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人工韧带重建内侧髌股韧带的研究进展【摘要】复发性髌骨脱位常伴内侧髌股韧带损伤,内侧髌股韧带重建是恢复髌骨稳定性的重要手术方式之一。人工韧带因具有避免取腱、初始固定强度较高、可能有利于早期康复等潜在优势,近年来逐渐用于内侧髌股韧带的重建。现有研究多选择使用扁平带状移植物,材料主要包括聚对苯二甲酸乙二醇酯和超高分子量聚乙烯相关材料;重建技术逐渐倾向于髌骨端锚钉固定,以及股骨端干涉螺钉或无结锚钉固定。现有临床研究总体提示,人工韧带重建可以改善患者的Kujala评分等功能评分,且再脱位率较低。但是现有证据主要来自短期回顾性队列和病例系列研究,且患者胫骨结节股骨滑车沟距离、高位髌骨、滑车形态及伴随术式差异较大。人工韧带的长期安全性仍需关注,尤其是移植物过约束、股骨端定位偏差、髌股关节压力异常及骨关节炎进展风险等。未来需开展前瞻性、多中心、长期的随访研究,以明确人工韧带重建的适应证、技术规范及其与自体移植物或联合骨性矫正术之间的临床决策依据。【关键词】髌骨脱位;外科手术;内侧髌股韧带;人工韧带;韧带重建创伤性髌骨脱位是青少年及年轻运动人群常见的膝关节损伤之一,5年随访显示其复发率为17%。初次髌骨脱位后,部分患者在保守治疗后再次发生脱位,即定义为复发性髌骨脱位(recurrentpatellardislocation,RPD)。髌骨反复脱位会导致患者髌股关节软骨损伤、疼痛、活动受限及生活质量下降,并可能促进髌股关节骨关节炎(patellofemoralosteoarthritis,PFOA)进展[1]。RPD常伴随内侧髌股韧带(medialpatellofemoralligament,MPFL)损伤。MPFL作为限制髌骨外移的主要软组织结构,在膝关节屈曲早期对维持髌骨稳定具有重要作用[2]。因此,MPFL重建已成为治疗RPD的重要手术方式之一[3]。目前,临床上常用的移植物包括自体半腱肌腱、股薄肌腱、股四头肌腱、髌腱及同种异体肌腱。人工韧带在MPFL重建中的应用相对较少,但是其具有避免取腱、初始固定强度较高、供区并发症少及可能有利于早期康复等潜在优势[4-5]。与此同时,人工材料弹性模量、固定点准确性、张力控制及长期髌股关节压力变化等问题仍需审慎评估。本文结合现有临床研究、生物力学研究及相关综述,对人工韧带重建MPFL的材料类型、技术要点、康复策略、疗效与安全性进行叙述性综述,并重点讨论胫骨结节滑车沟(tibialtubercletrochleargroove,TT-TG)距离增大、高位髌骨、滑车发育不良及当前证据不足等临床关键问题,以期为未来人工韧带重建MPFL治疗RPD的应用策略提供参考。一、MPFL重建治疗RPD的现状RPD是软组织稳定结构失效与骨性危险因素共同作用的结果。除MPFL损伤外,患者还可能合并TT-TG距离增大、高位髌骨、滑车发育不良、下肢力线异常及股骨前倾角增大等因素。因此,单纯MPFL重建不应取代对骨性危险因素进行系统性评估。对于TTTG距离明显增大、高位髌骨、严重滑车发育不良或外侧支持带紧张的患者,胫骨结节截骨术(tibialtubercleosteotomy,TTO)、滑车成形术、外侧支持带松解或股骨远端截骨等伴随术式可能仍有必要[6-10]。移植物选择方面,自体韧带仍是MPFL重建的主流选择;人工韧带更多作为一种替代或补充方案应用于特定患者[11]。现有证据提示,人工韧带重建MPFL可获得较好的髌骨稳定性和功能评分改善,但是相关研究多为短期病例系列或回顾性队列研究,随访时间、患者基线、伴随术式和失败定义不完全一致。因此,现阶段宜将人工韧带视为一种具有应用前景但仍需长期验证的移植物选择。二、人工韧带材料类型及应用前景现有研究用于MPFL重建或增强的人工材料主要包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate,PET)和超高分子量聚乙烯(ultrahighmolecularweightpolyethylene,UHMWPE)相关材料。