鄭維蓬 劉治軍 魏合偉△ 萬雷 陳勝 廖志浩 趙國源 胡偉堅(jiān)
前交叉韌帶(Anterior Cruciate Ligament,ACL)是膝關(guān)節(jié)重要的穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)之一,其損傷斷裂會(huì)造成膝關(guān)節(jié)前向不穩(wěn)和部分旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性的喪失,常引起半月板、關(guān)節(jié)軟骨等結(jié)構(gòu)的繼發(fā)性損傷,嚴(yán)重影響膝關(guān)節(jié)功能[1-2]。關(guān)節(jié)鏡下ACL重建術(shù)是治療前交叉韌帶損傷的“金標(biāo)準(zhǔn)”,而骨道的位置及擴(kuò)大的狀態(tài)都是影響手術(shù)效果的重要因素[3-5]。因此,如何正確評估ACL重建術(shù)后骨道的位置及其擴(kuò)大情況就顯得尤其重要。本研究采用不同的X線片測量技術(shù)對ACL類等長重建術(shù)后患者的骨道的位置及其擴(kuò)大情況進(jìn)行測量與評估,旨在為臨床治療提供參考依據(jù),現(xiàn)報(bào)告如下。
收集2016年1月至2019年12月廣州中醫(yī)藥大學(xué)第三附屬醫(yī)院運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)科ACL斷裂患者43例,其中男26例,女17例;年齡22~49歲;病程1周~18個(gè)月。所有患者經(jīng)關(guān)節(jié)鏡下證實(shí)ACL斷裂并行單束類等長重建,合并有半月板及軟骨等結(jié)構(gòu)損傷者,同時(shí)給予修復(fù)。手術(shù)均由2名高年資主刀醫(yī)生操作且采用相同術(shù)式。術(shù)后1周內(nèi)及術(shù)后12個(gè)月分別給予X線片檢查,由兩名主治醫(yī)生對影像進(jìn)行測量。
采用前交叉韌帶損傷的臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)[6]:1)運(yùn)動(dòng)傷病史;2)查體Lachman試驗(yàn)陽性;3)磁共振顯示前交叉韌帶損傷。
1)符合上述診斷標(biāo)準(zhǔn);2)年齡18~50歲;3)手術(shù)適應(yīng)證明確,且單側(cè)膝關(guān)節(jié)ACL重建者;4)同意參與本項(xiàng)研究,簽署知情同意書。
1)無明顯外傷史者;2)MRI檢查不支持ACL斷裂者;3)膝關(guān)節(jié)骨骼發(fā)育異常或者骨折者。患者只要滿足排除標(biāo)準(zhǔn)中的任意一條,就必須被排除在研究范圍之外。
1.5.1股骨及脛骨骨道定位方法 1)股骨骨道內(nèi)口定位:極度屈膝位,使用股骨定位器經(jīng)前內(nèi)側(cè)入路(Anteromedial Portal,AM)定位于髁間窩外側(cè)壁過頂點(diǎn)前遠(yuǎn)方約7 mm(類等長點(diǎn))處打入導(dǎo)針至股骨外髁皮膚外。然后使用直徑4.5 mm空心鉆鉆穿骨皮質(zhì),預(yù)定骨道內(nèi)移植物的合適長度,拔出空心鉆,使用股骨空心鉆頭制備粗骨道,清理骨道內(nèi)碎屑,完成股骨道的制備。2)脛骨骨道內(nèi)口定位:從AM入路插入脛骨骨道“點(diǎn)對點(diǎn)”定位器,定位點(diǎn)位于外側(cè)半月板前角游離緣與脛骨內(nèi)側(cè)髁間嵴連線上,即原ACL足印區(qū)的中后部,距離后交叉韌帶前緣前方大約7 mm處。脛骨骨道內(nèi)口位置確定后,將定位器勾尖勾住定位點(diǎn),擺動(dòng)定位尾端以調(diào)整隧道的方向,通過體外觀察,調(diào)整脛骨道與矢狀面成30°,與脛骨縱軸成角45°~50°。
1.5.2移植物的選擇及固定方式 移植韌帶為自體腘繩肌腱(同側(cè)半腱肌腱和股薄肌腱)4股單束或5股單束(見圖1),長度一般為75~85 mm,脛骨端直徑為7~9 mm,股骨端直徑為6~8 mm。股骨端固定方式為TighRope(Arthrex公司,美國)懸吊固定,脛骨端為可吸收界面擠壓螺釘、門形釘栓樁混合固定。
圖1 單束的ACL移植物、TighRope及關(guān)節(jié)鏡下重建后的ACL形態(tài)
