第九节 双束重建前交叉韧带
一、概述
由于前交叉韧带两束支在功能上具有一定的独立性,单束重建只能部分恢复前交叉韧带的功能。近年来,双束双隧道重建前交叉韧带在国际上逐渐被医生们采用。由于分别重建了前交叉韧带的两束支,这种方法在理论上能更好地重建前交叉韧带的解剖结构,从而更好地恢复膝关节的稳定性。
1987年Mott提出了用腘绳肌腱进行双束重建前交叉韧带的理念,后来Rosenburg介绍了关节镜下双股骨隧道和单胫骨隧道重建ACL的方法。Mae对股骨单束单隧道和双隧道重建ACL进行了生物力学分析,结果显示采用四股腘绳肌进行双股骨隧道解剖重建ACL比传统的单隧道重建更具有良好的稳定性。Yagi用尸体膝关节模拟解剖重建ACL,评价和对比了前内侧束和后外侧束重建与单束单隧道重建ACL,在对抗前向胫骨负荷和联合旋转负荷方面的效果与膝关节的生物力学研究。结果显示ACL解剖重建比传统单束重建更具有优势,更具有对抗胫骨前向和旋转负荷。1994年,Munet用双股骨、双胫骨隧道重建的方法重现ACL双束的功能和形态结构。他们认为此手术方法可以增加腱骨的接触面积,促进腱骨结合部的愈合,术后可以积极的康复治疗,不会损害关节功能。于1999年他发表了54例至少2年的随访报告,显示前向稳定性良好,且没有严重并发症。
Belisle测量了膝关节标本在不同屈曲角度时前交叉韧带两束支的紧张模式,并测量了双束与单束重建前交叉韧带后移植物的紧张模式,结果显示双束重建能更好地恢复正常前交叉韧带两束支的紧张模式,而单束重建只能恢复前内侧束的紧张模式。Seon采用导航系统对单束与双束重建,进行了术前与术后膝关节的稳定性测量。在前后稳定性上,双束重建组的前后位移缩小了12.5mm,单束重建组缩小了10.5mm;在旋转稳定性上,双束重建组旋转角度缩小了9.8°,单束重建组缩小了5.6°。两组数据显示双束重建比单束重建能更好地提高膝关节的前后稳定性和旋转稳定性。
在临床研究上,Fu F.H.随访了100例采用双束双隧道重建前交叉韧带的患者,随访期为两年,结果显示86%的患者术后膝关节的功能接近正常。然而最近有些学者对比了单束重建与双束双隧道重建前交叉韧带的临床效果,发现二者之间并没有明显的统计学差异。Gudas对比了单束与双束重建患者各35例,随访期两年,两组患者IKDC及Tegner评分也无明显差别。Asagumo随访了71例双束重建与52例单束重建的患者,平均随访33个月,随访期内两组在KT1000、屈伸膝力量和Lysholm评分上并无明显差别,只是双束重建组患者膝关节的活动范围要好于单束重建组,故作者并不推荐常规使用双束双隧道重建前交叉韧带。Streich对比了男性运动员分别使用双束与单束重建前交叉韧带的临床效果,平均随访两年,IKDC评分显示两组间并无明显差异。作者认为,对术后膝关节功能要求较高的患者,在施行单束重建时可以把股骨隧道内口定位得低一些,即10:00和2:00的位置。
近年来,为了更好地模拟前交叉韧带的解剖结构,许多学者尝试双束重建前交叉韧带,而且在尸体实验上也证实双束重建可以更好地控制关节的旋转,但临床随访研究发现和单束重建没有明显区别。这其中有许多种原因,如替代物术后塑型、手术技术和术后评价系统等。但是,手术技术是其中最根本的因素。
到目前为止,双束重建在技术上还存在许多未解决的问题,例如:定位的标志还不明确,骨道的位置选择、固定角度还不统一。适合解剖重建移植物的直径到底是多少?临床上还缺乏实用的、准确的定位装置,大部分均为目测法,即使使用定位装置,定位的方法还不准确。这些问题的解决,对于双束重建是至关重要的。目前在国际上双束重建技术方面的研究还较少。为了模拟前交叉韧带前内束和后外束的功能,文献上曾出现不同的双束重建方法(图6-57、图6-58),大致可分为双骨道模拟双束重建、三骨道双束重建、四骨道解剖双束重建等方法。
图6-57 股骨和胫骨双骨道
图6-58 双束双骨道ACL重建
膝关节伸直时正常前交叉韧带的纤维在矢状面上平行走行,但是,当屈曲时后外束、前内束相交叉。有些术者为了模拟此特性,在屈膝90°固定时通过简单地旋转骨-髌腱-骨替代物以获得类似双束重建的效果。Takeuchi等将两个长25mm、直径9mm的骨柱嵌入半腱肌和股薄肌腱围成的腱环中央,骨块分别位于两端,通过缝线固定两个骨块和肌腱,做成和骨-髌腱-骨类似的替代物,引入骨道后通过旋转替代物做成更加接近前内束和后外束的双束重建。Hara采用中1/3髌腱与半腱肌腱复合双束重建前交叉韧带,将骨-髌腱-骨位于半腱肌腱前方一起进入胫骨骨道。在股骨侧骨-髌腱-骨进入股骨隧道通过韧带纽扣固定,半腱肌腱经过股骨骨道后方的过顶点穿过后关节囊外侧,在屈膝90°固定股骨外侧皮质,以髌腱重建前内束,半腱肌腱重建后外束。Marcacci介绍了和Hara相似的双束重建方法,保留半腱股薄肌腱,胫骨止点不游离,用2号涤纶线将其近端编织在一起,经位于前交叉韧带胫骨止点后内部的胫骨骨道,绕行过顶点,将肌腱自股骨外髁后方引到关节外,再经股骨骨道引入关节内,经相同的胫骨隧道引出胫骨前内侧进行固定。股骨和胫骨侧均采用单骨道和部分位于非解剖位置的替代物。但是,此方法双束部分均没有临床随访效果。
二、双束三骨道重建ACL
双束三骨道重建可分为股骨单骨道-胫骨双骨道和股骨双骨道-胫骨单骨道双束重建。
