同种异体胫前肌腱和自体腘绳肌腱重建前交叉韧带临床研究

叶家宽 李宏云 陈世益 陈疾忤 华英汇 曹晓林 李青 郑毅 席光宝

1浙江萧山医院骨科（浙江杭州 311201）2复旦大学运动医学中心，复旦大学附属华山医院运动医学科（上海 200040）

前交叉韧带（anterior cruciate ligament，ACL）损伤是常见的运动创伤之一。ACL损伤治疗以重建为主，而移植物对膝关节韧带稳定性重建手术成功与否至关重要。为了减少自身组织取材后的并发症，多种组织腱的选择也渐渐增多，包括异体肌腱和人工韧带［1-4］。而人工和组织工程韧带发展又不够成熟，目前尚无长期临床研究结果。因此同种异体韧带或肌腱的移植越来越受到关注。本院自2004年4月~2006年4月，采用同种异体胫前肌腱重建ACL损伤30例，采用自体腘绳肌腱移植重建ACL损伤30例，现将两组病例报告如下。

1 临床资料

1.1 一般资料

上海华山医院运动医学关节镜中心69例单纯ACL损伤患者，分为两组：A组35例，随访30例；B组34例，随访30例，共失访 9例。A组：男11例，女19例；年龄19~48岁，平均25.7岁；左侧12例，右侧18例，均为陈旧性损伤；平均随访时间29.4个月（12.7~36.6个月）。B组：男12例，女18例；年龄19~36岁，平均 23.4岁；左侧14例，右侧16例，均为陈旧性损伤；平均随访时间31.6个月（13.3~38.5个月）。入选标准为18~48岁单纯ACL损伤患者。每2周随访1次，8周后每月随访1次，6月后每2个月随访1次，1年后每4个月随访1次。门诊随访期间由同一康复医生指导。

1.2 手术方法

1.2.1 移植物准备

A组取组织库深低温保存的同种异体胫前肌腱（湖北联结生物材料有限公司），术前常温下放入含16万单位庆大霉素的等渗盐水中浸泡解冻两小时，修整对折为两股，长度约10cm，缝线编织肌腱，直径大约8~9mm。B组取患者同侧腘绳肌腱，修整编织缝合后对折为两股，长度和直径与A组相仿。A、B两组肌腱均用10磅拉力牵拉预张10min。

1.2.2 ACL重建

由同一组医生进行关节镜下ACL重建。取膝前内外侧入口置入关节镜及手术器械，刨削器清理病变滑膜，常规探查半月板和关节软骨面。通常不行髁间窝成形，如果发现髁间窝明显狭窄，可行髁间窝成形。采用Smith-Nephew公司的导向器引导，在胫骨和股骨上用空心钻钻出与移植物相匹配的隧道，股骨端采用Rigidfix（mitek公司，美国）固定，胫骨端采用 Intrafix（mitek公司，美国）和 Spikedwasher（Smith-Nephew 公司，美国）双重固定。

1.3 术后康复

术后佩戴膝关节支具、抗生素应用2天，术后第2天开始膝关节伸直位及下肢等张肌肉锻炼，3天内开始屈膝锻炼并扶拐下地负重，每隔两周门诊复查，由同一位康复医生指导康复，6周弃拐，3个月后恢复日常活动，一年后恢复体育运动。

1.4 手术评估

术后随访患者一般情况，包括体温、膝关节积液、有无并发症发生、大腿周径、膝关节活动度恢复情况等。术前、术后分别采用Lysholm评分、Tegner评分、国际膝关节文献委员会（IKDC）评分对两组患者进行对比观察，并采用KT2000对胫骨前移程度进行检测。另外，采用Biodex System 3型等速肌力测试装置（BiodexMedical Systems，美国）测试伸膝、屈膝、内旋、外旋肌力，选择测试速度为 60°/s，测试指标为峰力矩（peak torque，PT）和总做功量（total work，TW），双侧对比，以排除自身差异引起的误差。

