第六节 影响交叉韧带重建疗效的因素与对策
尽管前交叉韧带重建术的优良率为75%~90%,但仍有部分患者的疗效不佳,主要表现为膝关节持续性疼痛、关节活动度减小和前向不稳定,导致ACL重建术后疗效欠佳的原因较多。
一、继发半月板损伤和骨性关节炎
由于创伤造成膝关节半月板、关节软骨和膝关节周围韧带等组织结构的损伤,构成膝关节不稳定因素,未能得到及时的治疗,并发骨性关节炎。文献报道,急性前交叉韧带损伤伴有半月板撕裂的发生率为50%~70%,外侧半月板多为放射状或复杂撕裂,而内侧半月板多为周缘纵行撕裂,这与内侧半月板和关节囊附着紧密有关。71%的内侧半月板和27%的外侧半月板撕裂是可以修复的。由于膝关节前交叉韧带松弛承受的载荷和异常的剪切应力,晚期会导致半月板损伤,随着受伤时间的延长,膝关节继发性损伤的危险性进一步增高。
近期研究发现前交叉韧带损伤后,膝关节生化环境发生改变。Cameron等发现慢性前交叉韧带松弛患者的膝关节内炎症前细胞因子水平显著升高,如白介素-1和肿瘤坏死因子-α,而保护性抗炎蛋白显著降低,如白介素受体拮抗蛋白。Lohmander等报道受伤后6个月到18年期间,滑液内的基质降解素-1和组织抑制剂金属蛋白酶-1的水平升高。他们推测这些因子的释放可能与创伤后发生骨关节炎有关。膝关节前交叉韧带松弛的患者,如果参加体育活动,反复出现膝关节不稳,将引起半月板撕裂和骨软骨损伤,最终导致骨性关节病。
二、股骨和胫骨隧道的位置
在膝关节生理活动范围内,无论膝关节屈伸度数如何,前、后交叉韧带总是保持等长。保持移植物在膝关节屈伸活动中等长,是膝关节韧带重建术的一个重要生物力学原则,而移植物的等长是由股骨和胫骨隧道的位置决定的。研究表明,在膝关节被动活动时移植物的长度改变不能大于3mm。所以,股骨隧道的位置是决定ACL重建术后成败的关键。特别是股骨隧道的重建点位置不正确,移植物选择不当、肌腱张力不平衡或内固定不良易导致韧带松弛。选择股骨隧道最常见的错误是太靠前,在解剖上ACL可分为前内束和后外束,在行ACL重建术时尽可能恢复ACL正常的等长性。因为前内束在ACL的等长性上起决定作用,所以大部分重建术试图恢复前内束的等长性,但临床上达到确切的等长重建比较困难。
正确选择股骨与胫骨隧道等长点十分重要,理想的骨隧道位置是既能消除膝关节不稳,又不会引起移植物的张力过大。股骨隧道位置太高使移植物在膝关节完全屈曲时松弛,完全伸直时紧张。移植物如承受过大的张力将使组织的应变增加,如果移植物过度延长,则导致移植物永久性延长,使关节不稳。
生物力学研究表明,股骨隧道的位置是决定移植物等长的主要因素。股骨隧道位于髁间窝外侧壁的后上方,相当于ACL附着点偏后,骨隧道尽可能地偏后时,膝关节屈伸活动时移植物的长度变化最小。
股骨隧道的位置应选在髁间窝顶部右膝10:30~11:00或左膝1:30~2:00处。以半腱肌肌腱为移植物,骨隧道后缘应留1~2mm厚的骨质;如用骨-髌腱-骨作为移植物,则骨隧道后缘至少应留2~3mm厚的骨质,这样可防止挤压螺钉将隧道后方穿破。
前交叉韧带的纤维束在膝关节运动时承受不同的应力。膝屈曲时前内侧束承受的应力较高,膝伸直时后外侧束承受的应力较高。在膝关节活动的整个过程中,后外侧束显示与完整前交叉韧带相似的倾向,前内侧束的原位作用力保持相对不变。目前,多数医师主张把移植物固定在前交叉韧带胫骨止点的后部靠近后外的位置,最佳再现完整前交叉韧带的功能,并降低移植物在伸膝时对髁间窝顶部的撞击。股骨髁间窝的顶与股骨纵轴形成40°的角,正好和ACL上下附着点连线与股骨纵轴所形成的角度一致。如果移植物放置靠前,发生髁间窝顶部撞击风险增加。
