青少年前交叉韧带损伤治疗现状

吴峥 余家阔

北京大学第三医院运动医学研究所（北京100191）

关于青少年前交叉韧带（anterior cruciate ligament，ACL）断裂是否要进行手术治疗，以及手术治疗是否会造成下肢发育异常等问题一直存在较大争议。 本综述通过对国内外有关青少年ACL治疗的研究类、综述类、系统综述类及Meta分析类文章的总结， 对青少年ACL损伤的保守和手术治疗、重建术式、移植物选择、再断率及安全性进行分析。

据一项长达5年的研究报告，ACL断裂在骨骺未闭的青少年足球运动员膝关节损伤中占31%[1]。 青少年ACL损伤的发病率呈逐年升高的趋势， 其中女性青少年的发病率高于男性[2,3]。 研究者提出性激素受体的作用可能与这种现象有关， 但尚未阐明雌激素导致ACL力学特性改变的具体机制[4]；同时，女性特有的生理解剖特征也使其在运动中更易增加ACL的张力， 从而造成损伤[5]。除了内部因素，外部因素如不适宜的天气、运动装备及其表面结构等也可能间接增加ACL的张力而造成损伤， 在体育活动中进行有效的准备可以降低运动者受伤的风险[5]。

1 治疗方式的选择

考虑到青少年骨骼发育尚未成熟，ACL重建术可能对其生长发育造成不良影响， 早期观点多主张使用保守治疗；然而，后期大量的研究表明保守治疗会增加膝关节半月板和软骨的损伤， 而且患者的治疗依从性较差，难以取得良好效果[7,8]。

对非手术治疗的青少年患者进行长期随访后，可以发现其膝关节在影像学上出现退行性改变[9]，以及长期活动不稳造成半月板和关节软骨的继发病变[10]。

Millett等的研究显示， 青少年在受伤6周内进行ACL重建术时发生内侧半月板撕裂的比例为11%，而在受伤6周以上进行手术的患者中相应比例为36%， 表明延迟进行重建术会显著增加内侧半月板撕裂的风险[11]。Dumont 等也指出， 重建术距受伤时间超过150天与未超过150天的患者相比，发生内侧半月板撕裂的风险更高（53.5% vs 37.8%）[12]。Lawrence等的结论表明，延迟重建术会显著增加内侧半月板撕裂和外侧间室软骨损伤的发病率， 其中手术时间距受伤12周内与12周以上的患者出现难以修补的内侧半月板撕裂的比例分别为7%和24%， 两组出现外侧间室软骨损伤的比例分别为10%和45%[13]。

一项新近的研究也再次证实延迟青少年ACL断裂的重建术会造成其他膝关节损伤，同时指出经济状况、医疗保险及年龄等因素与青少年延迟重建术的风险有关[14]。 Ramski等[15]对青少年ACL断裂的治疗方式及康复效果进行了Meta分析，其中包括6篇对比手术与非手术的文献，以及5篇对比早期手术和延迟手术的文献。 其结论指出， 早期手术对膝关节的稳定性及功能恢复均更有益处， 非手术治疗会使患者难以恢复正常的体育活动。 因此，青少年ACL断裂进行早期手术治疗的观点得到了广泛支持[16]。

在手术治疗ACL断裂中，是采用缝合还是重建，也是存在争议的。 在Gaulrapp的研究中，尽管手术缝合的患者未出现双下肢生长发育异常， 但由于缝合的ACL存在长期不稳定性，患者的术后康复效果明显较差[17]，Frosch等学者不提倡常规使用这种治疗方式[18]。

虽然与保守治疗和对断裂的ACL进行缝合修补的手术治疗相比，青少年ACL重建术成为首选方案，但关于手术安全性的考虑会影响具体术式的选择， 从而衍生出多样性的手术方式。

