同种异体跟腱Y形解剖重建膝关节后外侧复合体治疗重度膝关节后外

2022
01/15

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中国修复重建外科杂志
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本研究结果显示,采用同种异体跟腱Y形解剖重建膝关节PLC能够有效治疗Fanelli C型PLC损伤伴重度膝关节后外不稳定,显著改善膝关节稳定性。

关键词:后外侧复合体;腘腓韧带;外侧副韧带;同种异体跟腱;解剖重建

引用本文: 张辉, 洪雷, 王雪松, 等. 同种异体跟腱Y形解剖重建膝关节后外侧复合体治疗重度膝关节后外不稳定. 中国修复重建外科杂志, 2022, 36(1): 25-32. doi: 10.7507/1002-1892.202106034

 摘 要

目的    

       探讨同种异体跟腱Y形解剖重建膝关节后外侧复合体(posterolateral complex,PLC)治疗重度膝关节后外不稳定的手术技术与临床效果。 

方法    

       回顾分析2013年6月—2017年8月收治且符合选择标准的12例Fanelli C型陈旧性PLC损伤伴重度膝关节后外不稳定患者临床资料。其中男9例,女3例;年龄18~57岁,中位年龄34.5岁。受伤至手术时间3~24个月,平均10.5个月。均为复合韧带损伤,采用同种异体跟腱Y形解剖重建PLC治疗。采用膝关节内翻及后向应力位X线片,测量并计算双膝外侧间隙张开距离差值及胫骨后移距离差值,以评估LCL及膝关节后向稳定性;采用屈膝30° 胫骨外旋试验,计算双膝胫骨外旋角度差值,以评估膝关节外旋稳定性;采用国际膝关节文献委员会(IKDC)2000主观评分和客观评分评价患者膝关节功能。

结果    

       12例患者手术均顺利完成,术中无血管及神经损伤发生。手术时间2.5~3.5 h,平均2.7 h;术中出血量20~100 mL,平均55 mL。患者均获随访,随访时间13~41个月,平均28.1个月。末次随访时,患者双膝胫骨外旋角度差值、外侧间隙张开距离差值、胫骨后移距离差值以及IKDC2000主观评分、胫骨外旋和膝关节内翻客观评分均较术前显著改善,差异有统计学意义(P<0.05)。1例行前交叉韧带+后交叉韧带+PLC重建患者术后15个月复查发现膝关节僵直,膝关节活动范围为10°~80°,经关节镜下松解后膝关节活动范围达5°~120°,重建韧带稳定。其余患者中2例屈膝角度正常;9例存在屈膝受限5°~10°,平均6.4°,未进一步处理;均无伸膝受限。

结论    

        使用同种异体跟腱Y 形解剖重建膝关节PLC能够有效治疗Fanelli C型陈旧性PLC损伤伴重度膝关节后外不稳定,显著改善膝关节稳定性。

正 文

        膝关节后外侧复合体(posterolateral complex, PLC)损伤常合并多发韧带损伤,文献报道有43%~80%的多发韧带损伤患者同时合并PLC损伤[1]。PLC对于限制膝关节过度内翻、外旋和胫骨后移起到重要作用,主要包括3 个重要结构,分别是外侧副韧带(lateral collateral ligament,LCL)、腘腓韧带(popliteofibular ligament,PFL)和腘肌腱[2-5]。急性PLC损伤可以通过修复全部损伤结构[6]、韧带止点修复[7]、股二头肌腱固定[8]等技术进行修复;但对于陈旧性PLC损伤多需要进行重建手术。重度PLC损伤会同时累及LCL、腘肌腱和PFL损伤,表现为膝关节内翻、外旋不稳定,文献报道解剖重建PLC的全部结构是保证手术成功的重要因素之一[9-10]。2005 年,Sekiya等[11]首先介绍了将单一同种异体跟腱移植物劈为2束重建PLC 3个重要结构的手术技术,具有节省移植物、直接解剖重建LCL和PFL,模拟腘肌腱解剖形态的优点。本研究使用同种异体跟腱,采用劈裂跟腱技术制作Y形移植物,前束重建腘肌腱、后束重建LCL和PFL,以恢复膝关节外旋和内翻稳定性。现回顾分析采用该方法治疗的重度膝关节后外不稳定患者临床资料。报告如下。

