单位:华中科技大学同济医学院附属协和医院骨科
作者:李翼、黄玮等
前交叉韧带(ACL)是限制胫骨前移最重要的制约因素,此外对胫骨内旋、膝内翻和膝外翻起次要限制作用。ACL断裂常伴随半月板和骨软骨损伤,并导致膝关节活动不稳定。ACL撕裂的年发病率在过去不断呈上升趋势,其中,女性、接受系统体育训练的人群,以及20岁以下或40岁以上年龄段人群发病率更高。
ACL损伤的治疗方案从开放式手术修复发展到开放式手术重建,再到关节镜下“双切口”技术以及关节镜下“单切口”技术(内镜技术)。对于ACL的完全撕裂,前交叉韧带重建(ACLR)是目前最常见的治疗方法。对于ACL不完全撕裂,早期有部分学者尝试使用ACL修复术替代传统的韧带重建,但由于受限于手术技术,超过50%的患者在术后无法获得满意的膝关节稳定性。随着近年来新技术的出现,目前ACL修复术在一些研究中获得了与ACL重建相似的结果。虽然ACL修复术具有一定优势,但ACL修复术不能适用于全部类型的ACL撕裂,并存在术后不良事件发生率较高等亟待解决的问题,故ACLR仍被认为是治疗ACL损伤的标准手术方法。在ACLR中,全内技术(AIT)是一种近年来十分流行的新手术技术,AIT能在有效固定移植物并提供良好的术后膝关节稳定性的基础上,保留更多的骨组织,明显降低患者的术后疼痛,并获得更优秀的术后美容效果。
全内技术的发展历史“全内技术”这一概念由Morgan在1995年首次提出,于1998年首次发表。在Morgan等的描述中,全内技术区别于其他ACL重建的主要优势在于完全在关节镜下完成并使用半骨道(Socket)取代完整的骨隧道。但由于该技术对手术医师操作水平要求高而未得到广泛应用。
2006年,Lubowitz描述了第一代全内技术(Transtibial全内技术),利用一种在关节内组装和拆卸的倒打钻(Retrodrill)逆向钻出胫骨半骨道,然后经胫骨半骨道顺向钻出股骨半骨道。然而受到胫骨隧道的限制,使用Retrodrill顺行制备的股骨半骨道通常与ACL解剖位置相差甚远。
2010年,Lubowitz对一代技术中股骨半骨道解剖风险因素和移植物“触底”等争议问题进行了讨论,并认为全内技术应该在可翻转钻头、皮质纽扣固定等方面做出进一步改进。
2011年,Cerulli等描述了一种带有可翻转钻翼的倒打钻,其最大特点在于能够同时逆向制备股骨和胫骨半骨道。同年,Lubowitz等在一代全内技术的基础上提出了二代全内技术。
与一代全内技术相比,二代全内技术的改进包括:使用第二代倒打钻(Flipcutter)、皮质悬吊固定可调袢和硅胶套管、由外向内制备股骨半骨道、选用自体单一半腱肌的4股移植物(见表1)。
全内ACLR的手术要点第一步:获取移植物。
全内技术采用单根半腱肌作为移植物,使用后腘绳肌收采技术获取单根半腱肌。四倍半腱肌移植物的大小与患者的身高、体重,尤其是患者性别相关。因此可能出现单根半腱肌长度过小或制备出的移植物直径不足(<8mm)的情况,此时可以同时收获股薄肌进行补充。
此外,也可以考虑使用非传统的移植物制备方法。有研究结果显示,三股移植物能够表现出与传统四股移植物相当的生物力学特性,并且推荐在半腱肌长度过短时优先考虑三股移植物作为替代。对全内技术,最适合的肌腱移植物仍广受讨论。Lubowitz曾预测未来骨-股四头肌腱的使用频率会增加。目前有研究对比骨-股四头肌肌腱和传统腘绳肌移植物发现,骨-股四头肌肌腱能在获得与腘绳肌移植物类似临床结果的前提下,使患者获得更好的屈肌力量恢复。
