青少年前交叉韧带重建术后胫骨骨隧道变化与临床疗效的关系

李俊 刘俊才 李凌志 江浩 李忠

青少年前交叉韧带（anterior cruciate ligament，ACL）损伤的治疗方式目前仍存在一定争议，研究表明儿童及青少年ACL 损伤后保守治疗或延迟手术治疗的效果不佳，更多研究显示伤后行早期重建手术对病人膝关节功能恢复、重返运动等更有利，且几乎不影响下肢的生长发育［1-2］。青少年ACL 重建的手术方式包括避开骺板重建（骨骺保留重建、全骨骺内型重建）和经骺板重建（完全经骺板重建、部分经骺板重建）［1］，其中完全经骺板重建术式类似于成人术式，术中建立骨隧道需同时穿透膝关节股骨及胫骨骺板，有损伤病人骺板影响生长发育的可能，但此术式能达到ACL的等长重建或解剖重建，可以最大限度地恢复膝关节功能，得到了众多学者的支持［3-5］。

骨隧道扩大在成人ACL 重建术后的研究中被广泛报道，部分学者认为骨隧道扩大与临床效果之间无明显关系［6-9］，然而研究表明骨隧道扩大是导致移植物失效及ACL 翻修手术难度增加的原因之一［10-11］。对于青少年除了探究骨隧道扩大对临床效果的影响外，还必须考虑其对病人下肢生长发育可能带来不良影响，但目前针对青少年完全经骺板重建ACL术后骨隧道变化的研究国内外鲜有报道，骨隧道变化情况及其对术后膝关节功能、下肢生长发育的影响也尚不清楚。本研究收集我院诊治的16例青少年ACL损伤病人的临床资料，旨在观察青少年ACL 重建术后胫骨骨隧道的变化情况，以及骨隧道扩大对病人术后膝关节功能、下肢生长发育的影响。

资料与方法

一、纳入标准及排除标准

纳入标准：①术前前抽屉试验、Lachman试验阳性；②经检查证实骨骺未闭合者；③MRI检查结果符合ACL断裂表现；④所有病人均由同一医生完成手术，且采用同一术式治疗；⑤局部无感染，病人无凝血功能障碍；⑥随访资料完整。

排除标准：①合并多发韧带损伤；②关节内及周围骨折；③患膝存在内、外翻及旋转畸形；④随访期间无生长变化；⑤采用异体肌腱或人工韧带重建。

二、一般资料

本组纳入16 例病人，男7 例，女9 例，年龄为（15.1±0.9）岁（14～17 岁）。其中运动性损伤9 例，车祸伤2 例，摔伤5 例；左膝6 例，右膝10 例。合并半月板损伤12 例，其中外侧半月板损伤7 例，内侧半月板损伤4 例，内外侧同时损伤1 例。受伤至手术时间为（37.1±31.9）d（10～96 d）。病人及其监护人均知情同意，且研究得到西南医科大学附属医院伦理委员会批准。

三、手术方法

病人全身麻醉，取仰卧位，常规消毒铺巾，患肢大腿绑充气止血带。取标准膝前内、前外入路，行关节镜探查确认ACL 损伤及可能合并的半月板及软骨损伤。取胫骨结节内下约1～2 cm 作由上内斜向外下的斜行小切口，长约3 cm，寻找并分离半腱肌和股薄肌肌腱，沿肌腱钝性分离并剪断其分支，用取腱器获取肌腱，编织、预张后备用。采用解剖单束保残ACL 重建技术，在关节镜及“C”型臂X 线机透视下行股骨（四格法定位，骨隧道长约4.0 cm，直径6～9 mm）与胫骨（中心法定位，骨隧道长约3.5 cm，直径6～9 mm）定位、钻孔及骨隧道制作。经前内入路定位股骨隧道中心点，定位点选择在韧带止点解剖中心点。膝关节屈曲约120°，经前内侧入口置入导针，使用空心钻沿导针贯穿股骨远端骺板建立股骨骨隧道至钻透骨皮质，隧道大小与移植物匹配。屈膝90°，使用胫骨隧道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，隧道方向与胫骨平台成60°角。沿定位器钻入导针，隧道贯穿胫骨近端骺板，用与编织后肌腱直径相对应的空心钻沿导针钻取胫骨隧道。最大屈膝位，选择合适的Endobutton（施乐辉医疗器械公司，美国）钛板袢牵引移植自体肌腱（半腱+股薄肌腱长约10 cm，直径6～9 mm），从前外侧入口引入股骨隧道，收紧股骨端牵引线，股骨端以袢钢板悬吊固定，牵拉肌腱远端，反复屈伸膝关节20次，屈膝90°置入关节镜，用探针测试重建韧带张力，伸直膝关节未发现重建肌腱与髁间窝撞击，胫骨端置入1枚肌腱韧带锚钉固定，剪去剩余牵引线，行前抽屉试验及Lachman试验均阴性，缝合切口。术后视情况放置引流管，膝关节放置棉垫，以弹力绷带加压包扎、可调支具保护固定。

