后软骨缘顶点辅助定位器进行前交叉韧带I.D.E.A.L股骨骨道定位

2021-11-17史尉利马勇孟庆阳杨渝平刘平龚熹敖英芳

中国运动医学杂志 2021年8期

史尉利马勇孟庆阳杨渝平刘平龚熹敖英芳

北京大学第三医院运动医学科，北京大学运动医学研究所，运动医学关节伤病北京市重点实验室（北京100191）

前交叉韧带（anterior cruciate ligament，ACL）是膝关节运动稳定的重要结构，其断裂是膝关节常见的损伤之一，ACL断裂最主要的治疗方法是韧带重建术[1，2]。ACL重建中股骨骨道的定位至关重要，解剖重建的理念和技术一直被广泛认可[3，4]。正常的ACL股骨止点的足印区要比ACL体部大3.5倍，因此解剖单束重建无法完全覆盖ACL股骨止点的足印区[5，6]。但现有的双束重建对于单束重建技术的临床优势存在争议，美国骨科医师学会（American Academy of Orthopaedic Surgeons，AAOS）的ACL 损伤指南也认为单双束重建疗效相当。因此，优化单束重建的骨道位置是改善临床疗效的选择之一。

近些年，Andrew等基于ACL股骨止点的解剖学、组织学、等距性、生物力学和临床数据五个方面，提出了股骨骨道位点的等距性（Isometry）、覆盖ACL股骨直接止点（Direct insertion）、偏离中心定位于足印区的前（高）和近（深）区（Eccentrically），从而使股骨止点位于解剖（Anatomical）足印区内并保证屈伸过程中的低张力性（Low tension-flexion），简称I.D.E.A.L股骨骨道定位[7]。

该理论综合了多个ACL 重建股骨位点的优势，是较为理想的ACL重建手术理念。它对于ACL股骨止点残端足印区较为完整的病例应用具有可操作性，但是对于陈旧ACL断裂病例，由于股骨残端不明显，术中无法清晰判断足印区位置，准确定位I.D.E.A.L 股骨骨道则较为困难。而目前国内外研究也较少提及如何在股骨残端不明显的病例上做好I.D.E.A.L 股骨骨道定位[6]。本研究继续以髁间窝外侧壁后软骨缘顶点（the apex of the deep cartilage，ADC）作为参考标志，探索一种可以在无ACL股骨残端的病例中简单有效定位I.D.E.A.L骨道位置的方法。

1 对象与方法

1.1 纳入和排除标准

纳入标准：（1）年龄16～50 岁；（2）初次ACL 断裂患者；（3）MRI和术中关节镜确诊的ACL断裂患者；（4）术后有本院CT 检查；（5）利用残端标记定位I.D.E.A.L骨道中心的病例纳入对照组；（6）无残端利用定位器定位I.D.E.A.L骨道中心的病例纳入观察组。

排除标准：（1）ACL 再断患者；（2）髁间窝继发增生，需要术中做髁间窝成型患者；（3）骨骺未闭患者；（4）合并其它韧带断裂；（5）既往有膝关节手术史；（6）合并关节内骨折；（7）采用其它定位方法；（8）因肥胖等原因导致术中无法屈膝达到120度的患者。

1.2 研究对象

本研究采用回顾性研究，统计2019年1月至2020年10月在北京大学第三医院进行ACL 单束重建的患者，依据纳入和排除标准，共入组46 例患者。其中残端较为完整的23例纳入对照组；无残端的23例纳入观察组。所有手术均由同一位ACL重建手术经验超过10年的临床医生完成。

1.3 手术方法

（1）麻醉和关节镜探查

患者常规采用硬膜外麻醉或全身麻醉。仰卧位，消毒铺单后驱血，大腿根部打止血带。建立膝关节前外侧入路（髌腱与髌骨交点，位于关节间隙水平偏上部位）和前内入路（在前外入路进关节镜观察下建立的内下入路），利用30 度关节镜探查关节腔，确认ACL 断裂，退出关节镜。