PET类人工韧带包括LeedsKeio、LARS、PolyTape及InfinityLock等品牌(表1)[3,12-20]。该类材料具有较高的初始力学强度,部分设计强调纤维间隙有利于组织长入,但是材料刚度、长期磨损反应及关节压力改变仍需长期随访观察。UHMWPE类增强带以FiberTape为代表,由UHMWPE核心和聚酯编织外套组成,其形态较扁平、厚度较小,便于通过软组织通道,可能有助于减少移植物隆起相关不适;而且适配于锚钉系统联合应用,可能有助于减少骨隧道相关并发症[16-18,20-21]。人工韧带的潜在优势主要包括避免取腱、减少供区疼痛和肌腱功能影响、缩短取材步骤,并提供较高初始固定强度[22-24],从而可能支持更早期的活动度训练和负重康复。然而,上述优势与长期临床获益仍未得到证实。对于年轻、高活动水平或合并明显骨性危险因素的RPD患者,人工韧带能否降低失败率、是否会增加髌股关节压力,以及是否会影响PFOA进展,目前仍缺乏高质量、长期随访的对照研究。三、人工韧带重建MPFL的技术要点人工韧带重建MPFL的核心技术原则与自体移植物重建一致,即尽可能恢复MPFL的解剖起、止点,建立合适的软组织通道,并在适当屈膝角度下控制移植物张力。由于人工材料的延展性较低,固定点偏差或张力过大可能造成髌骨过度内侧约束、髌股接触压力升高及术后疼痛[15]。因此,人工韧带重建时对股骨端等长点、移植物走行及张力控制的要求可能较自体移植物更高。股骨端等长点定位是影响疗效的重要因素。常用方法是在标准侧位透视下依据Schttle点定位[25]。侧位透视质量不足、内外髁未准确重叠或过度依赖触诊均可能导致隧道偏移[26]。既往研究显示股骨隧道位置不当是MPFL翻修的重要原因[27]。Maione等[3]的研究进一步提示,人工韧带重建MPFL中股骨隧道越接近解剖位置,患者获得的临床结局越好。最近的研究认为,股骨端定位偏差对自体移植物重建MPFL的疗效无显著影响[28]。这一观点与Maione等[3]的研究结果并不完全一致,这种差异提示,等长点偏差可能对人工韧带和自体移植物的疗效产生不同影响。由于人工韧带延展性有限,非解剖固定可能较自体移植物更容易产生过约束或失稳,临床操作中应在透视定位、全范围被动活动检查及髌骨内外侧活动度评估后再进行最终固定。四、术后康复方案人工韧带重建MPFL的研究中,多数学者采用相对积极的早期康复策略,包括术后早期部分负重、被动活动度训练和股四头肌激活训练。Nomura等[12]允许患者术后较早完全负重。Suganuma等[15]、Deo等[19]也报道了较早活动和负重的康复方案。与部分自体韧带重建,尤其是联合TTO的患者相比,人工韧带重建MPFL由于无需取腱且初始固定强度较高,理论上可能有利于患者的术后早期康复[29-30]。需要强调的是,康复速度不应仅由移植物类型决定。是否联合TTO、滑车成形或其他骨性矫正术、髌骨软骨损伤程度、术中固定稳定性及患者疼痛反应均会影响患者的康复进程。因此,现有证据仅提示,人工韧带重建MPFL患者可能在术后早期康复和回归运动方面具有一定优势,但是仍需根据伴随术式和个体危险因素制定分阶段康复计划。五、疗效与安全性分析现有人工韧带重建MPFL的临床研究总体提示术后主观功能评分有所改善(表1),Kujala评分、Tegner评分及患者满意度多较术前提高[3,1213,1516,19]。多数研究报道了较低的术后再脱位率,提示人工韧带重建可在一定程度上恢复髌骨内侧的稳定性。然而,研究之间存在明显异质性,包括人工材料类型、是否联合TTO、滑车形态和高位髌骨处理策略、随访时间及失败的定义等(表2)。因此,不能仅依据功能评分改善和低再脱位率即认为人工韧带优于自体或同种异体移植物。术后并发症方面,不同技术存在不同风险。