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来源 | 运动科学论坛（ID：vo2max），本文为'运动科学论坛'微信公众号授权骨今中外发布。 文 | BOLT 一、导言 关于膝关节的故事还没有结束，继先前的报道《人体新发现：膝盖里多了一条韧带（猛戳查看原文）》发现在膝关节中的新韧带―前外侧韧带（ALL）后，在前交叉韧带（Anterior cruciate ligament, ACL）断裂的治疗中出现了重大创新和发现。 2016年3月，波士顿儿童医院的医生们研究出一种叫做“桥接增强修复”（Bridge-Enhanced ACL Repair，BEAR）的治疗方法，可以让前交叉韧带实现自我修复。一旦这项技术成熟，其将人类进行了100年（1914年，俄国人Grekow使用游离阔筋膜张肌重建ACL）的ACL重建技术完美颠覆，使之变为过去式，为众多韧带损伤患者带来健康福音。 二、运动导致ACL断裂 前交叉韧带，又称前十字韧带，位于膝关节内，连接股骨与胫骨，主要作用是限制胫骨向前过度移位，参与维持膝关节的稳定性，使下肢能完成各种复杂和高难度的动作。前交叉韧带断裂的主要原因是运动损伤，约占70%以上，因此患者以年轻人居多，国外有报道称在16～39岁人群中ACL断裂发病率为85/100000。 前交叉韧带断裂示意图 前十字交叉韧带撕裂是经常踢球、打篮球时遇到的问题。像罗纳尔多、皮耶罗、欧文及中国的马晓旭等著名足球运动员都遇到过此遭。当然有时长跑或越野时也会出现这样的事情。通常一开始是不明显的，这是慢性拉伤。这种情况是最容易被忽略的。另外一种就是急性的拉伤，伴随着有拉断前十字交叉韧带撕裂的声音，这一种情况很严重，但也容易恢复，因为你重视了。 关于ACL的功能，北京积水潭医院、Girgis、Kennedy和 Hughston等研究较多，结果大致近似，但亦有些分歧。主要有四种：（1）限制胫骨前移；（2）限制过伸；（3）限制内外旋活动；（4）限制内外翻活动。ACL断裂多为膝关节强力过伸或强力外展损伤的结果。在非负重下强力过伸可发生单纯前十字韧带损伤。膝关节过屈也可以发生前十字韧带损伤。 即使是最强的运动员他们的膝盖也会发出嘎啦嘎啦的响声。这是前交叉韧带(ACL)损伤造成的，膝盖中的韧带将上下腿骨连接在一起，运动员或非运动员都可能受到损伤，长期将会导致关节炎。 三、ACL重建技术 公元129年，一名叫Claudius Galen的希腊人第一次详细地描述了前交叉韧带，这名罗马大帝的御医将其称为“Genu Cruciata”。所以说人类对前交叉韧带认识的历史与千年文明是同步的。目前，前交叉韧带断裂后最常见的治疗是进行ACL重建手术。而ACL的重建也有上百年的历史，它始于1914年，俄国人Grekow使用游离阔筋膜张肌进行的首例重建ACL成功。 由于ACL断裂后，无法自我愈合，且缝合治疗无效，必须进行一种叫“前交叉韧带重建”的手术。每年外科医生要对100000名以上的ACL患者实行ACL重建手术。所谓重建，就是重新再做一条前交叉韧带来代替病人原来的韧带。手术原理其实很简单，在膝关节的股骨端和胫骨端分别钻骨孔(骨隧道)，然后将韧带的替代品引入关节内，在适当的位置将新韧带固定在股骨端和胫骨端，这样就完成了手术。韧带替代品有自体肌腱、异体肌腱、人工韧带。 遗憾的是，因其愈合能力差，前交叉韧带断裂无法行一期修复。所以，目前治疗前交叉韧带断裂的最佳治疗方案是手术重建。而成功重建前交叉韧带最关键的步骤之一，就是良好的固定移植物，使其稳定持久的发挥功能。因此也可以这样说，前交叉韧带重建术的历史，即是移植物固定技术发展的历史。 纵观整个前交叉韧带的治疗历史，主要集中在移植物的选择和固定方式的改进，从最初的丝绸、阔筋膜到现在的人工韧带、髌韧带、腘绳肌腱、股四头肌腱等，从最初的直接缝合至骨膜、嵌压固定、锚定固定到现在的挤压固定、悬吊固定，前交叉韧带一直在最求最牢固的初期固定，最接近交叉韧带本身结构的移植物材料和最自然的生物力学的恢复。 在重建前交叉韧带的手术中，一般是重建一条前交叉韧带，也被称为“单束重建”，还有同时重建两条的，叫做“双束重建”，后者手术过程较复杂，病人花费也会明显增多，但有学者认为双束重建更接近正常的解剖和生理情况，因此手术效果比单束重建好。现代医学开发出各种各样五花八门的前交叉韧带重建技术，包括等长重建技术、解剖单束重建技术、解剖双束重建技术等几大类方法。 前交叉韧带断裂重建术3D解析 虽然目前的技术还不能达到百分之一百的理想的个性化解剖重建，但临床上已经有超过90%的患者术后能恢复到伤前的运动水平，相信随着技术的进步，人类终有一天能完美再现人体本身原有的前交叉韧带的结构，达到100%的解剖重建。 四、ACL桥接增强修复（BEAR）技术 2016年3月24日，《Popular Science》网站报道，波士顿儿童医院的医生们一直在研究一种叫做“Bridge-Enhanced ACL Repair”（BEAR）的治疗方法，可以使ACL自我修复。目前，现在他们公布了第一次临床实验的结果。 Bridge-Enhanced ACL Repair（BEAR）示意图 BEAR治疗方法是将ACL两个破碎的部分用海绵状物质连接起来充当桥梁（由蛋白质构成），蛋白质支架上覆盖着病人的自身的血液，以减少排斥反应。随着时间的推移，ACL会重新生长出来，并且通过这座桥连接起来。 BEAR的优点是，它不需要进行第二次的肌腱移植，可以保存病人更多的ACL组织，降低进一步损害的可能性。 Bridge-Enhanced ACL Repair（BEAR）视频 I 在第一次的研究中，研究人员将BEAR植入ACL损伤时间不超过一个月年龄在18到25岁的10名患者中。他们还需要让断裂的十字韧带悬空几毫米，这样海绵体才能将它们连接起来。其余情况相似的10名病人接受ACL重建手术。 手术后的几个月，两组病人的恢复速度大致相同，整个过程花费几周甚至几个月。