1.5.3影像觀察 所有隨訪對象在術(shù)后1周內(nèi)及術(shù)后12個(gè)月隨訪時(shí)均行膝關(guān)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)正側(cè)位X線檢查(日本島津R SPEED M 型數(shù)字化X線攝影系統(tǒng)DR機(jī))。圖像可在“東軟”醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)調(diào)用,軟件自帶比例尺,并已經(jīng)進(jìn)行放大率的矯正,還可提供直線、角度的測量。測量范圍包括脛骨骨道位置及其直徑,股骨骨道位置及其直徑。
1.5.4X線片測量骨道位置的方法 股骨骨道位置測量:1)第一種方法采用Bernard象限法[7],Blumensaat 線通過股骨髁間窩頂部,F(xiàn)G線為通過骨道中心E且平行于Blumensaat 線,JI線為通過骨道中心E且垂直于Blumensaat 線。在矢狀面的X線片上,骨道中心點(diǎn)E的位置為外側(cè)髁前后徑水平的(EG/FG)%,距離髁間窩頂?shù)母叨葹?EI/JI)%(見圖2c)。2)第二種方法采用Segawa[8]的方法測量股骨骨道中心相對于Blumensaat’s 線長度的比例。在矢狀面的X線片上,骨道中心點(diǎn)E的位置為(HK/HL)%(見圖2a)。
脛骨骨道位置測量:1)AB為脛骨平臺矢狀面最大直徑,CD為脛骨平臺冠狀面最大直徑;A和D分別定義為0%,B和C分別定義為100%;即規(guī)定脛骨平臺最內(nèi)側(cè)及前側(cè)為0%,最外側(cè)及后側(cè)為100%;骨道位置采用相對位置百分比方法,使所得數(shù)據(jù)具有可比性。2)在矢狀面的X線片上,骨道中心點(diǎn)P的位置為(PA/AB)%(見圖2a)。3)在冠狀面的X線片上,骨道中心點(diǎn)O的位置為(OD/CD)%(見圖2b)。
圖2 股骨骨道和脛骨骨道位置測量方法圖示
1.5.5X線片測量骨道直徑的方法 脛骨端和股骨端分別測量骨道關(guān)節(jié)內(nèi)入口處直徑,測量值為骨道的兩個(gè)硬化壁之間最長的距離(見圖3)。測量的脛骨和股骨骨道的直徑,取其最大值與重建手術(shù)時(shí)制作骨道的鉆頭直徑進(jìn)行對比,來評估骨道擴(kuò)大的程度。骨道直徑減去鉆頭直徑為骨道擴(kuò)大的絕對值,再以此數(shù)值除以鉆頭直徑,得到的數(shù)值為骨道擴(kuò)大的百分?jǐn)?shù)。
圖3 股骨骨道和脛骨骨道直徑測量方法圖示
1.5.6測量及評價(jià)方法 骨道擴(kuò)大情況根據(jù)Peyrache等[9]提出的分級方法進(jìn)行評定,將骨道擴(kuò)大等級分為4級:0級為<2 mm,1級為2~4 mm,2級為4~6 mm,3級為≥6 mm。一般認(rèn)為骨道直徑擴(kuò)大絕對值大于2 mm或百分值大于30%為骨道擴(kuò)大[10]。根據(jù)測量的結(jié)果,將所有患者分為擴(kuò)大組和非擴(kuò)大組,比較兩組患者骨道位置。
采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理,計(jì)量資料的比較采用t檢驗(yàn),多組間比較若資料符合正態(tài)分布且方差齊用單因素方差分析,檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。
根據(jù)骨道寬度測量結(jié)果,將患者分為骨道擴(kuò)大組與非擴(kuò)大組,兩組間骨道直徑比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表1。
表1 骨道擴(kuò)大組與非擴(kuò)大組間直徑比較及兩組骨道擴(kuò)大的百分?jǐn)?shù)
擴(kuò)大組與非擴(kuò)大組在X線片冠狀面上脛骨骨道內(nèi)口相對位置的測量結(jié)果無顯著性差異(P=0.124);其他測量結(jié)果差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表2。
表2 骨道擴(kuò)大組與非擴(kuò)大組間骨道位置比較
利用X線片對ACL重建術(shù)后骨道位置及骨道擴(kuò)大情況的評價(jià)是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法,一般以骨道內(nèi)口中心所處位置相對于解剖標(biāo)志距離的比例來表示骨道位置。而對于骨道直徑的測量需待骨道壁硬化后進(jìn)行,測量的結(jié)果用于評價(jià)骨道擴(kuò)大情況。本研究通過測量單束類等長重建ACL術(shù)后骨道位置及骨道直徑,研究骨道位置與骨道擴(kuò)大情況的關(guān)系,試圖尋找合適的類等長重建位點(diǎn),盡量減少術(shù)后骨道擴(kuò)大程度。
