保留残端解剖单束重建对前交叉韧带损伤患者术后患膝本体感觉和关节功能恢复的影响

王强,苏宝金,何保华,石航,商玉臣,杨敬

(应急总医院骨二科,北京 100028)

前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)损伤是一种常见的运动创伤性疾病,可引起膝关节严重不稳,致使膝关节退变[1]。关节镜下ACL重建术是目前治疗ACL损伤的主流术式,能够恢复膝关节的稳定功能,但由于术后患者在相当长时间内存在慢性本体感觉功能缺陷,可能出现膝关节不稳,运动功能恢复不理想[2]。因此,如何进行重建术式的改良,以提高膝关节稳定性一直是运动医学研究的热点。有学者[3]认为,保留残端重建ACL时,所保留的原韧带残余组织中的血管、细胞有助于血管重塑,促进移植物成熟度的提高,改善膝关节功能。此外,ACL残端保留着机械感受器,这有利于本体感觉功能的恢复[4]。在国外,保留残端重建技术已有报道[5],但关于保留原韧带残端相比传统术式能否获得更好本体感觉功能恢复和关节稳定性,国内相关报道鲜见。为此,本研究欲探讨保留原韧带残端ACL重建术对患者术后本体感觉和关节功能恢复的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2020年12月至2021年12月在应急总医院行ACL重建术的82例患者为研究对象。纳入标准：(1)有单侧膝关节损伤史,MRI显示单纯性ACL断裂;(2)接受关节镜ACL重建术;(3)年龄为18～50岁;(4)无膝关节其他韧带损伤;(5)无关节畸形。排除标准：(1)多发性韧带损伤;(2)患有膝外合并症者;(3)合并关节炎(痛风性关节炎、膝骨关节炎等)者;(4)合并严重心肺疾病者;(5)合并严重膝关节软骨损伤者;(6)既往有膝关节手术史者。根据治疗方案不同将患者分为观察组和对照组,每组各41例。观察组行保留残端ACL重建术,对照组行常规不保留残端ACL重建术。本研究符合《赫尔辛基宣言》要求。两组患者一般资料比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 两组患者一般资料比较

1.2 方法

患者均由同一组医师完成手术。实施腰硬联合麻醉,患者采取仰卧位。常规取关节镜标准前外侧和前内侧入路,置入关节镜首先行诊断性检查,明确ACL断裂情况,若术中同时发现半月板损伤,予以部分切除或者缝合,但不纳入试验。移植物均由自体腘绳肌腱制备成。观察组：对于股骨、胫骨ACL残余组织不作清理。屈膝90 °位下,于胫骨ACL残留韧带附着点中心位置将定位器固定在胫骨端,扩隧道时需注意避免造成残端纤维的损伤,以刚好钻透骨质为宜,保证胫骨端断裂的ACL残端能够将移植的肌腱完全包裹。于屈膝120 °位下,在股骨残端中心处,钻取股骨骨道。对照组：对股骨ACL、胫骨ACL残余组织作完全清理,使胫骨平台内侧得以充分暴露,其余步骤同观察组。两组胫骨、股骨段的肌腱固定方式相同,固定时,取屈膝30 °位,拉紧肌腱和减张缝线,挤压螺钉固定。关节镜下确定移植物处于良好形态,然后对关节腔积血作清洗,行伤口缝合,最后采用无菌绷带进行加压包扎处理。

术后处理：予以常规对症支持,冷敷24 h,术后1 d即开始功能锻炼(踝泵训练、股四头肌等长收缩等)。术后3 d行屈伸运动(膝关节90 °),不负重行走;之后将膝关节活动度逐渐增加,于2～3周内达到完全屈伸。术后4周正常负重行走,术后3～5个月逐步恢复体育活动。

1.3 观察指标

(1)手术一般情况：记录两组患者手术时间、术中出血量和移植物直径等情况。(2)Lysholm评分：记录两组术前、术后3、6及12个月的Lysholm评分,该评分包括膝关节软弱无力、需要支持、上下楼、关节不稳定等8项,总得分为100分,分数越高,说明患者有着越好的膝关节动态稳定性,更好的关节功能[6]。(3)国际膝关节文献委员会(IKDC)评分：记录两组术前、术后3、6及12个月的IKDC评分,该评分包括疼痛、僵硬、日常生活能力等方面,总分为100分,得分越高,说明膝关节功能越好[7]。(4)膝关节角度重现,测评方法参照文献[8]：让患者佩戴眼罩,戴上耳塞,并将长筒袜穿上,然后让其行坐位,最初时患者膝关节保持90 °屈曲,开始治疗时让其患膝被动屈曲至30 °,停留10 s后再恢复到起始位置,然后,让患者根据自己记忆进行患膝的主动屈曲,每个角度各停留10 s,使用电子角度尺来进行测量,得到设定角度值与模拟角度值,并计算二者之差,各个角度测量次数均为3次,结果取平均值,差值越小,则提示患者有着较好的位置觉。(5)被动活动察觉阈值,测评方法参照文献[9]：患者取坐位,进行膝关节被动伸直运动,仪器使用等速肌力训练仪,速度为1 °/s,初始时,患者屈膝20 °,当感觉患肢活动时,停止机器,对终止角度进行记录,并计算初始角度与终止角度的差值,重复测量3次,结果取3次测量的平均值,差值越小,提示患者运动感知能力越强。