1.5 统计学分析

采用SPSS12.0，分别比较各组术前与术后评分差异，并比较两组间术后评分差异，t检验分析，以P<0.05为有显著性差异，P<0.01为有非常显著性差异。

2 结果

2.1 一般情况

术后未发现韧带断裂和关节内粘连，无膝关节感染、下肢深静脉血栓形成和血管神经损伤等并发症，未出现免疫排斥反应。随访的60例患者定期到我科门诊，对其进行指导康复。中期随访，与健侧比，A组大腿周长减小0.88±0.12cm，B 组减小 0.86±0.10cm；两组比较，差异无统计学意义（P>0.05）。膝关节活动度恢复情况：与对侧相 比 ，伸 膝 受 限 <3°：A 组 93%（28/30），B 组 90%（27/30）；两组比较，差异无统计学意义（P>0.05）；与对侧相比，屈膝受限 <5°：A组 90%（27/30），B组 87%（26/30）；两组比较，差异无统计学意义（P>0.05）。

2.2 膝关节各项测试、评分

Lysholm 评分（表1）显示，A组术前 62±6.6分，术后提高到 90±3.3分；B组术前 61±5.6分，术后提高到89±6.0分。两组患者手术前后评分相比均有显著性差异（P<0.01）。但A组与B组术后评分比较无显著性差异（P>0.05）。

Tegner评分（表1）显示，A 组术前 2.6±1.0分，术后提高到 6.4±1.5分；B组术前2.2±0.8分，术后提高到6.2±1.3分。两组患者手术前后评分均有显著性差异（P<0.01）。但A组与B组术后评分进行比较无显著性差异（P>0.05）。#与术前比较，compare to preoperation，P<0.01.

表1 Lysholm和Tegner评分表（分）Tab le 1 Lysholm and Tegner scoring scale

IKDC评分（表2）显示，A 组正常 18例（60%），接近正常10例（33%），异常2例（17%），无严重异常者；B组正常 17例（57%），接近正常 11例（37%），异常 2例（17%），无严重异常者。两组相比，差异无统计学意义（P>0.05）。

KT2000结果（表3、4）显示，A、B两组术前胫骨前移分别由 11.9±2.5mm和 11.5±0.5mm下降到 3.95±1.7mm和4.10±1.5mm，两组患者手术前后均有显著性差异（P<0.01）。但A组与B组术后比较无显著性差异（P>0.05）。

表2 IKDC 评分表（例）Table 2 IKDC scoring scale

等速肌力测试结果（表5）显示，B组术后内旋和屈膝肌肉峰力矩和总做功量均较术前下降（P<0.05），而伸膝和外旋肌力与术前相比无明显差异（P>0.05）。A组术后屈膝、伸膝、内旋、外旋肌肉峰力矩和总做功量与术前比较无明显差异（P>0.05）。

表3 KT2000测定（屈膝位，>20磅拉力，mm）Table 3 KT2000 evaluation（knee flexion，>20 pounds）

表4 KT2000术后比较Tab le 4 KT2000 comparison after operation

表5 手术前后膝关节肌肉峰力矩和总做功量变化（患侧/健侧）Table 5 comparison of peak torque and total force of kneemuscles by the isokinetic tester before and after operation（injured/healthy knee）

3 讨论

3.1 各种移植物供体来源的特点

交叉韧带重建移植物目前主要有自体肌腱移植、同种异体肌腱和人工韧带三种材料。长期以来，B-PT-B被认为是重建ACL的金标准，然而，Herrington等［5］综合大量研究结果发现，B-PT-B与自体腘绳肌腱移植物重建膝关节前交叉韧带的长期疗效比较并无明显差别。自体B-PT-B术后可以引起髌骨软化，髌股关节疼痛，以及髌韧带脂肪垫增生改变，导致髌韧带短缩，甚至发生髌腱断裂、髌骨骨折等严重并发症。自体肌腱移植ACL是一种成熟的方法，但取自体腘绳肌腱后，可降低屈膝和内旋肌力；易引起隐神经损伤。Atkinson［1］报告，自体肌腱移植存在损伤隐神经分支、引发移植物供区损伤、翻修术移植物来源缺乏等问题。罗浩［6］等研究发现，取自体腘绳肌腱重建前交叉韧带时，采用纵行切口和斜形切口，分别有65.7%和24%的概率发生隐神经损伤，他们认为隐神经损伤是自体腘绳肌腱重建ACL术的常见并发症之一。

