前交叉韧带二次重建风险因素及预后研究进展

吴爽 李梓瑜 赵紫岐 林唐棣 李韬 李箭 付维力

四川大学华西医院骨科（成都 610041）

近些年来，探讨前交叉韧带（anterior cruciate ligament，ACL）重建的术后效果以及康复情况的研究越来越多。很多患者术后虽然恢复了膝关节的结构和功能，但仍有不少术后并发症，如疼痛、骨关节炎及软骨损伤等。与健康人相比，重建术后患者也更容易发生前交叉韧带再次断裂。不少再次断裂的患者为了恢复或改善膝关节的结构及功能而进行前交叉韧带的二次重建[1]。二次重建即对损伤的前交叉韧带重建移植物再次进行重建术，但事实上，许多文献[1-6]证实二次重建术后效果比初次重建术后更为不佳。因此，通过规避已知的风险因素来提高首次ACL 重建的术后效果、避免二次重建，对于促进患者康复、改善患者的生存质量十分重要；对于二次重建术后效果的探究也可以为二次重建术后患者如何恢复运动水平、减少并发症等问题提供一定的指导。本文在文献资料的基础上进一步探讨导致前交叉韧带二次重建的因素以及二次重建的术后效果，为临床上避免二次重建以及获得更好的二次重建术后效果提出参考。

1 ACL二次重建的风险因素

由于移植物选择、手术技术选择不同，以及患者个体差异和其他因素的影响，ACL 重建术后效果也有比较明显的差异，这种差异常常与二次重建率的高低密切相关。而那些造成二次重建率升高的因素，我们称之为二次重建的风险因素。我们对近年来的研究进行综合分析发现，绝大多数研究关注到的风险因素都集中在移植物的选择（如自体移植物与异体移植物的比较、不同自体移植物之间的比较等）、手术技术的选择以及患者个体差异（如年龄、人种、性别等）。

1.1 首次ACL重建的移植物选择

1.1.1 同种异体移植物对比自体移植物

目前用于ACL 重建的移植物主要包括自体移植物、同种异体移植物、人工韧带等。自体移植物相对于同种异体移植物具有无排斥反应、术后愈合快等优势[7，8]，同种异体移植物则具有手术时间短、无取腱处并发症等优点[7，8]，人工韧带由于目前国际使用尚不广泛，在此不列入讨论。

大量临床随访研究显示，同种异体移植物的二次重建率均高于自体移植物[9-15]。Nelson等[10]的随访研究发现，同种异体移植物出现损伤和再次断裂导致二次重建的风险是自体移植物的2倍以上。这个差异在运动人群中更为显著，Bottoni 等[12]对99名在2002至2003年间接受了前交叉韧带重建的年轻运动员进行了平均时长为10年的临床随访，结果显示同种异体移植物的再断裂发生率是自体移植物的3倍以上，而在Lenehan等[13]对美国全国大学生体育协会（NCAA）的一级运动员的随访研究中，同种异体移植物的二次重建率甚至达到了62%，而自体移植物的二次重建率则为0。有的研究尝试性地使用了自体-同种异体混合移植物，并通过随访来观察其与自体移植的效果对比，短-中期随访结果显示其二次重建风险不在自体移植物之下，长期随访正在进行中[16，17]。

1.1.2 HS对比B-PT-B

自体移植物中，目前临床应用最为广泛的是骨-髌韧带-骨（B-PT-B）和股薄肌-半腱肌四束腘绳肌肌腱（HS），两者的术后膝关节稳定性、活动功能以及患者KOOS评分均显示良好的效果[18，19]。为比较B-PT-B 与HS 自体移植重建前交叉韧带的二次重建风险，Gifstad等进行了一项平均时长3年、患者总量45998人的大规模随访，结果显示B-PT-B 组的二次重建率显著低于HS 组，且在各年龄或性别分组中均有相同结果[20]。一些相同目的的大规模随访有着类似的结果，Rahr-Wagner 等[18]的随访中，HS 组的二次重建风险为B-PT-B 组的1.41 倍，在Persson 等[19]的研究中，HS 组的二次重建率也为B-PT-B组的2倍。同时，也有研究认为两者二次重建率的差异无统计学意义[21]。整体来看，HS和BPT-B的二次重建风险孰高孰低尚存争议，但多数研究认为前者的二次重建风险高于后者。HS自体移植中，移植物直径大于7 mm时，二次重建风险随移植物直径增大而降低[22，23]。

