作者：陈益果，丁晶，徐永清，杨军
【关键词】 膝关节;前交叉韧带损伤;治疗进展
随着我国体育运动事业的不断发展，运动创伤也呈逐年上升的趋势，其中以前交叉韧带(anterior cruciate ligament，ACL)损伤最为常见。最近Garrett等[1]的研究结果表明，目前美国每年前交叉韧带重建手术的数量超过40万例，国内据敖英芳等[2]报道，我国现役集训运动员前交叉韧带损伤的总发病率为0. 47%。随着运动医学理念和关节镜外科技术在我国逐渐普及和发展，ACL损伤及其治疗已成为医学界广泛关注的一个热点课题。本文结合国内外文献就ACL损伤研究进展综述如下。
1 ACL的解剖功能特点及损伤机制
ACL是人体膝关节中重要的稳定性结构，平均长度约38mm，宽度约11mm，起于胫骨上端非关节面髁间前区的内侧及外侧半月板前角，向上后外呈扇形，止于股骨外侧髁内侧面的后部。Girgis等[3]根据ACL在胫骨附着点的位置，将其分为前内侧束和后外侧束两束。前内侧束主要维持膝关节屈曲位的前直向稳定性，后外侧束主要维持膝关节的旋转稳定性和伸直位的前直向稳定性。
研究表明大多数ACL损伤属于非接触性损伤，与运动时膝关节的弯曲角度、股四头肌的拉力以及地面对腿部的反作用力使膝关节的外翻力矩增大有密切关系。主要可分为以下几种：(1)膝内翻或外翻扭伤：膝于近伸直位内旋内收时(膝内翻)，可损伤前交叉韧带的后外束，膝于90度位外展外旋(外翻)时，可损伤前内束，为部分断裂。如果暴力过大则两束同时断裂，即为全断裂。(2)膝关节过伸损伤:此机理可单独损伤前交叉韧带。但多数是先撕裂关节囊、后交叉韧带，再撕裂前交叉韧带。足球运动时“踢漏脚”，或膝前被撞引起膝关节突然过伸，是最常见的受伤动作。(3)膝关节屈曲位支撑伤：大腿前面被撞，股骨髁向后错位，可使前交叉韧带单独受伤。经常见于足球的训练或比赛。
2 ACL损伤的治疗方法
由于ACL在膝关节中的重要作用，当其损伤时将出现胫骨前移并导致膝关节不稳，继而出现关节软骨及半月板的损害，其结果是进一步加速膝关节的退行性改变和骨性关节炎的发生。因此，ACL损伤需及时有效地治疗，避免对关节造成更大的损害。治疗方案主要分为：(1)保守治疗：石膏固定是非手术治疗的常用方法，但其严重影响患者早期的功能锻炼，后期关节疼痛、不稳等症状仍然存在，且常常出现关节僵直等并发症，因此目前多以手术治疗为主。(2)手术治疗：传统的韧带断端直接缝合修补术，切口长，对关节创伤大，术后锻炼困难和时间漫长，易发生膝关节僵直、严重的创伤性关节炎等并发症。关节镜下重建始于1989年，由Billotti[4]首次完成关节镜下单股半腱肌重建ACL。由于关节镜下重建ACL具有创伤小、操作视野清晰、术后康复快等优势，得到了广泛的认可和应用，成为了ACL损伤后主要的治疗方法。
2. 1 ACL重建移植物
2. 1. 1 骨-髌腱-骨(bone-patella-bone，B-T-B) 1963年，Jones[5]首先描述了用带骨块的中1/3髌腱重建ACL的手术技术。Noyes[6]对可能用于ACL重建的组织进行断裂张力测试后发现，14～15mm宽的髌腱移植物是最强的可利用供体，平均强度是正常ACL强度的163%～175%。Buss等[7]通过组织学检查发现，BPB移植重建ACL后，移植物组织细胞能够产生坚韧致密的胶原纤维，进而提高移植物的抗牵拉能力。在单独使用时，只有髌腱能满足ACL重建的强度要求，再加上骨栓与骨道界面愈合的可靠性，这使之被认为是移植物选择的“金标准”[8]。但由于髌前痛、髌腱挛缩、髌腱炎等并发症，限制了其作为移植物的广泛应用。
