膝关节韧带重建的移植物应如何选择?

2023-08-17   文章来源:骨科在线   作者:骨科在线 点击量:824 我要说

膝关节韧带重建的移植物应如何选择?




膝关节韧带重建的移植物包括同种异体移植物、自体移植物和人工韧带三种,每种选择各自有优点和缺点。术者对获取不同移植物的熟悉程度和患者特征,如年龄、生活方式、运动水平及膝关节外伤史或手术史均是影响移植物选择的因素。

一、自体移植物

自体移植物是韧带重建最常用的移植物,包括骨-髌腱-骨(BPTB)、腘绳肌腱(半腱肌和/或股薄肌腱)、股四头肌腱-髌骨(QTB)及腓骨长肌腱(PLT)。

就韧带重建而言,自体移植比同种异体移植有一些优势。自体移植物几乎无传播疾病的风险。它们与邻近组织相融得更快,几乎没有免疫介导的组织排斥反应。此外,自体移植物不用消毒灭菌,也就避免了消毒灭菌对移植物的生物力学和(或)生物学特性的负面影响。

然而,自体肌腱移植物获取可能出现供腱区并发症,这是其一个明显的缺点。此外,自体移植取腱带来的皮肤及软组织切口增加、增长以及切骨等创伤会使原本受伤的组织遭受更大的创伤。

1、骨-髌腱-骨

优点:

与正常前交叉韧带相比,BPTB移植物有高出其4倍的初始强度和刚度,且与腘绳肌腱、股四头肌腱的初始强度和刚度相似。同时BPTB移植物具有长期稳定性。另外,肌腱两端存在骨栓,与软组织-骨愈合相比,这种骨-骨愈合更快。当与界面螺钉结合时,BPTB移植物还有助于在骨隧道内提供一种可靠的接触固定,从而促进早期康复。

缺点:

BPTB移植物的主要缺点是存在供区并发症, 包括股四头肌无力、隐神经髌下分支损伤、髌股关节捻发音、膝关节屈曲受限、膝前疼痛、髌腱炎及跪行疼痛。精细的手术技术可帮助减少并发症如髌骨骨折和髌腱断裂。

取腱方式:

沿髌骨下极中线稍偏内侧切开皮肤,解剖皮下并识别腱周组织。锐性切开腱周组织并牵开,暴露髌腱。从髌腱中央切取宽9~ 11mm,长为髌腱全长的腱。使用摆锯和骨凿,在胫骨和髌骨上均取长20-30mm的骨栓。

髌腱

2、腘绳肌腱

优点:

腘绳肌腱移植物的优点包括其具有强大的初始强度和刚度,在胶原蛋白面积上更接近正常前交叉韧带,可精确定位,供区并发症少,没有髌骨骨折或髌腱断裂的风险,骨骼未发育成熟患者可避免损伤骨及不影响伸膝装置。腘绳肌腱移植物的骨隧道打在预定位置,然后用胶原软组织完全填充即可,而移植BPTB则需要扩钻骨隧道来匹配移植物近端和远端骨块。

缺点:

缺点包括腘绳肌腱大小难以预测,取腱过程中腘绳肌腱断裂的风险,损伤或带出内侧副韧带(MCL)的风险。其他缺点包括取腱过程中隐神经损伤的风险、内固定物突出引起疼痛、韧带再次松弛可能、软组织-骨愈合时间较长、骨隧道扩大及残余腘绳肌腱无力导致恢复后腘绳肌力量下降。虽然新的腘绳肌腱移植物固定技术解决了悬吊固定术中引起微动和隧道扩大的蹦极效应,但其仍依赖于软组织-骨愈合,不如骨-骨愈合那么快。

取腱方式:

腘绳肌腱止于胫骨结节远端2cm、内侧2cm。做膝前内侧切口,解剖分离开皮下组织以显露缝匠肌肌腱。缝匠肌腱膜深面即是半腱肌腱和股薄肌腱,两者近端之间有间隔,更易区分。切开缝匠肌腱膜即可识别上述两条肌腱。仔细行钝性和锐性分离,进一步分开这两条肌腱及其周围组织。使用肌腱剥离器向近端上方将肌腱从肌肉上剥离。

腘绳肌腱

3、股四头肌腱

优点:

股四头肌腱移植物优点包括其能提供更大接触面积的胶原蛋白、移植物一端可有骨栓(髌骨骨栓)、抗拉强度与其他移植物相近、供区并发症比BPTB移植物少、可避免损伤隐神经下分支,可用于已切取过BPTB和腘绳肌腱移植物的韧带翻修术。

缺点:

