前交叉韌帶移植物與後交叉韌帶撞擊：怎麼辦？

前交叉韌帶移植物與後交叉韌帶撞擊發生機制及解決方法的研究進展

本文原載於《中華創傷骨科雜誌》2015年第11期

關節鏡下前交叉韌帶(anterior cruciate ligament，ACL)重建已被廣泛接受，但單、雙束等不同重建方式及骨隧道位置的選擇一直廣受爭議，不恰當的移植物及骨隧道設計會導致術後移植物撞擊，而移植物撞擊是導致ACL重建術後移植物磨損、甚至再斷裂的主要原因之一.因此，關節鏡下ACL重建術後移植物撞擊問題一直是關節鏡外科醫生關注的焦點。ACL移植物撞擊主要包括移植物與髁間窩撞擊、移植物與後交叉韌帶(posterior cruciate ligament，PCL)撞擊2種類型。ACL移植物與髁問窩撞擊問題已被廣泛研究，而ACL移植物與PCL撞擊研究時間較晚、文獻報道較少。近年來隨著對ACL移植物撞擊問題研究的不斷深入，研究熱點逐漸轉向ACL移植物與PCL撞擊，闡明該撞擊的發生機制及解決方法將有助於更合理地設計移植物及骨隧道，從而減少或避免出現病理性撞擊，提高關節鏡下ACL重建手術的療效。本文根據現階段國內外關節鏡下ACL重建術後移植物與PCL撞擊問題的研究現狀，將有關文獻綜述如下。

Fujimoto等於2004年通過影像學方法首次證實了ACL移植物與PCL之間存在撞擊，並發現移植物撞擊與ACL重建術後併發症有密切關係。之後的研究根據撞擊出現時膝關節的屈曲角度，將其分為生理性撞擊與病理性撞擊2種類型。正常ACL與PCL之間即存在撞擊，此撞擊出現在膝關節由屈曲至伸直運動過程中的末期，即膝關節完全伸直位或過伸位，此撞擊一般不會導致ACL損傷，稱之為生理性撞擊,故ACL重建術後移植物也存在與PCL的生理性撞擊。與生理性撞擊相反，移植物病理性撞擊則是由於移植物直徑、移植物形態、骨隧道設計不合理等因素導致ACL重建術後移植物與PCL之間過早出現異常接觸。

Iriuchishima等及Strobel等通過二次關節鏡檢查、生物力學測試等方法指出，和ACL移植物與髁問窩病理性撞擊一樣，ACL移植物與PCL病理性撞擊也是持續性關節液滲出、關節不穩、膝關節伸直障礙及膝前疼痛等術後併發症的重要原因。現在英文文獻中使用的「impingement」一詞專指病理性撞擊，本文以下所描述的撞擊，如果沒有特別說明，也專指病理性撞擊。

Fujimoto等使用磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)及醫學圖像三維重建方法診斷ACL移植物與PCL之間是否存在撞擊，該研究在膝關節最大主動伸直狀態下建立包括ACL與PCL在內的膝關節三維數字化模型，然後根據模型上韌帶影像學表現將ACL移植物與PCL距離消失或同時伴有ACL移植物彎曲變形的情形判定為ACL移植物與PCL撞擊。Nishimori等在Fujimoto等的研究基礎上在MRI斜矢狀點陣圖像上應用PCL指數來判斷術後移植物與PCL撞擊的程度，該研究在膝關節MRI斜矢狀位上畫出2條線段A和B，B為PCL上、下止點中心點之間的連線，A為線段B與PCL之間的垂線，PCL指數=線段B長度／線段A長度，發現PCL指數與撞擊程度呈正相關，即撞擊程度越嚴重，PCL指數越大，從而推薦臨床上利用MRI圖像上PCL指數作為診斷ACL移植物與PCL撞擊的指標。隨著醫學圖像三維重建技術和有限元技術的發展，Fung和Zhangt、Park等通過建立膝關節三維數字化模型，在模型上應用有限元分析方法對ACL與髁間窩的接觸面積、應力大小進行分析，但沒有報告使用該方法對ACL移植物與PCL撞擊進行診斷，相信未來數字化建模和分析技術將成為ACL移植物與PCL撞擊更便捷、更準確的診斷方法。