2. 1. 2 腘绳肌(hamstring tendon，HT) BY Frank[9]等研究证明，以正常ACL强度1730N为100%，则单股半腱肌(semitendinosus tendon，ST)强度(1216±50)N为70%～75%，单股股薄肌(gracilis tendon，GT)强度(888. 9±205. 5)N为40%～63. 3%。Brown[10]证实双股半腱肌的强度约是正常ACL的1. 5倍，四股半腱肌的强度(3560±742)N远超过成年人的ACL的强度(2160N)及10mm宽的髌韧带的强度(2977N)。虽然二、三、四股腘绳肌均能满足作为ACL移植物的强度要求，但是，腘绳肌移植后需要经过局部缺血坏死、血管再生及愈合的过程。移植后初期移植物的强度大幅度降低，以后随时间的增加而逐渐增加，7～12个月恢复到正常交叉韧带的30%-50%。所以，从生物力学方面来讲，四股腘绳肌是首选移植物，重建后可以进行早期康复运动。腘绳肌的腱-骨愈合较B-T-B的骨-骨愈合慢，但前者可以减少取材部位病变，膝周病变发生率低，膝前疼痛减少，术后康复快，强度高于髌韧带，生物连接优于髌韧带，固定性与髌韧带相同，疗效与髌韧带对比无显著性差异。
2. 1. 3 人工韧带 人工韧带最早出现于1914年，按其作用不同可分为3类：永久型人工韧带、加强型人工韧带及支架型人工韧带。在20世纪80年代人工韧带较为流行，但由于易出现疲劳断裂、难治性滑膜炎等问题而逐渐被废弃[11]。LARS((1igam ent advanced reinforcement system)韧带是1985年由法国医生Laboureau研究制成，应用高韧性的聚酯纤维(聚对苯二甲酸乙二醇酯)制造了LARS人工韧带。同早期的人工韧带相比，LARS韧带采用独特的材料和编织方法，组织相容性好，不易引起滑膜炎和韧带的拉长。NAU等[12]在2002年报道了一项应用LARS人工韧带与骨-髌腱-骨重建ACL的前瞻性对照研究，随访2年后LARS韧带没有急性滑膜炎的发生，稳定性方面与骨-髌腱-骨组无差异。LARS的优势在于其避免了供区并发症;手术时间短、创伤小、操作方便;术后获得即时的稳定，可早期进行功能锻炼，最大限度恢复关节功能。但最大的缺陷在于其使用寿命的不确定性，有待长期随访[13]。
近年来随着免疫组化处理技术的发展，同种异体移植物也得到了广泛的应用。在不给患者增加新的创伤的前提下，同种异体肌腱能满足重建手术对供体质与量的要求，而且手术时间短、创伤小。 Peterson等[14]对二组各30例患者进行了前瞻性非随机研究。术后随访5年，二组临床效果无明显差别，说明异体肌腱在重建膝交叉韧带中能适应膝关节复合运动的需要。但如何既能降低异体肌腱的抗原性，又能保存肌腱细胞的活性，是有待于将来进一步解决的问题[15]。
2. 2 骨隧道的建立 常见的ACL重建骨隧道包括单胫骨单股骨隧道、单胫骨双股骨隧道和双胫骨双股骨隧道。选择单隧道还是双隧道重建目前还存有争议。尸体测量结果显示双束重建较AMB或PLB的单束重建更能够模拟正常ACL的生物力学特性，在控制前后移位和关节旋转方面具有明显的优势，但临床结果却并不一致。Colombet等[16]回顾了33位经四隧道双束前交叉韧带重建患者的术后结果，双束重建可以恢复膝关节的前向稳定性，认为双束重建至少具有与其他技术等同的效果。Yagi等[17]指出，双束重建不但比单束重建能更好地限制膝关节的前向转移，而且重建后韧带的受力情况也更接近正常，尤其是在合并旋转力的情况下。Muneta等[18]对68位四股半腱肌腱前交叉韧带重建的患者进行随机对照研究，得出双束重建组的前向稳定性和旋转稳定性优于单束重建组，而两组的活动范围、股四头肌周径、肌力、Lysholm评分和IKDC主观评分无统计学差异。Ferretti等[19]对20位患者进行绳肌腱前交叉韧带重建后发现，单束重建和双束重建都能恢复膝关节的前向稳定性和旋转稳定性，但两组间并无统计学差异。Yasuda等[20]报道，随访2年后，双束重建组的前直向稳定性和旋转稳定性优于单束重建组，而单胫骨隧道与双胫骨隧道重建组差异无统计学意义。
