膝关节前交叉韧带重建术中膝关节前外侧韧带的价值

张春礼 丁 明 杜天舒

(第四军医大学西京骨科医院运动损伤科，西安 710032)

·专题论坛·

膝关节前交叉韧带重建术中膝关节前外侧韧带的价值

张春礼*丁 明 杜天舒

(第四军医大学西京骨科医院运动损伤科，西安 710032)

在过去的数十年里，我们看到膝关节前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)重建术取得了巨大进展，从关节外到关节内，从开放手术到关节镜手术，从非解剖到解剖重建[1]，目前的成功率达到85%左右。在失败的病例中，绝大多数是由于隧道位置错误，特别是股骨隧道错误，当然还有例如移植物张力不足、康复不当等其他方面原因，另外还有7%没有任何已知技术错误的病例逐渐发展出现残余轴移现象[2～5]。传统单束重建后对旋转控制存在不足[6]，因此，改良为双束重建意图减少旋转不稳定，但没有很强临床和生物力学证据显示其优越性[7]。Mcguire等[8]建议关节外重建治疗前外侧不稳定。有学者[9，10]采用三维MRI研究显示，ACL重建后膝关节由伸至屈时内旋较ACL正常膝增大。这种现象显示单纯重建ACL并没有完全恢复膝关节的运动学，推测增大的屈膝内旋可能是由于损伤的膝关节前外侧韧带(anterolateral ligament of the knee，ALL)未获得诊断和治疗。由于关节内ACL重建不能完全恢复膝关节的稳定性，特别是旋转稳定，最近，国内外特别是国外，掀起ALL的研究热潮，对于ACL研究陷入迷茫的今天，似乎出现一线曙光，因此，很有必要进行全面总结，以便对未来的走向做出客观判断。

1 历史

1879年法国外科医生，也是巴黎产科的创始人和妇科教育者Paul Ferdinand Segond，发现膝关节旋转扭伤后常发生积血，为探究原因做了尸体膝关节破坏性扭转实验，发现独特的、一致的外侧平台边缘撕脱骨折，与膝关节相通，可能引起以往看到的关节积血，并描述了在膝关节前外侧面存在一个白色、有阻抗的纤维带。此后把此种类型骨折命名为Segond骨折。值得注意的是，当时还没有发现X线！1936年首次用X线在临床上观察到第1例Segond骨折[11](图1)。Segond骨折被描述100年后才发现其与严重的膝关节不稳定有密切关联。

2 现状及进展

目前，已有几个有关ACL损伤的共识，一是膝关节损伤后如果迅速肿胀，那么有70%的概率发生ACL损伤；二是在发生ACL损伤的病例中，只有9%～12%发生Segond骨折[12，13]，反过来说，ACL损伤90%不伴有Segond骨折，但是Segond骨折是ACL损伤强烈的间接信号，也就是说，如果有Segond骨折，那么同时发生ACL损伤的概率为75%～100%[12，14，15]。证明Segond骨折就是ALL撕脱损伤是比利时Steven Claes医生，他在30个尸体膝关节ALL解剖止点定位与26例Segond骨折影像学测量结果在空间上完全一致(图2)[16]，为此获得2013年在加拿大多伦多召开的ISAKOS年会John J. Joyce一等奖。