1.1.3 其他移植物选择

除广泛应用的B-PT-B 与HS 之外，不少文献提及了其他移植物的选择，并与B-PT-B 以及HS 进行对比。已有随机对照实验证明HS 在前交叉韧带重建中与B-PT-B 有着相同的功能结果且术后并发症发生率更低，但是有关自体股四头肌肌腱（QT）与HS的术后结果对比的研究则较少。Cavaignac等[24]进行了一项时长3.6年的随访，探究二次重建中QT 移植的术后效果是否比HS 更好。通过对术后重建率、术后功能结果（基于Lysholm，KOOS，Tegner，IKDC 量表）、术后关节稳定性、关节前方疼痛以及肌力等随访数据的对比，他们得出使用QT可以获得与HS相同或者更好的功能结果的结论。此外还有文献提及使用对侧半腱肌-股薄肌肌腱进行自体移植的方式。Haner 等[25]提出在前交叉韧带二次重建时，使用QT 进行手术与使用对侧半腱肌-股薄肌肌腱移植物的患者术后膝关节稳定性与功能的结果相同，两者可以互为替代。

1.2 首次ACL重建的手术技术选择

ACL 重建的手术技术包括单束重建和双束重建。双束重建在结构上重建了ACL 的双束，但由于股骨隧道定位困难，导致手术时间长、翻修困难等问题[8，26]。而单束重建虽然手术过程较双束重建简单，但被认为术后膝关节的稳定性恢复不如双束重建[8，27]。目前双束重建的临床使用率低于单束重建。

关于双束和单束重建的二次重建风险比较，目前的研究结果并不统一。Desai 等[28]对15 篇单束及双束重建术后效果对比的相关研究进行了数据分析，得出结论为两者的移植物再断裂发生率和二次重建率无显著差异，Björnsson 等[29]和Andernord 等[30]分别进行了大规模的随访，最终得出相同的结果。Aga等[26]的研究也认为二次重建风险的高低与单束或双束重建的手术技术选择无关。但同时也有一些临床研究得出了相反的结果，Järvelä等[27]经过10年的随访，发现双束重建的再断裂发生率显著低于单束重建，从而导致前者的二次手术率显著低于后者。有关这个问题的争议，还需要更多进一步的临床研究来解答。

1.3 患者个体差异

1.3.1 年龄

造成前交叉韧带二次重建的风险因素很多，其中，患者年龄的差异对前交叉韧带重建手术的术后效果有重要影响，也是决定患者是否需要进行二次手术的重要因素——几乎所有进行病因学分析的研究[10，13，15，19，31-35]都肯定了这一点。患者越年轻，移植物断裂风险越高[32]，也就意味着进行二次手术的概率越大。这可能与身体条件、术后对运动的需求等因素相关，但更有可能与骨骼成熟度相关。有研究表明，相对于骨龄成熟患者，骨龄不成熟患者的前交叉韧带二次重建率更高[10]。Koch 等的研究中[36]，12 名10～13 岁的儿童患者接受了前交叉韧带重建，术后随访发现有两名患者分别出现了20 mm和16 mm的过度生长，并伴有关节纤维化等并发症，需要进行二次重建，4 名患者出现5～10 mm不等的过度生长。他们的结论认为，低龄患者（＜25岁），尤其是骨骼未成熟的低龄患者，是前交叉韧带二次重建的高危人群。只有一项研究[15]表明，在特定手术（B-PT-B）中，年龄的差异与二次重建风险无关，在更多相关研究被报告之前，这个结论还有待商榷。

1.3.2 性别和种族

在不同的研究中，对性别因素的研究结果差异较大。部分研究[14，15]认为男性性别是造成二次重建的高危因素，而部分研究[19，28，33，37，38]认为性别因素并非二次重建的风险因素。Maletis 等[31]的研究认为，性别是否为二次重建的风险因素，在不同年龄段中结论是不同的：在年龄＜21 岁的患者中，男性相比于女性有着较高的二次重建风险；而对于老年患者来说，二次重建风险与性别无关。