1

临 床 资 料

1.1    患者选择标准

纳入标准:① 陈旧性PLC损伤,受伤至手术时间≥3个月;② Fanelli C型PLC损伤[12],同时存在胫骨外旋不稳定和内翻不稳定;③ 屈膝25° 内翻应力位X线片示双膝外侧间隙张开距离差值≥ 3 mm[13],屈膝30° 胫骨外旋试验显示双膝胫骨外旋角度差值≥10°;④ 合并后交叉韧带(posterior cruciate ligament,PCL)和/或前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)损伤;⑤ 随访时间≥2年。排除标准:① 膝关节固定性脱位,单纯重建韧带无法达到复位者;② 下肢力线异常,需要先进行截骨矫正者;③ 关节感染或皮肤条件不良,无法进行手术者。2013 年6月—2017 年8月,共12例患者符合选择标准纳入研究。

1.2    一般资料

       本组男9 例,女3例;年龄18~57岁,中位年龄34.5岁。均为陈旧性PLC损伤,受伤至手术时间3~24个月,平均10.5 个月。均为多发韧带损伤,其中合并PCL损伤8例(66.7%),ACL及PCL损伤3例(25.0%),ACL、PCL及内侧副韧带(medial collateral ligament,MCL)损伤1例(8.3%)。患者详细资料见表1。

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1.3    手术方法

        患者于椎管内麻醉(11 例)或全麻(1例)后取平卧位,患侧大腿上止血带。首先行关节镜检查,明确关节内韧带、半月板、关节软骨等损伤程度。使用自体或同种异体移植物重建损伤的ACL、 PCL。屈膝90° 位,于膝关节外侧作弧形切口,从股骨外上髁近端5 cm向远端延伸至腓骨头与Gerdy结节之间,分离皮下组织并适度游离皮瓣,显露髂胫束和股二头肌腱。沿股二头肌内缘寻找腓总神经并向远端适当游离,使用橡皮片进行标记保护。

1.3.1    移植物准备 

       取同种异体跟腱(中国人民解放军骨科研究所组织库)作为解剖重建PLC的移植物。将跟骨结节骨块修整成直径10 mm、长25 mm,中心打孔并穿过5#Ethibond缝线作牵引。跟腱的肌腱部分沿纤维走行方向纵形劈开成为前、后2束,形态为Y形。前束直径为7 mm,用于重建腘肌腱;后束直径为6 mm,用于重建PFL和LCL。前、后束的2个游离端使用2#Ethibond 缝线编织缝合并拉紧,分别能够顺滑地通过7 mm和6 mm的测量套管。见图1a~c。

1.3.2    股骨、胫骨及腓骨隧道的准备 

       重建PLC需要显露LCL和PFL的腓骨止点、腘肌腱在胫骨后方的腱腹交界处以及股骨侧的腘肌腱止点和LCL止点。术中采用以下3个筋膜切口进行显露(图1d)。

① 腓骨头筋膜切口:沿腓骨头前方和后方纵形切开筋膜,拉开并显露股二头肌腱的腓骨止点,此处可见一滑囊,滑囊深面即LCL的腓骨头止点。向腓骨头近端的茎突分离,在腓骨茎突后面距离尖端2~3 mm即PFL的腓骨止点。腓骨头隧道方向由LCL腓骨止点指向PFL腓骨止点,即从前-外-下指向后-内-上,首先使用2 mm克氏针进行定位,然后使用6 mm空心钻头制作骨隧道。由于腓骨头空间较小,而且移植物需要使用挤压螺钉固定,操作中需注意保护腓骨皮质,避免隧道破裂。