2 青少年ACL重建的手术方式及其对骨骼生长发育的影响

青少年ACL重建术主要分为避开骺板重建和经骺板重建两类。

2.1 避开骺板重建

避开骺板重建包括骨骺外型（extraphyseal）和全骨骺内型（all-epiphyseal）两种。

2.1.1 骨骺外型重建术

Kocher对利用髂胫束进行的骨骺外型重建术进行了改良[2]，即广为人知的ACL的Kocher重建术。该术式被推广应用于青少年[19]。 该术式的特点是将髂胫束远端的胫骨止点保留不动， 劈下部分宽度的髂胫束远端纤维， 使其长度足够绕过股骨外髁进入髁间窝并从内侧半月板前角止点下方胫骨侧再次穿出膝关节。 然后将分离的髂胫束纤维向上越过股骨外上髁， 经过髁间窝顶部的Over the Top点进入膝关节内的髁间窝。 该法重建ACL的股骨端固定点选择在股骨外上髁处， 固定方法是将在该处拐弯进入髁间窝Over the Top穹窿的髂胫束纤维与股骨外上髁处的骨膜缝合在一起。 进入关节内髁间窝中的髂胫束向下向前走行， 穿过内侧半月板前角止点的韧带样结构 （ 即medial meniscus ligament，实际上就是内侧半月板前角在胫骨前内缘上的韧带样止点）下方，并将穿出膝关节的髂胫束末端部分缝合固定于该处的胫骨前内侧骨膜上[2]。

2.1.2 全骨骺内型重建术

全骨骺内型重建是指骨道及移植物完全位于股骨远端和胫骨近端的骨骺内， 并不穿透两端骺板。Lykissas[20]在胫骨端采用分裂骨道的重建方式，可以减小每条胫骨骨道的直径， 进一步提高在骨骺内钻孔的安全系数。

避开骺板的重建方式曾被认为能更安全地保护骨骺，然而Chotel等报告了两例儿童使用髂胫束进行重建后出现生长异常的情况， 表明避开骺板重建也存在造成发育异常的风险[21]。 这种情况可能是由于在骺板附近钻孔时对其造成热损伤[22]，以及固定于胫骨远端移植物对骺板腹侧生长限制所造成的[18]。

2.2 经骺板重建

经骺板重建可分为完全经骺板重建及部分经骺板重建。

2.2.1 完全经骺板重建术

完全经骺板重建是目前较流行的方法， 因其可达到等长重建或解剖重建， 从而更有效地恢复膝关节功能[23]。 具体术式类似于成人的ACL重建术，需要穿透胫骨近端及股骨远端的骺板，可能引起骺板损伤及下肢发育障碍。 尽管经骺板重建可能对下肢发育造成影响[24]，但目前就得出结论说经骺板的ACL重建技术一定会导致重建肢体的生长发育异常还为时过早。 更多的研究结果表明患者术后情况良好， 并未出现下肢长度或角度异常[25-27]。

在一项对骨骺未闭合的大型动物的研究中， 研究者对羊进行经骺板的ACL重建手术，术后并未发现ACL重建对受累及侧肢体的生长发育造成影响。 作者指出只要按照关键原则进行手术操作， 例如采用直径较小的骨道、使移植物填充满骨道、远离骺板固定移植物并在固定前给予移植物一定张力等， 经骺板重建术并不会引起生长发育异常[28]。

部分经骺板重建是指移植物仅在一侧穿透骺板（胫骨近端）， 另一侧进行避开骺板的骨骺外型或全骨骺内型重建方式。 Andrews等[29]和Lo等[30]均采用了胫骨端穿透骺板的骨道， 并使移植物从胫骨骨道进入髁间窝内之后，不经过股骨骨道，而是经过髁间窝外侧壁后上方的Over the Top处拐弯绕过股骨外后髁，在外上髁处对移植物进行固定。 胫骨端则在胫骨前内侧的骨道出口给予固定。

Lertwanich等对股骨端固定技术进行了生物力学评估，即在尸体膝关节股骨端对向上绕过髁间窝（Over the Top）的固定方式和经骺板重建方式进行比较，结论表明两种技术均可以承受胫前负荷和组合旋转负荷[31]。

3 青少年ACL重建术的术式选择

虽然不同固定方式的生物力学效果得到验证，针对青少年重建术式的选择仍受到年龄及骨龄因素的影响。

Fabricant等[32]提出依据生理年龄的重建术式选择方案为： 青春期前患者可以进行避开骺板的全骨骺内型重建、 避开骺板的Kocher重建以及部分或完全经骺板重建； 身高具有较大生长余地的青少年可以进行部分经骺板重建， 即在股骨端选择移植物向上越经髁间窝顶部（Over the Top）的固定方式或全骨骺内型重建；骨骼接近成熟的青少年则可以使用自体骨-髌腱-骨进行完全经骺板重建[32]。

