作者:福建省南平市第一医院骨关节科 周李诚
前交叉韧带(ACL)是膝关节的重要稳定结构,其损伤后可能导致膝关节疼痛不适、不稳定及功能障碍。对于ACL损伤患者,韧带解剖重建手术通常是首选治疗方法,而骨隧道位置与形态对韧带重建至关重要,股骨隧道异常是ACL重建失败最常见原因。股骨隧道放置错误以及骨隧道扩大的风险会增加翻修手术的复杂性,最终导致患者远期预后不佳。多项解剖学研究证实ACL股骨侧止点为椭圆形解剖结构,ACL重建术中股骨侧应尽可能覆盖直接纤维区的功能区域。Mhaskar等研究发现ACL重建术中股骨隧道解剖重建可以提高膝关节稳定性。笔者就股骨椭圆骨隧道及圆形骨隧道在ACL重建术中的优缺点及临床效果作一综述,报道如下。
股骨侧椭圆形骨隧道的解剖学及生物力学
解剖学上膝关节腔内的ACL为带状结缔组织结构,其承载膝关节前后及旋转载荷,维持膝关节稳定性。Sasaki等的研究表明,股骨止点呈椭圆形,长轴和短轴的长度分别为(17.7±2.7)、(4.6±0.7)mm。ACL重建术中股骨侧圆形骨隧道未达到解剖重建,导致肌腱与骨隧道剪切力增加,可能造成骨隧道扩大及肌腱损伤。骨隧道位置不当是导致ACL重建失败的重要原因,占技术错误原因的63%。椭圆形骨隧道可以防止骨隧道扩大和减少骨隧道中移植物微动,在有效面积内为移植物提供足够的空间,同时增加纤维束接触面积。Mariscalco等的研究表明,在相同有效面积内,椭圆形骨隧道可以放置直径更大的移植物,更适用髁间容积小的患者。Oshima等报道自体肌腱中编织四股半腱肌腱的横截面形状为椭圆形,而椭圆形骨隧道更加匹配,可以减少肌腱损伤。股骨侧椭圆形骨隧道有利于恢复韧带解剖结构、移植物更多覆盖肌腱止点印迹,维持膝关节稳定性及旋转灵活性,降低后期翻修率。生物力学研究结果显示ACL解剖学重建的重要性,骨隧道定位对于膝关节运动力学和生物力学至关重要,影响后期手术效果。ACL非解剖性重建可以改善膝关节前后稳定性,无法完全恢复膝关节旋转功能,甚至因空间原因出现屈伸活动障碍。Ristanis等研究报道圆形骨隧道在ACL重建后,膝关节抗旋转功能差,无法从事高水平活动。Diquattro等通过有限元模型研究发现,ACL重建时解剖位点的股骨隧道可减少膝关节结构异常与运动力学失衡的发生,降低软骨负荷,延缓远期骨性关节炎进展。Kim等通过猪膝关节标本的生物力学试验结果证实,在膝关节屈曲30°轴移试验中,椭圆形骨隧道可以更好地恢复膝关节抗旋转能力,提示股骨侧椭圆形骨隧道更有利于膝关节稳定性恢复。
股骨侧椭圆形骨隧道的制备
关节镜下ACL重建以单束自体肌腱移植重建为主,经前内侧入路完成股骨侧骨隧道制备,可以更精准地实现股骨侧止点的解剖定位。常规圆形骨隧道制备需采用圆钻,而椭圆形骨隧道的制备过程需要特殊器械辅助。Petersen等采用特殊的椭圆形膨胀器(KarlStorz,Tuttlingen)制备股骨侧椭圆形骨隧道,采用不同型号器械逐步扩张,避免骨隧道爆裂及受力不均匀等情况发生。Zhang等在制备骨隧道时使用骨锉,逐步压配,通常在骨隧道后壁与股外侧髁皮质之间留有2mm,避免后壁爆裂。Wen等在制备椭圆形骨隧道时使用扩张器,椭圆形骨隧道通过冲击压缩逐渐扩张。目前ACL重建术中股骨侧椭圆形骨隧道制备中未见特殊异常,椭圆形骨隧道成形过程中适配压力不同,术中操作时容易导致骨隧道形态不规则或骨隧道爆裂。Nakase等报道使用扩张器制备股骨侧椭圆形骨隧道时出现1例骨隧道部分爆裂。股骨侧圆形骨隧道制备的手术时间短,操作相对简单,不需要特殊器械,而椭圆形骨隧道制备过程中需要骨隧道塑形,操作更加精细,导致手术时间延长和学习周期增加。
股骨侧椭圆形骨隧道对关节镜下ACL重建手术效果的影响
临床功能及稳定性 ACL重建术后的临床疗效需从膝关节稳定性、关节活动度及患者主观感受等方面进行综合评估,多项研究结果表明股骨侧椭圆形骨隧道组较圆形骨隧道组在胫骨前后方向稳定及本体感觉方面未见明显异常,但是椭圆形骨隧道组抗旋转功能更优。Zhang等、Wen等、Kim等的对照研究分别纳入80例、108例、155例ACL重建术,术后完成2年随访,结果显示椭圆形骨隧道组与圆形骨隧道组Lachman试验结果、膝关节功能Lysholm评分、疼痛VAS评分均较术前显著改善,而且术后两组间上述指标差异无统计学意义(P>0.05)。Noh等对70例ACL重建患者完成至少2年随访,结果显示椭圆形骨隧道组的Lachman试验结果较圆形骨隧道组改善更明显。