2. 3 移植肌腱的固定 移植物的固定是ACL重建术的薄弱环节，但也是关键环节。固定方式主要有隧道内固定和皮质外固定2种。胫骨侧松质骨密度低于股骨侧，会降低内固定物的抓持力，使得移植物的胫骨侧固定更具争议。胫骨端应用悬吊固定，移植物在骨隧道内会产生纵向的微动“蹦极效应”[21]。挤压螺钉能提供重建韧带的即时稳定要求，但移植腱与骨的愈合需12～24周，术后早期移植物的稳定主要依靠螺钉的挤压力，当移植物受力增大时，会造成螺钉应力集中并向隧道壁内侵入，从而使螺钉固定力下降。Kousa等[22]对6种胫骨侧内固定物的生物力学特性对比后认为，Intrafix的固定强度最高，WasherLoc次之。股骨端的固定目前以横行钉(cross-pin)较为流行，移植物悬吊于骨隧道内的横行钉上，这类横行钉包括Rigidfix、Transfix、Bone Mulch钉等，其固定位点在骨隧道内，可避免皮质外悬吊固定引起的移植物延长和松弛。Gorschewsky等[23]比较股骨侧可吸收螺钉和横行钉的临床疗效，IKDC的评估结果显示横行钉组优于螺钉组。近年来无内固定物的嵌压固定术press-fit已用于临床，即用空心压力钻头将股骨和胫骨骨隧道内的圆柱形骨块完整取下，置入韧带后再将取出的骨块回植挤压固定韧带，不使用任何内植物。Lee等[24]的动物实验表明，嵌压固定术的失效负荷与界面挤压螺钉相比无显著性差异。刘玉杰等[25]的动物实验和临床观察显示，采用的肌腱结嵌压固定法与此类似，在术后短期内也有良好的疗效。
3 ACL止点撕脱性骨折的处理
ACL损伤中还有一种特殊的情况，即ACL止点撕脱性骨折。此类损伤可不作韧带重建，但需将骨折块解剖复位并牢固固定，恢复ACL对膝关节的稳定功能。林毅忠等[26]在关节镜下骨折块复位及钢丝内固定前交叉韧带胫骨止点撕脱骨折14例，术后所有病例均获正常活动范围。叶俊强等[27]采用关节镜辅助下撬拨复位空心钉、钢丝等固定方法治疗27例前交叉韧带胫骨止点撕脱性骨折，随访时间(12±5)个月，骨折在3～4个月骨性愈合，23例膝关节功能完全正常，并认为内固定方式的选择应根据骨折块的大小、形态及与前交叉韧带的关系来决定：对于骨折块&>6 mm，与前交叉韧带联系密切时，首选1～2枚3mm松质骨空心螺钉进行固定，该方法具有操作简单、手术时间短和固定强度可靠等优点;而骨折块&<6mm或骨折块粉粹时，则选用细钢丝通过胫骨骨隧道拖至关节外固定，应用钢丝时尽可能与骨折块纵轴方向一致，这样才不会出现骨折块再次碎裂或固定不牢固等情况;对骨骺未闭患者选择应用可吸收缝线缝合固定，这与Owens等对骨骺未闭合患者使用可吸收性缝线固定相一致。
4 小 结
ACL损伤的治疗经历了从单纯切开到关节镜下移植，从单束重建到双束重建，移植物也从自体、异体发展到人工生物工程材料，其治疗的理念和技术都取得了巨大的进步。目前还没有一种治疗方法能够完美重现ACL复杂的运动生理功能，也没有学者能够确切的解释ACL维持关节稳定及发生损伤的力学机制。植入后的韧带早期易发生松弛、断裂，髁间窝撞击、术后关节本体感觉的缺失，这些都是当前ACL重建术后常见的问题。为解决这些问题我们必须对正常ACL的三维空间结构、生物力学机制进行更加全面、深入、细致、量化的分析研究，才能从根本上指导我们作好ACL损伤的预防、治疗及康复工作。
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