2012年ALL研究开始成为焦点，从尸体解剖、MRI、B超、X线定位研究，到组织学、免疫组化、生物力学，关节镜下解剖到重建技术、短期临床结果，在短期内爆发式涌现，取得以下共识：①统一了名称。在历史上该韧带曾被称为短外侧韧带(Last，1948年)、外侧关节囊韧带中1/3(Hughston，1976年)、髂胫束关节囊-骨层(Terry，1986年)、外侧副韧带前束(Irvine，1987年)、前斜韧带(Campos，2001年)；前外侧韧带(Vieira,2007年)，目前基本统一命名为ALL。②解剖结构基本搞清。ALL是独立的韧带结构，Watt等[17]2015年系统性总结文献，449膝中有430膝(96%)出现ALL。它起自股骨外上髁区域，有人认为位于外侧副韧带(lateral co-lateral ligament,LCL)起点后上，有人认为位于前下，还有人认为位于靠近腘肌腱止点；足印记宽度8.3 mm，斜行前下，分为2个独特的止点，一是止于外侧半月板，另一止于腓骨头与Gerdy氏结节中间，足印记宽度11.3 mm，韧带厚度2 mm，长度34.1～41.5 mm，外侧半月板上宽度5.1～8.3 mm，半月板下宽度8.9～11.2mm，关节线宽度5.7 mm。③生物力学功能尚存疑问。理论上提供前外侧稳定性，可能参与胫骨内旋稳定和Segond骨折。Dodds等[18]测试，0°～60°多数等长，距离变化1.7 mm，进一步屈膝90°变松变短4.1 mm，施加胫骨内旋时被拉长，外旋减小，90°外旋减小5.9 mm，30°内旋增加3.6 mm，90°内旋增加9.9mm。伸膝时ALL两止点之间距离加大。Weber[19]报道MRI研究显示ALL的长度从屈膝时的4.2 mm变化到伸膝时的3.9mm，表明屈膝时ALL的张力更大。Caterine等[20]证实切断ACL后ALL张力增加，显示其可能的胫骨内翻及内旋第二限制稳定机制。Monaco等[21]2012年用10个新鲜冷冻尸体膝关节，采用计算机导航系统研究关节运动学，分别在ACL完整、切断ACL后外侧束、切断前内侧束和切断ALL 4种情况进行评价，结果显示切断后外侧束后不增加膝关节前向或旋转移位；切断前内侧束后在30°和60°时显著增加前后向移位，但旋转位移不增加；切断ALL后在屈膝60°前后移位增加，在30°、45°和60°内旋增加。他们总结切断ALL增加胫骨旋转并与轴移现象有关，而且3度轴移仅见于ACL+ALL同时切断的情况。Saiegh等[22]采用导航技术测定 Lachman、前抽屉、外旋、内旋和轴移试验，ACL切断后胫骨移位及旋转显著增加，然而再切断ALL后移位及旋转无变化,结论：在本模型中，额外的ALL病损并不再增加ACL病损的胫股不稳定性，ALL的作用及重建仍需谨慎研究，因此，不推荐对目前处理ACL的方法有所改变。Parsons等[23]2015年采用机器人测试系统研究ALL的生物力学， 在11个尸体膝关节，0°～90°施加在134 N前抽屉力和5-Nm的内旋力，研究了原位ALL,ACL和LCL受力。他们证实ALL是在屈膝>35°时重要的内旋稳定结构，ACL在任何屈曲角度均是前抽屉运动主要稳定结构和屈曲<35°时主要内旋稳定结构，而ALL在做前抽屉试验时根本没有限制胫骨前移作用，仅在高屈膝角度是胫骨内旋的拮抗韧带。唯一一项MRI回顾研究在271例已知ACL断裂膝中能看到ALL 206膝(76.0%)，其中21.3%(44/206)被认为是未损伤，78.8%(162/206)影像显示异常，77.8%为远端部分，2% Segond骨折。大体上说，4/5的ACL损伤中存在ALL损伤，并且大部分在远段[24]。由于MRI在显示ALL方面存在很大的不确定性，我们认为该研究的结论或数据有待验证。④临床应用结果不甚明朗。少量、短期的联合ALL重建效果有待观察，Vadalà等[25]报道女性运动员ACL损伤重建中那些采用关节外加强的患者残余旋转不稳定发生率更低。David等[26]将骨-髌腱-骨重建ACL联合Lemaire手术(20世纪70年代流行的采用阔筋膜关节外重建ACL技术)与单纯关节内重建比较，外侧平台有更少前移。Ferretti等[27]证实外侧成形联合ACL单束重建在屈膝30°位时内旋甚至少于单纯双束重建。Trojani等[28]研究超过160例ACL翻修，得出结论为关节外侧手术增加关节稳定性。Helito等[29]建议对轴移试验强阳性、翻修病例，特别是不明原因失效的患者，联合关节外重建。已有文献[30]报道证实ALL联合ACL解剖重建在92例最少2年的随访中显示出有效性。关节外重建并不是什么新理念，过去单独采用前外侧重建治疗旋转不稳定，在关节镜技术成熟以前，处理膝关节前向不稳定的手术就有多种，较为流行的手术如Lemaire手术、MacIntosch手术等。关节外重建ACL通常为非解剖、开放手术，常常出现膝外侧过度限制，并且残留不可接受的不稳定[31]。由于临床效果不佳而不再受欢迎，近数十年随着关节镜技术设备成熟才转向关节镜下关节内重建的。早期也有尝试改良外侧腱固定术与关节内ACL重建结合来防止持续的旋转不稳定，但结果混杂，很多研究没有显示出关节外腱固定术有何额外的益处[32，33]，但在欧洲关节外腱固定术仍然相当普遍，许多法国和意大利的研究显示，联合重建在初始手术和翻修中均有临床效果[34，35]。现在又显示全内镜下、全关节内重建还有一部分病例存在残余不稳定，特别是旋转不稳定。历史总是不断重演，但是螺旋上升，人们又回过头来，企图从关节外找到解决问题的办法。尽管如此联合手术仍然被认为是ACL翻修和高度旋转不稳定时有用的选择[36]，Smith等[37]建议联合重建用于精英运动员或运动量大的患者。目前，ALL重建的基本适应证为：翻修、运动精英、女性、高度轴移和重建后不明原因失效。