Kocher等[33]提出，应该依据Tanner分期[34]所评估的患者下肢生长余地来选择治疗方式， 其中分期越小表明其具有更大生长余地。

依据乳房（或睾丸、阴茎）和阴毛的发育可以将青春期女孩（或男孩）分为以下5期：Tanner I 期——幼儿型乳房（或幼儿型睾丸）、无阴毛；Tanner II期——乳房出现硬结、 乳头及乳晕稍增大 （或双侧睾丸及阴囊增大）、阴毛稀少色浅；Tanner III期——乳房和乳晕更大、侧面呈半圆状（或睾丸长径增至约3.5cm、阴茎增长）、阴毛卷曲并蔓向阴阜；Tanner IV期——乳晕和乳头进一步增大、侧面观突起于乳房上（或阴囊颜色加深、阴茎增粗、阴茎头发育）、阴毛增粗、颜色加深但分布面积小于成人；Tanner V期——乳房（或睾丸、阴茎）及阴毛分布均为成人型[35,36]。

在Kocher等的治疗方案中，Tanner分期为I或II期的患者在保守治疗失败的情况下应使用髂胫束进行避开骺板的关节内/外联合重建术式[2]，即经典的Kocher重建；Tanner III期患者可以使用自体腘绳肌腱进行经骺板重建；Tanner IV或V期的青少年可以选择与成人相同的重建术式。

Kaeding等则指出经骺板重建不仅适用于Tanner IV或V期的青少年，也可安全应用于Tanner II期及III期的患者，而Tanner I期患者进行经骺板重建术的安全性问题仍需进一步评估研究[37]。 也就是说，关于经骺板重建术是否可以安全应用于年龄更小的患者， 目前尚未得到足够的证据进行明确[18]。

在整理和分析翻译策略的同时，本文作者也发现了同一文化负载词，英文翻译不统一的情况。如粤菜中的“叉烧”一词：

4 青少年ACL重建的移植物选择及其对骨骼生长发育的影响

青少年ACL重建术中最常使用的移植物依次为自体腘绳肌腱、骨-髌腱-骨韧带、股四头肌肌腱和异体移植物[18]。

Kocher等[38]的另外一个研究中，报告了15例ACL重建术后发生下肢畸形的病例， 其中多数是由于金属固定物或移植物骨块穿透骺板引起的。 相比使用带骨块的髌腱， 采用腘绳肌腱可以使下肢长度或角度异常的发生率降低45%，然而其再断发生率较高[18]，因此，不带骨块的腘绳肌腱移植物适宜在青少年中广泛应用。

5 青少年ACL重建的固定装置选择及其对骨骼生长发育的影响

在青少年ACL重建术中， 股骨端使用最多的固定装置是Endo-button， 其次为界面螺钉或生物可吸收螺钉； 胫骨端最常用的固定装置为suture washers （包括suture discs和buttons）， 其次为界面螺钉或生物可吸收螺钉、门型钉和press-fit固定装置[18]。

关于金属固定物的分类对手术效果及后期生长发育的影响尚未见到针对性的研究报道， 可能与其对整体的影响较小， 以及移植物两侧固定方式的多样化难以进行具体比较有关。 例如在避开骺板的全骨骺内型重建术中，Anderson在股骨端使用Endo-button悬吊固定，而胫骨端使用界面钉固定[39]；Ganley在两端均使用界面钉固定[40]；而Cordasco-Green技术则是在两端均采用Endo-button悬吊固定技术[41]。

除了术式、移植物和固定装置以外，相同术式中手术操作的具体细节也得到更多关注， 例如经过骺板钻取骨道时尽量保持角度陡峭， 可以减少损伤骺板的面积[22]；在骺板水平注意将骨道填充软组织可能会降低发育异常的风险等[42]。