采用股骨端干涉螺钉固定者可能出现股骨内侧疼痛或内固定物刺激[13,19];采用早期U形钉或集成双钉固定者需关注固定点的压痛[12];采用较粗人工移植物者可能出现移植物隆起或膝前部不适[14];联合TTO者则可能出现截骨相关疼痛、骨折延迟愈合等并发症[31-32]。因此,评价人工韧带安全性时应明确具体手术方法,而不宜将所有并发症简单归为移植物相关事件。在长期并发症中,PFOA进展是人工韧带重建MPFL值得重点关注的长期安全性问题。Maione等[3]报道PFOA进展发生率为24.2%,Nomura等[12]报道PFOA进展发生率为8.3%。其中24.2%的PFOA进展发生率值得警惕,且明显高于部分自体韧带重建MPFL长期随访研究中的5.8%~7.1%[33-35]。由于现有研究对PFOA的评估方法、影像学分级系统和随访时间并不统一,而且术前关节炎程度基线不一致,尚不能确定人工韧带是否独立增加PFOA的发生风险;但是这一问题仍应予以重视,未来研究需将影像学进展作为重要的长期结局。六、讨论1.手术技术:对于人工合成移植物重建MPFL,无论使用何种骨端固定技术,多数研究均强调股骨等长点的精确选择,以及移植物最终固定时的恰当屈膝角度与合适的张力调整。生物力学研究表明,移植物最终固定时不恰当的屈膝角度,可能会导致内侧髌股关节压力异常[24]。临床对比研究表明,于30°屈膝位将髌骨复位到滑车,严格中心固定移植物可能会增加内侧紧绷感的发生风险[15],这一发现与相关生物力学研究结果相互呼应[15,24]。因此,应该通过全范围被动活动检查髌骨轨迹及其关节镜下与股骨滑车关节面的对位关系来评估髌骨位置;在保证30°屈膝位外侧髌骨稳定的前提下,考虑以低张力状态在屈膝60°~90°位完成最终固定。髌骨端固定方式主要包括骨隧道成环、带线锚钉固定和带袢钢板固定。骨隧道成环技术可形成较大的骨-韧带接触面积,但是存在髌骨骨折、隧道汇合和翻修困难等潜在风险。带线锚钉技术操作相对简便、创伤较小,并可避免穿通性髌骨隧道,尤其适用于髌骨较小、希望降低髌骨骨折发生风险的患者[36],同时,该技术适配扁平带状移植物。因此,近年来随着Fiber-Tape、LARSR6×400等人工韧带的发展,髌骨端锚钉固定技术逐渐成为人工韧带重建MPFL较常用的固定方式[15-18,20]。股骨端固定方式包括干涉螺钉固定、锚钉固定,以及U型钉或集成双钉固定等。早期U型钉或集成双钉技术操作相对直接,但是固定点压痛发生率较高,Nomura等[12]报道股骨钉部位压痛较常见,提示该类固定方式应谨慎选择。干涉螺钉固定是近年来应用较多的方式,常具有较强的固定效果,但螺钉尾端突出或隧道位置不当可能导致股骨内侧疼痛[13,19]。对于Fiber-Tape等扁平增强带,锚钉固定与其材料形态更匹配,但是部分情况下其固定强度可能低于干涉螺钉,仍需关注锚钉松动等的发生风险[17],且锚钉位置、置入深度和软组织覆盖同样需规范[16,18,20]。2.长期安全性与PFOA进展风险:术后功能评分、髌骨再脱位或半脱位,以及髌骨外推试验、恐惧试验等其他髌骨不稳事件,是评价髌骨脱位术后疗效的重要指标;与此同时,术后安全性相关并发症同样需要关注,特别是长期并发症中的PFOA进展。因此,除关注固定时的屈膝角度外,多数研究亦强调应避免移植物最终固定时张力过高,甚至可比患者自身MPFL张力略松一些,以降低内侧髌股关节压力过大所致的PFOA发生与进展风险[3,12,14,17-19]。本综述重点分析的研究中,多数为短中期随访研究,整体未提示异常高的短中期失败率或并发症发生率(表1)。PFOA是髌骨脱位术后的远期并发症,其潜在机制可能包括髌骨内侧过度约束、非解剖股骨隧道或张力过大引起的髌股接触压力异常,以及术前已有软骨损伤或骨关节炎征象等。PFOA的发生、展相对缓慢,因此,短中期随访研究往往难以充分评价这一结局。本综述重点分析的研究中,仅2项长期随访研究报道了PFOA进展的发生率,随访时间分别为11.9、8.9年。