王 哲,王大麟

(北華大學附屬醫(yī)院,吉林 吉林 132011)

前交叉韌帶(ACL)損傷是骨科運動損傷的常見病之一,多數情況下這種損傷需ACL重建手術治療。目前,隨著對ACL股骨原始止點解剖及生物力學的深入研究,研究者們發(fā)現前交叉韌帶的股骨原始止點區(qū)域中并非都具有生物力學意義,并將股骨原始止點區(qū)域再次劃分為直接止點與間接止點區(qū)域,而其中具有重要生物力學意義的直接止點區(qū)域也并非位于解剖足印區(qū)中心。通過大量生物力學試驗分析,有研究[1-3]認為,直接止點區(qū)域重建在恢復正常膝關節(jié)運動功能方面具有明顯的優(yōu)越性,特別是在恢復旋轉穩(wěn)定性方面,因此重建的方法也從單純追求解剖區(qū)域全覆蓋重建過渡到直接止點,即理想化位點重建。目前,前交叉韌帶重建(ACLR)的成功率為73%～95%,且大部分僅能夠恢復到損傷前活動水平的37%～75%[4]。這種預后有人將其歸因于肌腱-骨界面愈合失敗。有研究[5]顯示,ACL重建術后失敗率為1.5%～5.7%,肌腱-骨界面愈合失敗主要表現為重建術后移植物松弛、力學性能不如原生ACL等。肌腱-骨界面愈合失敗主要是由于手術失誤、外傷性損傷、肌腱與骨隧道融合失敗及移植肌腱自身重塑失敗。為降低肌腱-骨界面愈合失敗率,進一步提高ACLR預后,研究者們開始著重關注如何提高肌腱-骨界面愈合率。影響肌腱-骨界面愈合的因素較多,但目前暫無針對不同股骨隧道止點對術后肌腱-骨界面愈合影響的研究。有研究[6-8]顯示,MRI纖維帶間的信號強度可以間接評價肌腱-骨界面的愈合過程,低信號強度表明纖維帶間細胞少、血管少,膠原纖維豐富。因此,本研究將應用不同MRI信號強度作為評估術后肌腱-骨界面愈合的參考點,比較不同股骨隧道止點對術后肌腱-骨界面愈合的影響,為進一步提高臨床ACL重建手術成功率、縮短恢復時間提供臨床參考。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選取2015年1月-2023年2月于北華大學附屬醫(yī)院行前交叉韌帶單束解剖重建治療的ACL斷裂患者共61例,其中男38例,女23例,年齡21～56歲,平均(36.55±9.44)歲;傷后至手術時間間隔為3～120 d。

納入標準:術前MRI檢查并提示前交叉韌帶呈長T1、長T2信號,韌帶不連續(xù)或中斷;輔助查體提示Lachman實驗(++)以上,抽屜實驗呈陽性;關節(jié)鏡下探查發(fā)現ACL韌帶連續(xù)性消失者。

排除標準:年齡<15歲者;骨發(fā)育畸形或不全者;雙膝關節(jié)同時損傷或同一膝關節(jié)多發(fā)韌帶損傷、膝關節(jié)不穩(wěn)定或脫位者;嚴重的膝關節(jié)退變,Kellgren-Lawrence Ⅰ級以上,鏡下關節(jié)軟骨Outerbridge Ⅲ級以上,雙下肢全長片提示明顯膝關節(jié)內外翻畸形者;既往有同側膝關節(jié)外傷史、膝關節(jié)腫瘤、結核、化膿性關節(jié)炎或者風濕、類風濕關節(jié)炎,同側膝關節(jié)周圍骨折手術史或ACL重建翻修病史者。

1.2 手術步驟

首先常規(guī)建立關節(jié)鏡AL和AM通道,進行鏡下檢查,詳細評估患者ACL損傷情況,再利用腰穿針與距離AM通道內側1.5 cm、偏下0.5 cm處建立AMP操作通道,確保隧道鉆最貼近內側股骨髁而又不損傷內側股骨髁關節(jié)軟骨。自體肌腱移植物統(tǒng)一采用患側半腱肌-股薄肌,依據肌腱直徑選擇半腱肌-股薄肌,并將兩根自體肌腱一并對折形成4束長約13～14 mm的自體移植物,確保4束肌腱直徑總和>8 mm。試驗組31例患者中均采用IDEAL止點中心定位法定位,具體鏡下定位:在膝關節(jié)屈曲90°時,遠近位在后外側髁間窩頂中心點遠端3～4 mm,前后位在股骨后關節(jié)軟骨前5～6 mm[9-10](見圖1)。鉆取股骨隧道后應用隧道尺測量股骨隧道長度,而脛骨側隧道止點定位采用韌帶殘端或者內側髁間脊與外側半月板前角連接中點。將膝關節(jié)屈曲120°,選擇MTA(軸位鉆孔時鉆頭最接近內側髁關節(jié)軟骨而不損傷關節(jié)軟骨)、AMP入路制備股骨隧道,股骨側和脛骨側分別應用Endobutton 15 mm和HA羥基磷灰石擠壓螺釘固定。對照組30例患者利用關節(jié)鏡下骨性結構,采用股骨足印區(qū)中心點MID定位法進行股骨隧道鉆取,手術除定位法不同外,其余與試驗組一致(見圖2)。

a、b、c.關節(jié)鏡下定位方法;d.術后IDEAL止點。圖1 IDEAL鏡下定位方法及術后影像學資料Fig.1 IDEAL endoscopic localization method and postoperative imaging data

a.IDEAL止點;b.傳統(tǒng)MID止點。圖2 IDEAL定位法與MID定位法影像學資料Fig.2 Imaging data of IDEAL localizationand MID localizationa.

