史尉利 馬勇 孟慶陽 楊渝平 劉平 龔熹 敖英芳
北京大學第三醫(yī)院運動醫(yī)學科,北京大學運動醫(yī)學研究所,運動醫(yī)學關(guān)節(jié)傷病北京市重點實驗室(北京100191)
前交叉韌帶(anterior cruciate ligament,ACL)是膝關(guān)節(jié)運動穩(wěn)定的重要結(jié)構(gòu),其斷裂是膝關(guān)節(jié)常見的損傷之一,ACL斷裂最主要的治療方法是韌帶重建術(shù)[1,2]。ACL重建中股骨骨道的定位至關(guān)重要,解剖重建的理念和技術(shù)一直被廣泛認可[3,4]。正常的ACL股骨止點的足印區(qū)要比ACL體部大3.5倍,因此解剖單束重建無法完全覆蓋ACL股骨止點的足印區(qū)[5,6]。但現(xiàn)有的雙束重建對于單束重建技術(shù)的臨床優(yōu)勢存在爭議,美國骨科醫(yī)師學會(American Academy of Orthopaedic Surgeons,AAOS)的ACL 損傷指南也認為單雙束重建療效相當。因此,優(yōu)化單束重建的骨道位置是改善臨床療效的選擇之一。
近些年,Andrew等基于ACL股骨止點的解剖學、組織學、等距性、生物力學和臨床數(shù)據(jù)五個方面,提出了股骨骨道位點的等距性(Isometry)、覆蓋ACL股骨直接止點(Direct insertion)、偏離中心定位于足印區(qū)的前(高)和近(深)區(qū)(Eccentrically),從而使股骨止點位于解剖(Anatomical)足印區(qū)內(nèi)并保證屈伸過程中的低張力性(Low tension-flexion),簡稱I.D.E.A.L股骨骨道定位[7]。
該理論綜合了多個ACL 重建股骨位點的優(yōu)勢,是較為理想的ACL重建手術(shù)理念。它對于ACL股骨止點殘端足印區(qū)較為完整的病例應用具有可操作性,但是對于陳舊ACL斷裂病例,由于股骨殘端不明顯,術(shù)中無法清晰判斷足印區(qū)位置,準確定位I.D.E.A.L 股骨骨道則較為困難。而目前國內(nèi)外研究也較少提及如何在股骨殘端不明顯的病例上做好I.D.E.A.L 股骨骨道定位[6]。本研究繼續(xù)以髁間窩外側(cè)壁后軟骨緣頂點(the apex of the deep cartilage,ADC)作為參考標志,探索一種可以在無ACL股骨殘端的病例中簡單有效定位I.D.E.A.L骨道位置的方法。
納入標準:(1)年齡16~50 歲;(2)初次ACL 斷裂患者;(3)MRI和術(shù)中關(guān)節(jié)鏡確診的ACL斷裂患者;(4)術(shù)后有本院CT 檢查;(5)利用殘端標記定位I.D.E.A.L骨道中心的病例納入對照組;(6)無殘端利用定位器定位I.D.E.A.L骨道中心的病例納入觀察組。
排除標準:(1)ACL 再斷患者;(2)髁間窩繼發(fā)增生,需要術(shù)中做髁間窩成型患者;(3)骨骺未閉患者;(4)合并其它韌帶斷裂;(5)既往有膝關(guān)節(jié)手術(shù)史;(6)合并關(guān)節(jié)內(nèi)骨折;(7)采用其它定位方法;(8)因肥胖等原因?qū)е滦g(shù)中無法屈膝達到120度的患者。
本研究采用回顧性研究,統(tǒng)計2019年1月至2020年10月在北京大學第三醫(yī)院進行ACL 單束重建的患者,依據(jù)納入和排除標準,共入組46 例患者。其中殘端較為完整的23例納入對照組;無殘端的23例納入觀察組。所有手術(shù)均由同一位ACL重建手術(shù)經(jīng)驗超過10年的臨床醫(yī)生完成。
(1)麻醉和關(guān)節(jié)鏡探查
患者常規(guī)采用硬膜外麻醉或全身麻醉。仰臥位,消毒鋪單后驅(qū)血,大腿根部打止血帶。建立膝關(guān)節(jié)前外側(cè)入路(髕腱與髕骨交點,位于關(guān)節(jié)間隙水平偏上部位)和前內(nèi)入路(在前外入路進關(guān)節(jié)鏡觀察下建立的內(nèi)下入路),利用30 度關(guān)節(jié)鏡探查關(guān)節(jié)腔,確認ACL 斷裂,退出關(guān)節(jié)鏡。
(2)移植物準備
