前交叉韧带重建固定技术——前世今生

前交叉韧带重建固定技术前世今生 这是一篇来自 Techniques in Orthopaedics 的综述，细说了一下 ACL 重建固定技术的历史， 尽己所能做以编译，希望对感兴趣的站友有所帮助： 早在公元前 270 年，Hippocrates 就描述了因交叉韧带伤病而导致的膝关节对位关系异常， 最先详细陈述前交叉韧带的学者当属罗马“御医”Claudius Galen（希腊，公元 129 年）， 他在描述膝关节稳定结构时将前交叉韧带称为“Genu Cruciata”。1845 年，里昂学者 Amadee Bonet 列举了前交叉韧带损伤相关的症状 剧烈的瞬时损伤，可引起关节腔积 血和膝关节功能丧失。 首例前交叉韧带修复术由来自英国利兹的 Mayo 于 1895 年完成，他将断裂的前交叉韧带 重新修复于股骨附着处，患者术后跛行得以改善，6 年后可以跑步。1903 年，慕尼黑的 Lange 用丝织物完成了首例前交叉韧带重建术，但遗憾的是效果欠佳。 起缝合固定的年代 1914 年，Hesse 介绍了俄国圣彼得堡的 Grekow 成功完成的取阔筋膜重建交叉韧带的手术。 重建物穿过股骨隧道缝合于股骨和胫骨的骨膜，这标志着前交叉韧带移植物固定术的开端。 英国布里斯托尔的 Hey Groves 在 1917 年报道了其利用髂胫束重建前交叉韧带的手术，该 手术取部分髂胫束穿过股骨及胫骨隧道，在胫骨隧道出口处缝合于骨膜和筋膜（图 1）。 图 1 Hey Groves 1917 年利用缝合固定技术完成的 ACL 重建手术示意图 20 世纪 30 年代，Campbell、Macey 等外科先行者也尝试应用髌韧带、半腱肌等移植物重 建 ACL，但移植物的固定仍以缝合于骨膜为主。 承多种固定方式纷纷呈现（20 世纪 50 年代） 1956 年，Augustine 介绍了由 Lindemann 首先提出的 ACL 移植物固定技术，与 Macey 类 似，这种技术也是利用半腱肌肌腱进行重建，但移植物的固定通过捆绑在船型钉上完成。 这一尝试开启了 ACL 重建移植物固定方式的新时代。 Bruckner 在 1966 年将取自胫骨结节的带皮质骨髌韧带崁压固定于胫骨隧道内，这被认为 是 ACL 重建手术崁压固定（Press-fit ）技术的开端（图 2），另外，他还尝试了利用皮质 骨 Button 固定以实现拉紧移植物的目的。 图 2 Bruckner 描述的 Press-fit 技术 1969 年，Franke 提出了骨隧道界面固定的概念，即利用楔形骨块将骨-腱-骨移植物分别固 定于胫骨、股骨的技术，在 1976 年的滑雪创伤研讨会上，他报道了 100 例 ACL 重建的病 例。 1970 年，Jones 介绍了利用髌韧带中 1/3 结合崁压固定技术的方法，取自髌骨的骨块最终 崁进了由膝关节向外预制的股骨槽内，此技术的成功意味着利用移植物自身的摩擦力可以 提供足够的稳定性预防移位，而不必再使用附加的固定物（图 3）。 图 3 Kenneth Jones 介绍利用髌韧带中 1/3 重建的改良手术 70 年代，利用阔筋膜进行关节外非解剖重建的技术逐渐流行，代表人物包括 Galway、Macintosch 、Lemaire 等，1979 年，Marshall 介绍了一种利用髌韧带进行重建 的方法，该技术中，移植物绕过股骨外髁固定于 Gerdy 结节。 完全意义上的 ACL 移植重建术出现于 1987 年，由 Hertel 报道，最初的技术是在关节镜辅 助下的微创手术。