3 问题及思考

轴移现象是由于ACL断裂后出现的胫骨过度前移和内旋松弛共存(图3)。

在膝关节轻度屈曲时出现，随着屈曲角度加大，髂胫束从膝关节屈伸轴的前方移到后方，胫骨过度内旋自动复位。从轴移消除的机制上，髂胫束似乎起到决定性作用而不是其他结构，因此，传统上转移或转位部分髂胫束似乎更加合理；其次，从ALL的走行角度上看，接近垂直的走向对控制胫骨旋转似乎作用有限，理论上讲，越水平走向、远离旋转中心的结构，力矩越大，控制旋转的效果越好。文献中相互矛盾的生物力学测试结果也反映重建的价值值得怀疑。从起止的距离变化上看，伸膝紧张而屈膝松弛，反映它的工作状态是在接近伸膝位(0°～60°基本等长，距离变化1.7 mm)[18]，而非屈膝位(进一步屈膝90°变松变短4.1 mm)一个相对垂直的结构，位于膝关节前外侧，在接近伸膝位起作用，更容易让我们联想到限制膝内翻的作用。

我们回顾一下1987年有关轴移现象的经典研究报告，随着轴移度的加大，胫骨前移加大而胫骨的旋转度并没有增加(图4)[38]，也就是说，胫骨前移减小就能使3度轴移变为2度轴移，进而1度轴移。另外，我们的临床观察，3度轴移往往是由于半月板损伤、绞索造成的，那么有些作者主张的轴移度大作为联合ALL重建适应证就存在质疑。从更好控制胫骨前移和内旋的角度看，增强一个更加水平的结构更佳，切取髂胫束部分纤维，固定于ALL的股骨起点可能更好！

图1 左膝X线片显示，胫骨上端外侧典型撕脱骨折即为Segond骨折 图2 ALL伸屈膝结构走行示意图，起自外侧副韧带股骨起点前方，止于平台外侧腓骨头与Gerdy氏结节之间，平台下7 mm[16] 图3ACL损伤后胫骨出现过度前移和内旋，即轴移现象 图4 不同轴移度时胫骨出现的过度前移和内旋，随着轴移度增大，胫骨前移增大，但实际内旋度数并没有增大[38]

1 Chambat P,Guier C,Sonnery-Cottet B,et al. The evolution of ACL reconstruction over the last fifty years. Int Orthop,2013,37(2):181-186.

