膝关节后交叉韧带损伤重建技术研究进展

　　作者：范永红,丁晶　　作者单位：昆明，昆明医学院(范永红)，成都军区昆明总医院全军骨科中心(丁 晶)

　　【关键词】 膝关节;后交叉韧带;损伤;重建技术

　　后交叉韧带(Posterior cruciate ligament，PCL)损伤在急性膝关节韧带损伤中大约占1%～40%，其中交通事故引起的约占56.5%，运动损伤引起的约占40%[1-2]。随着对PCL的解剖结构、生物力学等研究的不断认识和提高，膝关节PCL 损伤的重建已成为运动医学和骨外科学研究和争论的热点问题。膝关节PCL重建成功的关键是对隧道的准确定位、移植物的强度、减少移植物的扭曲、使用移植物预张器、移植物的最佳固定方式和使用的材料以及术后膝关节康复功能锻炼[3]。目前随着关节镜技术的开展和手术器械的不断改进，通过借鉴前交叉韧带重建的成功经验，后交叉韧带损伤重建技术也取得了长足的进步。现将后交叉韧带重建技术综述如下。

　　1 后交叉韧带解剖结构及生物力学

　　后交叉韧带起自股骨内侧髁外侧，向下后外方向走行,止于胫骨髁间棘后部。Amis[4]等研究发现后交叉韧带在股骨附着相对广泛，胫骨附着较集中，股骨附着于髁间窝内侧面到髁间窝顶(在左腿约7.30到12.30)，前后直径约20mm，胫骨附着于两侧半月板后角间。陶澄[5]等研究发现PCL股骨附着区位于股骨内髁外侧面,形状呈半环形,其边界远端的弧度与股骨内髁关节面软骨基本平行,距软骨边缘约3-5mm,最前外点达髁间正中线;胫骨附着面呈不规则四边形，位于胫骨髁间棘的后方。目前多数学者将PCL分为两束,即前外束和后内束。Masaaki[6]等测量32个股骨和33个胫骨后，结果为前外侧束和后内侧束在股骨附着面积分别为58.0 mm2、64.6mm2，在胫骨附着面积平均约46.7 mm2、115.8 mm2。PCL 是膝关节最强大的韧带,其强度约为前交叉韧带的2 倍，主要限制胫骨后移,并辅助其他韧带对抗内外翻和过度旋转运动。Amis[4]认为PCL的强度与PCL在股骨大范围的附着面积有关，且由于PCL在股骨附着面积广，因此在膝关节屈伸过程中引起了PCL的紧张与松弛。

　　2 后交叉韧带重建技术

　　2.1 重建手术入路 后交叉韧带重建手术目前尚缺乏统一、完善的手术方法，由于后交叉韧带的解剖位置较深,且胫骨附着部直接与腘窝部血管神经相邻,因此重建时制作胫侧骨道有损伤血管、神经的危险。根据移植物在胫骨附着点的固定方式，后交叉韧带重建术可分经胫骨隧道技术(Transtibial)和Inlay技术。早期的Transtibia术式为了避免损伤腘窝神经血管，采取了不同的手术入路：白伦浩[7]采用关节镜下经后中隔入路重建后交叉韧带，由于在后中隔的中心部分没有重要结构,故在后中隔中心部分打孔时,关节镜能够安全地从后内侧室腔进入后外侧室腔,反之，关节镜也能从后外侧室腔进入后内侧室腔;刨刀也可以从前外侧入路并通过髁间切迹插入后室腔,以切除中隔中央部。杨光[8]在重建术中采用标准前外侧入路、高位前内侧入路联合后内侧入路。经后内侧入路进镜,能清晰地看到位于胫骨关节面后下方斜坡处的后交叉韧带附着部,在胫骨钻孔时可通过直视看到导针和钻头穿出胫骨后侧沟,可减少重要结构损伤的危险,提高了手术安全性和定位的准确性。但经胫骨隧道重建PCL 时，肌腱在胫骨隧道口会改变方向，致使肌腱在隧道口磨损和撞击，增加移植物的张力和摩擦，可能导致移植物延长和失效。1992年在“美国关节外科学术大会”上Marc Friedman首次将PCL重建移植物与胫骨隧道之间的锐角定义为“急转角(killer turn)”。随后由Berg[9]于1995年提出Inlay 技术重建后交叉韧带，避免了移植物的磨损，降低移植物的张力，防止其松弛。Cooper等[10-12]采用Inlay技术重建PCL均取得了满意的临床效果,较Transtibial技术更适合应用于PCL重建。