在內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)線下方2 cm 和脛骨結(jié)節(jié)內(nèi)側(cè)2 cm處,作3 cm 斜切口,依次切開皮膚、皮下脂肪和深筋膜,暴露鵝足,打開縫匠肌腱膜暴露出股薄肌及半腱肌的肌腱。用線帶拉出股薄肌和半腱肌,維持張力,沿肌腱邊緣清理副腱和纖維束,沿肌腱止點剝離。將肌腱游離端穿入取腱器,于腱腹接合部切斷,取出肌腱。將肌腱表面的殘余滑膜和肌肉清理干凈后進行雙折或者三折,保證移植物的直徑至少達到7 mm。用Orthocord線編織縫合肌腱兩端各3 cm備用。
(3)股骨骨道制備
對照組:關(guān)節(jié)鏡下清理關(guān)節(jié)腔,充分顯露股骨殘端的視野,前內(nèi)入路置入關(guān)節(jié)鏡,在直視下用射頻在殘端區(qū)域做I.D.E.A.L 骨道中心的標記,術(shù)中反復確認標記點的位置(兩位手術(shù)經(jīng)驗超過10年的醫(yī)生同時確認該標記點)。外側(cè)入路進關(guān)節(jié)鏡觀察,關(guān)節(jié)鏡鏡頭粗套管(直徑5.5 mm)入水,確保水壓和視野清晰。患側(cè)下肢在手術(shù)臺上4字位,屈膝120°清理視野,充分顯露髁間窩外側(cè)壁和ADC。通過前內(nèi)入路置入5.5 mm 的off center 股骨定位器(DePuy Synthes,USA)。將定位器卡在ADC上,通過旋轉(zhuǎn)定位器將2.0 mm的克氏針尖端置于射頻標記點中心,觀察定位器與外側(cè)脛骨平臺的關(guān)系。用電鉆將克氏針打穿對側(cè)皮質(zhì)骨,進4.5 mm骨道鉆(Smith &Nephew,USA)穿透皮質(zhì)骨制作細骨道;測量細骨道長度,依據(jù)細骨道長度和肌腱的直徑,來確定粗骨道的長度和直徑(見圖1)。
圖1 利用殘端和射頻定位I.D.E.A.L骨道中心,尋找定位器與外側(cè)脛骨平臺角度關(guān)系
觀察組:通過反復多例病例觀察后,發(fā)現(xiàn)當股骨定位器卡在ADC 上,并且與外側(cè)脛骨平臺成平行關(guān)系時克氏針位于I.D.E.A.L骨道的中心。因此,在觀察組中,選擇無股骨殘端的病例,在股骨點的定位中,將定位器旋轉(zhuǎn)到與外側(cè)脛骨平臺平行時置入克氏針,制備股骨骨道(見圖2)。
圖2 無殘端的病例中利用股骨定位器定位I.D.E.A.L骨道中心
(4)脛骨骨道制備
利用ACUFEX(Smith &Nephew,USA)脛骨定位器定位在殘端中心,通過電鉆置入克氏針,克氏針位置滿意時按照肌腱的直徑選擇相應的鉆頭來制作脛骨骨道。
(5)移植物引入及固定
經(jīng)前內(nèi)入路利用長導針將導線引入股骨骨道,并利用抓線器從脛骨骨道將線引出關(guān)節(jié)腔。利用導線將Endo-button 上的引線引出股骨骨道,利用引線將肌腱經(jīng)脛骨骨道拉入關(guān)節(jié)腔和股骨骨道,確認Endo-button在骨道外口翻轉(zhuǎn)貼合好。脛骨骨道在伸直位拉緊移植物利用擠壓螺釘固定。
(6)術(shù)后康復訓練
膝關(guān)節(jié)伸直位支具保護,術(shù)后盡早開始膝關(guān)節(jié)壓直、直抬腿和股四頭肌等長收縮練習。術(shù)后第1 天即完全負重,術(shù)后1 周屈膝過90°,1 個月后屈膝達120°,3~4個月末屈膝角度完全正常。術(shù)后5~6個月,患者練習游泳及水中快走和慢跑。術(shù)后7~9個月,可根據(jù)肌力及上述運動恢復情況進行快跑和一般運動。術(shù)后10~12月,在患膝肌力達到健側(cè)的80%以上或者可以很輕松地進行單足“之”字跳的情況下,患者可逐步恢復傷前運動。
術(shù)后CT 評估方法見已發(fā)表文獻[8]。簡要描述如下:所有患者術(shù)后1周內(nèi)進行患側(cè)膝關(guān)節(jié)CT掃描;應用PACS影像系統(tǒng),在CT三維重建圖像上模擬屈膝90°位置觀察髁間窩外側(cè)壁。確定好ADC 位置(髁間窩外側(cè)壁后髁骨緣與髁間窩深方穹窿相交點),在外側(cè)壁上測量ADC至前骨緣的水平距離(L)和ADC至骨道中心的水平距離(l),通過l/L計算兩者比值定義為骨道中心的前后位置R;在二維橫斷面上測量骨道中心到下骨緣的距離(D)(見圖3)。將對照組數(shù)據(jù)定義為l1、L1、R1和D1;觀察組數(shù)據(jù)定義為l2、L2、R2和D2。測量由1名影像科醫(yī)生和1 名外科醫(yī)生分別進行2 次,2 次之間間隔1周,最終取平均值。