移植物由髌骨骨质-韧带- 胫骨结节处的骨质共同构成，取于胫骨结节的 骨栓被塞入股骨隧道，在胫骨隧道出口处做槽并固定移植物的另一端。Hertel 和 Behrend 稍后还介绍了利用骨栓在胫骨侧固定移植物的方法。 在以上工作的基础上，多名作者进行了改进： （1） Boszotta 完成了全关节镜下手术 （2） Felmet 通过取自股骨的骨栓实现股骨侧的界面固定 （3） Gobbi 等描述了在股骨侧利用锥形隧道的方法，骨移植物由外向内通过股骨隧道， 固定更为牢固 Paessler 首先应用自体肌腱进行了 ACL 重建，半腱肌腱和股薄肌腱经折叠处理后做为移 植物；根据移植物的尺寸由关节内向外钻股骨隧道，外侧皮质略扩钻（由外向内）以更好 地固定，而胫骨侧的固定则由隧道开口处捆绑于骨上完成。 为了更好地认识和理解此种手术技术，很多作者进行了生物力学研究和长期随访，结果表 明，该手术技术可以取得与传统方法等同的生物力学效果，长期效果也基本相同。 转各种固定技术的演变（20 世纪 80 年代） 1983 年，Lambert 开始利用 6.5mm 直径的 AO 皮质骨螺钉固定骨-腱- 骨移植物。1987 年， Kurosaka 提出移植物的固定是 ACL 重建的关键，并证明了界面螺钉固定技术比皮质骨螺 钉固定能取得更好的临床效果，他的工作开启了 ACL 移植物界面固定的发展。 界面螺钉固定技术中，螺钉与移植物平行插入隧道，可将移植物压向骨壁，并产生一定生 物学效果，可以提供更好的稳定性以利早期功能锻炼。 多项生物力学研究及长期随访证实金属材质的界面螺钉可以做为骨-腱- 骨移植物固定的“金 标准”，在接下来的数年中，还有人尝试过可吸收材料、聚乳酸、聚乙醇酸等多种材料。 Lipscomb 等利用半腱肌和股薄肌腱带蒂固定于胫骨进行 ACL 重建，Friedman 随后介绍了 游离腘绳肌腱做为移植物。90 年代，以游离肌腱代替骨-腱-骨成为潮流，促成这一转变的 原因是软组织固定技术的发展，如圆头软组织固定界面螺钉和 Endobutton 的出现。 在前人努力的基础上，Pinczewski 在 1993 年利用钝螺纹金属界面钉固定移植物，这一技 术后来又延伸到非金属生物可吸收界面螺钉。 由 Rosenberg 开创的 Endobutton 是目前应用最为广泛的股骨侧 ACL 移植物固定技术，最 初的设计是腱性移植物通过聚酯纤维环固定，后来逐渐被固定物自带的环形结构取代。 1994 年，Paessler 在移植物的胫骨侧利用了横穿的克氏针进行固定（图 4），这被认为是 横穿钉或悬吊固定技术的开端。 图 4 骨-腱- 骨移植物+胫骨横穿钉系统 Clark 在 1998 年将横穿钉技术加以发展并影响了之后的 10 年，最初的金属横穿钉后来被 生物可吸收材料替代。2002 年，RigidFix 横穿钉系统问世，最初用于股骨侧，逐渐扩展至 胫骨侧固定。 因为没有两端的骨块，腱性移植物的固定被认识是其薄弱环节，腱-骨愈合所需要的时间要 明显长于骨-骨愈合。目前，关于固定腱性移植物的最佳方式仍无定论。 对于腱性移植物隧道外固定来说，首要的问题是强度的下降和松弛，考虑与“蹦极效应” 和 “雨刷效应” 有关，因其可导致骨隧道的扩张并影响移植物的愈合。 以界面螺钉为代表的隧道内固定系统的优势在于可以减少移植物的工作长度，并提高其强 度；有证据表明，这一固定系统还能显著提高移植物与隧道的愈合程度；Weiler 等的动物 实验表明界面钉系统能有效提高早期移植物-骨隧道的愈合。 然而，在生物力学实验方面，有研究发现界面钉系统受螺钉长度、直径、螺纹等诸多因素 的影响极大，其失效载荷可能在 450N 左右，而这一数值并未