自体QTB与BPTB供区有类似的并发症,但程度稍轻,主要包括髌骨骨折风险、取腱时进入髌上囊造成膝关节内压力丢失的风险、移植物刚度低及术后股四头肌力量下降。

取腱方式:

通过髌骨上极延伸的正中纵向切口可获取股四头肌腱移植物。通过皮下组织解剖,分离并保护髌骨支持带。确定近端的股四头肌腱及其与股内侧肌斜束和股外侧肌斜束的连接部位。在股四头肌腱上测量所需的肌腱移植物的宽度和长度。通过股四头肌腱全层或者部分层面做切口,注意保留肌腱的关节面和周围滑膜、髌骨上极硬化的骨质也是非常重要的。获取移植物时可带有髌骨上极骨栓,也可以不带。

股四头肌腱

4、腓骨长肌腱

优点:PLT近年来有报道作为ACL重建的移植物,正逐渐得到推广。PLT足够长且粗大,具有与正常ACL相当的抗拉生物力学性能,全取可以获得更强的抗拉生物力学性能。位置表浅,取腱方便,切口小。

缺点:供区并发症包括疼痛,麻木,感觉减退,腓浅神经损伤,腓深神经损伤,取腓骨长肌腱还可能造成慢性踝关节不稳。

取腱方式:

外踝后方5mm做切口,显露腓骨长短肌腱,腓骨长肌腱位于短肌腱前外侧。

腓骨长肌腱

二、同种异体移植物

1983年Webster和Werner第一次报道了用冻干屈肌腱在狗身上进行 ACL重建,1986年Shino等报道了新鲜冰冻移植物的临床应用。其后,异体移植发展经历了飞跃期。但也发现存在不足,有长期失败及疾病传播风险的考虑。由于对人类获得性免疫缺陷病毒(HIV)传播的忍惧,异体移植重建ACL经历了一次低谷。后来引入了二次消毒方法,并对 HIV 传播的进一步认识同种异体移植进入了发展稳定期。

被用于膝关节韧带重建术用于膝关节带重建的同种异体移植物主要包括跟腱-骨、胫前肌和胫后肌腱、BPTB、QTB以及腘绳肌腱。

跟腱-骨

胫前肌腱

BPTB

QTB

腘绳肌腱

外科医师之所以愿意选择同种异体移植是因为没有供腱区并发症以及存在获取自体移植物的一些其他风险。此外,同种异体肌腱具有移植物尺寸多样化选择、手术和使用止血带时间较短以及手术切口少等优点。然而,同种异体移植物本身也有自身相关的一系列并发症,如传播传染性疾病的风险,移植物长入慢,以及可能存在的免疫排斥反应等。

三、人工韧带

人工韧带由生物材料制造,模拟人体肌腱、韧带的形态,具有生物学性能,可用于人体肌腱、韧带修复、重建或替代的移植物。

优点:主要优势有现成品可供直接使用,有更高的机械强度,它既避免了取自体移植物所带来的取材部位并发症,也克服了应用同种异体移植物可能存在的疾病传播和免疫排斥反应,同时又不会受到移植物来源的限制。另外,人工韧带的手术操作相对更简单,术后康复更快。

用人工韧带重建交叉韧带的历史可以追溯到1914年,Corner 用银丝来重建ACL;1918年Aiwyn-Smith则用丝线重建ACL。随着合成材料的发展,在20 世纪80至90年代,人工韧带被大量用于临床重建 ACL,根据其设计理念大体可以分为3种:永久型、加强型和支架型。然而随着术后人工韧带疲劳断裂和磨屑引起的滑膜炎等并发症逐渐被人们认识,其临床应用逐渐减少。近年来有了一些长期随访的临床报道,并且随着新一代人工韧带的出现,手术技术趋于规范,应用范围更加广泛。

人工韧带

人工韧带重建交叉韧带有其固有的优点,对于交叉韧带重建失败的翻修病例以及不宜应用自体移植物重建交叉韧带的患者,至少为临床医生提供了另一选择。

总而言之,目前新一代人工韧带在膝关节的临床应用广泛,可较好的解决早期产品失败率高及并发症多的问题,尽管多数文献报道重建成功,但也仍存在许多问题,远期临床疗效有待进一步研究。随着生物材料技术的发展和对交叉韧带研究的不断深入,希望人工韧带的使用在将来变得更为广泛。



参考资料:

膝关节交叉韧带外科学/敖英芳主编.-北京:北京大学医学出版社,2009

膝关节多发韧带损伤:第2版/(美)Gregory C.Fanelli 原著;李箭主译.-北京:北京大学医学出版社,2017

膝关节重建外科学:第4版/(美) Darren L.Johnson 主编;王卫明,王健全主译.-沈阳:辽宁科学技术出版社2018.10

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