　　2.2 重建材料选择 目前PCL重建材料包括自体腱性材料、同种异体腱性材料和人工合成材料。自体腱性材料有骨-髌腱-骨(BPTB) 、股四头肌腱-髌骨(QTPB) 、腘绳肌腱等。其中BPTB 被认为是目前重建PCL的理想材料。但是,切除BPTB 可能造成股四头肌肌力减弱,削弱髌腱对胫骨向前的稳定作用,同时还可能造成膝前区疼痛、髌股关节炎,甚至髌骨骨折等并发症。Chen[13]等采用自体股四头肌-髌骨重建PCL，临床平均随访1到1.5年，取得了良好临床效果，并且自体股四头肌-髌骨取材容易，能较好的恢复解剖和生物力学功能。Zhao[14]等采用4股腘绳肌腱同时重建ACL和PCL，平均随访2年后，69.1%的患者膝关节功能恢复正常，33.3%的患者恢复至接近正常。同种异体材料有异体BPTB、跟腱、胫骨前后肌腱等。同种异体材料重建PCL 可避免切取自体组织时造成的创伤,缩短了手术时间,而且通过深低温处理和抗菌术浸泡可减少移植物的抗原性和感染。对于多发韧带损伤、二次手术病人,异体材料是理想的选择。但是异体移植的生物相容过程较长,因而必须进行正确的理疗,并制定严格的康复计划。

　　人工合成材料 从20 世纪70 年代中期到90 年代中期的20 多年中，多种人工韧带在临床得到应用。LARS 人工韧带是目前临床应用中最常见的人工合成材料，为法国拉尔斯公司开发的第4代永久型人工韧带，其材料为高韧性的聚酯纤维(聚对苯二甲酸二醇酯)，聚酯韧带纤维在关节内平行排列,而在隧道内纵横交错,既符合正常交叉韧带的生理结构,又显著提高了抗扭转。LARS人工韧带质地坚固、稳定，组织相容性好，其重建术属于微创手术，能够克服采用自体及同种异体移植材料发生相关并发症的缺点。其手术操作简便，不需打开关节腔，手术创伤小，手术时间短，并发症少，术后关节恢复快。没有取腱带来的缺损，尤其适用于急性期膝关节复合损伤的患者。相比异体韧带没有排斥吸收或传染疾病的风险

　　[15-17]。HUANGN Jian-ming[18]等采用LARS人工韧带重建ACL和PCL术后IKDC及Lysholm评分均较术前有明显增高，并认为LARS人工韧带对于膝关节韧带重建是最有效、安全的材料。

　　2.3 骨隧道的定位 正确的骨隧道定位是韧带植入的前提,关系到手术的成功与否以及术后的恢复效果[19]。

　　2.3.1 股骨隧道的定位 股骨止点的定位方法很多，均有各自的解剖生物力学基础和原理，但基本原则是相同的，都要求最大限度接近原止点的足迹。因PCL重建有单束重建和双束重建，因而就产生了股骨隧道的单隧道和双隧道的定位选择问题。PCL前外侧束粗大，单束重建时多选择重建前外侧束，一般在股骨内侧髁内上方至髁间窝内侧壁，Sung-Jae Kim[20]等股骨隧道定位于1∶30(右膝)，关节交界线后8mm处为最佳位置。双束重建时股骨隧道的定位：前外侧束位于髁间窝顶和壁的交界处，一般在1点(右膝)和11点(左膝)处或1∶30(右膝)和10∶30(左膝)处;后内侧束位于前外侧束的下方，一般在3点(右膝)和9点(左膝)处或3∶30(右膝)和8∶30(左膝)处。Morgan CD[21]等通过测量PCL前外侧束中点位于髁间窝顶下13mm与关节软骨面后13mm的交点处，后内侧束中点位于髁间窝顶下20mm与关节软骨面后8mm的交点处使定位更加准确。