（2）移植物准备

在内侧关节线下方2 cm 和胫骨结节内侧2 cm处，作3 cm 斜切口，依次切开皮肤、皮下脂肪和深筋膜，暴露鹅足，打开缝匠肌腱膜暴露出股薄肌及半腱肌的肌腱。用线带拉出股薄肌和半腱肌，维持张力，沿肌腱边缘清理副腱和纤维束，沿肌腱止点剥离。将肌腱游离端穿入取腱器，于腱腹接合部切断，取出肌腱。将肌腱表面的残余滑膜和肌肉清理干净后进行双折或者三折，保证移植物的直径至少达到7 mm。用Orthocord线编织缝合肌腱两端各3 cm备用。

（3）股骨骨道制备

对照组：关节镜下清理关节腔，充分显露股骨残端的视野，前内入路置入关节镜，在直视下用射频在残端区域做I.D.E.A.L 骨道中心的标记，术中反复确认标记点的位置（两位手术经验超过10年的医生同时确认该标记点）。外侧入路进关节镜观察，关节镜镜头粗套管（直径5.5 mm）入水，确保水压和视野清晰。患侧下肢在手术台上4字位，屈膝120°清理视野，充分显露髁间窝外侧壁和ADC。通过前内入路置入5.5 mm 的off center 股骨定位器（DePuy Synthes，USA）。将定位器卡在ADC上，通过旋转定位器将2.0 mm的克氏针尖端置于射频标记点中心，观察定位器与外侧胫骨平台的关系。用电钻将克氏针打穿对侧皮质骨，进4.5 mm骨道钻（Smith &Nephew，USA）穿透皮质骨制作细骨道；测量细骨道长度，依据细骨道长度和肌腱的直径，来确定粗骨道的长度和直径（见图1）。

图1 利用残端和射频定位I.D.E.A.L骨道中心，寻找定位器与外侧胫骨平台角度关系

观察组：通过反复多例病例观察后，发现当股骨定位器卡在ADC 上，并且与外侧胫骨平台成平行关系时克氏针位于I.D.E.A.L骨道的中心。因此，在观察组中，选择无股骨残端的病例，在股骨点的定位中，将定位器旋转到与外侧胫骨平台平行时置入克氏针，制备股骨骨道（见图2）。

图2 无残端的病例中利用股骨定位器定位I.D.E.A.L骨道中心

（4）胫骨骨道制备

利用ACUFEX（Smith &Nephew，USA）胫骨定位器定位在残端中心，通过电钻置入克氏针，克氏针位置满意时按照肌腱的直径选择相应的钻头来制作胫骨骨道。

（5）移植物引入及固定

经前内入路利用长导针将导线引入股骨骨道，并利用抓线器从胫骨骨道将线引出关节腔。利用导线将Endo-button 上的引线引出股骨骨道，利用引线将肌腱经胫骨骨道拉入关节腔和股骨骨道，确认Endo-button在骨道外口翻转贴合好。胫骨骨道在伸直位拉紧移植物利用挤压螺钉固定。

（6）术后康复训练

膝关节伸直位支具保护，术后尽早开始膝关节压直、直抬腿和股四头肌等长收缩练习。术后第1 天即完全负重，术后1 周屈膝过90°，1 个月后屈膝达120°，3～4个月末屈膝角度完全正常。术后5～6个月，患者练习游泳及水中快走和慢跑。术后7～9个月，可根据肌力及上述运动恢复情况进行快跑和一般运动。术后10～12月，在患膝肌力达到健侧的80%以上或者可以很轻松地进行单足“之”字跳的情况下，患者可逐步恢复伤前运动。