Wen等报道椭圆形骨隧道与圆形骨隧道ACL重建术后疗效均显著改善,椭圆形骨隧道组预后优于圆形骨隧道组,椭圆形骨隧道组的IKDC主观评分更优。文献报道股骨侧椭圆形骨隧道ACL重建较圆形骨隧道ACL重建术后可以获得更好的抗旋转能力,Wen等报道圆形骨隧道组(10/65)轴移试验阳性(1度)患者明显多于椭圆形骨隧道组(1/37);Zhang等报道圆形骨隧道组23例(65.6%)轴移试验阴性,而椭圆形骨隧道组30例(88.2%)轴移试验为阴性。Kim等以屈曲30°模拟轴移试验进行生物力学测试,结果显示椭圆形骨隧道组稳定性显著高于圆形骨隧道组。在ACL重建术后患者运动功能评估方面,Zhang等的研究结果表明椭圆形骨隧道组术后Tegner评分更高,患者可以获得更高的运动水平,但是在重返运动时间方面与圆形骨隧道组无明显差异。相比较而言,采用椭圆形骨隧道完成ACL重建的患者术后可以获得更好的稳定性及本体感觉,预估可取得更好的远期疗效。
影像学评估结果 影像学检查可进一步对ACL重建术后骨隧道位置及移植物成熟度等进行评估,CT三维重建可以评估骨隧道空间位置及形态,股骨侧椭圆形及圆形骨隧道均可在股骨止点处解剖定位,椭圆形骨隧道可以更好地恢复止点处C形结构。骨隧道移位、钻头摩擦热、滑液侵入骨隧道、骨隧道内移植物微动等均会导致骨隧道增大。研究结果表明关节镜下ACL重建术后膝关节不稳定与移植物在骨隧道内移位扩大及本身张力不足显著相关。椭圆形骨隧道制备过程中使用扩张器扩大可以降低热损伤导致骨坏死的风险,同时扩大过程中对松质骨进一步挤压可以加快骨硬化。Takata等进一步明确椭圆形骨隧道组术后CT值高于圆形骨隧道组,更有利于加快骨硬化,降低骨隧道增宽发生率。MRI是评估ACL重建术后移植物纤维连续性和厚度最有价值的检查,有学者通过MRI研究了ACL重建后的生物愈合过程,术后12个月内稳定的ACL重建移植物信号强度增加,随后信号强度逐渐下降。信噪比(SNQ)越低提示移植物含水量越低,移植物越成熟。Zhang等对80例ACL重建患者进行2年随访,椭圆形骨隧道组与圆形骨隧道组术后6个月SNQ未见明显差异,但是椭圆形骨隧道组术后12、24个月SNQ值更低,尤其是肌腱近段、中段更加成熟。Wen等对108例ACL重建患者进行2年随访,随访结果表明椭圆形骨隧道组术后12、24个月肌腱成熟度更好。上述研究结果表明,股骨侧椭圆形骨隧道制备有利于ACL解剖区域重建,同时有利于术后移植肌腱修复。
术后并发症情况 许多报道ACL重建术中股骨侧椭圆形骨隧道制备的文献存在局限性,没有研究准确、全面提供股骨侧椭圆形骨隧道重建相关并发症发生率的数据。临床医师未发现ACL重建术后股骨侧椭圆形骨隧道患者的特殊并发症,术后并发症与圆形骨隧道患者相同。Wen等报道108例ACL重建术中39例进行股骨侧椭圆形骨隧道重建,未发生骨隧道骨折、切口感染、韧带再断裂等并发症;2例出现切口红肿,进行非手术处理;1例术后膝关节僵硬,功能锻炼后恢复良好。Nakase等报道制备椭圆形骨隧道的50例中只有1例出现部分骨隧道后壁爆裂。ACL重建术后移植物稳定性与移植物张力及滑膜覆盖率呈正相关,术后二次关节镜检查可进一步评估移植物完整性及滑膜覆盖情况。Wen等的研究结果表明,椭圆形骨隧道组术后移植物完整占比94.7%,圆形骨隧道组移植物完整占比87.1%,椭圆形骨隧道组滑膜覆盖率更高,但是两组差异无统计学意义(P>0.05)。Kim等报道1例股骨侧椭圆形骨隧道ACL重建术后因外伤导致韧带再次断裂。
总结与展望
关节镜下ACL重建术中制备股骨侧椭圆形骨隧道可以更好恢复解剖结构,增强膝关节前后及旋转稳定性。股骨侧椭圆形骨隧道技术在ACL重建中展现出潜在的生物力学和影像学优势,尤其在减少骨量丢失、维持膝关节稳定性等方面表现突出,适用于运动要求高的ACL损伤患者。尽管股骨侧椭圆形骨隧道制备技术的学习曲线更长,操作时间也更久,但是ACL重建手术效果更佳。如何制备更优的股骨侧椭圆形骨隧道、减少骨隧道磨损、恢复膝关节正常功能需要进一步研究。目前股骨侧椭圆形骨隧道的相关研究数量有限,数据库检索未见大样本系统性研究,现有研究样本量偏小,容易导致结果偏倚,循证证据存在局限性。开展多中心、大样本、长期随访的随机对照试验可以提供高级别循证依据,骨隧道MRI评估及体外生物力学试验可作为进一步研究方向。股骨隧道制备需优化解剖定位、提升定位精准度以改善ACL重建术后疗效,可以借助计算机导航、3D打印导航模板、AI技术实现骨隧道个体化、精细化制备。
来源:中国骨与关节损伤杂志2026年4月第41卷第4期