COA2011 后交叉韧带重建的现状与体会

2011-12-02 文章作者:shenjie 点击量:1543   我要说

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后交叉韧带(posterior cruciate ligament,PCL)损伤是严重的膝关节损伤,伤后导致膝关节生物力学的异常。重建PCL 的目的是防止其他关节结构的继发性损伤,恢复膝关节正常运动学并阻止关节退变。随着对PCL 解剖结构、生物力学等研究的不断深入,PCL 损伤的重建已成为运动医学和骨外科学研究热点问题。
目前尚无一种理想的、被广泛接受的PCL 重建方法。影响PCL 重建术后效果的因素及相关争论很多,如骨隧道的准确定位、单束或双束重建、移植物的强度、移植物的最佳固定方式以及术后膝关节康复功能锻炼等。
1 PCL 的解剖及功能
PCL股骨附着部位于股骨内侧髁关节面,胫骨附着部在胫骨关节面后下方斜坡的凹陷处,长约38mm,宽约30mm,其股骨附着部的直径约是韧带中间部的2倍。PCL分为前外侧束(ALB)和后内侧束(PMB)。PCL是膝关节最强大的韧带,其强度约为前交叉韧带的2倍,这与其股骨较大附着面积有关。
PCL提供限制胫骨相对股骨向后滑移的95%的限制力,同时膝关节PCL具有控制胫骨旋转和内翻的作用。PCL损伤后会引起膝关节的后向不稳和旋转不稳定,严重影响膝关节功能。
2 等长重建
PCL等长重建是指移植物两端的固定点间的距离在膝关节活动中保持恒定,以避免术后因受到不同张力被过度拉伸而松弛或两端固定失败。其优点是允许术后早期的关节活动,以避免长时间的关节制动对膝关节造成的黏连、活动度丧失,以及软骨退变等不良影响,使术后康复时间大为缩短。
学者们研究正常成人的新鲜膝关节标本发现,绝对等长点实际上并不存在,但都发现了使移植物长度变化最小的点,即近似等长点。被广泛用作交叉韧带重建移植物的髌腱和跟腱,其胶原纤维在出现断裂以前具有15%的弹性,在游离移植后的变性修复过程中,虽有所下降,但仍可保留部分弹性及机械强度。
研究表明,影响等长的决定因素是PCL 股骨附着部上的各点,胫骨附着点影响甚微,这一结果已得到普遍认同。但学者们对股骨等长点的位置的研究结果差异较大。Kurosawa 将PCL 分为前、中、后3 束,测试发现中束最等长,前、后两束均不等长。而Covey 采用与Kurosawa 相似的方法将PCL分为前、中、后纵、后斜4 束,发现后纵、后斜两束最等长,但这两束只占整个PCL 纤维的5%~15%。
由于不同学者采用的实验方法不同,对膝关节周围软组织保留情况不同,以及对膝关节所加应力状态各异,导致他们之间的结果差异较大。很多研究表明,等长点的纤维占整个PCL 纤维的很小比例,在等长点重建PCL 势必使大多数PCL 的纤维得不到重建而不能恢复PCL 原有的生理功能。
近年有学者提出,等长重建PCL术后效果欠佳,而非等长重建时,胫骨的运动更符合生理条件下的运动情况,移植物的机械和运动性能优于等长重建。
3 单双束重建