1987年,Zaricznyj等采用股骨单骨道胫骨双骨道方法利用单股半腱肌腱治疗前交叉韧带损伤,前内束胫骨骨道尽量靠近止点前内侧,后外束胫骨骨道位于止点的后外侧。Pederzini将股四头肌腱的髌骨骨块置于股骨单隧道内,将肌腱分为5mm和8mm的两束分别引入两个胫骨骨道当中,没有临床随访结果。1989年,Kariya等也报道了类似的重建方法,他们利用新设计的四边形的定位器,定位股骨点位于髁间窝顶壁的下方4mm,股骨外髁后方软骨的前方4mm,胫骨骨道为两个,中心定位于前交叉韧带胫骨止点的中央,另一个骨道中心定位于其前内方,相隔10mm,两个胫骨骨道在胫骨外侧骨皮质有15mm的骨桥相隔,用髂胫束制成两个筋膜条,从同一个股骨骨道穿入,分别穿入两个胫骨隧道,在胫骨侧固定。此方法也没有临床随访结果。
坚持股骨双骨道的学者认为,前交叉韧带的生物力学特性和股骨骨道关系更加明显,虽然解剖上胫骨止点较股骨止点范围大,但用于重建的止点面积小,为了防止替代物撞击,采用单骨道。Hamada等将胫骨骨道定位于前交叉韧带胫骨止点的中心,前内束的股骨骨道采用等长点重建法,定位于11:00位,后外束股骨点位于9:00位(右膝)。Kim等采用股四头肌腱重建时,采用与Hamada基本相同的方法,只是将髌骨骨块端置于胫骨骨道,将分成两条股四头肌腱置于两个股骨隧道中。
三、双束四骨道解剖重建
以上介绍的无论哪种重建方法,重建的韧带均不符合前交叉韧带的解剖,Edwards等比较了3种双束重建前交叉韧带的方法,发现胫骨和股骨双骨道的方法最接近正常前交叉韧带,股骨单骨道和胫骨双骨道与胫骨单隧道股骨双骨道的方法,不但不能重建正常的运动而且往往有限制关节运动可能。
Mott在1983年曾提出采用双胫骨骨道和双股骨骨道重建前交叉韧带更符合解剖重建的构想。这一构想首先由日本的学者应用于临床。1994,Muneta等人开始双束重建前交叉韧带研究,分别将后外束和前内束的股骨定位于10:30和11:30(右膝),其前内束的中心点明显位于解剖范围之外。Yasuda和Freddie Fu等认为双束应该重建在前内束和后外束的解剖中心,大多数研究者均将前内束股骨点选在11:00和靠近越顶点4~6mm范围处。后外束由于缺乏定位的解剖标志,定位的位置稍有不同,从10:00~9:00位,Yasuda认为如果韧带的残端消失,应以股骨髁与胫骨平台接触点的股骨髁软骨上方5~8mm处(屈膝90°)作为后外束股骨骨道中心,Fu首先依据残端或与Yasuda相同的方法定位后外束的股骨骨道,然后在其后方10:30~11:00位间隔2mm钻取前内束骨道。
裸眼定位其准确性和重复性较差,容易出现骨道重叠现象,目前关于双束重建定位器的研究较少。Hara附加后内入路定位后外束骨道,可同时避免股骨两个骨道的重叠现象和股骨髁后皮质的爆裂。Yasuda采用5~6mm Smith&Nephew公司股骨偏心定位器的方法定位前内束,靠近过顶点,后外束仍靠裸眼定位,Aglietti应用经股骨外髁后方入路的定位器由股骨外向关节内定位建立股骨隧道,前内束尽量靠近过顶点,后外束定位时参考前内束定位导针,沿软骨缘更加向下向前部位于9:00位,强调应该定位在股骨髁尽可能深的地方,并且沿关节软骨的弧度定位,隧道可以模仿正常前交叉韧带的解剖。
Christel为了更加准确定位,他先经膝关节前内入路定前内束股骨隧道,顺导向克氏针用4.5mm空心钻从内向外扩大骨道,从前内入路放置后外束定位器,将前端的臂插入4.5mm的前内束骨道内,旋转定位器,将后外束定位在9:30点的位置,通过定位器定位后,用4.5mm钻钻孔,再用与移植物直径相同的骨钻扩大骨孔(通常为5~7mm或6~8mm),两个骨道之间留有骨皮质2mm。股骨两骨道重叠现象很难避免,尤其对于裸眼定位者,应用Christel定位器可在一定程度上避免此现象的发生。
另外由于通过前内侧入路定位时股骨骨道较短,最短仅25mm,而经过胫骨骨道定位股骨止点时所得到的骨道较长,Yasuda等设计了专用定位器,使胫骨骨道和股骨骨道基本保持在一条直线上,可经过胫骨骨道定位股骨骨道,设计的胫骨定位器尖端呈弯月形,先经过前外入路观察,前内入路放入导向定位器前端部分,弯月形的一端定位于后外束的胫骨中点(在胫骨两个髁间棘的最后方,后交叉韧带的前方5mm),另一端指向后外的股骨中点;然后用同一个定位器定前内束胫骨止点中心点(后外束克氏针前方7mm),定位器的导向端指向前内束的股骨中点。虽然设计了定位器,但是各束胫骨中心定位点仍然靠目测定位。我们根据尸体解剖研究发现,位于越顶点附近的前内束纤维是等距性最好的纤维束,应该作为前内束重建时的重点,其理由是前内束的纤维在关节屈伸过程中保持等距性,并因为此原因才区别于不等距的后外束。既往大量的临床结果证实,等距重建取得了良好的临床效果。后外束的定位因为没有解剖标志,必须根据其他标志的测量数据来确定。我们发现后外束的股骨骨道中心除和前内束的中心有关外,另一个关系密切的标志是股骨外髁后方的软骨缘,其后方边缘和软骨缘走形一致,仅距离1~2mm。因此,我们测定了后外束中心到越顶点的距离L1(11.8mm±1.60mm)以及后外束中心点到股骨外髁软骨缘的距离L2(平均6.16mm±1.00mm),其数值相对较恒定。通过参照L1先将后外束骨道定位确定在一个弧线上,再通过L2将位置确定在该弧线的一个点上。我们设计了后外束股骨骨道专用定位器。该方法克服了时钟定位法、足印定位法的盲目性,克服了Yasuda等的定位法中过多依赖镜下估计的缺陷,也克服了Christel等的定位方法中只有一个定位参照物的不足,更加客观、准确地进行后外束股骨止点定位。在临床使用中,此装置能够准确地确定后外束的骨道,保证和前内束之间完整的骨质间隔,是一种有效的定位装置,正如单束定位选择后交叉韧带前方7mm做为ACL定位中心一样。对于移植物较大的我们设计了不同型号的定位器,以保证骨道之间有完整的骨壁间隔。