第二步:制备移植物。
使用Graft-Link技术对肌腱进行缝合制备。拉紧肌腱并使肌腱形成4股环状结构,两侧分别连接可调袢钛板并固定在特定拉力装置上。在约40N的拉力下,肌腱两个自由端绕过移植物同一侧终点,用2号缝线缝合肌腱自由端处4股腱组织,缝合后缝线末端环绕一周。缝合过程中缝合针应首先穿过中央股,以保证最后打结能埋藏在移植物中而非遗留在移植物表面(埋结技术)。埋结技术在离体实验中被证实能有效提高移植物的连接稳定性。但值得注意的是,Graft-Link技术推荐的“两端游离”移植物在不止一项离体实验中表现出比“两端固定”移植物更差的生物力学性能。Graf-Alexiou等通过体外循环拉力试验对比研究数种4股移植物可能的缝合配置得出,目前全内技术推荐的缝合配置,即“两端游离”移植物(仅在股骨端和胫骨端两端进行间断缝合),在生物力学上劣于其游离端固定在胫骨端可调袢的移植物。
第三步:构建半骨道。
构建出一侧为盲端的半骨道而非完整骨隧道是全内技术的主要特点。全内技术采用“由外向内”的方法(第二代倒打钻)制备胫骨和股骨半骨道,这种方法能使股骨半骨道的制备摆脱胫骨的限制并制备出更贴近ACL解剖位置的股骨半骨道,并且能避免在半骨道制备过程中需要额外关节镜入路和膝关节过度屈曲的问题(见图1)。Lubowitz等通过离体实验分析得出“与股骨长轴成角60°、股骨髁间轴成角20°”是最符合人类ACL足迹的手术入角。一项前瞻性队列研究中,低位股骨隧道对比高位隧道在术后即时表现出更好的内旋稳定性。
图1 “由外向内”制备股骨半骨道:A.第二代倒打钻在导针的引导下“由外向内”进入;B.倒打钻钻头翻转并制备出股骨半骨道
第四步:植入移植物。
通过关节镜前内侧入路将移植物植入膝关节,在这一过程中应用硅胶套管以阻止软组织的嵌入以避免缝线缠绕,并减少关节腔内的液体流失(见图2)。
图2 箭头所示为硅胶套管(前内侧入口)
第五步:固定移植物。
全内技术对移植物的固定包括挤压螺钉固定和皮质悬吊固定两种方式。目前,应用可调袢钛板纽扣的双侧皮质悬吊固定方式更受到手术医师的青睐。可调袢钛板是一个能在牵拉下利用多点位摩擦自我增强阻力的四点无结锁系统,能够在牵拉缝线拉紧半骨道内移植物的同时缩小且不打结,由此使得线环“可调”。可调袢钛板消除了传统悬吊固定中移植物与半骨道之间剩余空间,省去了一代全内技术中计算移植物环长度的需求。
全内技术与传统技术的区别传统ACLR一般选用半腱肌-股薄肌双肌腱移植物,使用顺行空心钻头制备完整的胫骨隧道并使用挤压螺钉固定。与传统技术相比,全内技术的特点具有明显优势(见表2),主要包括以下三点。
1.半骨道而非完整骨隧道
倒打钻头部的骨皮质窄段能确保在制备半骨道时保护远端骨皮质并确保留下7mm宽的骨桥。由此保留更多的骨组织,同时获得更小的胫骨表面切口。一方面,较小的胫骨切口能降低隧道破裂、胫骨平台骨折等并发症的发生率,同时有利于翻修手术或与其他手术同时进行。另一方面,骨皮质的保留使胫骨、股骨隧道长度变短,这要求移植物长度必须短于双侧半骨道深度和关节内长度的总和,以避免半骨道两盲端可能导致的移植物“触底”现象,因此一般建议拉紧后的移植物长度应小于75mm。此外,“由外向内”的半骨道制备技术对骨未完全发育成熟的青少年的ACLR具有重大意义。
2.只取单根半腱肌
