过对比单束重建与双束重建发现在膝关节稳定性、后向松弛、IKDC评分上两组差异不显著。
现在的研究者更倾向于单束重建，认为双束重建实际上也是模拟解剖重建，重建的韧带无论怎么样也无法与原始相比，原始的韧带是自然结合在骨上的，而重建的是靠瘢痕粘连而固定的。重建的韧带寿命也是有限的，不可能像原装的那么耐用。单束重建模拟重建的前外束约占后交叉韧带的85%，重建后可以承受大部分的张力^[26]。而且重建时定位比正常解剖中心偏前，行相对等长重建，可保证膝关节不同屈伸活动度时移植物始终等长且有一定张力。因此，单束重建也能有效的恢复关节的功能。双束重建还存在程序复杂、手术用时长、创伤大、并发感染几率大、患者住院时间增加、治疗费用增加及2个隧道之间位置不宜控制等缺点^[27]。
作者使用自体肌腱对后交叉韧带单束重建与双束重建效果做了前瞻性队列研究，结果证实双束重建组患者手术用时、患者住院天数及重建后需要行关节腔穿刺的患者数均显著高于单束重建组，而且双束重建组术后有9例股骨隧道扩大，其中有1例发生了感染，原因可能跟双束重建需要双骨道，手术创伤大，对膝关节的损害较大有关。研究还发现单双束重建患者术后膝关节移动度优秀率差异不明显，Lysholm及Tegner评分两组均较重建前有显著提高，但重建前及重建后24个月两组之间差异不明显，说明单双束重建均能有效改善膝关节的稳定性。
综上所述，作者认为，关节镜下单双束重建均是治疗后交叉韧带损伤的安全有效的方法，但是双束重建用时长、创伤大，不建议作为首选重建方式，中远期的疗效比较结果有待进一步的观察。