　　2.3.2 胫骨隧道的定位 不少学者认为胫骨隧道的准确选择是必需的。植入韧带在胫骨隧道内口处形成急转角(killer turn),不仅增加了韧带的张力,而且会加重对韧带的磨损,是PCL 重建失败的重要原因之一。在确定胫骨隧道内口是要考虑两个方面因素: (1)隧道不能太高或太低,在不影响操作情况下,隧道内应尽量向下,即平台下10～15 mm。如抬高力臂相对较短,其摆动剪力大、切割力强,容易损伤韧带。(2)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。目前流行的手术方法采用的胫骨隧道外口位于胫骨平台前缘下方3～4cm、中线内侧1cm 或胫骨结节内侧1cm处,向PCL 胫骨附着处中心点或平台后缘中线下方约1cm 处钻骨隧道[19]。Huang[22]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“Kill turn”的角度。Kim[23]等比较了内、中、外三个胫骨隧道入口方向在PCL与“Kill turn”间的压力，认为外侧入口的压力最低。Sung-Jae Kim[20]等采用胫骨隧道出口位于胫骨后斜坡关节面下1.5cm中线偏外侧，与胫骨轴线呈45O,入口位于胫骨结节外侧2cm处。Ohkoshi[24]等将隧道外口选在胫骨结节平面下外侧1～2cm 处,以此减小急转角,取得了良好的临床效果。

　　2.4 移植物的固定 移植物的固定技术对于PCL 的重建成功与否起着重要的作用,因为移植物与骨的固定连接部分是重建韧带的最薄弱处。目前移植物固定技术主要有挤压螺钉(包括钛合金螺钉和可吸收螺钉)和内纽扣技术。钛合金螺钉固定后需二次取出，有时难以取出，在体内形成永久异物，且其螺纹在固定过程中对移植物产生切割作用，对韧带产生较大损伤,同时螺钉固定在隧道外口,韧带在隧道内有活动间隙,在膝关节屈伸运动时,由于韧带的撞击,隧道内口会逐渐扩大,导致韧带、挤压螺钉脱落,故现在一般较少应用。可吸收螺钉目前应用广泛,其置入时通过膨胀压紧韧带,并且可使螺钉与内口平齐,在其被吸收替代后内口闭合,消除了螺钉与隧道界面间的松动及内口扩大等并发症的发生。但可吸收螺钉在吸收过程中强度会迅速减弱,对移植物的挤压效果也会减弱,有可能在移植物尚未愈合时即出现松动。在韧带附着点撕脱伤时,用钢丝牵引穿过骨隧道,应用内纽扣技术是较为可取的,待撕脱处骨折愈合后,抽出钢丝即可,操作简单方便,患者痛苦小。采用内纽扣技术时,关节运动,移植物会在骨隧道中摆动,骨隧道中的移植物不稳定,出现磨损,影响愈合。国外有学者在以股四头肌肌腱重建PCL时推荐使用Inlay固定技术,可避免骨隧道口对移植物的切割作用,但操作复杂,需打开后关节腔，容易造成腘窝神经血管损伤。国内学者章亚东[25]等以股四头肌肌腱重建PCL时自行设计了骨块嵌入和异体骨栓挤压固定技术,骨栓可通过爬行替代形成牢固的骨性愈合，在一定程度上避免了移植物在骨隧道中的摇摆。

　　3 小 结

　　膝关节后交叉韧带重建技术是近年来关节外科发展最快、且被广泛重视的手术之一，尤其应用关节镜重建后交叉韧带具有创伤小、恢复快、操作精细、对关节内环境影响小等优点，已逐步取代开放手术。但关节镜下PCL胫骨附着处显露较差，胫骨隧道建立过程中容易损伤腘窝神经血管，且存在转角效应，目前PCL重建手术理论上以股骨双隧道、胫骨嵌入技术较为理想。但在重建成功的关键问题上尚存在较多争论，有待进一步研究解决。

　　【参考文献】

　　[1]　Fanelli GC,Edson CJ,Posterior cruciate ligament injuries in trauma patients:PartⅡ[J].Arthroscopy,1995,11(5):526-529.

　　[2] Fanelli GC,Giannnotti BF,Edson CJ.The posterior cruciate ligament arthroscopic evaluation and treatment[J].Arthroscopy,1994,10(6):673-688.

　　[3] Gregory C,Fanelli,Craig J,et al.Posterior Cruciate Ligament and Posterolateral Corner Reconstruction[J].Sports Med Arthrosc Rev,2007,15(4):168-175.

　　[4] A.A.Amis,C.M.Gupte,A.M.J.Bull,et al.Anatomy of the posterior cruciate ligament and the meniscofemoral ligaments[J].Knee S urg Sports,2006,14:257-263.