② 股二头肌腱筋膜切口:屈膝70°~90°,钝性分离股二头肌腱和髂胫束之间的间隙,然后向深部分离,在腓肠肌外侧头的深面能够触及腘肌和后关节囊。将腓肠肌外侧头向后牵拉,显露腘肌腱的腱腹交界处,位于上胫腓关节的后面,作为重建腘肌腱的胫骨隧道入口。使用前交叉胫骨导向器,由胫骨前外Gerdy结节下方向此处打入2 mm导针,确认位置无误后,使用7 mm空心钻头制作重建腘肌腱的胫骨隧道。

③ 股骨侧筋膜切口:在股骨外上髁上方劈开髂胫束,切口向远端延伸显露腘肌腱沟的腘肌腱止点。同时显露LCL的股骨止点,位于股骨外上髁,其前下方约18.5 mm位置就是位于腘肌腱沟的腘肌腱止点,沿腘肌腱沟向前确认腘肌腱止点位置,分别使用电刀标记这两点。然后,在这两点分别打入2 mm导针,方向指向股骨内髁并略偏向股骨近端,在腘肌腱止点使用10 mm空心钻头制作骨隧道,用于固定移植物的骨块;在LCL止点制作6 mm骨隧道,用于固定移植物后束。

1.3.3    移植物固定 

       首先将骨块植入股骨外髁的腘肌腱止点骨隧道,骨块的松质骨面朝向近端,末端与隧道口齐平,使用挤压螺钉固定。随后将肌腱的2个游离端穿过髂胫束和股二头肌腱的深面, 7 mm前束由后向前穿过胫骨隧道,重建腘肌腱;6 mm后束由后向前穿过腓骨头骨隧道,然后经股二头肌腱深面返回至股骨外上髁的LCL股骨隧道。这样,6 mm移植物穿过腓骨隧道之前的部分就构成了重建的PFL,而且前部穿过腓骨头隧道后重建了LCL(图1e~g)。

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图 1     PLC重建过程示意图    

a. 皮肤切口;b. 显露并标记保护腓总神经;c. 解剖重建PLC的移植物修整示意图;d. 术中用于显露的3个筋膜切口;e. 重建后的腘肌腱和PFL;f. 重建后的LCL和PFL;g. 使用劈裂跟腱解剖重建PLC后示意图

拉紧移植物并全范围屈伸活动膝关节,检查移植物张力是否正常。然后,在屈膝30° 位拉紧移植物前束,同时维持胫骨中立位,将其末端使用门型钉直接固定在胫骨隧道口附近;拉紧移植物后束,使用可吸收挤压螺钉固定腓骨头隧道,完成PFL重建;最后,在膝关节外翻位拉紧移植物后束,使用可吸收挤压螺钉固定于LCL股骨隧道。松止血带后充分止血,放置引流管,逐层缝合,关闭切口。 

1.4    术后处理

       术后使用支具将膝关节固定于伸膝位,小腿后方使用衬垫托起,防止出现胫骨后沉。术后即刻开始进行股四头肌等长收缩、直腿抬高和髌骨活动锻炼,强调伸膝功能锻炼。术后3~4 周开始进行被动屈膝锻炼,可使用CPM辅助膝关节活动,要求患者术后8周屈膝角度达90°,12周达120°。在屈膝锻炼过程中,避免腘绳肌的主动收缩及膝关节外旋。术后3个月内患肢免负重,3~4个月开始部分负重,4个月后完全负重。术后6~9个月如果股四头肌力量和膝关节活动度恢复,可以开始逐步恢复体育活动和重体力劳动。

