关节镜下前交叉韧带重建术的研究进展
2012-01-22朱波,赵力
朱 波,赵 力
关节镜下前交叉韧带重建术的研究进展
朱 波,赵 力
前交叉韧带是膝关节重要的稳定结构,损伤后可引起许多继发性的关节疾病。目前,关节镜下重建术已成为治疗ACL损伤的主流方法。随内固定技术的不断改进,越来越多学者开始采用自体腘绳肌腱作为移植物,运用更符合生物力学、解剖学要求的方法重建前交叉韧带,取得了满意的临床效果。本文就近几年有关ACL重建在移植物的选择、固定技术的改进、术后疗效的评估以及重建失败的原因与翻修等方面的新进展作一综述。
前交叉韧带;韧带重建;移植物;人工韧带
前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)是膝关节重要的静力稳定结构,多种因素导致其损伤后,可引起膝关节不稳,韧带松弛、半月板及软骨退变、创伤性关节炎等继发性疾病。因此,对损伤的ACL进行重建,以恢复膝关节结构和功能,已经成为共识。随着医学技术的不断进步和手术器械的研制创新,关节镜下重建术已经成为当今治疗ACL损伤的主流方法,并取得许多突破性进展,不仅表现在移植物选择的多样性、内固定技术的改进、重建韧带的翻修以及组织工程等方面均有了进一步发展,临床治疗效果也在逐步提高。
1 移植物的选择
目前在ACL重建手术中,依据移植材料不同可分为自体组织、异体组织以及人工韧带。
1.1 自体组织 关节镜下ACL重建应用的自体移植物主要有两种:骨-髌腱-骨移植物(bone-patella-bone,B-PT-B)和半腱肌股薄肌肌腱移植物(semitendinosus and gracilis tendon graft,STG)。Marder等[1]曾将BTB与STG进行比较,认为两组在各方面均无明显差别。Holmes等[2]对BTB组与STG组对比研究,认为STG组有自觉、他觉的评价疗效均较差的原因,建议不考虑采用。
由于B-PT-B移植物为偏心位,在隧道口的扁型的韧带会发生前后摆动,且移植物刚度高,患者术后常有僵硬感。因此,近年随固定技术的改进,越来越多学者开始采用腘绳肌腱作为移植物。王齐超等[3]应用自体半腱肌腱重建膝交叉韧带和加强重建后外侧角韧带,取得满意效果。目前多数学者认为,自体B-PT-B适用于年轻人及经常从事体育运动的人,充分利用自体B-PT-B愈合快、固定确实、髌腱张力强的优点。而HT适用于老年人、女性和较少从事体育运动者,考虑为术后并发症少,疗效足以让人满意。
1.2 异体组织 自体移植物重建ACL在临床上应用已较为广泛,但存在自体移植物供区病损、翻修手术移植物来源缺乏等问题。因此,人们也在研究异体肌腱移植重建。其中最常用的是B-PT-B和跟腱。采用异体移植的优势在于没有供区病损,可以减少手术时间,可使用不同大小的移植物。
临床随访表明,早期异体移植可取得与自体移植相当的效果。虽然异体移植与自体移植愈合过程相似,但移植物在体内结合、重塑的速度较自体移植慢,异体移植物完全成熟一般需18~24个月。其中远期效果在长期随访后也得到肯定。李跃峰等[4]2011年报道,自体与同种异体各78例随访3年,结果两组之间未见显著性差异。丁晶等[5]2010年报道,自体腘绳肌腱与同种异体胫前肌腱重建前交叉韧带共54例,两组术后膝关节稳定性均较术前得到明显好转,除手术时间外,物理检查及功能评分差异均无统计学意义。最近有报道称,应用胫前肌腱重建ACL的临床研究显示出良好的临床效果,这又为临床应用提供了一种新的同种异体移植物。