　　[5] 陶 澄,何爱咏，王万春.膝关节后交叉韧带解剖研究及临床意义[J].中国临床解剖杂志，2007，25(2)：176-178.

　　[6] Masaaki Takahashi,Takamasa Matsubara,Mitsuhito Doi,et al.Anatomical study of the femoral and tibial insertions of the anterolateral and posteromedial bundles of human posterior cruciate ligament[J].Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc,2006,14:1055-1059.

　　[7] 白伦浩，周风华，王佳时，等.关节镜下经后中隔入路重建后交叉韧带的临床应用[J].中国医科大学学报，2007，36(3)：334-335.

　　[8] 杨 光，邵汝谊，俞佳烽，等.关节镜下常规入路联合后内侧入路重建后交叉韧带[J].中国骨伤杂志，2006，19(12)：743-744.

　　[9] Berg EE.Posterior curciate ligament tibial inaly reconstruction[J].Arthroscopy,1995,11(1):69-76.

　　[10] Cooper DE,Stewart D,Posterior cruciae ligament reconstruction using single-bundle patella tendon graft with tibial inlay fixation:2-to-10-year follow-up[J].Am J Sports Med,2004,32(2):346-360

　　[11] 张 磊，刘劲松，孙 晋，等.关节镜下股骨双束双隧道胫骨Inlay 技同种异体跟腱移植重建后交叉韧带[J].中国骨伤杂志，2008，21(12)：890-893.

　　[12] 冯 华，洪 雷，耿向苏,等.Inlay技术在后十字韧带和后外侧复合体损伤中的应用[J].中华骨科杂志，2008，28(4)：292-297.

　　[13] C.-H.Chen,W.-j.Chen,C.-h.Shih.Arthroscopic posterior cruciate ligament reconstruction with quadriceps tendon-patellar bone autograft[J].Arch orthop tuauma surg,1999,119:86-88.

　　[14] Zhao J,Huangfu X,He Y,Zhu Y.Simultaneous double-bundle anerior cruciate ligament and posterior cruciate ligament reconstruction with autogenous hamstring tendons[J].Arthroscopy,2008,24(11):1205-1213.

　　[15] 邓怀东,黄中强，谭志超，等.关节镜LARS人工韧带重建后交叉韧带的临床应用[J].中国医药导报，2009,6(17):127-128.

　　[16] 黄长明，沈瑞群，王建雄，等.关节镜下LARS人工韧带重建后交叉韧带[J].临床骨科杂志，2008，11(3)：224-225.

　　[17] 荆 鑫，张明建，崔后春，等.关节镜下LARS重建后交叉韧带的近期疗效[J].临床骨科杂志，2008，11(4)：315-317.

　　[18] HUANG Jian-ming,wang qian,SHEN Feng,et al,cruciate ligament recongstruction using LARS artificial ligament under arthroscopy:81 cases report[J].Chin med J,1010,123(2):160-164.

　　[19] 李 箭.膝关节后交叉韧带重建技术[J].国外医学 骨科学分册，2005，26(2)：78-80.

　　[20] Sung-Jae Kim,Ji-Hoon Chang,Kyung-Soo Oh.Posterior Cruciate Ligament Reconstruction in Patients with Generalized Joint Laxity[J].Clin Orthop Relat Res,2009，467:260-266.

　　[21] Morgan CD,Kalman VR,Grawl DM.THE Anatomic origin of the posterior cruciate ligament:Where is it?Reference landmarks for PCL reconstruction[J].Arthroscopy,1997,13(3):325-331

　　[22] Huang TW,Wang CJ,Weng LH,et al.Reducing the“Kill turn”in posterior cruciate ligament reconstruction[J].Arthroscopy,2003,19(7):712-716.

　　[23] Kim SJ,Shin JW,Lee CH,et al.Biomechanical comparisons of three different tibial tunnel dirctions in posterior cruciate ligament reconstruction[J].Arthroscopy,2005,21(3):286-293.

　　[24] Ohkoshi Y,Nagasaki S,Yamamoto k,et al.Descrption of a new endoscopic posterior cruciate ligament reconstruction and comparison with a 2-incision technique[J].Arthoscopy,2003,19(8):825-832

　　[25] 章亚东，侯树勋，张轶超，等.关节镜下股四头肌腱骨块嵌入挤压固定重建后交叉韧带[J].中华创伤骨科杂志，2006,8(11)：1034-1038.