12例合并半月板损伤的处理：10例予以修整成形术，2例予以成形缝合术。

四、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内拔除。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，行半月板缝合的病人限制负重6周；余病人在疼痛耐受情况下行早期负重训练。在康复医生指导下行被动屈伸膝活动训练。膝关节活动范围目标为术后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，逐步恢复日常活动，术后1年内避免剧烈体育运动。

五、疗效评价指标

术前及术后24、52、104周采用Lysholm评分、国际膝关节文献委员会（International Knee Documentation Committee，IKDC）及Tegner 评分评价膝关节功能，末次随访时行前抽屉试验及Lachman试验。

收集病人术后1、24、52、104周的患膝MRI影像用于评估骨道变化情况及移植物状态，末次随访拍摄站立位双下肢全长片用于评估下肢长度差异及膝关节有无内、外翻畸形等。

基于MRI 矢状位图像，参考Weber 等［6］的测量方式测量胫骨骨隧道内口、中段、外口的宽度（图1），根据MRI 图像中的标尺换算出骨隧道的实际宽度值。计算隧道绝对扩张量（术后随访时各测量点宽度-术后1周时的宽度），按照惯例绝对扩张量≥2 mm定义为骨隧道扩大；依据隧道绝对扩张量对病人胫骨隧道扩张程度进行分度，其中＜2 mm 为0 度、2～4 mm为1度、4～6 mm为2度、＞6 mm为3度［9］。

图1 MRI矢状位胫骨隧道宽度测量示意图

基于站立位双下肢全长片，参考Chambers等［12］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，双下肢长度差值小于10 mm 即认为肢体等长；参照李强强等［3］的方法测量股骨远端外侧机械角（mLDFA）和胫骨近端内侧机械角（mMPTA）。mLDFA及mMPTA正常值为85°～90°，超过正常值表示胫骨平台存在畸形（图2）。

图2 下肢长度及角度测量示意图

六、统计学方法

应用SPSS 23.0统计学软件（IBM公司，美国）进行统计学分析，计量资料使用Shapiro-Wilk检验判断数据，若满足正态分布，则以均数±标准差（±s）表示，骨隧道不同分度间临床评分的比较若满足正态分布及方差齐性检验则采用独立样本t检验，否则采用非参数检验；术前及术后各随访时间点临床评分比较、各时间点骨隧道测量结果采用重复测量方差分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

结 果

一、临床随访结果

16 例病人均获得随访，随访时间为（33.5±9.6）个月（24～51个月）。末次随访时病人身高增长（8.0±3.1）cm（3.2～14.6 cm）。13 例病人前抽屉试验及Lachman试验阴性，3例病人前抽屉试验阴性、Lachman试验弱阳性。除1例病人于末次随访时偶有运动后轻微膝前疼痛，余病人均无特殊不适。所有病人无继发膝关节僵硬及ACL 再次损伤等并发症发生。术后24、52、104 周Lysholm 评分、IKDC 及Tegner 评分均较术前明显改善，术后不同时间点的数据两两比较，差异均有统计学意义（P＜0.05，表1）。

表1 手术前后膝关节功能评分比较（±s，分）

表1 手术前后膝关节功能评分比较（±s，分）

注：与术前比较，*P＜0.05；与术后24周比较，＃P＜0.05；与术后52周比较，△P＜0.05

时间术前术后24周术后52周术后104周F值P值Lysholm评分54.68±9.39 67.87±7.96*82.56±4.97*＃95.68±2.70*＃△267.178＜0.001 IKDC评分65.31±8.08 73.93±6.69*86.31±2.44*＃94.25±2.79*＃△138.643＜0.001 Tegner评分2.37±0.80 3.25±0.77*4.37±0.88*＃6.62±1.66*＃△88.555＜0.001