1.5    疗效评价指标

       采用屈膝25° 内翻应力位X线片测量双膝外侧间隙张开距离,计算患侧与健侧的差值,以评估LCL的稳定性;采用屈膝90° 后向应力位X线片,测量双膝胫骨相对于股骨后移距离,计算患侧与健侧的差值,以评估膝关节后向稳定性;采用屈膝30° 胫骨外旋试验,计算患侧与健侧胫骨外旋角度的差值,以评估膝关节外旋稳定性,负值表示患侧胫骨外旋程度小于健侧。

       采用国际膝关节文献委员会(IKDC)2000主观评分和客观评分[14],评价患者膝关节功能。客观评分标准包括:① 胫骨外旋:A级(正常),患侧胫骨外旋角度较健侧增加<5° 或未增加或小于健侧;B级(基本正常),增加6°~10°;C级(不正常,重建失效),增加11°~19°;D 级(严重异常),增加≥ 20°。② 膝关节内翻:A级(正常),患侧外侧间隙张开距离超过健侧0~2 mm;B级(基本正常),患侧超过健侧3~5 mm;C级(不正常),患侧超过健侧6~10 mm;D级(严重异常),患侧超过健侧>10 mm。

1.6    统计学方法

       采用SPSS20.0统计软件进行分析。计量资料均符合正态分布,以均数±标准差表示,手术前后比较采用配对t检验;等级资料手术前后比较采用秩和检验;检验水准α=0.05。

2

结 果

       本组12例患者手术均顺利完成,术中无血管及神经损伤发生。手术时间2.5~3.5 h,平均2.7 h;术中出血量20~100 mL,平均55 mL。术后患者均获随访,随访时间13~41 个月,平均28.1 个月。末次随访时,患者双膝胫骨外旋角度差值、外侧间隙张开距离差值、胫骨后移距离差值以及IKDC2000 主观评分、胫骨外旋和膝关节内翻客观评分均较术前显著改善,差异有统计学意义(P<0.05)。见表2、3。1 例行ACL+PCL+PLC重建患者术后15 个月复查发现膝关节僵直,膝关节活动范围为10°~80°,经关节镜下松解后膝关节活动范围达5°~120°,重建韧带稳定。其余患者中, 2例屈膝角度正常;9 例存在屈膝受限5°~10°,平均6.4°,未进一步处理;均无伸膝受限。见表1、图2。

72341642202304328   13321642202304524     39181642202305112  

图 2     病例4,男,23岁,左膝陈旧性Fanelli C型PLC损伤合并PCL损伤     

a. 术前屈膝25° 内翻应力位X 线片示双膝外侧间隙张开距离差值为7.2 mm;b. 术前屈膝30° 胫骨外旋试验示双膝胫骨外旋角度差值为27.5°;c. 术前屈膝90° 后向应力位X线片示双膝胫骨后移距离差值为20.4 mm;d. 术后2年屈膝25° 内翻应力位X 线片示双膝外侧间隙张开距离差值为0.6 mm;e. 术后2年屈膝30° 胫骨外旋试验示双膝胫骨外旋角度差值为–9.2°;f. 术后2年屈膝90° 后向应力位X线片示双膝胫骨后移距离差值为1.7 mm

3

讨 论

       临床研究发现,50%~90%的PCL损伤合并有膝关节其他韧带结构损伤[15-19],其中以PLC损伤最多见,约占膝关节PCL损伤的60%[17]。如果PLC损伤未得到正确处理,残留的膝关节不稳定会造成PCL移植物应力过大,最终导致移植物失效[5,20]。Apsingi等[21]通过生物力学研究证实,对于膝关节PCL合并PLC损伤,PCL联合PLC重建才能恢复膝关节后向、外旋和内翻稳定性。