大量基础研究通过模拟单束重建和双束重建,对比术后膝关节稳定性、韧带的张力变化以及施加负荷后韧带变形情况,结果表明双束重建在解剖和生物力学方面更接近正常的PCL。Race 对单束等长重建、单束解剖重建和双束解剖重建进行比较,结果发现等长重建后伸膝时移植物过分紧张,而屈膝时又松弛;单束解剖重建术重建了ALB,屈曲60°时,移植物能发挥正常作用,90°~130°时松弛;双束重建才能在整个活动过程中维持膝关节的松紧度。双束重建手术能更加精确地模仿PCL的两束,能恢复在各个屈膝角度时的正常活动。PCL 的特殊结构与膝关节复杂运动相适应,膝关节屈伸并非简单的铰链运动,是由一系列多轴心三维运动组成,屈伸活动时横轴不断变化,轴心活动曲线呈“J”形。因此,单束重建PCL 仅能保持膝关节某一位置的稳定性。
但也有学者得出了相反的结论。Bergfeld 等通过生物力学研究发现,PCL 的双束重建较单束重建无任何优势。Wang 等研究发现双束重建和单束重建在术后功能评分、韧带松弛度等方面无明显差异。2008 年Whiddon 等也采用inlay 技术比较了单束、双束PCL 重建效果。认为对单纯PCL 损伤膝,双束较单束重建在屈膝30°时过度限制了膝外旋,而没有进一步减少胫骨后移,这种过度限制可能是导致骨关节炎的一个危险因素。
单束重建在临床上能取得成功,可能因为单束重建模拟的是ALB,而ALB 是PCL 的主要功能部分,还可能是因为PCL 损伤往往还残留有部分或全部后外侧束纤维和板股后韧带,它们对单束重建有重要的加强作用。目前关于双束重建和单束重建仍有较大争议,双束重建是否就是理想的重建方法,尚有待进一步临床研究证实。
4 双束重建隧道定位
PCL 双束重建中一般采用单胫骨骨道或胫骨嵌入技术(inlay 技术),与PCL 解剖情况差别明显。为了更好的解剖重建PCL,提高重建效果,学者开始提出PCL 双束4 骨隧道重建,即将ALB 与PMB胫骨隧道分开。由于PCL 中每束纤维在屈伸膝过程中都有各自的紧张模式,将骨隧道定位于原止点内很重要,既可以复制原韧带的紧张模式,又可以在恢复原韧带的作用。现在常用的胫骨双隧道的位置主要有两种,ALB 和PMB 分别呈上下位或水平位分布。股骨隧道的位置较多,有研究将AL 束隧道定位于1:00,PM 束隧道定位于2:30。另有研究则将AL 束隧道定位于1:00,PM 束定位于3:00~4:00。还有报道将AL 束隧道定位于11:00,PM 束隧道定位于9:00。5 杀伤角效应与锐角效应
5.1 杀伤角效应
1992 年在“The meeting of the American Academy of Orthopedic Surgeons (美国关节外科学术大会) ”上, Marc Friedman 首次将PCL 移植物与胫骨隧道之间的锐角称为“killer turn”。“killer turn”对移植物的破坏作用主要表现为: 使其磨损、变细和撕裂,最终导致不可逆性的拉长; 并且单纯皮质外固定移植物的微动加重了骨道口与移植物的摩擦以及延缓了腱骨愈合。胫骨侧“killer turn”导致移植物的松弛被认为是PCL 重建失败的重要原因之一。
减小“killer turn”的方法有:Inlay 技术、建立外侧胫骨隧道、解剖固定、复合固定、保留残端重建、打磨隧道口边缘。Inlay 技术可以直接显露PCL 胫骨止点,达到解剖固定,避免transtibial技术中的“killer turn”,有更好的生物力学稳定性,神经血管损伤的危险较小。胫骨隧道内口应在中线偏外,如在中线偏内侧,会与髁间窝内侧壁发生切割,同样易损伤韧带。Huang 等利用生物力学研究证实,将胫骨隧道由前内侧方向改为前外侧方向不仅对关节稳定性无影响,而且有效地减少了“Killer turn”的角度。
5.2 锐角效应
2003 年Handy 等提出股骨侧移植物与骨隧道存在“critical corner ”(转角),并可以造成移植物的磨损。Patricia 将股骨隧道边缘对移植物的磨损作用称为“ actue angle effect”(锐角效应)。目前常用的两种减小锐角效应的方法是应用小号界面螺钉配合皮质外固定的复合固定技术,通过加大骨隧道与股骨髁侧壁夹角以及对于骨隧道边缘进行打磨的骨隧道技术。
6、结语
PCL重建术的效果仍较前交叉韧带重建术后效果差。部分由于骨隧道定位误差,导致重建的韧带张力过大而造成手术失败。Mannor等对12个膝关节标本行双束重建,研究移植物的位置和张力的关系,发现改变股骨隧道位置可改变其生物力学。PCL由于解剖结构深,胫骨止点邻近血管神经,局部空间不大,止点定位困难,胫骨骨道制作过程容易伤及血管神经,手术重建较为复杂。部分手术医师操作不熟练导致术中隧道定位、移植物预张等环节的失误,造成手术效果欠佳。PCL损伤常合并有后外侧角损伤,导致膝关节出现后向不稳定的同时伴有内翻和外旋不稳定,PCL重建的同时未重建后外侧结构导致膝关节未完全恢复正常稳定性,造成手术失败。PCL损伤的患者较少,研究远较前交叉韧带少,对临床的指导相对较差。
相信随着研究的不断深入及前交叉韧带重建理论对PCL 重建的指导,PCL 重建会取得更好的经验,并达到一个新的高度。
 

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