對於ACL移植物與PCL撞擊的發生機制及應對措施的研究經歷了由排除性推理研究到影像學驗證、再到定量測量分析等3個階段。

一、推理研究階段

2001年Strobel等」5l從1例ACL重建術後膝關節伸直障礙患者中推斷ACL移植物可能在膝關節完全伸直角度(0。位)與PCL產生撞擊，而關節鏡不能發現這種撞擊。Simmons等也推斷ACL移植物在膝關節伸直位較屈曲位存在更大的與PCL撞擊風險。Toritsuka等通過二次關節鏡檢查發現部分ACL移植物磨損發生在移植物後內側，這種磨損無法用ACL與髁間窩撞擊來解釋，從而推斷ACL移植物與PCL撞擊是導致移植物從後內側向前外側磨損的原因，他們同時還指出ACL移植物在髁間窩中越靠近內側就越容易與PCL撞擊，所以提出使ACL移植物盡量向外放置的重建主張。該階段對於ACL移植物與PCL撞擊的研究都是從排除性推斷角度著手，既沒有對撞擊的存在進行驗證，也沒有對該撞擊壓力進行量化分析，更沒有對正常ACL與PCL的接觸情況進行充分研究，所以此時的「撞擊」一直是一個模糊的概念。

二、影像學驗證階段

該階段使用MRI等影像學方法證實了ACL移植物與PCL撞擊的存在，並指出高股骨骨隧道位置重建時ACL移植物與脛骨平台成角過大是導致ACL移植物與PCL撞擊的原因，進而提出避免使移植物與冠狀面成角過小的重建主張。

2004年Fujimoto等首次使用MRI及醫學圖像三維重建方法研究正常ACL及關節鏡下自體半腱肌腱單束重建的ACL移植物與PCL之間是否存在撞擊，該研究發現正常ACL與PCL在最大主動伸直狀態下不會發生接觸，而60％的ACL移植物與PCL產生接觸，進一步研究發現與PCL存在撞擊的移植物與冠狀面成角更小(即與脛骨平台更垂直)，因而建議ACL重建術中一定不能使移植物與冠狀面成角過小。Fujimoto等從術後移植物撞擊角度對當時盛行的單束過頂位重建提出了質疑，為之後探索更合理的骨隧道位置(如解剖位重建)作出了貢獻。Nishimori等在Fujimoto等怕研究基礎上利用MRI斜矢狀點陣圖像PCL指數來判斷術後移植物與PCL撞擊的程度，發現撞擊陽性組較撞擊陰性組的PCL指數更大，且差異有統計學意義(P<>．05)，並通過將過頂位單束重建組與過頂位雙束重建組進行比較發現，兩組PCL指數差異無統計學意義(P>0．05)，進而推斷MRI圖像上術後「PCL塌陷征」可能源自ACL移植物對PCL向後的撞擊力作用。

三、定量分析階段

該階段對ACL與PCL生理性撞擊進行了充分研究，並且結合臨床比較了不同骨隧道位置下的撞擊情況，進而提出了更合理的ACL移植物及骨隧道設計方法。

Iriuchishima等在人膝關節標本上發現正常ACL與PCL在膝關節被動屈伸運動過程中存在接觸，使用壓力敏感膠片測量出全形度被動屈伸運動過程中的最大壓力平均為(0．35±0．10)MPa，從而用量化方式證實了生理狀態下ACL與PCL之問存在撞擊。但是對於生理撞擊不會引起ACL磨損的機制，目前為止極少見相關文獻報道，Iriuchishima等認為有接觸壓力並不一定會導致磨損，只有在錯誤時間和部位發生的超過正常接觸壓力大小的撞擊才會導致ACL或其移植物磨損，這種推測有較強的說服力，但要想充分理解撞擊的發生機制，就必須對生理性撞擊進行進一步生物力學及組織病理學研究。