AIT需要长度较短的移植物,以避免发生“触底”现象,因此选用长度和直径均较为合适的4股半腱肌移植物(ST4)。与传统的腘绳肌移植物相比,ST4移植物保留了股薄肌。一些研究证明,保留患者股薄肌能在获得与不保留股薄肌类似的术后膝关节稳定性和髌骨功能的同时,帮助患者获得更好的膝关节屈曲力量恢复。
3.双侧皮质悬吊固定
与传统螺钉固定相比,双侧悬吊固定远离移植物近关节处,移植物与半骨道壁间可能出现“雨刮”和“蹦极”效应。此外,悬吊固定仍需在“半骨道”远端骨皮质钻孔,“半骨道”结构实质上仍为一个两端通透的“隧道”。对此,有学者提出了一种改良后的股骨侧真正半骨道技术,利用一种股骨侧可扩张式移植物固定系统,以避免在患者股骨远端皮质的钻孔,真正实现了股骨端“半骨道”而非“隧道”,在更符合“全内技术”的同时有效减少“雨刮”和“蹦极”效应。在术后的移植物稳定性和愈合方面,有离体研究发现双侧皮质悬吊固定的术后即时的膝关节稳定性劣于挤压螺钉固定。
全内技术的临床疗效1.术后疼痛
多项研究证明,全内ACLR患者术后即时和短期内具有良好的膝关节稳定性和更低的术后疼痛评分。全内技术能表现出更少术后疼痛的原因可能与更准确的隧道定位、更多的骨质保留、更少的肌腱获取、术中更小的膝关节屈曲角度等因素有关。
2.术后膝关节稳定
在多项研究中全内技术均获得了良好的膝关节稳定性,但目前关于全内技术临床结果的长期研究较少。
3.术后并发症
有研究认为,全内技术能减少如膝前疼痛、胫骨平台骨折、胫骨隧道增宽和膝屈曲无力等并发症的发生率。
总结与展望目前,关于全内技术最佳移植物的选择和移植物制备方式仍备受讨论。全内技术仍存在皮质纽扣容易松动、股骨隧道扩宽更大(与悬吊固定“雨刮”和“蹦极”效应有关)、手术医师学习曲线长、手术费用较高等亟待改进之处。总体而言,全内技术在许多研究中取得的临床结果令人满意,但现阶段对全内技术临床结果的研究绝大多数仅局限于术后短期或中期。
对于未来,笔者认为:一方面,全内技术在技术层面仍需要进一步完善,尤其是有关移植物的选择制备、固定方式的部分;另一方面,关于全内技术的长期临床疗效仍有待进一步的随访调查。
本文引用格式:
李翼,杨文博,孟春庆,等.全内技术在前交叉韧带重建中的应用进展[J].生物骨科材料与临床研究,2024,21(4):82-86.
作者简介黄玮
华中科技大学同济医学院附属协和医院副教授,副主任医师,硕士生导师,医学博士。德国海德堡大学博士后,韩国首尔大学盆唐医院及韩国高丽大学安岩医院访问学者。
学术任职:中国医师协会运动医学医师分会青年委员,中国医师协会运动医学医师分会健康科普专业学组委员,中国医师协会骨科医师分会青年讲师团讲师,中国研究型医院学会骨科创新与转化专业委员会运动损伤学组委员,中国康复医学会运动系统疾病康复互联网工作委员会委员,中国医药教育协会肩肘运动医学规范化培训湖北中心常委兼秘书长,中国医药教育协会肩肘运动医学专业委员会委员,中国医药教育协会冬季运动损伤分会委员,中国医药教育协会科普健康教育工作委员会委员等。
主持国家自然科学基金1项,湖北省自然科学基金1项,地市级科技项目1项,华中科技大学教学研究课题2项,院级教改课题2项,参与省部级和国家级课题项目多项。
以第一作者/通信作者发表SCI期刊论文20余篇。主编科普专著1本,参编参译学术专著数本。作为第一发明人获得国家发明专利1项,实用新型专利9项。
李翼
硕士在读。主要研究方向:运动医学,股骨头坏死,骨软骨组织工程。
声明:此文内容及图片由供稿单位提供,仅供学习交流,不代表骨科在线观点。