Christel等将胫骨骨道前内束定位于前内束中央,胫骨内外棘之间,后外束在后交叉韧带的前方7mm,靠近胫骨外棘,后外束的定位依靠前内束而定,其中心位于前内束骨道中心的后方9mm。F.H. Fu等依靠胫骨止点的残端定位前内束和后外束的胫骨骨道,Franceschi定位后外束时定位器朝向胫骨外棘,定位前内束时参考后外束骨道,中心位于前者中心前8mm,胫骨内、外棘之间。Aglietti等瞄准时应用65°的Howell防撞击定位器先制作前内束的胫骨骨道,并通过调整定位器将前内束的止点向前移动2mm,仍然位于自然前内束止点的后部。
后外束胫骨定位器在冠状面上与胫骨纵轴夹角呈45°夹角,定位器的克氏针导向套筒。在胫骨内侧表面紧靠内侧副韧带的外侧。Yasuda等在解剖的研究中测得前交叉韧带的胫骨止点前后距离为20mm,足够制作2个6mm的孔道,但是无法重建前交叉韧带楔形的形状,在重建前内束时由于有撞击的可能,正常前内束的前部大部分止点不能制作骨道,所以两束的胫骨骨道都要尽可能重建在他们的后方部分,以避免前内束的撞击和保证两个骨道之间的骨桥,可见胫骨侧重建在各束的中心的可能性不大。Adachi为了避免撞击,将胫骨骨道做成椭圆型,先定位后外束骨道于前交叉韧带残端的后半,再平行于后外束骨道将导向克氏针定位于其前方骨壁前3mm,再用骨锉将下骨道做成椭圆形隧道,牵入替代物时前内束位于前方。我们在解剖研究胫骨止点时将膝关节伸直,股骨髁间窝顶部延长线与胫骨的交点形成的线,作为伸直时的撞击线,观察是否有撞击。前内束的中心点位于撞击线的前方或其上,只有小部分位于其后方,这说明将解剖前内束的中心点作为重建时前内束的中心点可能引起重建物和髁间窝的撞击。为了避免撞击,应该将前内束骨道和后外束骨道限制在撞击线之后,测得撞击线与前交叉韧带止点的平均长度为14.59mm±3.39mm,可以制作两个7~8mm以下的胫骨骨道,而且尽量选择止点向后的部位作为胫骨骨道,根据此原理设计了专用定位器,可以一次定位同时确定两个胫骨骨道。Siebold认为胫骨双骨道均定在中心部位不大可能,由于胫骨止点的限制,仅能选择前内束直径6mm和后外束直径5mm的移植物。
双束重建时,胫骨骨道多参照后交叉韧带和外侧半月板前角,前内束的股骨隧道参照越顶点为前交叉韧带的定位标志,但后外束的股骨止点没有可靠的参考点。真正地解剖重建前交叉韧带十分困难,因为韧带的止点在手术时很少残留,使选择准确点的难度增加。
双束四骨道的肌腱移植物采用半腱肌腱和股薄肌腱,可选择两股半腱肌腱重建前内束,两股股薄肌腱重建后外侧束。由于股薄肌腱较细,日本学者多采用半腱肌腱分两段,将两折做成双股的方法,相当于四折其直径达7~9mm,但长度仅50~60mm。
肌腱移植物固定时的屈膝位置各家报道各有不同。Aglietti习惯在15°和45°分别固定后外束和前内束,Hamada在屈膝20°、Adachi在屈膝90°、Muneta和Yasuda在屈膝30°固定两束,Franceschi分别在0°和90°固定后外束和前内束,Fu在10°和70°固定两束。Christel和Yagi主张在15°固定后外束,屈膝60°~90°固定前内束。Miura通过生物力学研究发现,屈膝60°和0°位分别固定前内束和后外束时,前内束的力较正常的前内束增加34%;在30°位固定时,后外侧束的力较正常的后外束增加46%,附加旋转力时后外束的原位力增加67%。Yagi等认为屈伸过程中过度的负荷会引起重建物的失败,应该选择其原位力最大的位置固定,以避免屈伸过程中韧带的拉长。
虽然,股骨双骨道得到共识,但是胫骨双骨道仍然受到质疑。胫骨单骨道的支持者认为前交叉韧带的紧张,主要由股骨止点决定,但是经过实验室研究胫骨双骨道在控制前后移位和旋转方面比单束更有效。胫骨双骨道和单骨道的双束重建体外试验发现前者更能重现正常前交叉韧带的性能,体内试验也发现前者在控制胫骨前移位方面更好,而在术后Pivot shift试验阳性率两者无差异。
双束重建经何种入路确定股骨隧道目前仍无定论,经胫骨隧道通过旋转股骨定位器可以得到接近前内束的解剖位置,经胫骨隧道进行后外侧束定位,则难以达到股骨的解剖点,往往偏上偏前。经胫骨隧道定位需要偏胫骨的内侧,容易损伤内侧副韧带,且钻股骨骨道时有造成胫骨骨道扩大的可能,也会破坏胫骨两隧道之间仅有的1~2mm的骨壁。经前内侧入路定位比较简便,但需要膝关节极度屈曲,关节镜的视野显示不佳,后外束的骨道仅25mm长。经大腿外侧切口定位需要另一个切口,定位较准确,骨道长度合适,出口的位置较远,但镜下重建时需要特殊的钻头,从股骨外侧钻孔时则需要附加切口。
Shino等曾尝试通过股骨两隧道胫骨三束三隧道重建前交叉韧带的技术方法,股骨隧道和双束重建时一致,胫骨骨道后外束位于后方,前内和前外另钻两个孔,目前还没有临床随访的结果。