2 Archibald JD,Baer GS. Complications of anterior cruciate ligament reconstruction. In:Scott WN,Scuderi G,eds. Insall and Scott Surgery of the Knee. 5th ed. Philadelphia:Elsevier,2012. 428-433.

3 Hussein M,van Eck CF,Cretnik A,et al. Prospective randomized clinical evaluation of conventional single-bundle,anatomic single-bundle,and anatomic double-bundle anterior cruciate ligament reconstruction:281 cases with 3- to 5-year follow-up. Am J Sports Med,2012,40(3):512-520.

4 Piefer JW,Pflugner TR,Hwang MD,et al. Anterior cruciate ligament femoral footprint anatomy:systematic review of the 21st century literature. Arthroscopy,2012,28(6):872-881.

5 Scheffel PT,Henninger HB,Burks RT. Relationship of the intercondylar roof and the tibial footprint of the ACL:implications for ACL reconstruction. Am J Sports Med,2013,41(2):396-401.

6 Vasileios C,Stavros R,Constantina M,et al. Effectiveness of reconstruction of the anterior cruciate ligament with quadrupled hamstrings and bone-patellar tendon-bone autografts:an in vivo study comparing tibial internal-external rotation. Am J Sports Med,2007,35(2):189-196.

7 Misonoo G,Kanamori A,Ida H,et al. Evaluation of tibial rotational stability of single-bundle vs. anatomical double-bundle anterior cruciate ligament reconstruction during a high-demand activity- a quasi-randomized trial. Knee,2012,19(2):87-93.

8 Mcguire DA,Wolchok JC. Extra-articular lateral reconstruction technique. Arthroscopy,2000,16(5):553-557.

9 Carpenter RD,Majumdar S,Ma CB. Magnetic resonance imaging of 3-dimensional in vivo tibiofemoral kinematics in anterior cruciate ligament-reconstructed knees. Arthroscopy,2009,25(7):760-766.

10 Logan M,Dunstan E,Robinson J,et al. Tibiofemoral kinematics of the anterior cruciate ligament(ACL)-deficient weightbearing,living knee employing vertical access open "interventional" multiple resonance imaging. Am J Sports Med,2004,32(3):720-726.

11 Milch H. Cortical avulsion fracture of the lateral tibial condyle. J Bone Joint Surg Am,1936,18(91):159-164.

12 Hess T,Rupp S,Hopf T,et al. Lateral tibial avulsion fractures and disruptions to the anterior cruciate ligament. Clin Orthop,1994,303:193-197.

13 Stallenberg B,Gevenois PA,Sintzoff SA,et al. Fracture of the posterior aspect of the lateral tibial plateau:radiographic sign of anterior cruciate ligament tear. Radiol,1993,187(187):821-825.

14 Woods GW,Stanley RF,Tullos HS. Lateral capsular sign:x-ray clue to a significant knee instability. Am J Sports Med,1979,7(1):27-33.

15 Goldman A B,Pavlov H,Rubenstein D. The Segond fracture of the proximal tibia:a small avulsion that reflects major ligamentous damage. Am J Roentgenology,1989,151(6):1163-1167.

16 Steven C,Thomas L,Evie V,et al. The Segond fracture:a bony injury of the anterolateral ligament of the knee. Arthroscopy,2014,30(11):1475-1482.

17 Van der Watt L,Khan M,Rothrauff BB,et al. The structure and function of the anterolateral ligament of the knee:A systematic review. Arthroscopy,2015,31(3):569-582.

18 Dodds AL,Halewood C,Gupte CM,et al. The anterolateral ligament:Anatomy,length changes and association with the Segond fracture. J Bone Joint Surg Br,2014,96-B(3):325-331.

19 Weber MA. New aspects on the macroanatomy of anterolateral ligament structures of the knee and the implications for Segond fractures. Radiologe,2013,53(12):1072-1074.

20 Caterine S,Litchfield R,Johnson M,et al. A cadaveric study of the anterolateral ligament:re-introducing the lateral capsular ligament. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc,2014,98(3-4):1-10.

