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本文原载于《中华创伤骨科杂志》2015年第11期 关节镜下前交叉韧带(anterior cruciate ligament，ACL)重建已被广泛接受，但单、双束等不同重建方式及骨隧道位置的选择一直广受争议，不恰当的移植物及骨隧道设计会导致术后移植物撞击，而移植物撞击是导致ACL重建术后移植物磨损、甚至再断裂的主要原因之一.因此，关节镜下ACL重建术后移植物撞击问题一直是关节镜外科医生关注的焦点。ACL移植物撞击主要包括移植物与髁间窝撞击、移植物与后交叉韧带(posterior cruciate ligament，PCL)撞击2种类型。ACL移植物与髁问窝撞击问题已被广泛研究，而ACL移植物与PCL撞击研究时间较晚、文献报道较少。近年来随着对ACL移植物撞击问题研究的不断深入，研究热点逐渐转向ACL移植物与PCL撞击，阐明该撞击的发生机制及解决方法将有助于更合理地设计移植物及骨隧道，从而减少或避免出现病理性撞击，提高关节镜下ACL重建手术的疗效。本文根据现阶段国内外关节镜下ACL重建术后移植物与PCL撞击问题的研究现状，将有关文献综述如下。 Fujimoto等于2004年通过影像学方法首次证实了ACL移植物与PCL之间存在撞击，并发现移植物撞击与ACL重建术后并发症有密切关系。之后的研究根据撞击出现时膝关节的屈曲角度，将其分为生理性撞击与病理性撞击2种类型。正常ACL与PCL之间即存在撞击，此撞击出现在膝关节由屈曲至伸直运动过程中的末期，即膝关节完全伸直位或过伸位，此撞击一般不会导致ACL损伤，称之为生理性撞击,故ACL重建术后移植物也存在与PCL的生理性撞击。与生理性撞击相反，移植物病理性撞击则是由于移植物直径、移植物形态、骨隧道设计不合理等因素导致ACL重建术后移植物与PCL之间过早出现异常接触。 Iriuchishima等及Strobel等通过二次关节镜检查、生物力学测试等方法指出，和ACL移植物与髁问窝病理性撞击一样，ACL移植物与PCL病理性撞击也是持续性关节液渗出、关节不稳、膝关节伸直障碍及膝前疼痛等术后并发症的重要原因。现在英文文献中使用的“impingement”一词专指病理性撞击，本文以下所描述的撞击，如果没有特别说明，也专指病理性撞击。 Fujimoto等使用磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)及医学图像三维重建方法诊断ACL移植物与PCL之间是否存在撞击，该研究在膝关节最大主动伸直状态下建立包括ACL与PCL在内的膝关节三维数字化模型，然后根据模型上韧带影像学表现将ACL移植物与PCL距离消失或同时伴有ACL移植物弯曲变形的情形判定为ACL移植物与PCL撞击。Nishimori等在Fujimoto等的研究基础上在MRI斜矢状位图像上应用PCL指数来判断术后移植物与PCL撞击的程度，该研究在膝关节MRI斜矢状位上画出2条线段A和B，B为PCL上、下止点中心点之间的连线，A为线段B与PCL之间的垂线，PCL指数=线段B长度／线段A长度，发现PCL指数与撞击程度呈正相关，即撞击程度越严重，PCL指数越大，从而推荐临床上利用MRI图像上PCL指数作为诊断ACL移植物与PCL撞击的指标。随着医学图像三维重建技术和有限元技术的发展，Fung和Zhangt、Park等通过建立膝关节三维数字化模型，在模型上应用有限元分析方法对ACL与髁间窝的接触面积、应力大小进行分析，但没有报告使用该方法对ACL移植物与PCL撞击进行诊断，相信未来数字化建模和分析技术将成为ACL移植物与PCL撞击更便捷、更准确的诊断方法。 