后交叉韧带损伤治疗进展
2022-11-15刘欣伟关婷婷
刘欣伟, 关婷婷
北部战区总医院 1.骨科;2.医学信息数据室,辽宁 沈阳 110016
后交叉韧带重建(posterior cruciate ligament reconstruction,PCL-R)技术在过去的几十年得到了广泛的研究和发展,为后交叉韧带(posterior cruciate ligament reconstruction,PCL)损伤的手术治疗抉择提供了可靠的理论基础[1-3]。通过开放、关节镜辅助或全关节镜手术可进行基于经胫骨的PCL-R技术的单束和双束重建,这两种方式均有一定的优点和缺点[4-5]。PCL具有较强的潜在愈合能力,对于PCL的部分撕裂和PCL胫骨撕脱损伤的情况,也可采用非手术治疗[6-7],因此产生了关于PCL损伤患者行手术或非手术治疗的争论[8]。因为存在较多可行的治疗方案,临床医师需要根据患者的损伤模式和需求进行个性化治疗[9]。现对初发和复发PCL损伤的手术和非手术治疗的适应症、技术及临床治疗效果进行综述,以供临床参考。
1 PCL损伤的非手术治疗
近年来,对于PCL的非手术治疗研究主要针对Ⅰ级、Ⅱ级PCL损伤和未移位的PCL胫骨撕脱损伤。关于Ⅲ级PCL损伤的非手术治疗临床研究较少,其治疗方案存在争论[10-11]。一项前瞻性队列研究纳入了25例Ⅱ级和21例Ⅲ级PCL损伤的运动员,结果表明,在非手术治疗后随访的5年中,约83%的运动员能够参与竞技性运动[6]。此外,一项流行病学研究收集了各个级别职业男足的PCL损伤球员手术和非手术治疗的数据,结果显示,PCL损伤后的平均制动时间为31 d[12]。因此,对于急性PCL损伤,可延后进行PCL-R,即使是对于Ⅱ级PCL损伤的高水平运动员也同样适用[13]。虽然PCL具有很强的潜在愈合能力,非手术治疗仍可能出现关节松弛,但非手术治疗后可获得较好的主观和客观评价结果[14-15]。一项前瞻性研究表明,对非手术治疗患者随访14年后,约9%的患者出现膝关节松弛度增加,KT-1000仪器松弛试验显示松弛程度平均约3 mm,但大多患者能获得正常的膝关节活动范围和股四头肌力量,可恢复日常生活,约45%可进行跳跃和旋转活动,且功能评价结果与膝关节松弛程度无相关性[16]。虽然非手术治疗是治疗PCL损伤的有效方法,但可出现临床症状改善差的现象和远期并发症[17]。有研究报道,PCL损伤接受非手术治疗的患者有81%出现疼痛,56%出现肿胀,且很大一部分患者随后发生半月板损伤,需要进行相应的手术治疗,损伤后平均13年出现关节软骨损伤加重,这表明,非手术治疗后仍有膝关节松弛,在长期随访中,约11%的患者发展为重度膝关节骨性关节炎[18]。综上,对于PCL损伤手术和非手术治疗的研究较少,与手术治疗相比,非手术治疗后半月板损伤和骨关节炎发生率更高,行全膝关节置换术的概率更大。
2 PCL损伤的手术治疗
PCL损伤的手术治疗适用于PCL完全撕裂,伴有膝关节功能障碍的患者[19]。站立位X线示胫骨平台后移>8 mm提示PCL完全撕裂,这是具有临床症状患者的手术治疗指征[20]。此外,对于PCL损伤伴膝关节严重松弛或合并关节内损伤的患者,也应考虑手术治疗[21]。同时,患者的需求同样影响手术抉择,对于运动需求高的人群推荐行PCL-R[22]。与健侧相比,PCL损伤对胫骨平移和旋转的限制减弱,导致胫股和髌股关节接触压力增加,因此出现半月板、关节软骨、前交叉韧带损伤的继发损伤[23]。初发PCL损伤行PCL-R后的失败率为1%~25%,失败病例报告较少和对手术失败的定义不同会对结果造成影响[24]。重建术后出现日常活动中膝关节疼痛和功能障碍,伴有X线证实胫骨平台后移≥10 mm或磁共振成像证实移植物松弛的患者需行PCL-R翻修手术。PCL-R翻修的目的是解决重建失败,并改善疼痛和不稳定[25]。
2.1 PCL-R 由于PCL的解剖结构和PCL损伤机制的复杂原因,临床对于PCL-R手术未达成共识,生物力学和临床研究结果更倾向于恢复膝关节解剖结构。不同重建技术之间的差异主要取决于隧道放置、移植物选择、移植物定位和固定、关节镜或开放手术的选择[26]。有研究报道,单束和双束重建术式均能改善膝关节的生物力学,但双束重建可更好地恢复到韧带的自然状态[27]。解剖单束的PCL-R重点是将PCL移植物替代为更强的,达到其自然状态以恢复膝关节功能[28]。双术PCL-R通过恢复前外侧束和后内侧束的协同作用来更接近原生解剖结构[29]。解剖单束和双束PCL-R可以通过全关节镜、关节镜辅助或切开手术完成;同时,对于胫骨端重建可进行经胫骨隧道技术(Transtibial技术)和胫骨端镶嵌技术(Tibial-inlay技术)[4,22]。后交叉韧带移植通常使用挤压螺钉或悬吊固定技术进行固定。理想的移植物固定时的角度可获得更好的移植物张力和膝关节功能[30]。有研究表明,单束PCL-R在膝关节75°~105°时固定,可以恢复膝关节运动学,双束PCL-R时后内侧束在膝关节0°时固定,前外侧束在90°或105°时固定,能够更好地恢复膝关节功能,并避免移植物张力过大[31-32]。