3.1    膝关节PLC解剖重建的意义

       对于新鲜的膝关节PLC损伤,可以尝试对PLC结构进行修复[22]。而陈旧性PLC损伤,重建PLC损伤结构是首选治疗方案。重建PLC的手术方法很多,包括非解剖重建技术(例如股骨止点提升[20]、股二头肌腱固定[23]、Larson悬吊技术等)以及解剖重建技术(例如腘肌腱重建技术[18]、联合重建腘肌腱和PFL的技术[19,24]以及重建LCL和/或腘肌腱、PFL的技术[25])。

       不同学者报道了使用不同方法重建PLC的结果。Fanelli等[26]的一项41例PCL+PLC损伤患者2~10年随访研究,使用同种异体跟腱重建PCL,同时使用股二头肌腱固定的方法重建PLC,结果发现,仅有11 例(27%)后外稳定性恢复正常,29例(71%)由于非解剖重建的PLC过度紧张而出现外旋受限。Noyes 等[27]回顾分析了57 例PLC重建失效患者的失效原因,得出最重要原因是PCL非解剖重建。Freeman 等[28]的一项17 例PCL+PLC损伤患者的回顾性研究显示,经过平均35 个月随访, PCL+PLC解剖重建手术效果优于单纯PCL重建效果,作者建议对PCL和PLC均应进行解剖重建。LaPrade等[29]使用10个膝关节标本切断LCL、腘肌腱和PFL模拟重度PLC损伤,将同种异体跟腱劈为2束,1 束解剖重建LCL和PFL,另1束重建腘肌腱,结果显示能够有效控制膝关节外旋和内翻不稳定。Yoon 等[30]的一项回顾性研究比较21 例使用同种异体跟腱解剖重建PLC和25例采用悬吊技术重建PLC的患者临床资料,结果显示,胫骨外旋松弛(较健侧增大>5°)发生率解剖重建组为5%,悬吊重建组为12%(P<0.05);内翻松驰(>5 mm)发生率解剖重建组为14%,而悬吊重建组为28%(P< 0.05);说明解剖重建PLC对于控制膝关节外旋和内翻不稳定效果明显优于悬吊技术。因此,对于重度膝关节PLC损伤,解剖重建PLC的3个结构能更好地恢复膝关节外旋和内翻稳定性。本研究采用单一同种异体跟腱劈裂为前、后2束,Y形解剖重建PLC的3个关键结构,结果也提示解剖重建PLC能够有效治疗重度膝关节后外不稳定。

3.2    膝关节PLC解剖重建的手术适应证

       由于PLC损伤Fanelli 分型具有较强的临床指导意义,本研究亦将Fanelli 分型用于PLC损伤临床手术适应证的选择。对于Fanelli A型损伤,膝关节后 外不稳定表现为单纯外旋增加,而无内翻不稳定,建议选择单纯PFL解剖重建进行治疗,具有手术创伤小、节省移植物的优点,既往研究证明能够取得很好的临床疗效。本研究团队既往对19 例Fanelli A型损伤患者进行PFL解剖重建,术后胫骨外旋均恢复至正常或小于正常的程度[31]。Fanelli B型表现为外旋不稳定为主,合并轻微内翻不稳定,意味着LCL拉伤但是整体连续,可以使用Larson 悬吊技术进行手术治疗。Fanelli C型PLC损伤表现为既有外旋不稳定,又有内翻不稳定,需要同时解剖重建腘肌腱、PFL和LCL,可以选择本文手术技术,使用同种异体跟腱劈裂为前、后2束,前束解剖重建腘肌腱,后束解剖重建LCL和PFL。