6 青少年ACL重建的再断和翻修率

近年来，ACL术后发生再次损伤及手术的情况得到越来越多的关注。 在12例平均年龄为10.7岁的患者中，Demange等使用双束半腱肌进行部分避开骺板的非解剖重建，术后随访未发现临床上生长异常的情况，然而在15年随访期间观察到25%的患者出现再断裂情况[43]。

Webster等[44]对750例ACL重建术后3年以上的患者进行了调查， 指出年龄小于20岁的患者出现移植物断裂和对侧ACL损伤的风险要高于其他年龄组的患者，然而并未阐明年龄是否作为独立的危险因素。

在使用异体移植物进行重建的206名患者中，移植物总体失败率为13%，结论认为年龄较小、体重指数较高及短期恢复体育活动具有影响作用[45]。

Hettrich等对980名进行ACL重建术的患者进行一项多中心的随访队列研究，结果显示在6年的随访期间内，有18.9%患者的同侧膝关节进行再次手术，其中移植物损伤的总体比例与对侧正常ACL发生损伤的比例相似（7.7% vs 6.4%）[46]。 作者同时指出，年龄小和异体移植物是进行再次手术的风险因素。 在使用自体腘绳肌腱进行重建的患者中，Magnussen等观察到年龄和移植物大小是进行翻修手术的预测因素[47]，而Kamien 等的研究表明，与年龄因素不同，移植物大小及Tegner运动评分与重建ACL的失败率无显著相关性[48]。

综上可见，年龄因素、体重指数、异体/自体移植物、 恢复运动的时间及移植物大小均可能与ACL再次损伤有关， 然而关于部分因素的影响作用存在一定的争议。 上述研究并非全部关于骨骺未闭合的青少年患者， 因此青少年ACL重建术后损伤情况仍然需要针对性的随访研究。

7 对青少年ACL重建术安全性的综合评估

Frosch等[18]对青少年ACL断裂进行重建术的预后及风险进行了Meta分析，其中包括55篇文献内共935名患者（平均年龄13岁，平均随访间隔为40个月）。 结论表明， 经骺板重建术出现下肢长度或角度发育异常的风险小于避开骺板重建的方式（1.9% vs 5.8%），然而其发生再断裂的风险高于避开骺板的方式（4.2% vs 1.4%）。文中数据同时显示，从1982年至2009年间，术后下肢长度或角度发育异常的比例在逐渐下降，IKDC评分分级也有所上升， 这可能是由于术者经验积累以及手术方式优化带来的改善[18]。

虽然研究中报告出现双下肢生长发育异常的数量很少[18,37]，发生这种情况仍对青少年个体造成严重的生理及心理伤害， 术者会试图采取更为安全可靠的术式以避免异常情况的发生[49]。 除了重建方式、移植物及固定物等方面的考虑， 对患者术后长期情况的全面评估可以为手术效果及安全性验证提供有力证据。 Yoo等[50]对43例经骺板重建术后的青少年骨骺进行了核磁随访观察（平均随访时间为16个月），发现其中5名患者出现局部的骨骺破坏，但并未表现出临床异常。 Frosch的研究也指出， 在术前及随访期间利用影像学资料进行仔细评估的研究中，下肢发育异常的报告率明显更高[18]。对患者术后情况的影像学评估可以早期发现潜在的病变，研究者提倡进行长期、一致、全面的随访研究来为青少年ACL损伤提供最适宜的治疗方式。

8 总结

在ACL断裂的青少年患者中， 进行重建术的治疗效果得到普遍认可， 同时由于推迟手术的严重并发症发生率很高，因此提倡尽早完成手术治疗。考虑到青少年特殊的生理特点， 这类人群进行ACL重建术的安全性问题受到广泛关注。 术者在手术方式、移植物、固定物甚至手术操作细节等方面均试图采取更为安全的选择。

然而， 目前关于各种术式安全效果的评估尚未得到一致结论。 大量的随访研究表明，ACL重建术后患者膝关节功能恢复效果良好， 采用较安全术式和移植物的并发症很低， 报道出现下肢发育异常的病例数量较少，而且可能受到多种混杂因素的影响。为进一步证实手术方式的安全性， 需要进行大样本的长期全面性随访研究， 特别是对患者术后生长发育情况的影像学评估， 从而更早并更准确地发现尚未具有临床症状的病变。

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