移植物的选择对PCL-R的成功至关重要,主要分为自体移植和同种异体移植,包括肌腱移植、骨-肌腱移植、骨-肌腱-骨移植等[33]。肌腱移植通常是经胫骨隧道技术的首选,骨-肌腱移植通常用于进行胫骨端镶嵌技术[34]。与同种异体移植相比,使用自体移植物胫骨平台后移更少,两者差异存在统计学意义,平均差值<1.5 mm[35]。同种异体移植手术时间更短,自体移植物存在供体部位并发症。关于患者使用不同移植物的临床结果和失败率的研究提示,在PCL-R中同种异体移植和自体移植无显著差异[36]。
2.2 胫骨端经胫骨隧道技术和胫骨端镶嵌技术 胫骨端镶嵌技术于20世纪90年代初首次使用,可有效防止胫骨端经胫骨隧道技术中胫骨近端隧道口处急转角形成“杀伤角”效应,导致移植物张力增加、退行性变及磨损[4,37]。有研究报道,急性损伤中PCL-R行胫骨端经胫骨隧道技术可通过保留PCL胫骨端残端来降低“杀伤角”效应[4]。但在慢性损伤PCL-R和PCL-R翻修术中很难完成保残,这种情况下,胫骨端镶嵌技术被认为是一种可行的治疗方案[2]。尽管胫骨端镶嵌技术与经胫骨隧道技术相比,在术后胫骨后移的发生和移植物变性方面具有生物力学优势[37],但相关研究表明,术后胫骨后移与患者临床评价结果之间无显著相关性[38]。一项研究纳入60例PCL-R患者,30例行骨-髌腱-骨移植的胫骨端镶嵌技术,30例行腘绳肌腱移植经胫骨隧道技术,平均随访148个月后,两组患者Lysholm评分、Tegner运动功能量表、后抽屉试验、骨性关节炎进展无显著差异,与术前相比,术后的临床和功能评分结果均显著改善,但无论采用何种胫骨固定技术,均有较高的胫骨后移松弛概率[39]。有研究表明,在行PCL-R后胫骨端经胫骨隧道技术和镶嵌技术的患者中,分别有46%和57%存在主观膝关节不稳定[40]。全关节镜下经胫骨隧道技术手术要求较低,手术时间更短,并发症发生风险更小,并可保留韧带残端[41]。然而,胫骨端镶嵌技术在治疗慢性PCL损伤和PCL-R翻修手术方面具有优势[42]。今后应研究每种技术的适应证,进而有助于临床手术决策。
2.3 单束重建和双束重建 生物力学研究表明,只有解剖性双束PCL-R能实现膝关节全活动范围恢复胫骨向后松弛,而单束PCL-R仍会存在胫骨向后松弛[11,31]。因此,相关临床研究建议使用双束PCL-R,其临床结果和功能优于单束PCL-R[43]。一项随机对照试验纳入了22例同种异体单束PCL-R和24例同种异体双束PCL-R患者,结果表明,在至少2年的随访后,两个术式的国际膝关节评分委员会评分、Lysholm评分、Tegner运动功能量表、膝关节松弛减少量(KT-1000)相比,双束PCL-R均优于单束PCL-R[44]。另一项随机对照试验证实了类似的结果,与25例单束PCL-R相比,28例双束PCL-R患者的X线站立位片上测量的胫骨平台后移明显减少[45]。在至少10年的长期随访中,28例单束PCL-R和36例双束PCL-R之间的临床和放射学结果、失败率、存活率之间无显著差异[46]。
近年来,单束和双束经胫骨隧道的PCL-R中保留韧带残端受到越来越多的关注。保留残余PCL纤维被认为能够稳定移植物,并可减轻胫骨隧道近端出口“杀伤角”效应来保护移植物[2]。有研究纳入了52例单束PCL-R并进行经胫骨隧道技术保留韧带残端的患者,结果显示,患者的临床结果、活动范围及功能表现均得到改善,X线站立位片中胫骨后移距离降低,急性PCL-R患者通过术后MRI可见残端保留,近79%的患者移植物信号正常[2]。
3 康复训练
无论是损伤后还是术后,初始制动和随后的支具稳定,以及运动治疗对于促进PCL愈合均十分重要[47]。胫骨后支持支具通过胫骨近端施加向前方的力,可促进撕裂的PCL纤维残端之间接触,在使用胫骨后支撑支具的非手术治疗后,胫骨平台后移距离降低[7]。
康复治疗初期建议部分负重,俯卧位行膝关节活动度训练,以减少腘绳肌腱收缩并抵消重力引起的胫骨后移,几周后加强股四头肌训练,逐渐过渡到全面负重[48]。6个月时,患者开始进行慢跑和体育运动。在恢复旋转运动之前,需要达到全关节活动度、恢复股四头肌力量及后抽屉测试有硬性终点。据报道,高水平运动员在16周后恢复速度更快[49]。在进行PCL-R后,建议佩戴胫骨后支撑支具行3~6周的负重,随后进行支撑下功能锻炼6个月,以促进残端愈合和防止胫骨向后移位。
4 小结
目前,对于PCL损伤后的各种重建方式仍无统一标准,存在争议。各种术式均有各自的优缺点及适应证,在临床效果方面,也未表现出哪一种技术优势明显。今后仍需大量的高质量研究去探索各种重建技术的适应证。随着科学技术发展,尤其是生物材料和人体工程学等方面的进步,PCL的治疗在将来会达到一个全新的高度。