现阶段，人工韧带因其组织相容性尚未完全解决，导致关节内渗出和滑膜炎，况且，人工韧带在关节内将发生降解和变性，强度下降，长期疗效不能肯定，限制了人工韧带在临床上的应用。同种异体韧带重建ACL目前国内外已普遍采用。同种异体韧带可提供与ACL解剖完全一致的胶原支架，通过骨细胞移入，重新血管化，再塑形。采用深低温冷冻保存的方法，既保持了韧带的生物活性，又降低了其抗原性，恢复组织学解剖形态。

本组 资 料 显 示，A、B 两 组 患 者 Lysholm、Tegner、IKDC、KT2000评分比较无显著性差异。术后等速肌力测试，B组内旋、屈膝肌力较术前显著下降。这说明取自体腘绳肌可降低屈膝和内旋肌力，而采用异体肌腱作为移植物，临床疗效与取自体肌腱相当，且不会影响患者术后的屈膝和膝内旋肌力。因此，对运动要求高或自身有需要的患者应首先考虑采用同种异体肌腱移植的手术方式。且采用同种异体韧带重建ACL能缩短手术时间，效果更好。

3.2 同种异体韧带面临的问题

同种异体胫前肌腱移植面临的三大问题是：①HIV及乙肝病毒感染；②移植物的强度；③免疫排斥反应。

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。有研究发现，HIV传播的发生率是1/1600000［4］。对于供体选择，要注意以下两点：①取材要严格无菌操作关；②严格的供体监测关。供体监测必须符合下列条件：供体无感染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。本研究采用的同种异体胫前肌腱采用γ射线照射（2.5～3.0Mrad），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。Harner等［7］进行了自体移植与同种异体重建ACL对比研究，随访3~5年，无明显临床差异。Rihn等［8］采用2.5Mradγ－射线对同种异体肌腱进行灭菌，随后将肌腱用于前交叉韧带重建，随访4.2年，发现与自体B-PT-B重建前交叉韧带相比临床疗效并无明显差异，说明使用这一剂量的γ射线进行灭菌并不会影响异体肌腱的性能，而同时又可达到灭菌效果，从而降低了感染发生率。

异体肌腱移植后会发生一定程度的强度降低。大量研究表明，自体和异体移植物在膝关节内韧带重建的成功转归取决于移植物在膝关节内生物学重建和生理学塑形。生物学因素包括移植物的再血管化、细胞的增殖、胶原纤维的增粗和连接、基质的分泌和排列。生理学塑形包括移植物形态学、生化和生物力学的改变，使移植物发生韧带样变，重新发挥交叉韧带的生理功能。在此过程中，移植物的机械强度有一个先降低再增加的过程。Drez等［9］研究证实，在移植后短期内，异体肌腱和自体肌腱移植物都有一个强度相对下降期，但在长期临床随访中，移植物断裂并不多见。Peterson等［10］的一项每组各30例的骨-髌韧带-骨自体移植和异体移植重建ACL的观察研究，随访时间平均为63个月。两组分别仅有1例发生了移植物完全断裂。在我们的研究中，平均随访29.4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。

免疫反应是引起同种异体肌腱移植物延迟愈合和失败的原因。本研究采用的同种异体胫前肌腱都经过深低温冷冻（－80℃），Arnoezky［11］等报告深低温冷冻可减少异体肌腱移植的排斥反应及炎症反应。肌腱组织相容性复合物（HLA-Dr）主要分布于肌腱细胞表面，冷冻使细胞表面标记蛋白变性，破坏细胞膜，从而减少了抗原性。本研究中A组30例同种异体肌腱移植病例随访12~36个月后未发现有明显排斥反应，手术优良率达96.7%。

4 总结

采用同种异体肌腱重建ACL，通过合理的固定方式和康复治疗，可缩短手术时间，术后避免取材区的疾病，疗效与采用自体肌腱重建相当。同种异体肌腱是一种有效的ACL重建材料。

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