胫骨隧道与股骨隧道不同,胫骨隧道的等长区域在平坦的胫骨平台的矢状面上相对较大,即胫骨隧道的位置对移植物在膝关节屈伸时长度的改变影响不大。胫骨隧道位置不当可导致移植物与髁间窝发生撞击。假定股骨隧道位于等长位置,理想的胫骨隧道位置是应定在ACL下止点的中心,即外侧半月板的前角与内侧髁间棘连线的中心点,在PCL前方5~7mm处。若胫骨隧道的位置太靠前,可影响膝关节屈曲,由于移植物紧张而屈膝受限,更严重的是当伸直膝关节时可造成移植物与髁间窝顶部发生撞击。
三、髁间窝狭窄及撞击
移植物位置靠前可能出现髁间窝撞击,髁间窝狭窄也是造成前交叉韧带损伤的原因。移植物发生撞击可在髁间窝顶或外侧壁,前者多是由于胫骨隧道太过偏前所致,后者是由于胫骨隧道偏外或髁间窝外侧壁有较大骨赘造成。髁间窝狭窄可致重建的ACL发生撞击和磨损,久之则导致韧带松弛。移植物的撞击也是导致患者疼痛及伸膝受限的重要原因。反复撞击后移植物在MRI下显示高信号,意味着水分含量增加,而韧带中水分的增加与强度成反比,提示移植物的撞击可使强度减弱。为预防重建的ACL与髁间窝撞击,必要时行髁间窝扩大成形术,尤其是对髁间窝狭窄者。另外,进行有限的髁间窝成形术,可提高髁间窝后部的视野,有助于确定股骨隧道的合适位置。
髁间窝的前部加深多少取决于移植物的大小。髁间窝成形向后方应逐渐减少,在股骨止点处不要去除骨质。如果前交叉韧带股骨止点前方存在骨赘应该去除,否则会妨碍股骨隧道位置的正确判定,也妨碍股骨隧道的正确钻取位置。但是,髁间窝成形也应有一定的限度,否则髁间窝成形过度可能改变股骨附着点的位置和膝关节的正常力学。髁间窝顶成形,避免去除过多的骨质,以免膝关节屈曲时,特别是屈曲>90°时,髌股关节功能障碍。
四、移植肌腱的固定方法
常用的固定方法有界面螺钉(interference screw)、齿压钉(washers)、栓桩法(posts)等,上述各种方法应用正确,均可获得可靠的固定。对标准的10mm骨隧道使用直径9mm的界面螺钉固定骨-髌腱-骨,移植物产生的抗张强度为475N。同样情况下使用直径7mm的界面螺钉,其抗张强度明显下降。一般胫骨隧道骨质较股骨隧道处薄弱,故胫骨隧道使用较胫骨隧道直径大1~2mm的界面螺钉。螺钉的长度与骨块的长度一致,使骨块得到均衡的挤压力。如螺钉过短,未得到挤压的部分骨质在未愈合前易被牵拉折断。如螺钉过长,可能对韧带产生切割损伤。拧入螺钉时要保持移植物持续的张力,避免螺纹割断牵拉线使移植物失去应有的张力。
五、术后康复训练
如果康复训练不当,过早进行激进的运动,而移植物与骨隧道未愈合,将会导致术后再次创伤。术后应遵循膝关节正确的康复程序。其中,应用支具保护膝关节是十分必要的,至少支具保护12周,确保移植物与骨性隧道初步愈合后再去除支具,特别是术后4~8周,韧带坏死再血管化,移植物的韧带化重塑过程和修复重建尚未完成,进行激进的康复训练是非常危险的。在ACL重建的早期,特别是在术后的初始固定阶段,移植物两端固定处往往是力学薄弱点,因此支具的固定有利于早期功能锻炼,防止膝关节粘连而影响活动度。在ACL重建的后期,移植物的愈合发生在骨性隧道口处,移植物的断裂多发生在ACL实质部。