完全经骺板重建术治疗青少年前交叉韧带损伤的疗效分析

李俊，刘俊才，李远，李凌志，何彦威，江浩，李忠

(西南医科大学附属医院骨科，四川省骨科置入器械研发应用技术工程实验室，四川 泸州 646000)

随着全民健身理念的推广、现代教育中体育专项生的分流以及诊断技术的进步，近年来儿童及青少年前交叉韧带损伤(anterior cruciate ligament，ACL)的诊断率及手术重建率显著增加[1]。由于儿童及青少年骨骼发育尚未成熟，常规的ACL重建术式可能导致其下肢生长发育异常，以往的观点提倡保守治疗或先经保守治疗至骨骼成熟后再行手术治疗，但研究显示青少年及儿童ACL损伤保守治疗或延迟手术治疗的效果并不理想，常常由于膝关节的不稳定而导致膝关节软骨、半月板的继发损伤甚至加剧膝关节骨关节炎的发生、发展，且保守治疗的患者重返运动的比重较低[2-4]。越来越多的研究发现积极早期手术治疗可以在几乎不影响患肢生长发育的同时获得膝关节的稳定并尽早恢复功能，同时避免非手术或延迟治疗导致的并发症，因此，儿童及青少年ACL损伤进行积极早期手术治疗的观点得到了广泛支持[5-7]。但目前关于骨骺未闭人群的手术方式仍未达成一致[1]，且多数研究缺乏术前及末次随访时相关影像学资料的比较及患者术后能否恢复受伤前体育活动水平的评估等观察指标[8-9]。

本研究收集我院诊治的14例青少年采用取自体半腱肌、股薄肌肌腱及完全经骺板重建ACL的术前及术后相关临床资料，观察其临床效果，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2017年12月至2020年1月在西南医科大学附属医院诊治的14例青少年膝关节ACL损伤患者，男6例，女8例；年龄14～16岁，平均(15.1±0.7)岁；受伤至手术时间10～96 d，平均(40.3±33.0)d。按受伤原因分为非接触性损伤(主要为运动性损伤，如打篮球时急停、急转等)9例和高能量接触性损伤(如车祸伤、高处坠落伤等)5例，均为闭合性损伤；合并半月板损伤6例，其中外侧半月板损伤4例，内侧半月板损伤1例，内外侧同时损伤1例。术前患者均诉膝关节不同程度的疼痛，屈伸功能不全，膝关节不稳，不能参加正常体育活动。体格检查提示前抽屉试验及Lachman试验均阳性。所有患者术前均常规拍摄站立位双下肢全长片及MRI，了解其韧带损伤情况并明确股骨下端、胫骨上端骨骺是否完全闭合，评估术前膝关节相关角度、双下肢长度差值(limb length discrepancy，LLD)等是否存在异常。本研究得到西南医科大学附属医院伦理委员会批准，所有患者均知情同意。

纳入标准：(1)经体格及MRI检查确认前交叉韧带损伤者；(2)经辅助检查证实骨骺未闭合者；(3)局部无感染；(4)无凝血功能障碍；(5)采用同一术式治疗；(6)所有患者均由同一手术医生完成；(7)随访资料完整。排除标准：(1)合并神经血管损伤者；(2)关节内及周围骨折，需接受其他治疗者；(3)合并多发韧带损伤；(4)辅助检查提示骨骺已闭合者；(5)凝血功能障碍；(6)局部有感染。