ACL重建術(shù)后骨道擴(kuò)大的原因及其發(fā)生率存在爭議。先前的研究表明ACL重建術(shù)后骨道擴(kuò)大可能是移植物愈合的自然過程[11-12],但是隨著手術(shù)技術(shù)及生物力學(xué)因素方面對骨道擴(kuò)大作用的深入研究,骨道擴(kuò)大并不是受單一自然愈合因素影響,而是一個(gè)多方面因素綜合作用的結(jié)果[13]。研究認(rèn)為骨道增寬會(huì)影響移植物在骨道內(nèi)的血管化及止點(diǎn)塑造過程,導(dǎo)致未成熟的移植物松弛或手術(shù)失敗[14]。Okimura等[15]研究了使用骨-髕腱-骨復(fù)合體(Bone Patellar Tendon-bone,BTB)移植重建ACL,在不同時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行隨訪,術(shù)后脛骨隧道擴(kuò)大程度是最小的,且脛骨隧道擴(kuò)大與隧道內(nèi)BTB移植物腱部長度無關(guān)。陳永良等[3]研究表明ACL術(shù)后骨道擴(kuò)大現(xiàn)象對膝關(guān)節(jié)功能無影響,這與Tajima等[16]研究相似。但也有研究者認(rèn)為骨道擴(kuò)大不利于腱-骨愈合,最終會(huì)使移植物松弛,從而引起膝關(guān)節(jié)不穩(wěn),使患膝的功能康復(fù)受到影響,如Klein等[17]的研究顯示骨道擴(kuò)大程度與Lysholm評分有關(guān)。盡管骨道擴(kuò)大與術(shù)后臨床療效相關(guān)性研究尚無統(tǒng)一觀點(diǎn),但是筆者認(rèn)為應(yīng)盡量減少骨道擴(kuò)大對臨床效果可能潛在的負(fù)面影響。本研究術(shù)后采用X線片測量均出現(xiàn)了不同程度骨道的擴(kuò)大,但并未出現(xiàn)嚴(yán)重的骨道擴(kuò)大情況(見表1)。分析可能原因?yàn)榭紤]總體上采用類等長重建技術(shù),股骨骨道類等長位點(diǎn)兼顧了解剖點(diǎn)的優(yōu)勢,此位點(diǎn)能增加膝關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)和平移穩(wěn)定性,有利于恢復(fù)正常ACL的屈伸活動(dòng),移植物承受的不良應(yīng)力較小,自然對骨道的作用力量也較小。另外,可能與Tightrope的可調(diào)節(jié)性袢環(huán)有關(guān),其使骨道無需預(yù)留翻袢空間,移植物固定后可緊密貼合骨道底部,消除腔隙,使腱-骨接觸更密切。不僅具備強(qiáng)大的抗拔出載荷,而且減少了移植物微動(dòng)所產(chǎn)生的“蹦極效應(yīng)”和“雨刷效應(yīng)”,減少了骨道擴(kuò)大的程度,可見選擇合適的骨道位置及內(nèi)固定物對減少骨道擴(kuò)大程度具有重要意義。
近年來隨著對ACL足印區(qū)解剖特點(diǎn)的不斷研究,術(shù)中骨道的定位理念及重建技術(shù)不斷更新[18]。早期的“解剖重建”更多是模仿真實(shí)的解剖止點(diǎn),功能上分兩束重建,被認(rèn)為更接近正常的生物力學(xué)性能,消除“軸移”效應(yīng),從而更有效地恢復(fù)膝關(guān)節(jié)前后及旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性[19]。然而許多長期隨訪結(jié)果表明,“解剖重建”的遠(yuǎn)期失敗率較高,其原因很可能是因?yàn)楣?脛骨道內(nèi)口間距不等長及移植物本身問題所致[20-21]。事實(shí)上,大多數(shù)ACL重建技術(shù)都是基于ACL的足印區(qū)解剖特點(diǎn)建立骨道。使用單束重建技術(shù)時(shí),股骨骨道定位在整個(gè)足印區(qū)的中心,而使用雙束重建技術(shù),則分別定位在前內(nèi)束和后外束的中心位置。然而,由于ACL解剖特點(diǎn)復(fù)雜,使用中央位點(diǎn)或雙束位點(diǎn)恢復(fù)足印區(qū)的方法受到了挑戰(zhàn)。雙束解剖重建時(shí)放置后外側(cè)束區(qū)域的移植物在運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)顯示大約1 cm的長度變化,會(huì)出現(xiàn)張力不平衡,最終由于過度牽拉而失效;相比之下,單束解剖重建時(shí)放置中央位點(diǎn)區(qū)域的移植物則顯示不同程度長度變化[22-23]。另外,生物力學(xué)研究證明移植物放置在足印區(qū)過于偏后,在某些情況下會(huì)導(dǎo)致較高的移植物張力,導(dǎo)致其斷裂[24],可見骨道位置對移植物等長等張及解剖重建功能至關(guān)重要。