异体组织移植面临最大的问题是病毒性疾病的传播,目前已有移植后感染HIV和丙肝的报道,因此,异体肌腱的消毒和处理过程是异体移植的关键。同时潜在的免疫反应可能是愈合和改建较自体移植更慢的原因。因此,异体移植多用于老年有明显关节炎倾向的病人,或不愿或无法使用自身组织的病人。
1.3 人工韧带 不论是自体移植物或异体移植物,移植韧带都需要经历1年左右的血管重建、细胞增殖和再韧带化的过程,从而导致康复期延长。为了避免自体和异体移植物比较漫长的愈合时间,人工韧带的研究与临床应用开始成为人们关注的问题。
与自体移植物和异体移植物相比,人工韧带手术不需要自身的供区,可避免取材部位的并发症,同时手术操作方便,用时短,创伤小,术后即刻获得足够的抗拉强度,因而能早期活动。20世纪90年代,生物聚酯材料开始用于制作人工韧带,LARS韧带是其中的典型代表。LARS韧带由高韧性的聚酯纤维制造,与人体组织的相容性很好,其抗疲劳抗塑性变形能力也较其它韧带明显增强,植入简单,固定可靠,能对抗重复扭曲、弯曲的力量以及过度牵引,而且其多孔结构,有利于自体组织长入。因此,LARS人工韧带是理想和安全的移植材料。
Talbot等[6]在1996—1999年使用LARS人工韧带治疗ACL损伤,从关节活动度、Lysholm评分等方面进行随访,短期效果令人满意。季振涛等[7]对比LARS人工韧带和四股半腱肌腱重建膝关节前交叉韧带的疗效,结果显示,在术后6个月,LARS人工韧带组Lysholm评分明显高于4股半腱肌肌腱组。诸多临床应用研究已经证实,LARS人工韧带重建膝关节交叉韧带不仅能够达到解剖重建,还可有效恢复膝关节稳定性,拥有创伤小、康复快、疗效好等微创特点[8-9]。
由于人工韧带自身昂贵的费用,以及在关节内由于降解和变性导致强度下降,长期效果不能肯定。同时组织相容性尚未完全解决,仍有可能导致关节内渗出和滑膜炎等缺陷,使其临床应用受到一定限制。
2 固定物与固定技术
目前重建手术的薄弱环节仍然是移植物的固定,特别是胫骨侧的固定技术。固定技术通常根据医生的喜好、移植物的选择和手术技术来定。敖英芳等[10]认为,B-PT-B移植物利用挤压螺钉直接内固定骨块,增加了重建ACL的稳定性,有利于早期康复。蔡谞等[11]对10例ACL断裂患者行自体腘绳肌腱ACL重建术,术中联合使用RetroButton微钢板(Arthrex公司,美国)以及自行设计的光面同种异体骨挤压钉,对移植物进行股骨侧固定,术后随访3~6个月,得出结论,其不仅能有效防止股骨隧道的扩大,加之光面同种异体骨挤压钉所具有的骨诱导作用,在理论上还具有促进腱骨愈合进程的功能。孙拥军[12]在临床上用可吸收螺钉固定B-PT-B移植物,获得满意的近期效果。提出可吸收螺钉在体内强度可维持半年以上,完全能满足肌腱的固定要求。
随着基础研究的深入,人们提出更符合生物力学的重建方法,如双束韧带重建、扭转重建、等距重建等。根据固定装置与移植物末端的距离可分为直接固定和间接固定。直接固定是将移植物直接固定于骨的方法,如界面螺钉固定、横穿针固定、门形钉固定、垫圈固定等方法。间接固定是通过其他材料将移植物末端固定于较远部位的方法,如纽扣钢板固定和缝线栓桩固定。根据固定位置距离关节面前交叉韧带解剖止点的距离,还可以把固定方法分为骨道内固定和非骨道内固定(远端固定)。陆小平[13]采用关节镜下可吸收界面螺钉固定自体腘绳肌腱单束重建的方法治疗ACL损伤,术后膝关节功能及稳定性恢复满意。Colombet等[14]分别用半腱腱、股薄肌的肌腱重建33例患者ACI的前内束和后外束,随访发现94%患者能重返体育场,75%患者恢复以前的运动水平。国内冯华等[15](2001年)采用可吸收线(2-PDS)固定方法,赵金忠等[16](2003年)采用No.6 Aesculap不可吸收缝线“8”字固定方法,治疗前交叉韧带胫骨髁问棘撕脱骨折,亦取得满意的疗效。
