齊巖松,包呼日查,徐永勝*,余家闊
(1.內(nèi)蒙古自治區(qū)人民醫(yī)院骨關(guān)節(jié)科,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010017;2.北京大學(xué)第三醫(yī)院運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)研究所,北京 100191)
解剖學(xué)目前認(rèn)為膝關(guān)節(jié)后交叉韌帶(posterior cruciate ligament,PCL)由前外束(anterolateral bundle,ALB)和后內(nèi)束(posteromedial bundle,PMB)組成。膝關(guān)節(jié)PCL是膝關(guān)節(jié)強(qiáng)度最大的韌帶,其主要作用是防止正常膝關(guān)節(jié)脛骨后移[1],一旦斷裂損傷,就會(huì)引起膝關(guān)節(jié)后向及旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定,嚴(yán)重影響患者膝關(guān)節(jié)功能[2]。針對(duì)單獨(dú)的PCL損傷,臨床通常認(rèn)為保守治療可得到令人滿意的效果[3]。但近年發(fā)表的長(zhǎng)期臨床隨訪研究表明,保守治療會(huì)導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)和髕股關(guān)節(jié)間隙出現(xiàn)早期骨關(guān)節(jié)炎表現(xiàn),從而使整個(gè)膝關(guān)節(jié)功能下降[4]。因此,臨床醫(yī)師廣泛接受韌帶重建手術(shù),盡管業(yè)內(nèi)對(duì)該手術(shù)適應(yīng)證仍有爭(zhēng)議。
目前,關(guān)節(jié)鏡下后交叉韌帶重建手術(shù)(posterior cruciate ligament reconstruction,PCLR)是Ⅲ度或伴有后向不穩(wěn)的PCL損傷的首選治療方法[5]。從技術(shù)發(fā)展角度而言,PCLR經(jīng)歷了從開放手術(shù)到在關(guān)節(jié)鏡下單束重建(single bundle posterior cruciate ligament reconstruction,SB-PCLR)、雙束重建(double bundle posterior cruciate ligament reconstruction,DB-PCLR)的轉(zhuǎn)變。然而長(zhǎng)期隨訪研究結(jié)果顯示,并沒有哪一種術(shù)式的重建效果非常確切,像膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶重建效果那樣令人滿意[6]。因此,究竟哪種PCLR在恢復(fù)膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性方面更有優(yōu)勢(shì)、哪一種可以接近甚至復(fù)制完整膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)學(xué)水平,都是擺在運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)和骨科醫(yī)生面前的難題。本文就PCL單束、雙束重建的基礎(chǔ)和臨床研究進(jìn)展進(jìn)行綜述,探討PCL重建這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)一步的研究方向。
1.1 相關(guān)研究 有生物力學(xué)研究表明,DB-PCLR結(jié)果優(yōu)于SB-PCLR;而有的研究顯示,這兩種重建術(shù)效果沒有明顯差異。Race等[7]于1998年發(fā)表了第一篇關(guān)于PCLR的生物力學(xué)研究,他們采用8具新鮮尸體膝關(guān)節(jié),用來構(gòu)建單束和雙束等長(zhǎng)重建的PCL損傷模型。結(jié)果顯示,在屈膝0°~60°范圍內(nèi),SB-PCLR可以修復(fù)膝關(guān)節(jié)的前后向松弛,但遇到高屈曲位則此技術(shù)效果不佳。相比而言,DB-PCLR可以在屈膝0°~120°范圍內(nèi)修復(fù)前后向松弛,與正常膝關(guān)節(jié)相比,誤差在1 mm以內(nèi)。因此,研究者建議,如果患者對(duì)高屈曲位的穩(wěn)定性有極高要求,應(yīng)選擇DB-PCLR。