Nomura等[12]报道PFOA进展发生率为8.3%,而Maione等[3]报道更高,为24.2%,其潜在原因可能包括:Maione等[3]使用Iwano系统评价PFOA分级,而非KellgrenLawrence这类通用膝关节骨关节炎评价系统,因此其影像学进展检出可能更为敏感;且该研究部分患者术前即存在2级PFOA;此外,该研究重点讨论股骨等长点偏差对术后疗效的影响,而人工韧带较低的延展性可能放大股骨隧道偏差对髌股关节压力的影响。因此,目前尚无充分证据表明人工韧带与术后远期PFOA进展的因果关系,仍需重视这一关键并发症,未来需要更多长期随访的对比研究,以验证人工韧带是否构成PFOA进展的独立风险因素。3.术前患者基线特征与临床决策:既往研究表明,RPD患者常合并骨性结构发育异常,包括胫骨结节严重外偏、高位髌骨、严重滑车发育不良等,部分患者可能需要联合相应的骨性手术,以改善髌骨运动轨迹[9]。本综述重点分析的研究中,6项研究按照相应标准排除了明显骨性结构异常患者,并行单纯MPFL重建[3,13,16-17,19-20],其中2项研究是与自体韧带重建的对比研究[3,20],因而常需严格控制单纯MPFL重建患者的骨性结构基线。然而,3项研究未对术前骨性结构基线做严格筛选与控制[12,14,18],其患者队列的TTTG距离达到13.8~29.9mm[18],CatonDeschamps或InsallSalvati指数包含部分>1.3的患者[12,14,18],仅排除滑车发育不良D型的患者[18],甚至半数以上患者存在滑车发育不良[14]。这提示在人工韧带重建MPFL中,部分作者存在放宽单纯MPFL重建适应证的治疗理念与策略。但是目前仍缺乏生物力学研究或大样本量的长期随访研究等客观证据来支持该治疗策略的长期疗效与安全性。滑车发育不良是RPD的重要骨性危险因素。严重滑车发育不良可造成髌骨进入滑车沟前的骨性导向不足,单纯MPFL重建主要增强内侧软组织约束,而不能纠正异常滑车形态。对于DejourB或D型滑车发育不良、明显J形征或持续髌骨轨迹异常的患者,若仅依赖人工韧带的高强度来抵消骨性异常,理论上可能增加髌股关节压力,并存在复发不稳或疼痛风险[37]。因而,人工韧带的选择应建立在充分影像学评估的基础上:轻中度滑车异常且髌骨轨迹可被软组织重建纠正者,可考虑人工韧带重建;严重滑车发育不良或明显J形征者,应优先评估是否需要行滑车成形术或其他骨性矫正,而不宜简单扩大人工韧带重建的适应证。CT测量下TT-TG距离≥20mm常提示胫骨结节外偏明显[38],既往观点多建议联合TTO以纠正髌股关节力线。TTO旨在降低外侧化力臂并改善髌骨轨迹,但其并发症不容忽视,包括内固定物刺激、疼痛、内固定物取出、骨折延迟愈合、胫骨结节骨折及深静脉血栓形成等[31-32]。因此,在TT-TG距离处于临界范围(略大于传统的20mm)或合并其他风险因素程度较轻时,是否必须联合TTO仍是临床的争议点。目前,尚无充分证据证明单纯人工韧带重建MPFL可以替代“MPFL重建联合TTO”用于TT-TG距离≥20mm的患者。人工韧带较高的初始强度并不等同于可以纠正骨性力线异常。现有人工韧带的研究中,部分研究将TT-TG距离≥20mm或高位髌骨作为排除标准或联合TTO的指征。Deo等[19]报道RPD患者中存在高位髌骨并需二期TTO,这提示未处理骨性危险因素仍可能导致失败。临床决策中,若TT-TG距离≥20mm,同时存在高位髌骨、高度J形征或严重滑车发育不良,则更应该倾向于联合骨性矫正术;若TTTG距离处于临界性增大范围、CatonDeschamps指数正常、无明显J形征且滑车形态较好,则可以在充分告知证据不足的前提下谨慎选择单纯MPFL重建方案。除上述风险因素外,近年来的研究逐渐关注股骨远端旋转畸形等可能影响手术预后的患者基线特征[39]。未来需要进一步开展前瞻性队列研究或随机对照试验,在控制高位髌骨、滑车形态和股骨前倾角等混杂因素后,评估人工韧带是否可以安全拓宽单纯MPFL重建在TTO适应证边界患者中的应用范围。