1.4 术后CT评估

术后CT 评估方法见已发表文献[8]。简要描述如下：所有患者术后1周内进行患侧膝关节CT扫描；应用PACS影像系统，在CT三维重建图像上模拟屈膝90°位置观察髁间窝外侧壁。确定好ADC 位置（髁间窝外侧壁后髁骨缘与髁间窝深方穹窿相交点），在外侧壁上测量ADC至前骨缘的水平距离（L）和ADC至骨道中心的水平距离（l），通过l/L计算两者比值定义为骨道中心的前后位置R；在二维横断面上测量骨道中心到下骨缘的距离（D）（见图3）。将对照组数据定义为l1、L1、R1和D1；观察组数据定义为l2、L2、R2和D2。测量由1名影像科医生和1 名外科医生分别进行2 次，2 次之间间隔1周，最终取平均值。

图3 通过CT评估股骨道位置的方法

1.5 统计学分析

数据以平均数±标准差（±s）表示，统计分析使用SPSS22.0（SPSS，Chicago，IL，USA）进行统计学分析。符合正态分布定量数据采用独立样本t检验，非正态分布定量数据采用Mann-Whitney 检验，定性数据采用卡方检验。显著水平定义为P＜0.05。

2 结果

对照组（有残端组）共23例，其中男性20例，女性3例；16 例为右腿，7 例为左腿；年龄30.57 ± 6.39 岁；身高173.91 ± 7.08 cm；BMI 24.91 ± 3.82 kg/m2。观察组（无残端组）共23例，男性19例，女性4例；15例为右腿，8 例为左腿；年龄29.48 ± 9.97 岁；身高175.30 ±7.03 cm；BMI 24.70 ± 3.77 kg/m2。两组之间入组病例数相同；性别和侧别做卡方检验，两组之间数据无统计学差异；两组之间年龄、身高和BMI分别进行独立样本t检验，数据无统计学差异（见表1）。

表1 观察组和对照组的临床基线资料对比

46 例患者术中股骨骨道长度均大于30 mm，符合安全范围；无后壁破裂病例。所有病例中3 例为外侧半月板桶柄样撕裂，2例复位顺利，复位后缝合，1例无法复位予以切除；5 例外侧半月板后角损伤，2 例行后角缝合，3 例行半月板部分切除；2 例为内侧半月板Ramp区损伤，予以缝合；7例内侧半月板后角损伤，3例为垂直纵裂，予以缝合，4例为层裂，予以部分切除。无明显软骨损伤患者。

两组患者术后CT测量发现，对照组骨道中心的前后位置R1为38.69% ± 4.82%；观察组骨道中心的前后位置R2为38.27% ± 4.60%。对照组骨道中心距离下骨缘距离D1为9.12 ± 0.74 mm；观察组骨道中心距离下骨缘距离D2为8.52 ± 1.62 mm。两组病例之间进行独立样本t检验，发现两组骨道位置之间无统计学差异（见表2）。

表2 观察组和对照组的术后CT测量骨道位置对比

3 讨论

本研究的主要结果是在ACL 重建术中，以膝关节髁间窝外侧壁后软骨缘顶点为解剖参考点，4字位放置膝关节，屈膝120°，探索出股骨定位器旋转至与外侧胫骨平台成平行关系时，可以有效地定位到I.D.E.A.L 股骨骨道的中心。通过术后CT 对比两组之间股骨骨道的位置表明该方法在无残端的ACL陈旧损伤病例中可重复性较为稳定。