但那些接受“桥接法”治疗的患者，韧带恢复力量的速度更快，并且没有发生感染或膝盖僵硬的迹象。一年后，研究人员在复检中惊奇地发现，实验组的10名病人竟全部被治愈，超出了预期。 Bridge-Enhanced ACL Repair（BEAR）视频 I I 研究人员透露，在过去，前交叉韧带损伤的治疗关键在于如何使患者的肌腱长期固定，传统重建手术的治疗效果最多保证5年。现在“桥接法”却能使受伤韧带自行愈合，虽然手术难度增加，但效果显然更好。研究人员对实验结果感到欣慰之余，还表示接下来他们还将在100名患者身上进行类似的植入式治疗实验，他们希望在今年夏天就能开始实验。。一旦成功率得到保障，“桥接法”的推广将势在必行，为众多韧带损伤患者带来健康福音。 BEAR这种新的修复损伤的ACL技术，可以通过刺激受损的ACL使其自我修复。其ACL损伤及这种新技术的程序共有七个步骤： 1、 The ACL is one of four major ligaments in your knee. ACL injuries most commonly occur during sports that involve sudden stops, jumping or changes in direction — such as basketball, soccer, football, tennis, downhill skiing, volleyball, and gymnastics. 2、 An injury happens when the ACL tears, sometimes severing completely. For a severe ACL injury, treatment requires surgery to replace the torn ligament, followed by rehabilitation. 3 、The current treatment to repair the torn ligament is ACL reconstruction. A surgeon must remove the torn ACL and replace it with a tendon graft. 4 、In the new procedure, a surgeon starts by placing sutures to stabilize the ACL and the knee. Then, a sponge made of special proteins is moved into the gap between the ends of the ACL, providing a bridge for the ligament to grow into. 5 、Blood drawn from the patient is added to the sponge to create an environment for a blood clot to form. This jump-starts the healing process. 6 、The surgeon uses the sutures to pull the torn ends of the ACL into the sponge. 7、 Over the next six to eight weeks, the ends of the torn ACL grow into the sponge until they reconnect. The healing tissue ultimately replaces the sponge. 五、后记 在运动较多的年轻人群中， 急性前交叉韧带（ACL）撕裂伤是一种常见并且严重的膝关节损伤。急性前交叉损伤可能导致不理想的膝关节功能、运动能力的降低以及膝关节相关生活质量的下降。许多前交叉韧带撕裂的患者，由于没有进行相应治疗，从而发展成为膝关节骨性关节炎。但是对于ACL撕裂伤的治疗，选择损伤早期的ACL重建还是延期的ACL重建，一直存在争议。 瑞典隆德大学Frobell等进行了一项前瞻性随机对照研究，对比了早期ACL重建并康复锻炼与先进行康复锻炼并延期选择性ACL 重建两种治疗策略的5年随访临床疗效。在这项高质量的随机对照研究中，其结果鼓励临床医生和年轻的患者在前交叉韧带急性损伤后，应首选康复锻炼。这对后期进行经典的ACL重建，还是桥接增强修复（BEAR）治疗都是有利的。 参考文献： Hanse H Paessier, et al. History of ACL graft fixation techniques[j]. Techniques in Orthopaedics. 2013, 28: 120 -125. Richard B Frobell, Harald P Roos, Ewa M Roos, Frank W Roemer, Jonas Ranstam, L Stefan Lohmander.Treatment for acute anterior cruciate ligament tear: five year outcome of randomised trial[J].BMJ, 2013, 346:f232. http://www./science/medicine/spongy-implant-may-provide-treatment-for-acl-tears,417397#rd?sukey=ecafc0a7cc4a741bd88f5baf0537e530b1b86be24baaed3e992b0b5fac8bfe2fdd88b677a1f1403a4c593042957a149a[EB/OL].2016-04-10. |
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