Harner等[8]對(duì)10具尸體膝關(guān)節(jié)進(jìn)行不同PCLR的生物力學(xué)分析,結(jié)果顯示,相對(duì)于正常膝關(guān)節(jié),SB-PCLR在所有屈曲角度下,對(duì)脛骨后向平移的恢復(fù)效果均不理想;而DB-PCLR在屈膝0°和30°時(shí),幾乎完全復(fù)制了正常膝關(guān)節(jié)的張力,因此,研究者建議實(shí)施DB-PCLR。Whiddon等[9]采用經(jīng)脛骨inlay技術(shù)對(duì)9個(gè)尸體的膝關(guān)節(jié)進(jìn)行PCLR手術(shù),這項(xiàng)研究基于以下兩個(gè)條件:首先,移植物選取同種異體髕腱,之后研究者構(gòu)建了單純PCL斷裂和伴有后外側(cè)角(posterolateral corner,PLC)損傷的PCL斷裂兩種模型。其研究結(jié)果表明,在聯(lián)合PLC損傷的PCL斷裂時(shí),DB-PCLR可以更好地恢復(fù)膝關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性和后向穩(wěn)定性。Wijdicks等[10]對(duì)18個(gè)互相配對(duì)的尸體膝關(guān)節(jié)行不同術(shù)式PCLR,發(fā)現(xiàn)屈膝角度大于15°時(shí),特別是在105°時(shí),DB-PCLR較SB-PCLR可以顯著降低脛骨后向位移;同時(shí),在屈膝大于90°時(shí),DB-PCLR可以很好地恢復(fù)膝關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。
Mannor等[11]在12具尸體膝關(guān)節(jié)上通過改變股骨止點(diǎn)的位置,進(jìn)行不同的PCLR手術(shù)效果比較。他們將股骨止點(diǎn)劃分為股骨髁間窩高淺位、中淺位、中深位3個(gè)位置,根據(jù)得到的分析數(shù)據(jù),單束淺重建和兩種雙束重建均能恢復(fù)膝關(guān)節(jié)的后向穩(wěn)定性,而且和正常膝關(guān)節(jié)相比偏差僅在2 mm以內(nèi),研究者建議選擇股骨止點(diǎn)定位在髁間窩較淺位置進(jìn)行單束重建手術(shù)。Bergfeld等[12]采取脛骨inlay技術(shù)進(jìn)行8具尸體膝關(guān)節(jié)的PCLR研究,在沒有測(cè)試旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性的情況下,對(duì)兩種PCLR重建術(shù)后的跟蹤研究表明,進(jìn)行這兩種手術(shù)的膝關(guān)節(jié)前后向穩(wěn)定性與正常膝關(guān)節(jié)并無差異。Wiley等[13]在8具尸體膝關(guān)節(jié)上建立PCL/PLC損傷模型,結(jié)果顯示無論哪種重建術(shù)都不能修復(fù)異常的內(nèi)翻或外旋松弛問題。因此他們提出,無論是SB-PCLR還是DB-PCLR,首先要修復(fù)損傷的后外側(cè)角來糾正內(nèi)翻和外旋松弛。Markolf等[14]同樣用脛骨inlay技術(shù)評(píng)估不同重建術(shù)后的的生物力學(xué)性能,結(jié)果表明移植物平均張力在雙束組更高,特別是在伸膝位時(shí),因此,在這種情況下推薦使用DB-PCLR。2010年,Markolf的團(tuán)隊(duì)[15]又在10具新鮮冷凍尸體膝關(guān)節(jié)標(biāo)本上進(jìn)行生物力學(xué)性能測(cè)試,這次他們采取三種重建方式,分別是:?jiǎn)问鳤LB重建、雙束ALB和PMB重建(在股骨隧道之間伴或不伴有一個(gè)3 mm的骨橋)。結(jié)果顯示,SB-PCLR重建術(shù)后移植物的平均張力在膝關(guān)節(jié)活動(dòng)時(shí)的任意角度都與正常膝關(guān)節(jié)沒有顯著差異,但是相比之下,兩種DB-PCLR重建術(shù)卻分別高出74 N和154 N。從術(shù)后膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的外觀表現(xiàn)方面,DB-PCLR重建術(shù)會(huì)導(dǎo)致被動(dòng)伸膝時(shí)脛骨出現(xiàn)0°到50°的外旋,所以Markolf不確定增加一個(gè)PMB是否值得。
Apsingi等[16]在12個(gè)尸體膝關(guān)節(jié)的PCL/PLC模型上采用脛骨inlay技術(shù)比較不同PCLR術(shù)后膝關(guān)節(jié)的前后向、外旋和內(nèi)翻穩(wěn)定性,手術(shù)選擇的移植物使用骨-髕腱-骨(bone-patellar tendon-bone,BPTB)同種異體移植物。手術(shù)后膝關(guān)節(jié)恢復(fù)結(jié)果和正常膝相比,兩種重建術(shù)都不能幫助膝關(guān)節(jié)恢復(fù)外旋和內(nèi)翻松弛問題,在伴隨PLC損傷的情況下,DB-PCLR技術(shù)在膝關(guān)后向松弛的改善上并無優(yōu)勢(shì)。在進(jìn)一步研究中,Apsingi等研究人員[17]使用脛骨inlay技術(shù)對(duì)9具尸體膝關(guān)節(jié)的股骨位置解剖重建,其中針對(duì)PLC問題,研究者團(tuán)隊(duì)使用改良的Larson韌帶(半腱肌肌腱)重建[18]。結(jié)果發(fā)現(xiàn),單束、雙束兩種重建方式在PCL/PLC模型測(cè)試中并無顯著差異。