一些研究[14，31]认为白人人种也是二次重建的风险因素（与黑人相比），但也有研究认为二次重建风险与种族无关[38]。

综上所述，性别和种族可能都会影响前交叉韧带重建术的手术效果，进而影响二次重建率；但误差较大，对临床的指导意义也较小。

1.3.3 健康状况与生活习惯

某些基础疾病，如广泛韧带松弛，可造成前交叉韧带重建术失败风险增高，是二次重建的风险因素之一[2，39]。同时有研究发现[40]，术后出现膝关节松弛的患者移植物断裂的风险是正常术后患者的5.28倍。这一结果提示临床医生在针对广泛韧带松弛患者及术后出现Lachman试验阳性的患者进行术后康复时应予以重视。

足球运动被认为是二次重建的高风险因素[33，41]，对足球运动员进行前交叉韧带重建手术的术后再损伤预防和术后康复时应加以注意。

1.4 其他因素

1.4.1 药物影响

有研究表明，围手术期使用非甾体类抗炎药（NSAIDs）和COX-2 抑制剂与二次重建风险增加有关[2]。这两类药物在治疗骨关节炎中均有应用，COX-2抑制剂在骨科围术期的镇痛中也有使用，是骨科的常用药之一。对于该类药物的使用是否会增加二次重建的风险，还需要进行更多的研究。

1.4.2 术后运动

再次运动损伤也是造成二次重建的风险因素[3]，这对前交叉韧带重建手术后的康复、运动指导提出了更高的要求，也为高运动负荷人群的术后恢复带来了更多的挑战。

2 ACL二次重建的预后

2.1 运动水平的预后

与接受同种异体移植重建手术的患者相比，接受自体移植手术的患者能够更快恢复运动水平。

移植物的选择影响着前交叉韧带二次重建患者运动水平的预后。有研究[9]在2004年至2011年间对44名接受了ACL 二次重建术的患者进行了随访，其中23例受试者进行的是对侧自体腘绳肌腱移植，其他21例进行的是髌韧带或跟腱的异体移植。两组患者都得到了较好的术后结果，IKDC主观评分从29分（SD 10.2）提高到43分（SD 9.4）（P＜0.001）。但在轴移试验中，同种异体移植物（19%）的术后效果与自体移植物（9%）相比更差。随访发现接受了自体移植手术的患者能够更快地恢复运动水平。

2.2 肌力的恢复

ACL二次重建术后膝关节屈肌或伸肌的肌力不足情况与ACL一次重建相似或更差[42]。

一般情况下，ACL 初次重建和二次重建之间相距平均66个月的时间，而恢复膝部屈肌和伸肌的等速肌力只需要24 个月，所以事实上，膝关节的等速肌力能够在ACL 出现再一次断裂前完全恢复。因此，ACL 的二次重建并不会加重预先存在的肌肉力量不足。

B-PT-B 自体移植可能造成膝关节伸肌肌力的不足。Dauty[42]等对比了使用不同移植物进行ACL二次重建的患者的术后等速肌力恢复情况，研究结果显示，39名患者新重建的膝关节表现出缺陷（肌力下降达17%），术后4 个月更是下降至41%。此外，该研究中使用腘绳肌腱进行ACL二次重建的患者在术后也表现出膝关节伸肌肌肉力量缺乏，推测可能与患者的不合适的康复计划以及急于恢复运动的心理有关。

2.3 并发症发病率变化

2.3.1 软骨损伤

ACL 二次重建与一次重建相比，关节软骨损伤的发病率增加。Wyatt 等在2014年的研究显示[43]，261 名患者ACL二次重建中有80%与ACL一次重建在同一地点进行、79%由同一名外科医生进行。其中初次重建和二次重建病例的后交叉韧带损伤、内侧副韧带损伤和后外侧旋转不稳定的发病率相当，但二次重建病例中关节软骨损伤的发病率高于一次重建病例（分别为31.8%和14.9%）。其中股骨滑车和内侧胫骨平台的软骨损伤发病率差异最大：在初次与二次重建的病例中，股骨滑车的软骨损伤发病率分别为0.8%和5.0%、胫骨内侧平台的软骨损伤发病率分别为0.4%和3.1%。此外，Aga等报告结果[26]显示有54%进行ACL二次重建的患者有OuterbridgeⅡ-Ⅲ型软骨病，而Ahn 等[44]的研究中，二次重建患者的软骨损伤发病率也高于初次重建的患者。

2.3.2 半月板撕裂

虽然从初次ACL 重建到二次ACL 重建，关节软骨损伤的发病率呈上升趋势，但半月板损伤的发病率却下降了，二次重建后外侧半月板撕裂的发病率降低，而内侧半月板撕裂的发病率与一次重建相同。