近年来,双束重建前交叉韧带受到越来越多医师的关注,人们期望这一新技术取得更好的临床效果。在实验室研究方面,双束重建取得较单束重建更好的结果,更加接近正常前交叉韧带的生物力学指标。Radford1990年首次采用实验结果评定双束重建前交叉韧带的效果,前内束和后外束均应用人工合成韧带,通过两个不同的胫骨骨道,后外束通过股骨骨道,而前内束通过越顶点,双束与单束重建相比,可更好地保持前交叉韧带前后的稳定性,与正常前交叉韧带无显著性差异。绕行越顶重建的前交叉韧带在屈膝20°时和正常韧带无差异,在20°~90°时较正常韧带松弛。单束重建在20°时较正常韧带松弛,90°时与正常韧带相比无区别。Shino等人2001年进行了双股骨隧道重建前交叉韧带的生物力学和临床研究,尸体研究显示控制前后移位和旋转方面双束比单束要好,但是临床研究显示无论从主观和客观检查两种方法均无显著性差异,双束重建趋向更稳定。Yagi2002年报道,股骨双骨道胫骨单骨道进行双束重建,当膝关节屈伸活动从90°到30°时,单束重建组较正常前交叉韧带移动距离显著增加,双束重建组与正常前交叉韧带相比统计学上仍有显著性差异,但较单束组效果明显好。当模拟轴移实验关节在应力状态,给予关节复合内旋(5Nm)和外翻扭矩(10Nm)时,股骨双束双隧道重建虽然不能完全恢复关节的稳定性,但与单束组相比效果明显好。2004年Yamamoto通过实验发现重建于解剖位点的双束较单束在0°~30°位控制胫骨前移的效果好,附加旋转力时,双束的表现较单束更加接近自然前交叉韧带。
Aglietti曾经对单束重建、双束单切口重建和双束双切口重建三种方法进行了对比研究表明:经胫骨定位行双束重建法和单束重建的效果相同,经股骨外侧向关节内定位的双束重建较单束在KT1000结果和主观IKDC评分上有明显差异。Edwards等比较了三种双束重建前交叉韧带的方法,结果发现胫骨和股骨双骨道的方法最接近正常前交叉韧带,股骨单骨道胫骨双骨道和胫骨单骨道股骨双骨道的方法不但不能重建正常的运动,而且往往有限制关节运动的可能。
Radford通过对羊6个月的试验,生物力学试验双束和单束重建较正常前交叉韧带均松弛,单双束之间没有区别,双束组的软骨退变明显,认为双束技术复杂而效果并不佳。因为羊的前交叉韧带和人的有根本区别,本实验的结果是否对临床有指导意义还不清楚。
双束重建具有较高的技术要求,四个骨道不但要准确定位,两个胫骨骨道和两个股骨骨道之间容易出现骨道壁爆裂,与单束相比韧带发生撞击的可能性增加,创伤也较大,而且双束重建翻修者更加困难。目前所有双束研究的报道均没有提示较单束重建有明显的差异,而且临床上单束重建仍是主流,从事双束研究的单位在不断增加,但是并不代表双束重建具有明显的优势。
四、异体骨-髌腱-骨双束四骨道重建前交叉韧带
从移植物取材的情况考虑,如果取两根自体B-PT-B用来进行ACL双束重建,从一个腿取材是不可能的,从两条腿取材要考虑到术后取材部位的不良反应。因此,自体B-PT-B不适合作ACL双束重建移植物。
异体B-PT-B并不是ACL双束重建的首选移植物,但异体B-PT-B在固定上有特别的优势,异体B-PT-B植入后,在骨道中完成爬行替代后,可与受体骨道之间达到良好地愈合。异体B-PT-B与自体和异体腘绳肌腱、异体胫前肌腱、异体胫后肌腱等移植物进行ACL双束重建相比,在ACL双束重建中仍具有较大优势。
(一)异体B-PT-B双束重建ACL时移植物的修整
同自体移植物的修整,不过鉴于国人股骨远端的尺寸,进行异体B-PT-B双束重建的AMB和PLB的骨道直径都最好不超过8mm。以免术中骨道定位和分布出现问题。异体带骨块的移植物,无论是自体的还是异体的,在ACL单束重建中骨块从胫骨骨道,经过关节腔,植入股骨骨道一般都没有问题。用Transtibia的技术(即经胫骨骨道的技术),通过胫骨骨道钻取股骨骨道,可以在ACL单束重建中将股骨骨道定位和钻取得比较准确。骨块植入时,只要屈膝位与骨道钻取时的角度相同,股骨骨道和胫骨骨道就在一条线上,不会给骨块的植入带来问题。因此只需要考虑股骨骨道钻取的长度和使植入其中骨块的长度与其匹配即可,骨块的植入过程不会受关节内空间限制。
如果术者在ACL初次单束重建中是通过关节的前内侧入路定位并钻取股骨骨道的,股骨骨道和胫骨骨道就不在一条直线上。这时进行ACL单束重建时移植物的骨块长度都用2cm。骨块向股骨骨道方向拉入时,即使股骨和胫骨骨道不在一条直线上,2cm长的骨块也不会被卡在关节内或胫骨骨道内,不会影响骨块进入股骨骨道。
用异体B-PT-B按单束重建的常规修整前内束的异体移植物进行ACL双束重建,骨块在植入股骨骨道中不会遇到问题,而采取同样的方法修整后外侧束异体移植物,骨块在植入中就会经常遇到问题,是因为在ACL双束重建中,不可能通过Transtibia技术,将解剖上本来不在一条直线上的后外束的股骨骨道与胫骨骨道的位置和方向都定位和钻取在解剖位。另一方面双束重建中ACL的前内束和后外束在关节内的长度与单束明显不同(表6-1)。
表6-1 ACL双束重建中股骨和胫骨骨道长度与关节内长度