3.3    膝关节PLC解剖重建的关键技术

       膝关节PLC的3 个主要结构PFL、腘肌腱和LCL起止点分别位于股骨外上髁和腓骨近端及附近,韧带重建手术成败的关键在于隧道位置的选择,即解剖止点的准确定位。

腓骨止点:① PFL起自腘肌腱的腱腹交界处,由前、后2 个方向的纤维支组成。前支位于腓骨头前内的下坡面,在腓骨头尖端以远2.8 mm,止点大小约2.6 mm;后支位于腓骨头的尖端和后内面,止点距离腓骨头尖端1.6 mm,大小约5.8 mm[32]。因此,根据PFL止点面积很小的解剖特点,可以使用单点固定方法进行重建。术中可以寻找PFL的残端,如果无法找到残端,可以选择腓骨头茎突后内的下坡面,距离腓骨头尖端2~3 mm位置作为PFL止点的中心。重建PFL的2个腓骨隧道可选择同一个出口,作为PFL的腓骨止点。② LCL的腓骨止点位于腓骨头茎突下方的外侧面,位置表浅,根据残端比较容易定位。Sidles等[33]的研究显示,重建的LCL移植物等长性较好,腓骨侧选择其解剖止点或附近,股骨侧选择股骨外上髁,重建后全范围屈伸膝关节均表现出较好的等长性。

股骨止点:膝关节PLC在股骨侧有2个重要标记点,即腘肌腱止点和LCL止点。LCL止点可以根据触摸股骨外上髁的凸起位置进行定位,或者根据LCL残端进行定位。腘肌腱止点位于股骨腘肌腱沟的起点,距股骨外上髁LCL止点前下方18.5 mm的位置,也可根据腘肌腱残端确认腘肌腱的止点。 

3.4    移植物固定角度和顺序

       由于大多数PLC损伤都合并PCL和/或ACL损伤,手术中需要首先固定PCL,再固定ACL,最后再固定重建的PLC移植物。术中将移植物的2个尾端引入隧道后,在屈膝30° 位维持胫骨中立位,拉紧移植物两端后,使用可吸收挤压螺钉固定移植物。

       本组早期病例中,固定腘肌腱和PFL移植物时,采取胫骨内旋位拉紧移植物固定,造成部分患者(例1、2、3、4、7)术后出现外旋受限(双膝胫骨外旋角度差值平均–13.1°)。后期病例(例5、6、8、 9、10、11、12)改为在胫骨中立位拉紧移植物固定,可避免出现矫枉过正(双膝胫骨外旋角度差值平均为2.8°)。

3.5    膝关节PLC解剖重建的优缺点

优点:① 解剖重建:术中准确定位PFL、腘肌腱和LCL的股骨、胫骨、腓骨附丽点,进行解剖重建,完全模拟正常膝关节PLC的解剖结构。在屈伸膝过程中,移植物的等长性较好。② 可以与膝关节其他韧带损伤,如交叉韧带、MCL损伤等联合手术。虽然手术时间有所延长,但对于多发韧带损伤,交叉韧带重建与PLC重建的总体手术时间可以在1次止血带时间内完成,减少患者失血和手术并发症。

缺点:① PLC结构复杂,其3个关键结构腘肌腱、PFL和LCL的解剖止点涵盖了股骨外髁、胫骨近端和腓骨头,因此解剖重建这3 个结构需要充分显露膝关节的外侧结构,平均切口长度约15 cm。同时术中必须显露腓总神经并进行标记保护,防止误损伤。在显露腘肌腱的胫骨止点时,需要作股二头肌腱的筋膜切口,在腓肠肌外侧头深层显露腘肌腱的腱腹交界处,作为重建腘肌腱的胫骨隧道定位点。腘肌腱的腱腹交界处距离腘血管和胫神经的平均距离仅有1.5 cm,因此术中进行分离操作时必须保护血管神经,防止损伤。② 劈裂跟腱解剖重建PLC需要的移植物和内固定材料较多,手术成本高。因此需要严格选择手术适应证,对于Fanelli C型PLC损伤伴重度膝关节后外不稳定才使用该方法进行重建。

综上述,本研究结果显示,采用同种异体跟腱Y形解剖重建膝关节PLC能够有效治疗Fanelli C型PLC损伤伴重度膝关节后外不稳定,显著改善膝关节稳定性。

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关键词:
胫骨,外侧,患者,重建,差值

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