Nuelle等[19-20]利用20具尸體膝關(guān)節(jié)采用5種不同的方法進(jìn)行PCLR。他們采用的重建方法包括:全關(guān)節(jié)鏡下inlay技術(shù)SB-PCLR、全關(guān)節(jié)鏡下SB-PCLR懸吊固定、關(guān)節(jié)鏡輔助下切開inlay技術(shù)SB-PCLR、關(guān)節(jié)鏡輔助下切開inlay技術(shù)DB-PCLR和全關(guān)節(jié)鏡下DB-PCLR懸吊固定。研究結(jié)果顯示,無論哪種重建方法都不能使得損傷的膝關(guān)節(jié)恢復(fù)到正常PCL的特性,但DB-PCLR方法比起SB-PCLR方法,能更好地恢復(fù)膝關(guān)節(jié)正常生物力學(xué)功能;同時(shí)發(fā)現(xiàn)移植物的體積對(duì)各組生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無明顯影響。
1.2 生物力學(xué)結(jié)果分析
1.2.1 脛骨前后向穩(wěn)定性 Race等[7]、Harner等[8]、Markolf等[14-15]和Wijdicks等[10]的研究表明,DB-PCLR比起SB-PCLR在統(tǒng)計(jì)上顯著增強(qiáng)了膝關(guān)節(jié)前后向穩(wěn)定性;而Mannor等[11]和Bergfeld等[12]的研究則顯示,增加PMB對(duì)改善前后向穩(wěn)定性沒有太大作用。Whiddon等[9]和Wiley等[13]的研究認(rèn)為,在伴隨PLC損傷的情況下,DB-PCLR可以顯著增強(qiáng)前后向穩(wěn)定性和旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。因此,生物力學(xué)研究得出相反的研究結(jié)果,加上重建術(shù)式細(xì)節(jié)的差異,都導(dǎo)致DB-PCLR在恢復(fù)膝關(guān)節(jié)前后向穩(wěn)定性上并沒有明顯優(yōu)勢(shì)。
1.2.2 移植物張力 Harner等[8]的研究表明,DB-PCLR增加了原位移植物的張力,這個(gè)結(jié)果與Markolf等[14-15]的研究相悖,他們認(rèn)為移植物張力特性在SB-PCLR中更接近正常膝關(guān)節(jié),而不是DB-PCLR。Mannor[11]則建議在增加屈膝角度的同時(shí),通過改變PMB的位置,可以使得移植物張力達(dá)到正常膝關(guān)節(jié)水平。理想的移植物張力模型目前仍在研究過程中,一些動(dòng)物模型試驗(yàn)顯示,原始的韌帶張力并不能反映出重建后移植物的張力。因此,目前的相關(guān)研究缺乏確定最佳的移植物張力特性的結(jié)果,無法證明DB-PCLR具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。
1.2.3 旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性 Apsingi等[16-17]指出,在聯(lián)合PLC損傷的PCLR中,單束、雙束重建的后向平移、外旋松弛、內(nèi)翻松弛均無差異。而Whiddon[9]所做的研究表明,在PLC損傷未經(jīng)治療時(shí),DB-PCLR可以明確增加旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。Whiddon[9]、Wiley[13]和Apsingi[16-17]的研究證明,在PCL斷裂伴有微小的、未經(jīng)治療的PLC損傷時(shí),DB-PCLR可能會(huì)提供更好的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。
Lee等[21]對(duì)PCL單、雙束重建進(jìn)行了系統(tǒng)綜述和薈萃分析,他們得出結(jié)論認(rèn)為:在前后穩(wěn)定性恢復(fù)方面,解剖雙束重建優(yōu)于解剖單束重建。然而,這項(xiàng)研究仍然不清楚哪種技術(shù)對(duì)外旋穩(wěn)定、內(nèi)翻穩(wěn)定以及脛骨后向推力和聯(lián)合外旋方面是否有更好的改善,因此他們的結(jié)論仍需進(jìn)一步高質(zhì)量地隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)來確認(rèn)并拓展這些結(jié)果。
2.1 相關(guān)研究 2004年,Wang等[18]發(fā)表了第一篇關(guān)于后交叉韌帶單、雙束重建的臨床研究,前瞻性地評(píng)估了35個(gè)患者的不同PCLR,術(shù)式采取隨機(jī)分組,完成手術(shù)后至少隨訪兩年。隨訪結(jié)果表明,在功能評(píng)分、韌帶松弛度、患者滿意度、影像學(xué)檢查以及退行性改變的發(fā)病率上,SB-PCLR和DB-PCLR均無明顯差異。Thomas等[22]對(duì)16例患者分別進(jìn)行了單、雙束PCLR,在至少兩年的隨訪中,整體松弛度及Lysholm評(píng)分上二者并無顯著差異。Fanelli等[23-24]連續(xù)發(fā)表了兩篇研究,比較了45例SB-PCLR和45例DB-PCLR的臨床效果,評(píng)價(jià)指標(biāo)為術(shù)后KT-1000測(cè)試、三種評(píng)分量表(lysholm,tegner and hospital for special surgery knee ligament rating scales)以及Telos壓力攝像,結(jié)論是沒有一種重建具有明確優(yōu)勢(shì)。