Wyatt 等的研究结果显示[43]，初次ACL 重建的病例中有54.8%的患者发生半月板撕裂，而二次ACL 重建的病例中半月板撕裂的发病率为43.7%。初次ACL重建的病例中有37.2%存在外侧半月板撕裂，而二次ACL重建仅为18.4%。Wyatt 等认为这可能是由于二次ACL重建修复了初次ACL重建所造成的半月板损伤。

2.3.3 骨关节炎

与ACL 初次重建的患者相比，二次重建的患者胫股关节骨关节炎的发生率更高。有文献报道了200例患者的骨关节炎的影像学评价（其中101 例初次重建患者，99 例二次重建），其中有50%的二次重建患者和25%的初次重建患者有不正常的影像学表现，即患者在ACL二次重建后与初次重建相比更易发生骨关节炎[3]。

2.4 特殊人群的结果与重返运动的情况

军事现役人员ACL二次重建后内侧半月板损伤发生率高于平民人群，运动员的功能水平恢复较差。Widener等的研究显示[45]，67名军事现役患者在ACL二次重建后，多达57 名患者（85.1%）出现软骨和/或半月板损伤。其中50 例患者（74.6%）确诊为半月板损伤，26 名患者（38.8%）出现外侧半月板撕裂，43 名患者（64.1%）报告有软骨软化症。这可能是由于士兵们平日的多种训练要求（体能训练、障碍训练等），尽管肌肉骨骼受到了轻微的损伤，士兵们仍会选择继续训练，该研究显示患病士兵从重复受伤到再次修复重建的时间长达21个月。

Lefevre 等研究表明[5]，在纳入的552例运动员患者中，有63.6%的初次重建患者在术后1年随访时恢复了伤前运动水平，而二次重建组中仅49.1%的患者能够恢复伤前运动水平，且功能恢复水平明显较差。

3 总结与展望

初次重建的移植物类型选择以及手术方式均为二次重建术的重要风险因素。从目前的多数研究结果来看，自体移植物相对于同种异体移植物具有更多优势，其二次重建率显著低于同种异体移植物。同时，有研究[9]表明，自体移植能够提高术后运动功能以及运动水平，降低骨关节炎的发生率，更利于患者回归运动[46]。在移植物取材类型方面，B-PT-B 导致二次重建风险小，更值得推荐。关于手术方式，单束或双束两种重建方式对二次重建的风险目前尚无定论，需要更多的临床研究进行探讨。

许多研究表明，二次重建的风险因素还包括年龄、性别、术后运动情况、身体条件等多个个体因素。但在同一个体中，这些因素极可能相互关联、相互影响，无法将一个因素单独提出进行分析和讨论。因此，进行一整套合理的风险因素的综合评估与分析，更有助于医生对患者进行个体化治疗策略的制定，为促进康复、降低二次重建概率、改善预后提供更有效的证据。同时，对于所考虑的风险因素，如性别，不同的研究得出了不同甚至完全相反的结论，这可能是因为实验本身存在较大的偶然性，同时实验本身可能也存在严谨性问题，如实验未严格控制其他影响变量，如身体条件、受伤情况、术后活动情况等。

患者对二次重建术后重返运动尤其重视。研究表明，不同的人群重返运动率不同，74%的高中与大学生运动员重返运动，62%的职业运动员重返运动[47]，但能够恢复术前运动水平的概率低[1，48]。相比于初次重建，多数文献认为，患者二次重建后重返运动率仍然相同，但是运动的频率将小于初次重建时期[5]或不需要二次重建的患者[4]。

二次重建术后，患者的膝关节功能下降、胫股关节炎发生率增高，其主要原因可能与半月板撕裂以及软骨损伤有关[3]。与初次重建患者相比，二次重建患者表现出更高的软骨损伤发病率[4]。二次重建后外侧半月板撕裂的发病率降低，而内侧半月板撕裂的发病率与一次重建相同。

有文献证实，如果在二次损伤后早期进行二次重建能够减少并发症的种类，降低并发症的发生率[49]。与初次重建相比，二次重建患者发生软骨损伤的情况更为常见，因此应进行早期的重建以减少软骨损伤的发生。临床上应该进行进一步的数据收集，如给予社区的随访，有效地收集患者目前的功能或运动情况，告知医生患者目前的损伤情况，以利于对患者的进一步治疗[49]。