表6-1中测量的数据为112例患者的结果,与骨道定位方法和钻取方向有关,否则测量结果将不具有可重复性。以右膝为例,本表测量结果来自前内束股骨骨道定位在10:30,骨道钻取后的后壁厚度1mm,通过关节镜前内侧入路向下1.5cm前内下辅助入路,在屈膝95°钻取骨道;后外侧束股骨骨道定位在屈膝90°时骨道中心点距离髁间窝外侧壁软骨前缘7.6mm、软骨下缘6.8mm,在屈膝最大角度的情况下通过相同的前内下辅助入路钻取骨道。在两个胫骨骨道中,先钻取后外束的胫骨骨道,以胫骨髁间后窝的前缘为参照,并同时参照外侧髁间嵴后端内侧缘和外侧半月板后角止点,骨道钻取后应该紧贴外侧髁间嵴后端内侧缘和外侧半月板后角的止点,与PCL前方纤维之间有2mm骨壁。后外束胫骨骨道定位时用50°定位器,与胫骨正中矢状面呈40°。前内束胫骨骨道定位以后外束胫骨骨道和前内束足迹中心点作为参照,力求在骨道钻取后位于前内束原来足迹的中心点并与后外束骨道之间有3mm的骨桥。前内束骨道定位用55°定位器与胫骨正中矢状面呈18°钻取前内束胫骨骨道。(现在用60°钻取的骨道长度更长些)。从表6-1中可见,后外束在关节内的长度平均只有1.51cm,如果将后外侧束异体移植物的股骨端骨块修整成2cm的长度,对于多数后外束关节内长度小于1.5cm的患者,术中就会发生通过胫骨骨道植入移植物时,上端骨块已经到了后外束的骨道口,一部分还卡在胫骨骨道内。往往需要重新修整移植物的骨块,给手术带来困难,而且在反复植入移植物过程中骨块和肌腱受损的情况会加重。
PLB异体骨腱骨的修整,植入股骨骨道的骨块一律修整成长度1.8cm,直径8mm。通过多次手术验证,植入时这样的移植物在通过胫骨的后外束骨道时不会遇到困难。
(二)异体B-PT-B双束重建ACL股骨骨道技术
膝关节解剖可见,每一个膝关节的ACL的AMB和PLB的形态、分布和彼此所占的比例都是不同的。因此想用一个定位器同时得到可以适合多数人的AMB和PLB的两个骨道几乎不可能。先用单束重建的股骨骨道定位器准确定出AMB的股骨骨道再用专门设计的PLB的股骨骨道定位器定PLB的股骨骨道,这样会更好,如Christel的后外束股骨骨道定位器。但是因为后外束和前内束骨道中心点之间的距离每人都不一样,而且排列方位也各有差异,这样定出的PLB的股骨骨道虽然可以确保与AMB之间的骨桥的完整性,在骨道位置上可以说没有任何优势。因此专用的股骨骨道定位器在ACL双束重建中的必要性是很小的。
1.AMB股骨骨道位置的确定
解剖结果得出在屈膝90°时AMB股骨骨道的上下位置右膝是10:30,左膝是13:30(图6-59)。后外侧关节囊韧带(posterolateral capsular ligament,PLCL)是后关节囊止于髁间窝外侧壁后上缘的增厚部分,从尸体解剖来看,它不属于任何周围的肌肉或现有韧带的止点和分支结构,也与后纵隔的结构无关,是后关节囊在此处增厚以后形成的圆韧光滑的韧带样结构,我们称其为PLCL(图6-60和图6-61)。
图6-59 ABM和PLB的定位点
图6-60 后面观PLCL在髁间窝外侧壁后上部止点的解剖
图6-61 前面观PLCL在髁间窝外侧壁后上部止点的解剖
后外侧关节囊韧带的解剖不仅对ACL的双束重建,而且对ACL的单束重建都具有重要意义。因为,95%的人PLCL下缘在股骨髁间窝外侧壁后缘的位置是10:00或14:00(图6-62和图6-63)。
图6-62 镜下观左膝PLCL下缘位于14:00的位置
图6-63 镜下观右膝PLCL下缘位于10:00的解剖位置
因为PLCL的位置非常恒定,在进行ACL单束重建时,如果在10:00或14:00稍低处定位单束重建的股骨骨道,直接将股骨骨道定位器放在PLCL的下缘即可。进行ACL双束重建时,股骨骨道的位置在10:30或13:30,用3mm的镜下探钩探查,只需在距离下缘上方3mm的部位,用探钩在PLCL上捅破,形成一个裂隙作为标志,该处就是10:30或13:30的地方。这样AMB的股骨骨道定位就变得很简单,而且重复性很强,可以避免初学者将AMB的骨道位置定得飘忽不定,使ACL的双束重建简便化。
AMB股骨骨道前后位置的确定:AMB前后位置与ACL单束重建的股骨骨道前后位置的要求是相同的,即钻取骨道后后壁是1mm。使用单束重建的股骨骨道定位器,要达到AMB股骨骨道后壁只有1mm的要求,就需要有多种规格的股骨骨道定位器。比如,如果股骨骨道的直径分别是5mm、6mm、7mm、8mm。一般情况下,进行ACL双束重建时,AMB和PLB的移植物直径的上限不超过8mm,否则,髁间窝填充太满,不符合解剖。股骨骨道定位器的半径就应该分别是3.5mm、4mm、4.5mm、5mm。
在ACL双束重建术中,屈膝90°的情况下,用探钩(3mm或4mm探钩均可)镜下从下方软骨缘向上移动5mm,从前方软骨缘向后移动8mm,即可定位PLB的上下位置和前后位置。PLB股骨骨道的位置可以通过这种方式来定(表6-2)。此时,用射频气化标记成一个黑点,将非常有利于随后的骨道钻取。
表6-2 PLB股骨止点中心点距离髁间窝外侧壁前方下方和后方软骨缘的距离
2.AMB和PLB的骨道方向
ACL双束重建和单束重建的区别在于单束重建时,无论在股骨端还是胫骨端只有一个骨道,在骨道技术中不必考虑有两个临近骨道在一起的情况。但双束重建必须考虑两个股骨骨道和两个胫骨骨道之间的关系。
定好AMB和PLB的位置以后,AMB和PLB的股骨骨道方向是受钻取骨道时的屈膝角度决定的。AMB和PLB都在屈膝120°钻取时,两者之间是平行的,AMB在屈膝95°钻取,PLB在屈膝120°钻取时,两者之间的关系是交叉的(图6-64),重建后的ACL位置近似解剖(图6-65)。
图6-64 AMB在屈膝95°钻取,PLB在屈膝120°钻取时,两者之间的关系是交叉的
图6-65 重建后的ACL