1.4 统计学分析

2 结果

2.1 两组患者手术一般情况比较

两组患者手术时间、移植物直径等手术一般情况比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2 两组患者手术一般情况比较

2.2 两组患者不同时间点 Lysholm评分比较

术前,两组患者Lysholm评分相当,差异无统计学意义(P>0.05)。术后,各时间点,两组患者Lysholm评分均增高(P<0.05);且术后3、6个月观察组Lysholm评分均高于对照组(P<0.05)。术后12个月,两组Lysholm评分比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表3。

表3 两组患者不同时间点Lysholm评分比较分)

2.3 两组患者不同时间点IKDC评分比较

术前,两组患者IKDC评分比较,差异无统计学意义(P>0.05)。术后,各时间点两组IKDC评分均增高(P<0.05);术后3个月和6个月。观察组IKDC评分均高于对照组(P<0.05)。术后12个月,两组患者IKDC评分比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表4。

表4 两组患者不同时间点IKDC评分比较分)

2.4 两组患者术后各时间点膝关节角度重现比较

术后3、6个月,观察组膝关节角度重现均小于对照组(P<0.05)。术后12个月,两组患者膝关节角度重现比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表5。

表5 两组患者术后不同时间点膝关节角度重现比较

2.5 两组患者术后不同时间点被动活动察觉阈值比较

术后3、6个月,观察组被动活动察觉阈值均小于对照组(P<0.05)。术后2周、术后12个月,两组患者被动活动察觉阈值比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表6。

表6 两组患者术后不同时间点被动活动察觉阈值比较

3 讨论

ACL重建术是ACL损伤的主要治疗手段,但重建术后患者存在膝关节打软、稳定性差、功能恢复不理想等问题,而本体感觉不良是其中重要原因[10]。研究[11]表明,通过ACL本体感觉的传输能够提高肌肉控制能力,对于维持关节运动的稳定尤为关键。因此,如何改良ACL重建术以利于本体感觉功能和膝关节稳定性的恢复成为研究的热点。研究[12]认为,ACL重建术中保留残端有助于骨与肌腱的愈合,对膝关节功能的恢复有积极作用。但是关于保留ACL残端是否能够改善ACL患者术后本体感觉尚不清楚。

ACL在膝关节稳定的维持中有着重要作用,从结构上讲ACL起于股骨外侧踝,终于胫骨踝间隆起,使股骨与胫骨得以连接,维持膝关节的相对稳定;就功能而言,ACL周围分布有大量机械感受器,通过介导神经中枢能够调控神经肌肉反馈,对膝关节实现动态控制。一项体内研究[13]发现,ACL中存在Pacinian小体、Ruffini小体等组织,有着非典型的机械感受,这提示ACL能够对膝关节本体感受发挥作用。研究[4]显示,ACL机械感受器的数目是影响膝关节本体感觉功能的重要因素,并且残端细胞数目、活性与ACL重建术后疗效相关。

在ACL重建术中将ACL起止端残留组织予以保留不仅有利于移植物与股骨胫骨端的融合,还能够促进加快移植物韧带化,有助于移植物的成熟。而移植物成熟度越高,ACL患者术后膝关节功能越好[14]。干细胞有着组织修复功能,是ACL治疗的新手段之一[15]。而ACL断裂组织富含CD34+干细胞,具有增殖、分化潜能,这对于组织重建也是有利的[16]。马子越等[17]研究表明,保留残端重建ACL相比不保留残端重建具有一定生物学优势,能够促进移植物腱骨愈合,对于膝关节功能恢复有益。本研究中,相比对照组,术后早期(3～6个月),观察组Lysholm评分和IKDC评分更高,而术后12个月两组Lysholm评分和IKDC评分均无统计学差异,表明是否保留残端重建ACL最终获得的膝关节功能恢复是相当的,但重建早期,保留残端有利于膝关节功能恢复。

本体感觉属于特殊身体意识,包括位置觉和运动觉。先前研究[18]报道,膝关节角度重现能够较好评价患者对位置的感知能力,而膝关节被动活动察觉阈值能够评估患者对运动的感知能力。因此,本研究采用膝关节角度重现和被动活动察觉阈值来评估患者本体感觉恢复情况。本研究发现,与对照组进行比较,观察组术后3个月和6个月的膝关节角度重现更优,且被动活动察觉阈值也更佳,表明保留残端重建ACL有利于早期本体感觉的恢复。

综上,本研究表明,ACL患者行保留残端解剖单束重建术可获得较好的本体感觉恢复,使得膝关节功能改善。