1.2 手术方法 所有患者均由同一主刀医生完成，手术方法采用全麻，取仰卧位，患肢大腿绑充气止血带，常规消毒铺巾。(1)手术切口：取标准膝前内、前外入路，行关节镜探查前交叉韧带损伤及可能合并的半月板损伤(见图1a～1b)。(2)取腱：取胫骨结节内下1～2 cm做由内上斜向外下长约3 cm斜行切口，取半腱肌和股薄肌肌腱编织(半腱+股薄肌腱长8～10 cm；直径7～9 mm)、预张后备用；(3)建立骨隧道：采用解剖单束保残ACL重建技术，在关节镜及C型臂透视下行股骨(四格法定位，直径7～9 mm)与胫骨(中心法定位，直径7～9 mm)定位、钻孔及骨隧道制作。股骨隧道中心点定位在韧带解剖止点中心。膝关节屈曲约120°，经前内侧入口置导针，沿导针建立股骨骨隧道。屈膝90°，导针经定位导向器定位内口于ACL胫骨残端中央，外口尽量远离骨骺线，隧道方向尽量与骨骺线垂直钻入，沿导针钻取胫骨隧道。(4)移植物的引入和固定：Endobutton钛板袢牵引移植肌腱，引入胫骨、股骨隧道，股骨端以Endobutton悬吊固定，牵拉肌腱远端，反复屈伸膝关节20次，术中探查重建韧带位置、张力及修整或成形缝合后的半月板(见图1c～1d)，伸直膝关节未发现重建ACL与髁间窝撞击，胫骨端以1枚外排钉远离骺板固定，行前抽屉试验及Lachman试验均阴性，生理盐水冲洗关节腔后视情况安置引流管，缝合切口。膝关节处放棉垫，弹力绷带加压包扎、可调支具保护固定。(5)合并损伤的处理：合并半月板损伤6例，其中4例予以修整成形术，2例行半月板成形缝合术。

a 镜下见ACL损伤 b 镜下见内侧半月板损伤 c 镜下重建后的ACL d 镜下修整后的内侧半月板

1.3 术后处理及康复 术后常规予以预防感染、预防下肢深静脉血栓形成、镇痛等治疗，引流管于24 h内拔出。麻醉清醒后即开始进行踝泵训练、股四头肌等长收缩练习等。术后患膝支具保护8周，行半月板缝合的患者限制负重6周；余患者疼痛耐受情况下早期负重锻炼。在康复医生指导下行被动屈伸膝活动锻炼。膝关节活动度(range of motion，ROM)目标为术后1周内达到90°；术后4周达120°；6周内达到135°，术后8周后可完全负重锻炼。

1.4 评估指标

1.4.1 膝关节疼痛及功能评估 采用疼痛视觉模拟评分(visual analogue scale，VAS)及前抽屉试验、Lachman试验、ROM、国际膝关节委员会(international knee documentation committee，IKDC)评分、Lysholm评分、Tegner评分进行膝关节疼痛及功能评估，同时记录患者重返运动(跑步等)的时间节点。

1.4.2 影像学评估 包括术前及末次随访拍摄的站立位双下肢全长片、MRI，其中双下肢全长片可用于测量、评估下肢相关角度及长度差异变化等(见图2)。定义下肢长度为股骨头顶点至胫骨远端关节面中心的距离，LLD<10 mm认为肢体等长[7]；定义股骨机械轴与胫骨机械轴夹角为股骨胫骨机械轴夹角(mechanical femoral tibial angle，mFTA)，取其补角；股骨机械轴与股骨远端关节面外侧夹角为股骨远端外侧机械角(mechanical axis of the lateral distal femoral angle，mLDFA)；胫骨机械轴与胫骨近端关节面内侧夹角为胫骨近端内侧机械角(mechanical axis of the medial proximal tibial angle，mMPTA)。mFTA正常值为-3°～3°，大于3°为内翻，小于-3°为外翻；mLDFA及mMPTA正常值为85°～90°，与非手术侧比较mLDFA或mMPTA差值≥5°及mLDFA或mMPTA超出正常范围均视为存在畸形[6，10]。MRI可用于评估ACL损伤及术后情况。

2 结 果

2.1 临床随访结果 术后伤口均Ⅰ期愈合，无术后感染、继发膝关节僵硬及ACL再次损伤等并发症发生。术后患者均获得随访，随访时间25～51个月，平均(34.8±9.6)个月。末次随访时患者身高增长4.3～14.6 cm，平均(8.5±3.0)cm。11例患者前抽屉试验及Lachman试验均阴性，3例患者前抽屉试验阴性、Lachman试验弱阳性。术后重返运动(如跑步等)时间为8～14个月，平均(10.6±1.8)个月。末次随访时ROM、VAS评分、Lysholm膝关节评分、IKDC评分及Tegner评分均较术前明显改善，差异有统计学意义(见表1)，而末次随访Tegner评分与受伤前(7.2±1.5)分比较，差异无统计学意义。其中8例患者(57%)在末次随访时恢复到了受伤前的运动水平。