AMB和PLB的骨道方向达到更好的原因是:①从AMB和PLB的解剖关系来说,AMB与PLB在股骨止点的方向是不同的。②从骨道安全性来说,两个平行的骨道,一旦术后发生骨道增宽,将导致两个骨道融合成一个大的空腔,导致手术失败。③互相交叉的骨道在选择股骨骨道的固定方法时具有很大的灵活性,即可用Endo-Button固定,也可用介面螺钉固定。但互相平行的两个骨道如果选用介面螺钉固定,可能会导致两者之间的骨桥破裂,影响固定的可靠性,并导致移植物在骨道中的松动。
3.AMB和PLB股骨止点的“足迹”的参照
因为每个人的AMB和PLB的股骨止点的“足迹”都差异较大,所以按着统一的定位方法和方案进行股骨骨道定位的同时,还应参照原来AMB和PLB股骨端止点的“足迹”,术中可以根据“足迹”的中心点对骨道的位置进行调整,以便使得骨道位置更符合解剖位置。对陈旧ACL断裂,原来的AMB和PLB的股骨端已经被吸收看不清,还是按着定位原则进行定位。
4.两个股骨骨道位置的相互参照原则
两个骨道之间的最佳关系应该是紧密相邻,而且两者之间的骨桥厚度在3mm左右。两者之间太紧密,骨桥厚度只有1mm或已经破溃;距离太远,形成了两根互不接触的韧带,都是不能令人满意的。如果两个骨道的直径都很大,如都是8mm,则在两骨道间的3mm骨桥的位置不变的情况下,在整体骨道中心区的中心点不变的情况下,AMB和PLB的股骨骨道区域可以考虑适当进行外延。反之,移植物直径较细,如AMB和PLB的直径都是5mm(ACL双束重建中,无论是AMB,还是PLB,移植物的直径大于或等于5mm,小于或等于8mm都是强度足够的),在两骨道间的3mm骨桥的位置不变的情况下,在整体骨道中心区的中心点不变的情况下,AMB和PLB的股骨骨道区域可以适当进行缩小,以免两者距离过大。
(三)异体B-PT-B双束重建ACL的胫骨骨道技术
按屈膝90°位ACL纤维张力不同所分的ACL的AMB和PLB的胫骨“足迹”可见,ACL的AMB和PLB胫骨骨道的个体差异与股骨骨道一样都是很大的。虽然多数ACL的AMB和PLB“足迹”的分布遵循前内、后外的规律,也有ACL胫骨AMB、PLB“足迹”按着前后排列,或内外排列的方式分布。因此要依靠一个固定模式的定位器将前内后外分布、内外分布、前后分布等不同分布方式的AMB和PLB的胫骨骨道进行准确定位是非常困难的。何况每个人的AMB和PLB的胫骨“足迹”所占的比例差异也很大。
1.AMB胫骨骨道和PLB胫骨骨道定位和钻取的顺序
无论是ACL的双胫骨骨道定位,还是双股骨骨道定位,都有两种方案。一种是先定位并钻取一个骨道,再以该骨道为参照钻取第二个骨道。另一种是两个骨道分别按自己的定位原则定位并钻取。笔者ACL双束重建技术中,对两个胫骨骨道的定位遵循先定位和钻取PLB胫骨骨道的原则,而对两个股骨骨道的定位和钻取遵循后一个原则。
在ACL双束重建中,按先定位和钻取AMB胫骨骨道,再以AMB的胫骨骨道为参照来定位和钻取PLB的胫骨骨道的主要问题是:ACL损伤时间很长的患者和膝关节退变很重的ACL断裂的患者,他们的AMB止点“足迹”基本难以辨认,给AMB的起始定位带来了很大的困难。以这种方式定位AMB和PLB的胫骨骨道时,一旦AMB胫骨骨道定位和钻取发生误差,就会带来整个胫骨骨道定位的偏差问题。影响AMB胫骨骨道定位的因素很多,因此,也意味着PLB的定位准确性会随之变差。
PLB的胫骨骨道定位所参照的髁间后窝前缘、外侧髁间嵴后端内侧缘和外侧半月板后角止点的位置是比较恒定的,因此笔者在进行ACL双束重建中,均先定位并钻取PLB胫骨骨道,再依此为参照进行定位并钻取ACL的AMB的胫骨骨道,基本上解决了先定位和钻取AMB所遇到的问题。发现先定位PLB胫骨骨道方案对不同性别、不同关节大小的患者的可重复性良好。
2.PLB胫骨骨道定位
多年来单束重建一直是比较成功的ACL重建技术,PLB胫骨骨道定位的理念,反映了学者们对单束重建技术的认可,同时也表明了双束重建技术与传统的单束重建技术之间的密切关系。PLB胫骨骨道的定位和钻取是在PLB胫骨“足迹”覆盖区的部分。ACL单束重建时定位和钻取的胫骨骨道是单束重建的后外部分。
进行骨道定位时,所选择的参照结构越明显,位置越稳定,骨道定位就越准确。PLB骨道定位中需要参照髁间后窝前缘、外侧髁间嵴的后端内缘、外侧半月板后角止点及已经断裂的PLB的足迹(图6-66)。
图6-66 PLB胫骨骨道定位的参照结构
PLB定位先将点对点的定位器的尖部深入到PCL与髁间后窝前缘之间的间隙。定位器顶点中横行的虚线(图6-66)简称2mm线,这是许多术者进行单束重建时胫骨骨道的后壁所要达到的线。将点对点定位器的尖部从2mm线处向前推进,PLB半径的距离进入PLB的“足迹”内,该处就是PLB胫骨骨道中心点。
当AMB和PLB的胫骨骨道直径不大时,如PLB骨道的直径5mm,AMB的骨道直径7mm时,PLB骨道所占的空间较小,可以将PLB骨道再往前挪到PLB足迹的后外部之内。PLB骨道中心点距离2mm线的距离大于PLB骨道的半径。
3.AMB胫骨骨道定位
这里所说的AMB定位方法是基于先定位并钻取PLB,再以PLB为参照定位AMB的定位方法。定位并钻取PLB胫骨骨道后,将胫骨骨道定位器的尖部钩住PLB前内缘。将定位器的尖部从PLB胫骨骨道前内缘向前内方向即AMB方向移动2~3mm,这2~3mm就是两骨道之间的骨桥宽度。将PLB胫骨骨道定位器再向前移动AMB半径的距离,如果能看见已经断裂的AMB的“足迹”,移动方向是朝向原来AMB的足迹中心的方向。沿着原来AMB中心方向移动新建AMB的半径后,胫骨骨道定位器的尖部所到达的位置,就是新建的AMB胫骨骨道中心点的位置(图6-66)。