圖3 通過CT評估股骨道位置的方法
數(shù)據(jù)以平均數(shù)±標準差(±s)表示,統(tǒng)計分析使用SPSS22.0(SPSS,Chicago,IL,USA)進行統(tǒng)計學分析。符合正態(tài)分布定量數(shù)據(jù)采用獨立樣本t檢驗,非正態(tài)分布定量數(shù)據(jù)采用Mann-Whitney 檢驗,定性數(shù)據(jù)采用卡方檢驗。顯著水平定義為P<0.05。
對照組(有殘端組)共23例,其中男性20例,女性3例;16 例為右腿,7 例為左腿;年齡30.57 ± 6.39 歲;身高173.91 ± 7.08 cm;BMI 24.91 ± 3.82 kg/m2。觀察組(無殘端組)共23例,男性19例,女性4例;15例為右腿,8 例為左腿;年齡29.48 ± 9.97 歲;身高175.30 ±7.03 cm;BMI 24.70 ± 3.77 kg/m2。兩組之間入組病例數(shù)相同;性別和側(cè)別做卡方檢驗,兩組之間數(shù)據(jù)無統(tǒng)計學差異;兩組之間年齡、身高和BMI分別進行獨立樣本t檢驗,數(shù)據(jù)無統(tǒng)計學差異(見表1)。
表1 觀察組和對照組的臨床基線資料對比
46 例患者術(shù)中股骨骨道長度均大于30 mm,符合安全范圍;無后壁破裂病例。所有病例中3 例為外側(cè)半月板桶柄樣撕裂,2例復位順利,復位后縫合,1例無法復位予以切除;5 例外側(cè)半月板后角損傷,2 例行后角縫合,3 例行半月板部分切除;2 例為內(nèi)側(cè)半月板Ramp區(qū)損傷,予以縫合;7例內(nèi)側(cè)半月板后角損傷,3例為垂直縱裂,予以縫合,4例為層裂,予以部分切除。無明顯軟骨損傷患者。
兩組患者術(shù)后CT測量發(fā)現(xiàn),對照組骨道中心的前后位置R1為38.69% ± 4.82%;觀察組骨道中心的前后位置R2為38.27% ± 4.60%。對照組骨道中心距離下骨緣距離D1為9.12 ± 0.74 mm;觀察組骨道中心距離下骨緣距離D2為8.52 ± 1.62 mm。兩組病例之間進行獨立樣本t檢驗,發(fā)現(xiàn)兩組骨道位置之間無統(tǒng)計學差異(見表2)。
表2 觀察組和對照組的術(shù)后CT測量骨道位置對比
本研究的主要結(jié)果是在ACL 重建術(shù)中,以膝關(guān)節(jié)髁間窩外側(cè)壁后軟骨緣頂點為解剖參考點,4字位放置膝關(guān)節(jié),屈膝120°,探索出股骨定位器旋轉(zhuǎn)至與外側(cè)脛骨平臺成平行關(guān)系時,可以有效地定位到I.D.E.A.L 股骨骨道的中心。通過術(shù)后CT 對比兩組之間股骨骨道的位置表明該方法在無殘端的ACL陳舊損傷病例中可重復性較為穩(wěn)定。
膝關(guān)節(jié)ACL 重建技術(shù)中最關(guān)鍵的就是骨道定位,其中股骨骨道的定位至關(guān)重要,它直接影響術(shù)后的膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性以及腱骨愈合[9]。自從ACL 解剖重建的概念被提出以后,解剖重建已經(jīng)成為ACL 重建的重要原則[10,11]。為了重建ACL的解剖止點,部分醫(yī)生主張完全或者接近完全恢復ACL 止點足印區(qū),提出了雙束重建ACL的理念;但由于手術(shù)時間長、技術(shù)復雜以及與單束效果相比無明顯優(yōu)勢等原因,目前大多數(shù)醫(yī)生仍然主張單束解剖重建技術(shù)[10,12]。大多數(shù)解剖重建的目標是在解剖學基礎(chǔ)上將骨道中心置于ACL股骨足印區(qū)的中心點。近些年來綜合解剖學、組織學和生物力學的研究發(fā)現(xiàn)ACL股骨止點的足印區(qū)有明確的直接止點和間接止點[13]。