Kim等[25]分析了29個(gè)患者、3種PCLR后兩年的隨訪結(jié)果,其中8例患者采用經(jīng)脛骨的SB-PCLR,余者使用脛骨inlay技術(shù)(11例單束,10例雙束)。數(shù)據(jù)顯示,在脛骨后向平移上兩組SB-PCLR沒有顯著性差異,但DB-PCLR顯著減少了患者膝關(guān)節(jié)前后向的松弛。三組膝關(guān)節(jié)平均活動(dòng)范圍和Lysholm評(píng)分無顯著差異。研究者建議,除去手術(shù)技術(shù)難度的影響,最佳術(shù)式應(yīng)選用關(guān)節(jié)鏡下采用脛骨inlay技術(shù)的DB-PCLR。Kim等[26]比較了42例PCL斷裂患者術(shù)后兩年的隨訪結(jié)果,所有患者都聯(lián)合了外側(cè)副韌帶及PLC損傷。結(jié)果顯示,DB-PCLR無論在臨床結(jié)果或膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性上都沒有表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)。Shon等[27]評(píng)估了30例單純PCL斷裂后采用經(jīng)脛骨inlay技術(shù)不同PCLR的臨床結(jié)果,Lysholm評(píng)分和Telos壓力攝像測(cè)試均顯示兩組間并無顯著性差異。
Yoon[1]分析了53例患者使用跟腱同種異體移植物進(jìn)行單、雙束PCLR術(shù)后兩年的隨訪結(jié)果,結(jié)論認(rèn)為:DB-PCLR比起SB-PCLR在膝關(guān)節(jié)后向穩(wěn)定性及IKDC評(píng)分上有明顯優(yōu)勢(shì),但在術(shù)后主觀評(píng)分上兩者沒有區(qū)別。Li等[28]進(jìn)行了一項(xiàng)至少隨訪兩年的前瞻性研究,將50例PCL斷裂患者隨機(jī)分組,結(jié)果表明雖然在術(shù)后患者滿意度及客觀測(cè)量結(jié)果分析上兩組無明顯差異,但DB-PCLR還是更顯著地增強(qiáng)了膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性。
2.2 臨床效果分析 已發(fā)表的臨床隨訪研究并沒有顯示在單純PCL斷裂術(shù)后,單束、雙束PCLR對(duì)膝關(guān)節(jié)術(shù)后前后向穩(wěn)定性有任何統(tǒng)計(jì)學(xué)上的差異。然而,Li等[28]的研究不認(rèn)為DB-PCLR比SB-PCLR更有利于膝關(guān)節(jié)恢復(fù)。Wang[18]、Kim[25-26]、Shon[27]、Yoon[1]和Li[28]也發(fā)現(xiàn),在功能評(píng)價(jià)、術(shù)后評(píng)分及影像學(xué)檢測(cè)中使用這兩種重建術(shù)的兩組隨訪患者情況并沒有差異。Houe等[22]同樣描述了在主觀結(jié)果或患者滿意度上兩種重建術(shù)的相似性。Fanelli[23-24]僅僅發(fā)表了兩篇摘要,其統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)不能被參考。因?yàn)槿狈τ辛Φ姆椒▽W(xué)觀點(diǎn),導(dǎo)致目前所有的臨床研究均具有局限性,目前還不清楚哪種技術(shù)可以產(chǎn)生更好的臨床結(jié)果。
綜上所述,盡管PCL雙束重建比單束重建在生物力學(xué)研究中表現(xiàn)出一些優(yōu)越性,但其影響因素較多,例如移植物的選擇、移植物的不同尺寸、PLC是否完整、骨道的定位等。在臨床研究中,大多數(shù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)顯示兩種重建方式并無顯著不同,這一爭(zhēng)議還不能在短時(shí)間內(nèi)解決。進(jìn)一步闡明這個(gè)問題的第一步應(yīng)該是針對(duì)本文列出的問題,首先進(jìn)行重復(fù)生物力學(xué)實(shí)驗(yàn),其次應(yīng)當(dāng)精細(xì)設(shè)計(jì)臨床研究,并配合成熟的外科技術(shù)和高質(zhì)量的樣本選擇,這可能需要一個(gè)多中心前瞻的隊(duì)列或隨機(jī)試驗(yàn)。目前,臨床醫(yī)生可以根據(jù)患者的具體情況選擇單束重建或雙束重建,當(dāng)PCL損傷斷裂伴隨后外側(cè)角損傷時(shí),應(yīng)該首選雙束重建。