对于ACL移植物与PCL撞击的发生机制及应对措施的研究经历了由排除性推理研究到影像学验证、再到定量测量分析等3个阶段。 一、推理研究阶段 2001年Strobel等”5l从1例ACL重建术后膝关节伸直障碍患者中推断ACL移植物可能在膝关节完全伸直角度(0。位)与PCL产生撞击，而关节镜不能发现这种撞击。Simmons等也推断ACL移植物在膝关节伸直位较屈曲位存在更大的与PCL撞击风险。Toritsuka等通过二次关节镜检查发现部分ACL移植物磨损发生在移植物后内侧，这种磨损无法用ACL与髁间窝撞击来解释，从而推断ACL移植物与PCL撞击是导致移植物从后内侧向前外侧磨损的原因，他们同时还指出ACL移植物在髁间窝中越靠近内侧就越容易与PCL撞击，所以提出使ACL移植物尽量向外放置的重建主张。该阶段对于ACL移植物与PCL撞击的研究都是从排除性推断角度着手，既没有对撞击的存在进行验证，也没有对该撞击压力进行量化分析，更没有对正常ACL与PCL的接触情况进行充分研究，所以此时的“撞击”一直是一个模糊的概念。 二、影像学验证阶段 该阶段使用MRI等影像学方法证实了ACL移植物与PCL撞击的存在，并指出高股骨骨隧道位置重建时ACL移植物与胫骨平台成角过大是导致ACL移植物与PCL撞击的原因，进而提出避免使移植物与冠状面成角过小的重建主张。 2004年Fujimoto等首次使用MRI及医学图像三维重建方法研究正常ACL及关节镜下自体半腱肌腱单束重建的ACL移植物与PCL之间是否存在撞击，该研究发现正常ACL与PCL在最大主动伸直状态下不会发生接触，而60％的ACL移植物与PCL产生接触，进一步研究发现与PCL存在撞击的移植物与冠状面成角更小(即与胫骨平台更垂直)，因而建议ACL重建术中一定不能使移植物与冠状面成角过小。Fujimoto等从术后移植物撞击角度对当时盛行的单束过顶位重建提出了质疑，为之后探索更合理的骨隧道位置(如解剖位重建)作出了贡献。Nishimori等在Fujimoto等怕研究基础上利用MRI斜矢状位图像PCL指数来判断术后移植物与PCL撞击的程度，发现撞击阳性组较撞击阴性组的PCL指数更大，且差异有统计学意义(P<>．05)，并通过将过顶位单束重建组与过顶位双束重建组进行比较发现，两组PCL指数差异无统计学意义(P>0．05)，进而推断MRI图像上术后“PCL塌陷征”可能源自ACL移植物对PCL向后的撞击力作用。 三、定量分析阶段 该阶段对ACL与PCL生理性撞击进行了充分研究，并且结合临床比较了不同骨隧道位置下的撞击情况，进而提出了更合理的ACL移植物及骨隧道设计方法。 Iriuchishima等在人膝关节标本上发现正常ACL与PCL在膝关节被动屈伸运动过程中存在接触，使用压力敏感胶片测量出全角度被动屈伸运动过程中的最大压力平均为(0．35±0．10)MPa，从而用量化方式证实了生理状态下ACL与PCL之问存在撞击。但是对于生理撞击不会引起ACL磨损的机制，目前为止极少见相关文献报道，Iriuchishima等认为有接触压力并不一定会导致磨损，只有在错误时间和部位发生的超过正常接触压力大小的撞击才会导致ACL或其移植物磨损，这种推测有较强的说服力，但要想充分理解撞击的发生机制，就必须对生理性撞击进行进一步生物力学及组织病理学研究。 对于目前主流的单束ACL重建术，过顶位与解剖位重建一直是争论的焦点。Iriuchishima等从ACL移植物与PCL撞击角度出发分析了二者的优劣。