4.AMB和PLB胫骨骨道定位方向
ACL重建的骨道技术主要包括骨道位置的定位技巧,使骨道方向尽可能与天然ACL纤维方向一致,避免关节内重建的ACL韧带结构与骨道间的不合理的折角和切力,骨道的分布完全符合解剖或接近解剖。
为了使重建的AMB和PLB的胫骨骨道的方向接近解剖,一是在尸体解剖中测量AMB和PLB与胫骨平台水平面的夹角,二是测量AMB和PLB的走行方向与胫骨正中矢状面的夹角,即在AMB和PLB骨道钻取时,定位器的尖部不动(骨道位置不变)的情况下,定位器要偏离胫骨正中矢状面多少度来放置导向器和克氏针。笔者对22个成年男性的新鲜尸体膝关节,在屈膝90°下,根据ACL纤维的不同张力将其分成前内束和后外束,并在屈膝90°下测量前内束与平台水平面和胫骨正中矢状面的夹角(表6-3)。
表6-3 屈膝90°前内束与胫骨平台水平面和胫骨正中矢状面的夹角
在ACL双束重建中,无论使用什么样的移植物,笔者都将ACL前内束的胫骨骨道定位器的角度定在65°,前内束胫骨骨道出口内移与胫骨正中矢状面的夹角是20°;后外束胫骨骨道定位器角度定成50°,与胫骨正中矢状面夹角定成40°就是参考本表的解剖研究结果。
将实际测量中的24.77°减少近5°变为20°,将实际测量的35.32°增加5°变为40°,目的是两个胫骨骨道之间的出口的间距尽量在1.5cm左右,否则,真的按着实际解剖操作,会将两个骨道间的骨桥打穿。只进行了5°左右的调整的好处是,手术操作方便、结果可靠,基本符合解剖结构。
5.对AMB和PLB胫骨止点的“足迹”的参照
与AMB和PLB的股骨骨道定位时一样,因为每个人的AMB和PLB的胫骨止点的“足迹”都差异较大,所以按着统一的定位方法和方案进行股骨骨道定位的同时,还应该参照原来AMB和PLB胫骨端止点的“足迹”,术中可以根据“足迹”的中心点对骨道的位置进行调整,以便使得骨道位置更符合解剖位置。对ACL陈旧断裂,原来的AMB和PLB的胫骨端已被吸收,还是按照定位原则进行。
6.两个胫骨骨道位置的相互参照原则
两个胫骨骨道之间的最佳关系应该是紧密相邻,而且两者之间的骨桥厚度在3mm左右。与股骨骨道间的合理关系一样,如果两个胫骨骨道之间太紧密,骨桥厚度只有1mm或已经破溃或距离太远,形成了两根互不接触的韧带,都是不能令人满意的,也是不符合解剖实际的。如果两个骨道的直径都很大,都在8mm,则在两骨道间的3mm骨桥的位置不变的情况下,整体骨道中心区的中心点不变的情况下,AMB和PLB的胫骨骨道区域可以考虑适当进行外延。PLB的最后底线可以向后移到距离髁间后窝前缘线2mm的地方。反之,当移植物的直径较细,如果AMB和PLB的直径都是5mm(ACL双束重建中,无论是AMB还是PLB,移植物的直径大于或等于5mm,小于或等于8mm强度都是足够的),两骨道间的骨桥3mm的位置不变的情况下,在整体骨道中心区的中心点不变的情况下,AMB和PLB的股骨骨道区域可以考虑适当进行回缩,以免两者距离过大。
(四)异体B-PT-B双束重建ACL移植物固定
对于不带骨块的移植物,在ACL双束重建中的固定方法,与自体腘绳肌腱没有区别。对带有骨块的异体B-PT-B,进行ACL单束重建时的固定方法,与自体肌腱无区别。
但对于带有骨块的异体B-PT-B双束重建中的固定技术,要考虑到完成固定后肌腱和骨块位置的合理性及固定方式的选择问题。并不是异体B-PT-B单束重建中,所有的固定方法(如Rigid Fix、Trans-Fix)都可以用在ACL双束重建中。无论是可吸收还是金属的界面螺钉,都可以用在异体B-PT-B的ACL双束重建中股骨骨道的固定。
在异体B-PT-B植入后的朝向与单束重建不同,单束ACL重建时,异体B-PT-B植入时应该将髌腱朝向骨道后壁,这样才能使得骨道位置正确的同时,也使得重建的ACL的关节内腱性部分尽量远地离开髁间窝顶部的撞击。
在双束重建中先植入后外束,其腱性部分最好朝向前内束的方向,骨性部分朝向骨道的外下壁。前内束随后植入时将腱性部分朝向后外束的髌腱。骨性部分朝向前内束股骨骨道的内上壁。其好处是前内束的髌腱和后外束的髌腱可以“面对面”,反之两者之间就会有一方或双方的骨块造成间隔,使得两束之间的术后融合塑形速度变慢。虽然前内束在植入中髌腱不像单束重建那样被放在骨道后壁,但因为髌腱为了与后外束的髌腱“面对面”而被向下转了90°左右,并未增加髁间窝撞击的可能性。后外束的骨道位置本来很低,后外束髌腱为了与前内束髌腱“面对面”而不被放在骨道后壁,也不会导致撞击综合征的发生。
异体B-PT-B移植物双束重建时,界面螺钉的固定位置非常重要。如果采用两个B-PT-B植入时,每个B-PT-B股骨端的松质骨的朝向都很重要,一旦固定股骨骨道前内束和后外束骨块的界面螺钉“背靠背”,或前内束和后外束的髌腱“面对面”时,两个骨道的界面螺钉有可能导致两骨道间的骨桥破裂,影响固定强度及腱骨愈合,就会发生不良后果。
B-PT-B Endo-Button是专为股骨端带骨块的移植物设计的,异体B-PT-B进行ACL双束重建时,股骨端两个骨道中的骨块用2只界面螺钉固定,除了操作困难外又容易导致两骨块间的骨桥破裂。B-PT-B Endo-Button的出现给采用异体B-PT-B的ACL双束重建,提供了可靠而又简便的股骨骨道固定方法。
五、双束重建前交叉韧带的疗效