1.3 磁共振掃描和圖像分析

所有MRI掃描均在患者術后6和12個月時使用3.0 t MRI掃描儀(MAGNETOM V erio,a Tim system,Siemens,Germany)在放松伸展位上進行。

在膝關節(jié)表面柔線圈常規(guī)行斜矢狀位、斜冠狀位、橫軸位掃描。斜矢狀位是基本平行于股骨外側髁內側面掃描,斜矢狀位T1WI TSE序列TR500 ms、TE16 ms,層厚3.0 mm,層間距1.2 mm;斜矢狀位T2WITSE序列 TR 4 500 ms、TE100 ms,層厚3.0 mm,層間距1.2 mm;斜矢狀位T2WI TSE-FS序列TR 5 000 ms、TE100 ms,層厚3.0 mm,層間距1.2 mm。斜冠狀位是垂直于斜矢狀位掃描,斜冠狀位T2WI TSE 序列TR 4 500 ms、TE100 ms,層厚3.0 mm,層間距1.2 mm;橫軸位T2WI FS TR5 000 ms、TE100 ms,層厚3.0 mm,層間距0.8 mm。由于移植物與骨隧道壁之間的尺寸較小,因此未進行信噪比測量。相反,移植物纖維帶間的信號強度通過視覺評估進行判斷,共為5個等級,并與膝關節(jié)周圍解剖標志(髕骨肌腱、骨骼肌和關節(jié)液)進行比較。移植物纖維的MRI信號強度與髕腱相似,定義信號強度為Ⅰ級;MRI信號大于髕腱但小于肌肉為Ⅱ級;MRI信號與肌肉相似為Ⅲ級;MRI信號大于肌肉但小于關節(jié)液為Ⅳ級;MRI信號與關節(jié)液相似的為Ⅴ級。所有MR檢查圖像由兩位有經驗的高年資放射科醫(yī)生采用雙盲方法獨立閱片、觀察、記錄,并分組及分類。每次測量重復3次,每次測量的間隔至少為1周,以消除記憶效應(見圖3)。

脛骨側MRI(Ⅱ級)信號;b.股骨側MRI(Ⅱ級)信號。圖3 IDEAL定位法術后6個月脛骨及股骨側MRI信號等級Fig.3 MRI signal level of tibia and femur 6 months after IDEAL localization

1.4 統(tǒng)計學分析

2 結 果

2.1 兩組患者一般資料及股骨隧道情況

對照組和試驗組的基本資料如性別、年齡、身高、體質量比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。測量結果顯示,試驗組股骨隧道長(37.85±4.07)mm,對照組股骨隧道長(35.28±3.83)mm,兩組比較差異具有統(tǒng)計學意義(t=2.546,P=0.014)。見表1。

表1 兩組患者股骨隧道比較Tab.1 Femoral tunnel of patients in two groups

2.2 兩組患者治療后MRI信號等級

本研究結果顯示,治療后6個月,對照組MRI信號等級為Ⅲ(Ⅲ,Ⅳ),試驗組MRI信號等級為Ⅲ(Ⅱ,Ⅲ),試驗組MRI信號等級顯著低于對照組(U=6.280,P=0.028)。治療后12個月,對照組MRI信號等級為Ⅱ(Ⅱ,Ⅳ),試驗組MRI信號等級為Ⅱ(Ⅰ,Ⅱ),試驗組MRI信號等級顯著低于對照組(U=9.704,P=0.005),說明試驗組在術后6、12個月肌腱-骨愈合較對照組好。見表2。

表2 兩組患者治療后MRI信號等級情況 Tab.2 MRI signal level of patients in the two groups after treatment

3 討 論

有研究[11]顯示,10%的前交叉韌帶(ACL)損傷患者在ACLR后接受翻修手術,手術翻修的原因之一是隧道內肌腱-骨界面愈合不良[12],患者恢復運動后ACLR的翻修率達23%。因此,提高ACLR術后肌腱-骨界面愈合水平非常重要。前交叉韌帶(ACL)重建術患者肌腱-骨界面愈合發(fā)生在骨隧道內的肌腱和骨移植物部位,包括移植物與周圍骨結合和骨內移植物重塑[13],整個愈合過程非常復雜,受到諸多因素影響。一般來說,肌腱-骨界面愈合過程分為炎癥、增殖、基質合成和基質重塑階段[14]。有證據[15]表明,前交叉韌帶重建過程中的手術創(chuàng)傷、固定不穩(wěn)定、愈合緩慢使移植物在骨隧道內慢性運動,導致隧道加寬、骨吸收和移植物肌腱關節(jié)腔部分變性,這些都是導致移植物愈合不良的機制。相反,抑制移植物在骨隧道內的早期運動,可減少巨噬細胞積聚,減少過度炎癥,無疑有利于肌腱-骨隧道愈合。因此,嚴格控制移植物在骨隧道內的等長性,間接控制移植物-骨隧道界面的機械環(huán)境,是促進肌腱-骨界面愈合的關鍵。