该实验使用压力敏感胶片分别测量了猪膝关节标本解剖位单束重建组与非解剖位单束重建组ACL移植物与PCL压力的大小，并与正常ACL与PCL之间压力大小进行比较，得出与髁间窝撞击一样的结果，即只有前内侧束一高前内侧束组(下止点位于ACL前内侧束胫骨止点，上止点位于前内束股骨止点上方，即过顶位单束重建)ACL移植物与PCL之间的压应力显著高于正常组，而膝关节稳定性实验则发现后外侧柬一高前内侧束组(下止点位于ACL后外侧束胫骨止点，上止点位于前内侧束股骨止点上方)在不同屈膝角度下胫骨前移程度较前内侧束一前内侧束组(下止点位于ACL前内侧束胫骨止点，上止点位于前内侧束股骨止点，即解剖位单束重建)及正常组高，且差异有统计学意义(P<>．05)，所以该实验指出ACL非解剖重建会导致移植物与PCL撞击(胫骨骨隧道靠前)或不能较好地恢复膝关节前向稳定性(胫骨骨隧道靠后)，解剖重建不会导致移植物与PCL撞击，且能很好地恢复膝关节的前向稳定性，因而提倡进行ACL解剖重建。该研究从术后ACL移植物撞击角度得出了解剖重建优于过顶位重建的结论。但是不可忽视的是，除了术后ACL移植物撞击，移植物的等长性也是影响ACL重建疗效的重要因素，将ACL定位在等长点理论上可以使重建的ACL在膝关节伸屈过程中始终呈紧张状态，而解剖位重建则可能达不到屈伸过程中ACL始终等长，这2种重建方式的优劣还有待于生物力学、组织病理学及术后疗效对比研究的进一步验证。 随着ACL双束重建技术崭露头角，Iriuchishima等还在尸体标本上研究了解剖位双束重建及过顶位双束重建时ACL移植物与PCL之问的压力，发现解剖双束重建组与正常ACL组比较差异无统计学意义(P>0．05)，而过顶位双束重建组较正常组高，且差异有统计学意义(P<>．05)，从而指出ACL解剖双束重建也不会导致术后移植物与PCL撞击。但Toritsuka等、Lu等指出这种双束重建在临床上存在一些问题，其研究报告了依照ACL解剖位点统计学结果进行解剖双束重建后出现后外侧柬磨损、甚至再断裂的情况，进一步回顾性分析发现，新鲜ACL损伤患者按照其可见的ACL足迹进行解剖双束重建，术后患者康复十分顺利，最终疗效均为优；而对于陈旧性ACL损伤，由于ACL残端吸收，无法依据原来足迹进行重建，每例患者均按统一位点、统一角度、统一排列方式进行骨隧道定位的双束重建。由于ACL止点足迹个体化差异非常大，这样的重建疗效无保障。于是提倡行个体化解剖双束重建，恢复正常后外侧束解剖足迹，以避免与PCL、髁间窝等结构产生撞击。目前双束重建还没有成为主流重建方式，一部分原因是双束重建的技术要求较高、对患者膝关节局部状况要求也较苛刻，另一个重要原因是无法解决陈旧性ACL重建解剖位点的问题。 综上所述，ACL单束重建时移植物与冠状面成角过小(过顶位重建)、双束重建时双束足迹位点偏移可能是导致ACL移植物与PCL撞击的重要原因，撞击将导致术后持续性关节液渗出、关节不稳、膝关节伸直障碍及膝前疼痛等术后并发症，最大限度地恢复原来ACL足迹的解剖位单、双束ACL重建对预防和减少术后ACL移植物与PCL撞击有积极作用。目前，对不同重建方式下ACL移植物与PCL撞击已有比较全面的研究，然而对ACL移植物形态、直径、不同ACL移植物类型等移植物本身因素与撞击关系的研究却较少，阐明这些关系将有助于l临床医生更合理地设计移植物，为ACL重建手术理念及方式的更新提供参考。 参考文献(略) (收稿日期：2015-02-25) (本文编辑：聂兰英) |
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