表1 术前与末次随访患膝疼痛及功能评分的比较

2.2 影像学结果 末次随访时，双下肢全长片提示所有患者骨骺均已闭合、无骺板阻滞、骨桥形成、双下肢不等长以及膝关节内、外翻畸形等发生。末次随访时LLD为0～5 mm，均<10 mm；mFTA均在-2.7°～2.9°之间；手术侧mMPTA范围为85.2°～89.9°，手术侧mLDFA范围为85.3°～89.2°；非手术侧mMPTA范围为85.3°～89.7°，非手术侧mLDFA范围为85.5°～89.4°。手术侧与非手术侧均在正常范围内且差值均<5°。所有患膝MRI结果中，13例显示重建韧带走行连续呈再韧带化表现。

注：1-下肢长度；2-股骨机械轴；3-mLDFA；4-mFTA；5-mMPTA；6-胫骨机械轴

2.3 典型病例 15岁男性患者，打篮球致右膝疼痛伴活动受限16d入院，入院诊断右膝ACL损伤，完善术前准备后全麻下行取自体半腱肌、股薄肌腱完全经骺板重建ACL，术后前抽屉试验及Lachman试验均阴性，随访膝关节功能明显改善，未发现下肢骨骼生长发育异常。手术前后影像学资料见图3～11。

图3 术前双下肢全长X线片示骨骺未闭合，LLD 2 mm 图4 术前MRI示ACL损伤 图5 镜下见ACL损伤，无张力 图6 术后重建的ACL张力良好

图7 术后2 d MRI示重建的ACL走形良好 图8 术后2 d CT示骨隧道位置可 图9 术后2年双下肢全长X线片示骨骺闭合，LLD 3 mm 图10 术后2年MRI示重建的ACL走形连续，再韧带化 图11 术后2.5年无骺板阻滞、骨桥形成及有骨隧道硬化

3 讨 论

儿童及青少年ACL重建的手术方式可概括为：(1)避开骺板重建：骨骺保留重建与全骨骺内型重建；(2)经骺板重建：完全经骺板重建及部分经骺板重建[3]。以往认为避开骺板重建能有效避免下肢发育异常的风险，但研究发现此重建方式同样会导致生长发育异常[1，3，11]，推测是由于在骺板附近进行钻孔造成的热损伤等导致，且避开骺板重建为非解剖重建，术后膝关节功能恢复程度不如解剖重建。刘宇等[12]采用两端悬吊固定、避开骺板重建2例青少年前交叉韧带损伤患者的随访结果显示无肢体短缩、内外翻畸形等并发症发生且患者膝关节稳定性满意，但同时发现患者在屈曲时存在轻度受限。部分经骺板重建的移植物仅穿过一侧骺板，而另一侧进行避开骺板的重建方式，由于非解剖重建等原因，患者术后难以获得长期的膝关节稳定且同样存在发育异常的风险[11，13]。完全经骺板重建时由于隧道需同时穿透膝关节股骨及胫骨骺板，所以存在损伤骺板导致下肢发育异常的风险，但此重建方式能达到韧带的等长重建或解剖重建，可以最大限度地恢复膝关节功能[6]。McCarthy等[14]对平均骨龄为14.7岁的青少年采用完全经骺板重建ACL，术后平均随访3年的中期结果显示膝关节功能恢复良好且无下肢不等长等并发症。Calvo等[15]采用经骺板重建平均年龄为13岁的青少年ACL，经10～13年的随访未发现下肢生长障碍的发生。李强强等[6]对采用该术式重建ACL的青少年患者进行了3～12年的随访显示，全部患者膝关节功能恢复满意，未出现双下肢不等长、膝关节畸形等并发症，获得了满意的临床效果。

本研究中所有患者术前均通过影像学检查明确骺板未闭合且采用完全经骺板建立骨隧道、取自体半腱肌及股薄肌肌腱行ACL重建，术中隧道直径控制在7～9 mm左右，钻孔方向尽量垂直骺板，自体移植肌腱填充骨道，胫骨端远离骺板固定及控制隧道钻孔速度等，从而最大程度减少对骺板的影响。随访25～51个月后辅助检查提示14例患者骨骺均已闭合，膝关节功能明显改善，下肢骨骼生长发育未受影响，得到了满意的短期临床效果。