前交叉韌帶重建術中移植物在骨隧道內的等長特征在很大程度上取決于股骨隧道內口的位置。BROPHY R H[16]等通過歸納總結ACL靜態(tài)及動態(tài)解剖形態(tài)、股骨止點組織學形態(tài),并根據解剖學、組織學、等距性、生物力學和臨床數據,將治療ACL的經驗總結為戰(zhàn)略性股骨隧道定位的5個要點,這些要點用首字母縮略詞I(Isometry)、D(Direct)、E(Eccentrically)、A(Anatomical)、L(Low tension)表示,即將股骨隧道放置在一個位置,這個位置還原了原始ACL的等距性,同時在組織學上覆蓋了直接纖維止點,即位于足印區(qū)的前(高)和近端(深)的偏中心區(qū)域,在整個屈伸范圍內復制了原ACL的低張力-屈曲模式[17]。HEFZY M S[18]等研究發(fā)現,在足印區(qū)內距離足印區(qū)中心上后方區(qū)域,即直接止點(ADEAL位)定位將顯示出最小的等距差異,在運動范圍內只有1～4 mm的長度變化。相比之下,足印區(qū)中心位置隧道移植物會出現5～7 mm的長度變化,而位于PL束止點區(qū)會出現10 mm以上的長度變化。本研究中前交叉韌帶(ACL)重建術患者在術后6個月、12個月MRI信號等級結果顯示,采用ADEAL定位法股骨隧道內肌腱-骨界面愈合信號等級均優(yōu)于傳統(tǒng)足印區(qū)中心定位法,故采用ADEAL定位進行ACL重建,將增加術后肌腱-骨界面愈合率,加速康復。

本研究的ADEAL定位法股骨隧道長度要長于MID定位法,結合3D-CT圖像解剖坐標軸測量方法得出:從后向前方向,股骨隧道口越“偏前”,得出的股骨隧道長度將越長。所謂“偏前”位置其實是本研究所敘述的最具等距性的IDEAL點。有研究[19]顯示,股骨隧道過短將影響肌腱-骨界面愈合率,目前沒有確切的韌帶骨隧道內最小適宜長度閾值,但使移植物骨隧道內長度及與隧道接觸面積最大化是被強烈推薦的。故IDEAL點因其能獲得更長的股骨隧道,對術后肌腱-骨界面愈合在一定程度上具備一定優(yōu)勢。體外組織學檢測是評價肌腱-骨界面愈合程度和移植物成熟程度的金標準[20],然而,在ACLR后,人體膝關節(jié)的前交叉韌帶組織是不可能重復獲得的。MRI作為一種無創(chuàng)方法,具有精度高、分辨率高、成像立體等優(yōu)點,用來評價ACLR術后肌腱-骨界面愈合情況。本研究通過隨訪均有效獲得了短、中期肌腱-骨界面愈合等級的MRI信號,為判斷術后肌腱-骨界面愈合性提供了客觀依據。本研究通過對比分析IDEAL點及MID點股骨隧道定位術后肌腱-骨界面愈合程度差異,分析促進前交叉韌帶(ACL)術后肌腱-骨界面愈合的有效方法,以減少患者康復周期,有效降低術后移植物愈合失效率。本研究結果顯示,理想化股骨隧道位置重建不僅可增加股骨隧道長度,提高肌腱-骨界面接觸面積,同時依靠其等距性可促進肌腱-骨界面愈合,加速康復進程。

本研究仍然存在以下缺陷:1)本研究并非大宗病例,需要進一步數據收集研究,并進行有效事后或因果分析。2)在測量數據過程中雖然采用不同觀察者隨機雙盲法,但仍未進行統(tǒng)一的可靠性檢查(ICC)。3)隨訪時間較短,且對于大多數患者來說,重返運動的時間不到1 a,故過早運動所帶來的影響未進行分析。4)僅評估了腘繩肌腱(半腱肌-股薄肌)自體移植,同種異體肌腱及帶骨塊-髕腱移植物的愈合有待進一步研究。5)本研究中脛骨和股骨隧道采用不同的固定物,可在脛骨和股側使用相同固定物進行研究,以減少偏差。6)仍然存在其他影響股骨隧道長度及肌腱-骨界面愈合的自變量因素,應給予全面分析,并采用完善的自變量篩選策略,最大限度地減小誤差,得出更具說服力的結論。

綜上所述,理想化股骨隧道位置重建不僅可增加股骨隧道長度,進而提高肌腱-骨界面接觸面積,同時可依靠其等距性促進肌腱-骨界面愈合,并加速康復進程,值得在臨床中推廣應用。