3 临床效果
重建前交叉韧带的目的在于恢复膝关节的稳定性,同时又必须保留关节的运动功能。手术的疗效一般从两方面评价:一是病人的主观感觉,二是膝关节稳定性测试。Salmon等[17]对ACL重建患者进行10年研究,发现96%膝关节功能正常或接近正常。Masat等[18]对42例韧带损伤经骨-髌腱-骨重建ACL的效果,结果表明,重建的ACL能够保证膝关节的稳定性,绝大部分患者能恢复以前的体育活动,优良率可达90%以上。
ACL重建也存在膝关节功能障碍等相关并发症。实验研究与临床观察表明,自体肌腱重建ACL后,韧带与止点改建成熟的时间基本需要1年左右。任何影响重建韧带与止点改建成熟的因素,都会影响预后。Kartus等[19]对635例ACL重建病例随访2~5年,约5.3%患者的正常工作和生活受到影响,不能参加体育活动。
4 重建失败原因与翻修
前交叉韧带重建手术失败原因大致分为术前、术中、术后3种因素:⑴术前伤后能否及时处理。⑵术中合并损伤的处理、韧带重建方法的选择、移植物的选择以及内固定技术。⑶术后康复康复训练,重建韧带的塑形改建与止点形成以及并发症。上述各方面均可影响到手术的成败。因此,前交叉韧带重建后翻修可谓是一个综合性问题,临床上要加以认真研究。
Musil等[20]近期对ACL重建失败的报道进行深入分析,认为ACL重建手术失败的原因主要包括:⑴创伤性因素。当伴发膝后外及后内结构损伤的前交叉韧带重建时,后外或后内结构没有及时修复,容易发生重建失败,这是导致手术失败的一个重要因素。严重创伤、过早负重也是造成重建失败的主要原因,早期失败常因过度的主动性康复训练,晚期失败是患者完全康复后又遭到新的创伤,这占ACL重建失败的5%~43%[21-22]。⑵手术相关因素,例如骨隧道定位不准确。常见的是胫骨隧道位置偏前或股骨隧道位置偏后,其中胫骨隧道偏前最多见。另外,移植物选择不当,同种异体肌腱术后骨道明显扩大与韧带吸收,隧道的位置不正确等因素,也可导致手术失败。⑶移植物固定不可靠导致永久性关节松驰。螺钉直径小、螺钉位置偏斜、螺钉拧入隧道旁松质骨和韧带而未固定皮质骨,这些均是造成手术失败的原因。⑷生物性因素,例如移植物与隧道的愈合能力差、组织相容性不佳引起的感染等。研究表明,ACL重建后的生物学改变是一个复杂的过程,术后翻修的原因除技术性原因需要加以纠正外,还有许多复杂的生物学因素,有待于深入研究加以预防和解决。
ACL损伤的修复与重建一直是人们关注的课题。目前,随着膝关节前交叉韧带损伤发生率的不断增高,更需要认真研究解决。近年来,导航技术日趋成熟,使用导航辅助技术能够使ACL重建术效果更好。这种基于双平面X线影像的导航系统辅助关节镜下ACL重建术能够将精确地定位骨隧道,移植物到达合理的位置和方向,从而达到解剖生理性等长重建的目的,保证手术获得最好的结果,有利于患者获得更好的功能。ACL重建术涉及多方面的技术环节,一些关键的技术还需要不断完善和改进,相信通过广大医学工作者不懈探索,定能攻克前交叉韧带修复重建的关键技术,研创和建立更加成熟完善的技术系统,切实提高ACL重建手术的临床疗效。
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(收稿:2012-04-06 修回:2012-06-16)
(责任编辑 马信龙)
R684
A
1007-6948(2012)05-0536-04
10.3969/j.issn.1007-6948.2012.05.044
天津市天津医院关节镜科(天津 300211)