對於目前主流的單束ACL重建術，過頂位與解剖位重建一直是爭論的焦點。Iriuchishima等從ACL移植物與PCL撞擊角度出發分析了二者的優劣。該實驗使用壓力敏感膠片分別測量了豬膝關節標本解剖位單束重建組與非解剖位單束重建組ACL移植物與PCL壓力的大小，並與正常ACL與PCL之間壓力大小進行比較，得出與髁間窩撞擊一樣的結果，即只有前內側束一高前內側束組(下止點位於ACL前內側束脛骨止點，上止點位於前內束股骨止點上方，即過頂位單束重建)ACL移植物與PCL之間的壓應力顯著高於正常組，而膝關節穩定性實驗則發現後外側柬一高前內側束組(下止點位於ACL後外側束脛骨止點，上止點位於前內側束股骨止點上方)在不同屈膝角度下脛骨前移程度較前內側束一前內側束組(下止點位於ACL前內側束脛骨止點，上止點位於前內側束股骨止點，即解剖位單束重建)及正常組高，且差異有統計學意義(P<>．05)，所以該實驗指出ACL非解剖重建會導致移植物與PCL撞擊(脛骨骨隧道靠前)或不能較好地恢復膝關節前向穩定性(脛骨骨隧道靠後)，解剖重建不會導致移植物與PCL撞擊，且能很好地恢復膝關節的前向穩定性，因而提倡進行ACL解剖重建。該研究從術後ACL移植物撞擊角度得出了解剖重建優於過頂位重建的結論。但是不可忽視的是，除了術後ACL移植物撞擊，移植物的等長性也是影響ACL重建療效的重要因素，將ACL定位在等長點理論上可以使重建的ACL在膝關節伸屈過程中始終呈緊張狀態，而解剖位重建則可能達不到屈伸過程中ACL始終等長，這2種重建方式的優劣還有待於生物力學、組織病理學及術後療效對比研究的進一步驗證。

隨著ACL雙束重建技術嶄露頭角，Iriuchishima等還在屍體標本上研究了解剖位雙束重建及過頂位雙束重建時ACL移植物與PCL之問的壓力，發現解剖雙束重建組與正常ACL組比較差異無統計學意義(P>0．05)，而過頂位雙束重建組較正常組高，且差異有統計學意義(P<>．05)，從而指出ACL解剖雙束重建也不會導致術後移植物與PCL撞擊。但Toritsuka等、Lu等指出這種雙束重建在臨床上存在一些問題，其研究報告了依照ACL解剖位點統計學結果進行解剖雙束重建後出現後外側柬磨損、甚至再斷裂的情況，進一步回顧性分析發現，新鮮ACL損傷患者按照其可見的ACL足跡進行解剖雙束重建，術後患者康復十分順利，最終療效均為優；而對於陳舊性ACL損傷，由於ACL殘端吸收，無法依據原來足跡進行重建，每例患者均按統一位點、統一角度、統一排列方式進行骨隧道定位的雙束重建。由於ACL止點足跡個體化差異非常大，這樣的重建療效無保障。於是提倡行個體化解剖雙束重建，恢復正常後外側束解剖足跡，以避免與PCL、髁間窩等結構產生撞擊。目前雙束重建還沒有成為主流重建方式，一部分原因是雙束重建的技術要求較高、對患者膝關節局部狀況要求也較苛刻，另一個重要原因是無法解決陳舊性ACL重建解剖位點的問題。

綜上所述，ACL單束重建時移植物與冠狀面成角過小(過頂位重建)、雙束重建時雙束足跡位點偏移可能是導致ACL移植物與PCL撞擊的重要原因，撞擊將導致術後持續性關節液滲出、關節不穩、膝關節伸直障礙及膝前疼痛等術後併發症，最大限度地恢復原來ACL足跡的解剖位單、雙束ACL重建對預防和減少術後ACL移植物與PCL撞擊有積極作用。目前，對不同重建方式下ACL移植物與PCL撞擊已有比較全面的研究，然而對ACL移植物形態、直徑、不同ACL移植物類型等移植物本身因素與撞擊關係的研究卻較少，闡明這些關係將有助於l臨床醫生更合理地設計移植物，為ACL重建手術理念及方式的更新提供參考。

參考文獻(略)

(收稿日期：2015-02-25)

(本文編輯：聶蘭英)