3D-CT对关节镜辅助下前交叉韧带重建术后骨道评估的临床价值研究

2015-05-26   文章来源:新疆医科大学第一附属医院 高冠奇 张克远    点击量:248 我要说

  交叉韧带是维持膝关节稳定的重要静力结构,而前交叉韧带(ACL)的损伤非常常见。如不及时修复将会造成半月板、软骨、关节退行性改变等一系列继发损伤,严重影响膝关节功能。此外,由于自身的组织学特点,ACL断裂后大多数不能自行恢复正常的结构和功能。关节镜下重建ACL是目前临床治疗ACL损伤的主要手段。影响手术效果的关键因素主要取决于骨道的位置、移植物的选择、移植物张力固定方式等,而骨道位置偏差成为最常见的技术失败的主要原因。有文献报道大约有10%~40%的ACL重建手术出现隧道定位错误。关于理想隧道的定位,已经有许多不同术中定位的参考方式,但多数为离体标本或模型研究。本研究对58组膝关节镜下采用自体腘绳肌腱、异体肌腱重建,股骨端采用Endobutton固定,胫骨端使用可吸收界面钉固定方式治疗的ACL损伤患者进行随访,通过对术后膝关节CT扫描进行隧道止点的测量,分析不同临床结果下骨隧道止点位置的差异,探讨理想骨隧道的影像学位置,以期指导临床医生在手术中准确定位。

  1 资料与方法

  研究对象

  2014年1月至2014年8月收治58例ACL损伤患者(男43例,女15例,平均年龄为33.4岁)。对该58例ACL损伤患者行关节镜下ACL重建术。我院应用深低温冷冻异体肌腱移植治疗膝关节前交叉韧带断裂23例,自体腘绳肌腱治疗前交叉韧带断裂35例,单纯前交叉韧带损伤15例,合并半月板损伤41例,合并内侧副韧带(MCL)损伤2例。所有病例均经病史、临床物理检查(前抽屉试验、Lachman试验、轴移/反轴移试验)及MRI进行初步诊断。术前按照Lysholm评分和Tegner运动评级进行膝关节功能评定。股骨端统一采用Endobutton(Smith&Nephew公司,美国)固定,胫骨端采用可吸收挤压螺钉(Smith&Nephew公司,美国)固定,采用经前内侧入路技术制备股骨隧道。股骨端采用ACL印迹中心定位,镜下对ACL正常股骨附着点位置观察有一定困难,准确定位有赖于对髁间窝的仔细观察和识别[4]。在屈膝90o时,使用探钩触诊髁间窝后方过顶沟,注意不要将髁间窝外侧与顶部之间的骨嵴误为过顶部而便股骨定位点前置。在过顶位前方约7mm处,ACL股骨附着区后方进行骨隧道定位,并使用合适直径钻制作骨隧道,并可保留后方2mm骨皮质。胫骨端采用关节镜直视下前交叉韧带残端定位,导向器(Smith&Nephew公司,美国)辅助钻取与移植物直径严格匹配的骨隧道。

  检查设备及重建方法

  CT扫描均在新疆医科大学第一附属医院影像科CT室完成,术后1周内行双源CT(SOMATOM Definition Flash,西门子公司,德国)进行扫描。所有患者均取平卧位,膝关节伸直。骨隧道和移植物清晰成像后经切割得到冠状位、矢状位及水平位图像。将扫描后获得的薄层图像传送至3D工作站,采用多平面重建(MPR)、曲面重建(CPR)、三维容积成像(VR)及表面重建(SSD)。多角度的MPR图像可显示股骨骨道、胫骨骨道、固定物、移植物的走形及形态。
测量方法

  采用Bernard等使用的象限法在股骨模型上对股骨端隧道中心点位置进行测量(图1a),股骨髁问窝顶线(Blumensaat’s line)在侧位图像上可清晰显示,以Blumensaat线与股骨外侧髁前后缘交点AB的长度作为Blumensaat线长度。e为移植物股骨骨道中心O到Blumensaat线与股骨外侧髁前缘交点A的距离占AB的百分比。采用Klos推荐的方法对胫骨隧道中心点位置进行测定。取胫骨隧道轴心与胫骨内侧平台关节面交点,计算该交点与胫骨前方皮质边缘距离占胫骨内侧平台前后最大径的百分比(图1b)。胫骨平台前缘至胫骨平台后缘的距离为CD。f为胫骨骨道中心P到胫骨平台前缘的距离占CD的百分比。全部影像学测量工作由不参与手术且不知道患者情况的两名医师完成,取其平均值为最后数据。


图13D-CT片标准测量示意图


  术后管理程序

  所有患者统一按照术后康复方案和管理程序。可调角度卡盘支具固定于伸直位,1天后拔除引流管,膝关节卡盘支具伸直位固定四周。疼痛减轻后开始股四头肌等长收缩及直腿抬高肌力练习,4周后放开卡盘支具行膝关节屈伸锻炼,佩戴支具6周内患肢不负重。6周后逐步负重,12周后去除支具完全负重,6月后允许进行体育活动。

  术后随访

  58例中有11例(18.97%)失访,47例(81.03%)获得5个月到1年的随访,平均7个月。以电话问询和门诊检查方式进行。询问所能完成的运动水平,按照Lysholm评分和Tegner运动评级进行膝关节功能评定。对47例有完整影像学及随访资料的患者根据Cameron的Lysholm评分分级办法,将随访时Lysholm评分≥80分病例作为优良组,80分以下为不良组。

  统计学处理方法
采用SPSS21.0统计软件进行数据处理。数据以量资料用均数±标准差(x ̅±s)表示,采用t检验;P<0.05认为差异有统计学意义,结果详见表1。
表1不同临床效果的股骨止点位置比较