有研究表明直接止點和間接止點的纖維在膝關(guān)節(jié)活動中發(fā)揮的生物力學特點不同,直接止點(足印區(qū)偏高的位置)形成非常堅固牢靠的附著點,從而將應力逐漸分散到軟骨下骨,這種特性對于ACL 功能至關(guān)重要;而間接止點對膝關(guān)節(jié)前向穩(wěn)定性和旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性影響較小[14,15]。因此,ACL單束重建中股骨骨道位置放在直接止點區(qū)更為合理,結(jié)合等距性和臨床數(shù)據(jù),Andrew 等提出了股骨骨道偏離中心,定位于足印區(qū)的前(高)和近(深)區(qū),簡稱I.D.E.A.L股骨骨道定位[7]。有研究表明該股骨定位方法術(shù)后取得了良好的效果,但該方法的定位多需要股骨殘端作為標志,術(shù)中需要用射頻標記出I.D.E.A.L 骨道中心,為了保證定位的準確性,最好有兩位及以上的經(jīng)驗豐富醫(yī)生一起確定[6,16]。但對于殘端不明顯的病例,應用傳統(tǒng)方法定位I.D.E.A.L骨道中心,則可能存在偏差。
為了更準確且簡便的在無殘端的陳舊ACL斷裂病例中定位I.D.E.A.L 骨道中心,需要尋找穩(wěn)定的解剖點作為參考標志。在眾多的解剖標志中,髁間窩外側(cè)壁嵴(lateral intercondylar ridge,LIR)曾被認為是穩(wěn)定的術(shù)中定位標志[17];但是在術(shù)中暴露LIR時候需要刨刀聯(lián)合射頻小心清理,該方法可能使得LIR的暴露不準確;同時LIR可能存在解剖變異[18],并且以LIR為參考時仍然需要使用射頻標記,該方法受主觀意識影響較大,可能存在視覺誤差,并且最好有兩名以上醫(yī)生共同確認,實際操作繁瑣。此外有學者曾提出用外側(cè)半月板后角作為屈膝定位時候的參考標志,但是外側(cè)半月板后角并非恒定標志點,尤其是對于外側(cè)半月板后角損傷患者,會影響到定位[19,20]。本研究團隊前期通過術(shù)中關(guān)節(jié)鏡下和術(shù)后CT 研究確定ADC 可以作為穩(wěn)定的解剖標志來輔助定位器進行術(shù)中股骨骨道定位,且ADC 不受殘端和膝關(guān)節(jié)退變等因素影響[8,21]。我們通過ADC 結(jié)合定位器進行解剖中心點定位,通過殘端標記的方法確認在屈膝120°,定位器與屏幕成45°角時可以穩(wěn)定地完成解剖重建,并獲得安全的骨道長度。該方法在無殘端的病例中得到驗證,具有操作簡單、方法固定且重復性好的優(yōu)點。本研究通過回顧性研究,分別選擇了23例殘端清晰和23例無殘端的病例進行研究,在殘端清晰的對照組中,通過射頻標記并反復確認的方法來定位I.D.E.A.L 骨道中心,通過反復觀察定位器位置發(fā)現(xiàn)在屈膝120°,定位器與外側(cè)脛骨平臺平行時導針與射頻標記點中心重合。在23例殘端不清晰的病例中,不再采用射頻標記的方法,而是單純在屈膝120°,定位器與外側(cè)脛骨平臺平行時進入導針定位股骨骨道。通過術(shù)后CT對比,兩組之間所制備的股骨骨道位置的前后和高低無明顯差異,表明該方法重復性好,穩(wěn)定性高,適合用于I.D.E.A.L 股骨骨道的制備。同時該方法的解剖參照標志固定,骨道長度安全,無需再使用射頻標志反復確認,從而縮短了手術(shù)時間。
本研究局限性:本研究為回顧性研究,相關(guān)影響因素控制困難;但通過大量的病例篩選,本研究中的兩組病例對比性好,并且具有統(tǒng)計學價值。對照組術(shù)中的I.D.E.A.L 骨道中心定位是由兩位經(jīng)驗豐富的醫(yī)生來確認,該方法可能有一定誤差,但目前并沒有術(shù)中定位點的金標準,該方法是術(shù)中保證定位準確相對較好的方法。該研究中的骨道評估采用了三維CT,雖然之前的研究已經(jīng)證實了該三維CT評估的可靠性,但目前應用較多的方法仍為Quadrant 象限法,因此不利于同行之間進行比較[22,23]。
在前交叉韌帶重建術(shù)中,以髁間窩外側(cè)壁后軟骨緣頂點為標志,在屈膝120°時使用5.5 mm的off center股骨定位器,當定位器與外側(cè)脛骨平臺平行時可獲得穩(wěn)定可靠的I.D.E.A.L 股骨骨道,該方法可獲得與殘端定位相似的股骨位點。