二、影像学结果

16例病人术后24周、52周时胫骨骨隧道均发生扩大，且扩大宽度均≥2 mm，术后24 周胫骨骨隧道扩大程度分级为1 度11 例、2 度5 例，52 周时为1 度10例、2度6例，胫骨隧道扩大程度不同的病人术后同时间点的Lysholm、IKDC评分及Tegner评分比较，差异均无统计学意义（P＞0.05，表2）。术后不同时间胫骨隧道各测量点宽度见表3。术后104 周与术后1周的胫骨骨隧道直径差值均＜2 mm。

表2 胫骨骨隧道不同分度病人术后膝关节功能评分比较（±s，分）

表2 胫骨骨隧道不同分度病人术后膝关节功能评分比较（±s，分）

分度1度2度t值P值Lysholm评分术后24周69.09±7.95 65.20±8.16 0.900 0.383术后52周82.90±5.50 82.00±4.38 0.340 0.730 IKDC评分术后24周74.45±6.65 72.80±7.42 0.446 0.663术后52周86.30±2.21 86.33±3.01-0.026 0.980 Tegner评分术后24周3.36±0.80 3.00±0.70 0.863 0.403术后52周4.30±0.82 4.50±1.04 0.425 0.677

表3 术后各时间点胫骨骨隧道各测量位置宽度（±s，分）

表3 术后各时间点胫骨骨隧道各测量位置宽度（±s，分）

注：与术后1周比较，*P＜0.05

时间术后1周术后24周术后52周术后104周内口7.67±0.76 10.76±0.63*10.95±0.55*7.89±0.86中段7.68±0.68 10.50±0.72*10.53±0.76*7.73±0.72外口7.72±0.67 10.49±0.71*10.46±0.73*7.70±0.66

末次随访时辅助检查提示除1例病人骨骺未完全闭合外，余病人发现骨骺闭合时间分别为：术后24 周4 例，术后52 周8 例，术后104 周3 例。所有病人未发现双下肢不等长、膝关节内外翻畸形及骨桥形成等并发症发生。典型病例见图3。

图3 病人，男，15 岁因摔伤致右膝疼痛伴活动受限14 d 入院，取自体股薄肌、半腱肌肌腱行关节镜下经骺板ACL 重建术治疗 a：术后1 周MRI显示骨隧道位置可，且经过胫骨端骺板；b：术后24周MRI提示骨隧道扩大；c：术后52周MRI提示骨隧道扩大；d：术后104周MRI提示骨隧道扩大程度减小；e：术后104周时双下肢全长片提示双下肢长度差值为2 mm，mLDFA及mMPTA均于正常值范围内

讨 论

骨隧道扩大作为成人ACL 重建术后并发症之一被广泛报道，研究发现骨隧道扩大与力学、生物学因素等有关［6-7，13］。力学因素最常见的情况为移植物在骨隧道内微动摩擦，即“雨刷效应”和“蹦极效应”，以及移植物及固定方式的选择、骨隧道位置不恰当等；生物学因素是指移植物的免疫反应、关节内滑液对骨隧道的侵袭、腱骨愈合过程中的缺血坏死、隧道钻取过程中因摩擦引起的热损伤等。骨隧道扩大是否影响病人术后的临床效果仍存在争议［9，14-17］。

对于青少年ACL重建，除了探究骨隧道扩大对膝关节功能恢复的影响外，还须考虑是否对病人下肢生长发育产生不良影响。在本研究中，我们发现青少年ACL 重建术后早期胫骨骨隧道扩大并不影响病人术后膝关节功能的恢复，这与大多数成人研究结果相似，同时我们发现本组病人末次随访时身高增长（8.0±3.1）cm（3.2～14.6 cm），双下肢全长片提示除1例病人骺板未完全闭合外，余骨骺均已闭合，所有病人无骺板阻滞、骨桥形成、双下肢不等长以及膝关节内、外翻畸形等发生，表明术后早期胫骨骨隧道扩大没有影响病人下肢的生长发育。我们推测上述结果可能与青少年病人处于生长发育的快速期、术后恢复快、对康复计划的依从性较高等有关。有研究表明当骨隧道占骺板面积超过7%～9%时才会引起下肢生长发育异常［18］，也有研究表明青少年ACL 重建采用自体肌腱填充骨道，远离骺板固定移植物等，经骺板重建并不会引起下肢生长发育的异常［19］，本研究中病人的情况与之相符。此外，本研究部分病人年龄偏大（最大17岁），且随访时发现除1例病人骨骺未闭合外，其余病人骨骺均已闭合，部分病人骨隧道发生扩大与骨骺闭合的具体时间关系不明确，不排除骨隧道扩大发生前部分病人已发生骨骺闭合。