从证据等级来看,现有人工韧带重建MPFL的研究主要为Ⅲ级或Ⅳ级证据,随机对照研究和长期随访的多中心研究不足。本研究纳入文献的样本量偏小、随访时间不一、病例基线和伴随术式差异较大,且很少将再脱位或半脱位、主观不稳、功能失败、影像学PFOA进展等结局进行统一定义。因此,当前证据主要支持人工韧带作为一种可选技术,尚不能充分支持其作为常规优选移植物。今后研究应重点关注长期PFOA风险、不同滑车形态下的疗效差异、TT-TG临界值患者是否可避免TTO,以及人工韧带与自体韧带或混合增强技术的直接比较。七、小结与展望人工韧带重建MPFL可以减少取腱相关损伤并提供较高初始固定强度,现有研究提示其在改善RPD患者功能评分和恢复髌骨稳定性方面具有一定应用价值。PET和UHMWPE相关材料各有特点,固定方式也从早期骨隧道或U形钉固定逐渐发展为锚钉、干涉螺钉固定技术。人工韧带的潜在优势主要体现在减少供区损伤、可能支持早期康复及提供较稳定的初始力学性能。然而,人工韧带不应替代对RPD骨性危险因素的系统评估。TT-TG距离异常增大、高位髌骨、严重滑车发育不良和J形征等仍是决定是否联合骨性矫正的重要依据,尤其是PFOA进展风险、非解剖固定导致过约束及TT-TG≥20mm的患者能否避免TTO等问题,仍需进一步研究。因此,现阶段证据仍有限,未来应开展前瞻性、多中心、长期随访的研究,统一失败和并发症定义,并将影像学PFOA进展纳入核心结局,以进一步明确人工韧带重建MPFL的适应证、技术规范及长期安全性。参考文献[1]FithianDC,PaxtonEW,StoneML,etal.Epidemiologyandnaturalhistoryofacutepatellardislocation[J].AmJSportsMed,2004,32(5):1114-1121.DOI:10.1177/0363546503260788.[2]RussSD,TompkinsM,NuckleyD,etal.Biomechanicalcomparisonofpatellarfixationtechniquesinmedialpatellofemoralligamentreconstruction[J].AmJSportsMed,2015,43(1):195-199.DOI:10.1177/0363546514550992.[3]MaioneA,TradatiD,FerruaP,etal.Accuracyoffemoraltunnelpositioninginmedialpatellofemoralligamentreconstruction:anatomicinsertionleadstobetterclinicaloutcome[J].KneeSurgSportsTraumatolArthrosc,2023,31(7):2810-2817.DOI:10.1007/s00167-022-07235-5.[4]MiglioriniF,EschweilerJ,SpieziaF,etal.Syntheticgraftformedialpatellofemoralligamentreconstruction:asystematicreview[J].JOrthopTraumatol,2022,23(1):41.DOI:10.1186/s10195-022-00660-9.[5]TanosP,NeoC,TongE,etal.TheuseofsyntheticgraftforMPFLrecons-tructionsurgery:asystematicreviewoftheclinicaloutcomes[J].MedSci(Basel),2023,11(4):75.DOI:10.3390/medsci11040075.[6]OrfanosG,WilliamGloverA,SharmaN,etal.Trochleoplastyforseveretrochleardysplasiasignificantlyimprovesthequalityoflifeofpatientswithsymptomaticpatellarinstability[J].Knee,2022,37:95-102.DOI:10.1016/j.knee.2022.06.003.