  3 结果 Results

  7例患者在术后3个月出现膝关节活动度小于90度,给予手法松解后好转,其余病例无手术期并发症发生。47例患者术前Lysholm评分最低20分,最高70分,平均41.98±13.97分。Tegner分级最低0级,最高3级,平均1.85±0.83级。全部随访病例无重建失败或接受翻修手术。术后Lysholm评分最低61分,最高100分,平均83.03±9.47分。Tegner分级最低2级,最高7级,平均4.41±1.14级。手术后Lysholm评分平均提高41.05±13.83分,Tegner分级平均提高2.56±1.37级,对上述数据的配对t检验,P均<0.0001。按照Cameron的改良Lysholm评分分级方法,80分以上为优良,本组优良率为75.76%。如对随访6个月以上的患者进行统计分析,则术后Lysholm评分平均85.174±9.45分;Tegner分级平均4.66±1.20级,优良率为82.93%。47例患者影像学资料中,股骨止点相对位置位于Blumensaat线上距该线与股骨外侧髁前缘的47.360%~83.55%,平均65.73±6.86%;胫骨骨道口中点在胫骨平台上距离平台前缘百分比25.78%~48.40%,平均39.77±5.1%。膝关节功能优良组与不良组患者的术侧膝关节的e分别约69.591±7.1744 ,61.653±5.3267,两组之间差别有统计学意义(P<0.05)。f分别约为41.813±5.0970,42.940±6.8880。两组之间差别无统计学意义(P>0.05)。

  4 讨论Dissusion

  ACL解剖重建就是ACL自然形态尽可能复原。骨道定位、骨性标志的距离等尽可能得到恢复。而目前股骨止点位置被认为是ACL重建手术中最关键的因素,其不当的位置是引起手术失败的主要原因之一。本研究基本与之相符。Odensten等1985年提出了ACL的等距特性,即膝关节伸屈范围内胫骨,股骨止点之间距离保持等长。此后等长重建成为ACL重建手术的核心。股骨止点位值靠前将使膝关节屈曲时两个骨性隧道间的关节内距离增加,会使膝关节不能屈曲。股骨止点位值靠后或移植物固定在股骨外髁的顶部上方将使移植物在膝关节在伸直位时紧张,屈曲位时松弛。解剖研究证实,ACL由附着部位不同、走行方向不同的纤维束组成,大体上可根据在胫骨止点附着位置的不同分为前内侧束和后外侧束,膝关节伸直时后外侧束紧张而前内侧束相对松弛,膝关节屈曲时ACL的股骨附着区长轴由垂直变为水平,引起前内侧束紧张而后外侧束松弛。在膝关节活动过程中,各纤维束交替处于紧张状态,而ACL整体保持了恒定的张力。因此,真正的等距是不存在的,韧带单束重建不可能模拟这种复杂的运动,其实质是尽量恢复膝关节的正常活动范围,而且始终维持膝关节的稳定和表面正常负荷。研究显示,股骨止点位置对移植韧带的等长特性影响更大,因此股骨等距点的确定是等长重建的重点。

  3D-CT三维成像的特点可以使我们在任任意平面及角度更直观清晰观察我们所需要的点和面,使图像与在关节镜下所见相互对应,有助于手术中定位及手术后对骨道位置的评估。对临床手术具有很好的指导意义。在测量骨道位置时,3D-CT能做到“纯侧位”,并且可以任意去除不需要的结构。本研究是通过3D-CT三维重建ACL股骨止点测量其术后位置定位。总结规律,为临床解剖重建提供依据。本组的研究结果表明,不同临床结果的股骨止点位置有显著性差异,而不同临床结果的胫骨止点位置则差异不明显。显示股骨止点位置对术后膝关节功能有明显影响。不当的股骨定位会破坏重建韧带的等距特性。根据本组测量和统计分析结果,临床疗效优良的患者股骨止点在Blumensaat线上距该线前缘的相对位置的百分比较疗效较差者为大,提示股骨止点位置偏股骨髁间窝项后是更好的定位点,这个定位点大致位于Blumensaat线前方的65%~72%范围之内,而止点位置偏前则效果欠佳。这个结果与其他文献报道相似(Khalfayan>60%;Behrend>71%),而位于Blumensaat线的60%之前均不是理想定位。Zavras则认为股骨附着点的等距区位于正常ACL股骨止点的后上方,Blumensaat线后方终点靠近“过顶部”处。本组病例研究结果不同临床效果的胫骨定位点位置无显著性差异,总体上位于胫骨平台前后方直径距前缘的36%~47%范围之内,这个结果同其他研究结果的文献报道相近(Howell37%~47%,平均42%±3%;Khalfayan>20%;Behrend>43%;郭林等对12例膝关节标本X线定位测量结果示:ACL中心位于胫骨平台矢状径的43.9%±1.7%)。这表明本组术者已经注意到胫骨定位对临床效果的影响,同时技术成熟稳定,从而消除了胫骨止点变异产生的临床结果差异。

  本研究表明3D-CT 膝关节三维重建技术可用于骨道定位评价,可指导术者改进手术方法。股骨止点位置对临床效果有显著的影响,如果位置偏前临床效果较差。本研究仅探讨了前交叉韧带重建术后五个月至一年的病例,尚需积累更多的病例及长期的随访来进一步验证3D-CT三维重建对前交叉韧带重建术后效果评估的可靠性。并进一步研究3D-CT三维重建在疗效判断方面的应用价值。3D-CT重建的有效利用可以减少不必要的翻修手术,减轻患者的痛苦及经济负担。

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