前交叉韧带重建术在目前已经开展的非常普遍,单束重建取得了巨大的成功,无论髌腱还是腘绳肌腱,5年以上的随访,KT-1000在(1.2±2.1)mm和(1.7±1.4)mm,KT-1000前移位3mm的比例高达79%。自体髌腱重建10年后的随访,IKDC评分平均86.2%为正常和接近正常。Lysholm评分平均为91.4分,Tenger评分术后平均为5.9,70%的运动员能恢复到伤前运动水平。KT-1000的测量结果73%的患者双膝差值小于3mm,20.7%为3~5mm,8%大于5mm。自体腘绳肌腱取得相同的疗效,目前单束重建仍然是评价其他方法的标准。
单束重建前交叉韧带给大多数患者提供了满意的前后稳定性,许多运动员手术后可以重返运动场。然而,临床发现仍有将近1/5的患者残留轻度的旋转不稳定,这一现象和手术技术、替代物种类、固定方法无关。
Freedman等通过对34例患者最短2年的随访发现髌腱组中14.5%和腘绳肌腱组13.7%患者存在Pivot-shift试验阳性,24例患者临床检查旋转稳定;Aglietti等发现两组中Pivot-shift试验阳性的比例分别为17%和18%。Logan等利用动态MRI对比前交叉韧带重建侧和健侧肢体在负重位屈曲和Lachman试验时发现,虽然前后稳定性双侧没有显著差异,但是重建侧膝关节内旋活动范围增加。Tashman等应用立体放射线摄影系统评价了6例交叉韧带重建患者下坡慢跑时情况,发现单束重建术后,膝关节旋转异常并没有恢复正常。Bush-Joseph等和Ristanis等通过对步态的研究发现单束重建前交叉韧带没有完全恢复膝关节的旋转不稳。Brandsson等利用同样的手段检查了9例患者的步态,发现重建前和重建后股骨和胫骨的旋转和移位没有区别。以上问题引起了研究者的思索,开始探索其他重建前交叉韧带的新方法。
国际上临床研究报道并不多,大部分为技术介绍而无临床随访结果。1987年Zaricznyj首先报道了半腱肌腱胫骨双隧道和股骨单股道重建的14例随访结果,随访2~5.5年,平均3年半,所有患者可以恢复到参加原来的职业,12例患者达到优秀,但并没有设对照组,例数较少。Nyland报道了利用异体胫前肌腱双束重建前交叉韧带18例随访两年后的结果,KT-2000平均位移为2mm,与对侧膝关节相比,股四头肌肌力(13/18)、腘绳肌肌力(5/18)和单腿跳试验(28%)均差。所有患者均恢复了伤前所从事的运动,大部分人(83%,15/18)觉得恢复到了伤前水平的91%。Muneta等将半腱肌腱做成4股,利用双股重建前内束和后外束,当替代物直径小于7mm时取股薄肌腱加强,他在1999年报道了双束较单束能够获得更好的稳定性,但没有进一步的统计学分析,2006年他发表了双束重建的2年以上随访结果,报道双束重建的KT-1000结果(1.9mm±1.9mm)较单束(2.7mm±2.3mm)有统计学差异。Lachman和前抽屉检查双束与单束相比有统计学差异,但IKDC评分、主观评价和Lysholm评分没有统计学差异。Hamada等选用与Muneta同样的材料双束重建前交叉韧带,2001年报道了两年的随访结果,发现两组均获得满意的KT-1000结果,与健侧相比单束重建的差值为(0.9±1.8)mm,双束的差值为(0.7±1.2)mm,在KT-1000、肌力、IKDC评分,两组间未发现有统计学差异。2004年,Adachi等通过对单束55例和双束53例重建前交叉韧带的32个月随访发现两组之间在KT-2000结果(1.5mm±2.0mm和1.2mm±1.6mm)和位置觉等方面没有临床差异。Yasuda等将半腱肌腱截断成两段,双股重建后外束,四股半腱股薄肌腱重建前内束,2004年对57例患者24个月的随访发现KT-2000结果为0~2mm的有49例患者,3~5mm的有8例患者,有1例患者Pivot-shift检查阳性。Yasuda2006年报道了72例2年随访结果,患者被随机分为三组,即单束重建组、非解剖双束重建组和解剖双束重建组,解剖双束重建患者Pivot shift试验的阳性率低,KT-2000的结果解剖重建明显好于其他两组(1.1mm对2.8mm和2.2mm),在肌力和活动范围及IKDC评分方面,各组之间没有明显差异。
2008年,Siebold发表的文章认为双束重建在Pivot test和IKDC客观评分上有优越性,但在其他方面单、双束重建方面没有显著性差异。本研究所对于双束重建1年左右的随访,也没有发现与单束重建相比在KT2000、Lysholm平分、Tegner评分等方面有统计学差异。Yasuda等认为双束较单束效果好的原因可能是多骨道增加了腘绳肌腱和骨的接触面,促进了腱骨愈合,因为只有肌腱的周边部分才能和骨道壁通过Sharpey's纤维连接,Delay研究发现患者在移植手术后18个月,较粗的肌腱的中心部分仍然是坏死的。其次在塑型期韧带的受力可以分散到前内束和后外束上,有利于双束肌腱的塑形与改造;另外在屈膝小于30°时,后外束可减少胫骨前移。
双束重建的目的是想从解剖和生物力学两方面恢复自然前交叉韧带的功能,而目前的临床结果与实验室的结果,没有体现出比单束重建更优越的结果,当然临床上还缺乏适合的检测膝关节旋转功能的技术,可能难以完全反映双束的优点。鉴于目前的随访结果,有学者对双束重建的必要性提出了质疑,包括双束的优越性、适应证、股骨髁骨折的可能性和增加翻修的难度等问题,还有待于解决。但是新技术的出现肯定会带来相应的新问题,正如单束重建开始时那样,只有经过不断的探索和大量的实践才能解决遇到的困难,完善前交叉韧带重建技术。