[7]WangH,TahirE,WangH,etal.PartialLRRovercompleteLRR:apreferableoption-anFEAstudyofA-BtrochleardysplasiawithcriticalabnormalitiesofpatellaaltaandTT-TGvalue[J].FrontBioengBiotechnol,2025,13:1473110.DOI:10.3389/fbioe.2025.1473110.[8]RedlerLH,MeyersKN,BradyJM,etal.Anisometryofmedialpatellofemoralligamentreconstructioninthesettingofincreasedtibialtubercle-trochleargroovedistanceandpatellaalta[J].Arthroscopy,2018,34(2):502-510.DOI:10.1016/j.arthro.2017.08.256.[9]DejourDH,MazyD,PinedaT,etal.Patellarinstability:currentapproach[J].EFORTOpenRev,2025,10(6):378-387.DOI:10.1530/EOR-2025-0051.[10]靳国荣,张明昊,董江涛,等.小切口延长与关节镜下外侧支持带松解术联合髌股韧带重建术治疗复发性髌骨脱位的早期疗效比较[J].中华创伤骨科杂志,2018,20(9):774-781.DOI:10.3760/cma.j.issn.1671-7600.2018.09.007.[11]刘德鼎,吴献民,周冬冬,等.关节镜下聚乙烯线带加强内侧髌股韧带联合内侧支持带紧缩术治疗青年患者急性首次髌骨脱位[J].中华解剖与临床杂志,2023,28(11):715-722.DOI:10.3760/101202-20230328-00091.[12]NomuraE,InoueM,KobayashiS.Long-termfollow-upandkneeosteoarthritischangeaftermedialpatellofemoralligamentreconstructionforrecurrentpatellardislocation[J].AmJSportsMed,2007,35(11):1851-1858.DOI:10.1177/0363546507306161.[13]BerrutoM,FerruaP,UboldiF,etal.Medialpatellofemoralligamentreconstructionwithbioactivesyntheticligamentisanoption.A3-yearfollow-upstudy[J].KneeSurgSportsTraumatolArthrosc,2014,22(10):2419-2425.DOI:10.1007/s00167-014-2970-0.[14]KhemkaA,LordSJ,DoyleZ,etal.Minimallyinvasivemedialpatellofemoralligamentreconstructionforpatellarinstabilityusinganartificialligament:atwoyearfollow-up[J].Knee,2016,23(2):261-266.DOI:10.1016/j.knee.2015.07.002.[15]SuganumaJ,Mo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