手术可能导致下肢发育异常是骨骼未成熟患者行ACL重建必须考虑的首要问题，监测儿童及青少年术后医源性生长障碍是必要的，然而大量研究忽略了术前可能存在的双下肢不等长或成角畸形。利用客观的影像学检查对术前、术后可能存在的下肢异常的评估方法报道不足，甚至部分研究仅简单表明“无生长异常”，使得这些研究结论的准确性值得商榷。Fury等[8]的一篇共纳入100项研究儿童及青少年ACL重建的系统综述中，仅有12项研究收集了术前站立位双下肢全长片评估术前可能存在的LLD，其中2项研究确定患者为术前LLD；仅10项研究评估患者术前的成角畸形，其中1项研究确定患者术前有成角畸形，笔者认为这些异常可能在缺乏术前影像学检查的研究中被认为是医源性的，进而导致研究结果的不准确。在本研究中发现2例患者术前双下肢全长片提示LLD>10 mm，经仔细分析后发现这种差异是由于术前检查中患者因患肢疼痛无法完全伸直导致的，这样的发现在Heath等[16]的研究中同样被报道。研究表明双下肢不等长及膝关节存在外翻畸形都是ACL再损伤不可改变的危险因素[17]，因此，笔者认为获得术前及术后的站立位双下肢全长片，在术前确定任何已存在的LLD或成角畸形并监测术后的任何异常变化除了对研究结果的准确性、发现存在的异常并及时干预至关重要以外，明确术前可能已存在的异常对ACL再损伤的评估、指导患者术后选择运动方式同样重要。同时笔者认为获得精确的站立位双下肢全长片是必要的，这要求患者在检查中应注意下肢位置的摆放如患肢必须完全伸直负重等。

ACL重建手术主要目的之一是使患者重返运动甚至恢复受伤前运动水平，青少年患者ACL重建术后希望重返运动的意愿强烈且重返运动的比重很高[19]。Dekker等[20]研究发现超过91%的青少年及儿童行ACL重建后在平均随访9.6个月时恢复了运动，其余患者因个人喜好不参加运动而非身体原因限制，但同时指出过早的恢复运动会使ACL再损伤的风险增加。Armento等[21]一项关于未成年人ACL重建术后重返运动的研究显示86%的患者希望在术6个月或更短的时间内恢复运动。在本研究中所有患者在末次随访时均重返了体育运动(如跑步等)，重返运动时间为8～14个月，平均(10.6±1.8)个月。随访中笔者发现部分患者改变了其受伤前的运动方式，如从受伤前打篮球改变为随访时的跑步等，笔者推测其改变运动方式的原因可能是：(1)对再次受伤的恐惧；(2)随着年龄的增长其生活方式发生改变等。在Holwein等[9]的研究中有64%的青少年患者在末次随访时恢复了伤前运动水平，而在本研究中仅8例患者(57%)末次随访时恢复到了受伤前的运动水平；Tegner运动评分由受伤前(7.2±1.5)分减少到末次随访的(6.7±1.7)分，差异无统计学意义(P>0.05)，笔者认为部分患者在末次随访中未恢复到受伤前运动水平的原因可能是：(1)随访时间较短；(2)未严格执行康复计划；(3)未做好重返受伤前运动水平的心理准备。

追求功能至上与重返运动是运动医学的宗旨，关于青少年ACL重建术后何时可以安全的恢复运动及恢复何种形式的运动等尚无统一的定论[22]。笔者认为随访过程中对患者进行肢体功能、影像学及心理状态的全面综合评估非常重要，以保证患者在更加安全的情况下重返运动，今后的研究中应关注该特殊人群ACL重建术后重返运动后相关风险的监测与报道。

综上所述，关节镜下完全经骺板重建治疗青少年前交叉韧带损伤可获得良好短期疗效，膝关节功能明显改善，术后随访下肢骨骼生长发育无明显影响。但本研究仍存在以下局限性：(1)随访时间较短，不排除随访时间延长患者出现ACL再次损伤的可能；(2)研究中也未设立对照，未与其他术式进行相应比较；(3)本研究中膝关节稳定性评估采用临床体格检查，缺乏客观量化标准；(4)研究纳入的患者年龄偏大，且未明确患者的真实骨龄，该术式在年龄或骨龄更小的群体中的临床效果及安全性需要进一步探讨。