原生的ACL在膝關(guān)節(jié)活動(dòng)過程中也并非完全等長,研究顯示膝關(guān)節(jié)伸展過程中,原生的ACL大約有3 mm的長度變化[25]。隨著人們對ACL的解剖特征和足印區(qū)部位的重新認(rèn)識,提出了一種接近解剖結(jié)構(gòu)及等長的ACL“足印區(qū)重建”的方法,即“類等長重建”[26],其生物力學(xué)原理是ACL移植物在整個(gè)膝關(guān)節(jié)屈伸范圍內(nèi)保持相對等長的功能。多項(xiàng)研究闡明ACL移植物的等長特性在很大程度上取決于股骨的位置[27]。本研究采用單束類等長重建ACL,將股骨道定位于過頂點(diǎn)前遠(yuǎn)方約7 mm處,即位點(diǎn)覆蓋了原生ACL的直接纖維區(qū)域,偏心地位于足印區(qū)的前部(高)和近端(深)區(qū)域,這更有利于移植物低張力狀態(tài),并可實(shí)現(xiàn)移植物相對等長重建,與Pearle等[28]的研究類似。根據(jù)Bernard象限法,擴(kuò)大組測出的股骨骨道位置位于Blumensaat’s 線水平的股骨外髁長度的30.78%±4.45%,高度的上38.80%±9.20%;非擴(kuò)大組測出的股骨骨道位置位于Blumensaat’s 線水平的股骨外髁長度的27.28%±3.47%,高度的上22.25%±5.58%。根據(jù)Segawa方法,擴(kuò)大組測出的股骨骨道位于Blumensaat’s 線長度的29.20%±4.06%;非擴(kuò)大組測出的股骨骨道位于Blumensaat’s 線長度的26.53%±3.61%。其實(shí)Bernard象限法和Segawa方法測量結(jié)果是相似的。雖然擴(kuò)大組和非擴(kuò)大組基本位于股骨足印區(qū)的范圍內(nèi),但兩者的位點(diǎn)比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。本研究表明擴(kuò)大組的位點(diǎn)較非擴(kuò)大組的位點(diǎn)相對偏前及偏下的位置,骨道定位有偏差可能會(huì)使移植物張力改變,從而加重移植物在骨道內(nèi)的微動(dòng),引起較大的“雨刷效應(yīng)”或“蹦極效應(yīng)”,造成移植物對骨道拽拉力增大,從而引起較為明顯的骨道擴(kuò)大。另外,股骨骨道位置過于偏前容易引起移植物與髁間窩撞擊,這種異常撞擊力量通過移植物傳遞到骨道,導(dǎo)致骨道擴(kuò)大;而股骨骨道位置過于偏下容易導(dǎo)致移植物不等長,伸屈承受的張力變化太大,造成骨道的壓應(yīng)力較大,骨道容易擴(kuò)大。
目前有研究認(rèn)為ACL的脛骨止點(diǎn)在側(cè)位片上位于脛骨平臺約30%~43%之間,而穩(wěn)定性較好的位于37%左右[29]。Moisala等[30]進(jìn)行前瞻性的研究得出在矢狀位上脛骨骨道的最佳位置是32%~37%,這與本研究的結(jié)果相符。本研究測量脛骨骨道的位置顯示,擴(kuò)大組與非擴(kuò)大組在X線片冠狀面上脛骨骨道內(nèi)口相對位置的測量結(jié)果分別為42.97%±4.37%和45.42%±5.73%,兩者比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.124),而在矢狀位上擴(kuò)大組為34.56%±2.16%,非擴(kuò)大組為38.62%±3.07%,兩者比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)??梢姅U(kuò)大組的位點(diǎn)較非擴(kuò)大組過于偏前內(nèi)位置。實(shí)際上,脛骨骨道的位置在不出現(xiàn)撞擊的情況下適當(dāng)偏前內(nèi)較好。但是脛骨骨道定位點(diǎn)過于偏前內(nèi)位置卻容易引起移植物與股骨髁間窩撞擊,導(dǎo)致移植物承受不良應(yīng)力,這可能是引起骨道增寬的原因。
本研究結(jié)果表明,為得到較理想的骨道位置及避免骨道過度擴(kuò)大,保持移植物相對等長及低張力的情況下,股骨骨道位點(diǎn)應(yīng)該在足印區(qū)范圍內(nèi)偏后略高的位置;脛骨骨道位點(diǎn)太過于偏前內(nèi)位置,容易產(chǎn)生撞擊引起骨道擴(kuò)大。這對于單束ACL類等長重建術(shù)后評估可能有一定的意義,但骨道擴(kuò)大與臨床療效是否具有明顯相關(guān)性,最終的結(jié)論仍需要更大量樣本、更長期全面的隨訪研究。