21 Monaco E,Ferretti A,Labianca L,et al. Navigated knee kinematics after cutting of the ACL and its secondary restraint. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc,2012,20(5):870-877.

22 Saiegh YA,Suero EM,Guenther D,et al. Sectioning the anterolateral ligament did not increase tibiofemoral translation or rotation in an ACL-deficient cadaveric model. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc,2015:1-7.

23 Parsons EM,Gee AO,Charles S,et al. The biomechanical function of the anterolateral ligament of the knee. Am J Sports Med,2015,43(3):669-674.

24 Steven C,Stijn B,Johan B. High prevalence of anterolateral ligament abnormalities in magnetic resonance images of anterior cruciate ligament-injured knees. Acta Orthop Bel,2014,80(1):45-49.

25 Vadalà AP,Iorio R,De Carli A,et al. An extra-articular procedure improves the clinical outcome in anterior cruciate ligament reconstruction with hamstrings in female athletes. Int Orthop,2012,37(2):187-192.

26 David D,Wilson V,Nicolas B,et al. Comparative study between mono-bundle bone-patellar tendon-bone,double-bundle hamstring and mono-bundle bone-patellar tendon-bone combined with a modified Lemaire extra-articular procedure in anterior cruciate ligament reconstruction. Int Orthop,2013,37(2):193-199.

27 Ferretti A,Monaco E,Labianca L,et al. Double bundle or single bundle plus extra-articular tenodesis in ACL reconstruction? Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc,2007,15(10):1168-1174.

28 Trojani C,Beaufils P,Burdin G,et al. Revision ACL reconstruction:influence of a lateral tenodesis. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc,2012,20(8):1565-1570.

29 Helito CP,Bonadio M B,Gobbi RG,et al. Combined intra- and extra-articular reconstruction of the anterior cruciate ligament:The reconstruction of the knee anterolateral ligament. Arthrosc Tech,2015,4(3):e239-e244.

30 Sonnery-Cottet B,Thaunat M,Freychet B,et al. Outcome of a combined anterior cruciate ligament and anterolateral ligament reconstruction technique with a minimum 2-year follow-up. Am J Sports Med,2015,43(7):1598-1605.

31 Schindler OS. Surgery for anterior cruciate ligament deficiency:a historical perspective. Knee Surg Sports Traumatol Arthros,2011,20(1):5-47.

32 Anderson AF,Snyder RB,Jr LA. Anterior cruciate ligament reconstruction. A prospective randomized study of three surgical methods. Am J Sports Med,2001,29(3):272-279.

33 Strum GM,Fox JM,Ferkel RD,et al. Intraarticular versus intraarticular and extraarticular reconstruction for chronic anterior cruciate ligament instability. Clin Orthop,1989,245(245):188-198.

34 Stefano Z,Maurilio M,Mirco LP,et al. Prospective and randomized evaluation of ACL reconstruction with three techniques:a clinical and radiographic evaluation at 5 years follow-up. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc,2006,14(11):1060-1069.

35 Trojani C,Beaufils P,Burdin G,et al. Revision ACL reconstruction:influence of a lateral tenodesis. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc,2012,20(8):1565-1570.

36 Chambat P,Guier C,Sonnery-Cottet B,et al. The evolution of ACL reconstruction over the last fifty years. Int Orthop,2013,37(2):181-186.

37 Smith JO,Yasen SK,Lord B,et al. Combined anterolateral ligament and anatomic anterior cruciate ligament reconstruction of the knee. J Magnetic Resonance,2006,2(3):199-222.

38 Jakob RP,Stäubli HU,Deland JT. Grading the pivot shift. Objective tests with implications for treatment. J Bone Joint Surg Br,1987,69(2):294-299.

(修回日期：2016-03-28)

(责任编辑：李贺琼)

* 通讯作者,E-mail:zhangcl816@sohu.com

A

1009-6604(2016)07-0577-04

10.3969/j.issn.1009-6604.2016.07.001

2016-01-11)