我们采用MRI对病人术后1、24、52、104周胫骨隧道三个位置进行测量，骨隧道直径基线值为术后1 周测量结果而非术中钻头直径，排除了术中各种因素对测量结果的影响。以往成人研究表明骨隧道扩大多发生于术后3～6个月内，而术后6～12个月变化不明显［6，8，20］，这与我们的研究结果相似，本研究中全部病人术后24周内均发生胫骨骨隧道扩大；术后24～52周骨隧道扩大趋于稳定。我们发现胫骨隧道内口处扩大最明显，其次是中段。有研究［6，13，21］认为隧道内口处扩大现象最明显的原因可能与隧道内口处于移植物受力集中点、胫骨端移植物固定远离内口等导致“雨刷效应”的作用更明显有关，而罗浩等［9］研究发现胫骨外侧平台后倾角越大，胫骨骨隧道内口扩大越明显。本研究中所有病人术后24 周胫骨骨隧道绝对扩张量均≥2 mm，这与以往的成人研究有所不同，罗浩等［9］、陈百成等［20］报道术后6个月发生胫骨骨隧道扩大≥2 mm 的病人比例分别为90%（47/52）和31%（18/58）。我们推测与本组病人年龄较小（14～17 岁）、术中骨隧道直径偏小（6～9 mm）及术后的快速康复计划（如屈膝时间较早、早期负重等）有关。Weber等［6］发现年龄越小的病人其胫骨骨隧道扩张量更大，Sauer等［22］研究表明术中钻取的骨隧道直径越小，病人术后发生骨隧道扩大的程度越大，但其具体原因尚不清楚，同时研究表明术后康复方案中早期负重、屈膝时间越早，病人胫骨骨隧道扩大时间更早且扩大百分比更大［8，23］。再者，本研究术者考虑到固定物可能损伤胫骨骺板，固定点均远离骺板进而更加远离关节线，这可能导致病人术后移植物的“雨刷效应”和“蹦极效应”相比成人更明显。虽然本组随访期间未发现骨隧道扩大对术后膝关节功能、下肢生长发育产生不良影响，但考虑到骨隧道扩大仍存在导致下肢生长发育异常的可能，儿童及青少年病人术后康复方案也应慎重选择。

研究表明成人ACL重建术后12～24个月骨隧道直径基本保持不变或略有下降，但不会恢复至最初的骨隧道大小［24］，而Devitt 等［25］发现自体腘绳肌腱ACL重建术后4个月至2年期间，胫骨骨隧道直径无明显差异，而术后24个月至15年间，病人胫骨骨隧道直径显著减小。本研究中，我们发现术后52～104周，青少年病人胫骨骨隧道3个测量点的直径均呈现不同程度的下降趋势，这与Weber 等［6］等对成人的研究结果相似。Kopf 等［24］对经骺板重建ACL 的14 例青少年平均随访7 年，发现末次随访时MRI 测量的骨隧道大小与术中钻头直径相比无明显变化。值得注意的是该研究仅进行了末次随访与术中钻头直径的比较，未探讨青少年病人术后早期骨隧道随时间变化的具体情况，也未探讨早期胫骨骨隧道扩大对术后病人膝关节功能及下肢生长发育的影响。

综上所述，取自体肌腱经骺板重建青少年ACL术后胫骨骨隧道呈先扩大后变小的趋势，早期胫骨骨隧道扩大对病人膝关节功能恢复、下肢生长发育无明显影响。本研究仍存在以下局限性：①样本量较少且未对纳入病人的人口学数据进行相应限制，不排除由此引起偏倚；②随访时间较短，不排除因随访时间的延长出现骨隧道的变化及下肢发育异常的可能；③膝关节稳定性评估缺乏KT-1000 测量等客观量化标准；④研究中未探讨股骨骨隧道变化相关情况；⑤研究中未探讨术后12周等更早的胫骨骨隧道变化情况。