膝关节ACL 重建技术中最关键的就是骨道定位，其中股骨骨道的定位至关重要，它直接影响术后的膝关节稳定性以及腱骨愈合[9]。自从ACL 解剖重建的概念被提出以后，解剖重建已经成为ACL 重建的重要原则[10，11]。为了重建ACL的解剖止点，部分医生主张完全或者接近完全恢复ACL 止点足印区，提出了双束重建ACL的理念；但由于手术时间长、技术复杂以及与单束效果相比无明显优势等原因，目前大多数医生仍然主张单束解剖重建技术[10，12]。大多数解剖重建的目标是在解剖学基础上将骨道中心置于ACL股骨足印区的中心点。近些年来综合解剖学、组织学和生物力学的研究发现ACL股骨止点的足印区有明确的直接止点和间接止点[13]。有研究表明直接止点和间接止点的纤维在膝关节活动中发挥的生物力学特点不同，直接止点（足印区偏高的位置）形成非常坚固牢靠的附着点，从而将应力逐渐分散到软骨下骨，这种特性对于ACL 功能至关重要；而间接止点对膝关节前向稳定性和旋转稳定性影响较小[14，15]。因此，ACL单束重建中股骨骨道位置放在直接止点区更为合理，结合等距性和临床数据，Andrew 等提出了股骨骨道偏离中心，定位于足印区的前（高）和近（深）区，简称I.D.E.A.L股骨骨道定位[7]。有研究表明该股骨定位方法术后取得了良好的效果，但该方法的定位多需要股骨残端作为标志，术中需要用射频标记出I.D.E.A.L 骨道中心，为了保证定位的准确性，最好有两位及以上的经验丰富医生一起确定[6，16]。但对于残端不明显的病例，应用传统方法定位I.D.E.A.L骨道中心，则可能存在偏差。

为了更准确且简便的在无残端的陈旧ACL断裂病例中定位I.D.E.A.L 骨道中心，需要寻找稳定的解剖点作为参考标志。在众多的解剖标志中，髁间窝外侧壁嵴（lateral intercondylar ridge，LIR）曾被认为是稳定的术中定位标志[17]；但是在术中暴露LIR时候需要刨刀联合射频小心清理，该方法可能使得LIR的暴露不准确；同时LIR可能存在解剖变异[18]，并且以LIR为参考时仍然需要使用射频标记，该方法受主观意识影响较大，可能存在视觉误差，并且最好有两名以上医生共同确认，实际操作繁琐。此外有学者曾提出用外侧半月板后角作为屈膝定位时候的参考标志，但是外侧半月板后角并非恒定标志点，尤其是对于外侧半月板后角损伤患者，会影响到定位[19，20]。本研究团队前期通过术中关节镜下和术后CT 研究确定ADC 可以作为稳定的解剖标志来辅助定位器进行术中股骨骨道定位，且ADC 不受残端和膝关节退变等因素影响[8，21]。我们通过ADC 结合定位器进行解剖中心点定位，通过残端标记的方法确认在屈膝120°，定位器与屏幕成45°角时可以稳定地完成解剖重建，并获得安全的骨道长度。该方法在无残端的病例中得到验证，具有操作简单、方法固定且重复性好的优点。本研究通过回顾性研究，分别选择了23例残端清晰和23例无残端的病例进行研究，在残端清晰的对照组中，通过射频标记并反复确认的方法来定位I.D.E.A.L 骨道中心，通过反复观察定位器位置发现在屈膝120°，定位器与外侧胫骨平台平行时导针与射频标记点中心重合。在23例残端不清晰的病例中，不再采用射频标记的方法，而是单纯在屈膝120°，定位器与外侧胫骨平台平行时进入导针定位股骨骨道。通过术后CT对比，两组之间所制备的股骨骨道位置的前后和高低无明显差异，表明该方法重复性好，稳定性高，适合用于I.D.E.A.L 股骨骨道的制备。同时该方法的解剖参照标志固定，骨道长度安全，无需再使用射频标志反复确认，从而缩短了手术时间。

本研究局限性：本研究为回顾性研究，相关影响因素控制困难；但通过大量的病例筛选，本研究中的两组病例对比性好，并且具有统计学价值。对照组术中的I.D.E.A.L 骨道中心定位是由两位经验丰富的医生来确认，该方法可能有一定误差，但目前并没有术中定位点的金标准，该方法是术中保证定位准确相对较好的方法。该研究中的骨道评估采用了三维CT，虽然之前的研究已经证实了该三维CT评估的可靠性，但目前应用较多的方法仍为Quadrant 象限法，因此不利于同行之间进行比较[22，23]。