前交叉韧带重建术后骨隧道测量方式的研究进展
2025-04-02 来源:医学影像学杂志

作者:方雨婷,黄军凯,王猛,孔嘉琛,张璇,王宇杰,徐艳敏,甘肃中医药大学;谢培钧,张双明,甘肃省天水市中医医院骨伤科;柳直,甘肃省中医院门诊部

 

前交叉韧带(aterior cruciate ligament,ACL)损伤占膝关节韧带损伤的50%,ACL损伤的主要治疗方法是前交叉韧带重建术(aterior cruciate ligament reconstruction,ACLR)。ACLR的移植物主要通过自体肌腱单束重建来恢复膝关节的正常解剖结构和生物力学,但ACLR失败率高达12%~24%,影响ACLR后恢复的因素很多,其中骨隧道(bone tunnel,BT)的位置、形态及角度对手术治疗效果有密切关联。目前关于韧带重建后BT的测量方式不统一,不利于临床医师评估手术疗效,以及预后情况,所以本文对ACLR后BT测量方式进行归纳。

 

1. BT位置

 

ACLR目的恢复ACL解剖结构,重建关节稳定性,减少关节退行性变。ACL股骨止点分为直接止点和间接止点,即中间部分的纤维在外侧髁间嵴的后方形成一狭小的直接止点,并沿外侧髁间嵴的方向走行,随后纤维延续为扇形是间接止点。ACL胫骨止点处呈扁平带状,是从胫骨内侧棘到外侧半月板前角的前部。

 

研究表明ACLR的股骨隧道最佳位置是沿着股骨后髁间切迹,在股骨后皮质和后骺瘢痕的交点处,若股骨隧道的位置过前可导致膝关节不稳定;胫骨隧道的最佳位置是胫骨前缘位于髁间凹口顶部的后方,若胫骨隧道位置太靠前会导致移植物撞击,太靠后会导致关节不稳定。

 

蔡谓等推荐单束重建ACL胫骨止点应紧靠外侧半月板前角的止点处,建议导针最佳位置位于ACL中心偏前内2~3 mm处,因为此偏心的胫骨隧道可使移植物的主体均位于ACL解剖止点的中心位置;股骨隧道建立时导针的位置在ACL固有止点区近远方向上的中点偏上2~3 mm,距离后侧关节软骨边缘8 mm处。张鹏礼等胫骨隧道定位于外侧半月板前角游离缘延长线与胫骨踝间内侧棘与外侧棘连线内1/3交点。

 

2. BT对韧带重建的康复影响

 

BT的位置是影响ACLR后肌腱-骨愈合及膝关节稳定性重要因素之一,尤其是胫骨骨隧道的位置,不合适的隧道位置易致的膝关节旋转不稳定、移植物应力的增加以及非解剖学重建的早期失败。在ACL单束重建术中,移植物的植入对膝关节生物力学特性以及移植物的存活有重要意义,MHASKAR等提出ACL解剖重建的主要原则:恢复韧带止点的解剖学位置及原始ACL的张力活动,传统的非解剖学隧道是胫骨后外侧到股骨“高前内侧”隧道位置,这种在功能负荷条件下无法恢复损伤前膝关节功能。

 

ACL单束移植物重建恢复解剖学重建,BT的位置对术后预后很重要,BT的位置过高过低均会影响膝关节稳定性,BT直径过大过小影响韧带的松弛活动度及腱-骨愈合出现"蹦极"和"雨刷效应",致使骨隧道扩大,韧带松弛,影响患者康复,甚至需要二期手术重建,给患者带来很大痛苦。ACL移植物在股骨足迹内较高位置并固定在较低的屈曲角处,比在股骨足迹内较低位置并固定在较高屈曲角处的移植物被动屈曲传递的力小,所以移植物固定角度、在解剖学ACL足迹内的位置均影响移植物力,BT出口的活动性,可导致影像学上隧道扩大及移植物的松弛,从而影响患者术后康复效果。

 

BT的长度理想为4~5 cm,小于4 cm说明隧道的角度低易致BT扩大及关节不稳,BT短会使隧道位置可能过前,易致髁间顶撞击、移植物松弛及关节屈曲障碍。目前部分学者认为股骨隧道的位置影响ACL重建、关节活动度及并发症的发生,因为在屈膝时高位股骨隧道的韧带张力增大和与后交叉韧带的撞击概率,在伸膝时低位股骨隧道的韧带的张力增大会导致移植物松动,出现膝关节不稳定。总之,BT的位置、角度、长度及张力都会影响隧道大小及移植物的松紧,从而影响患者韧带术后的功能恢复。

 

3. BT测量种类和方法

 

ACLR后BT的大小、位置、形态是影响术后康复的重要因素,所以评估BT变化有助于指导术后的康复治疗,目前对于ACLR后的评价分为主观和客观评价,主观评价包括临床症状、临床体征、膝关节功能评分,客观评价主要是影像学资料,包括X线摄影、CT、MRI。本文主要介绍客观评价方式。

 

3.1 X线摄影

 

X线摄影测量BT的方式是在膝关节正位及侧位片上测量胫骨及股骨骨道直径,同时也可以评估隧道、固定螺钉位置、骨质。文献报道测量骨道的边缘以X线摄影片上骨道的硬化边为准,在膝关节正位、侧位片上分别测量胫骨股骨骨道上、中、下三个部分的骨道直径,BT变化值=测量结果-X线摄影片的放大值-术中钻头的直径。

 

Amis法是在侧位片上测量股骨隧道,BT值=股骨隧道关节内入口轴心与Blumensaat线的延长线交点/Blumensaat线与圆圈相交距离×100%;Klos法在侧位X线摄影片测量胫骨隧道,即胫骨隧道值=胫骨隧道轴心与胫骨内侧平台关节面交点到胫骨前方皮质边缘距离/胫骨内侧平台前后最大径×100%。

 

韩晓鹏等在膝关节正位片上测量隧道止点:股骨止点位置=移植物股骨止点到Blumensaat线与股骨外侧髁前缘交点的距离/Blumensaat线长度×100%;胫骨止点位置=移植物胫骨止点到胫骨平台前缘的距离/胫骨平台前后方长度×100%。Blumensaat线胫骨平台投影点位置=Blumensaat线的延长线在胫骨平台投影点到胫骨平台前缘的距离/胫骨平台前后方长度×100%。

 

3.2 CT检查

 

CT不仅可以测量BT大小,而且可以切开观察BT内容物、内固定物、隧道走行、开口位置。CT测量数据评估BT有两种方式,第一种是通过计算BT位置与解剖位置差距来判断BT未来变化情况及并发症的发生率;第二种是通过直接测量BT直径大小,进行术中和术后康复几个月后对比骨隧道大小情况。FORSYTHE等的测量隧道是在胫骨平台的轴向视图上画了与前后边界和内外侧边界接壤的矩形坐标系,胫骨隧道位置=胫骨平台前后方向长度/内外侧方向长度×100%。

 

膝关节屈曲90°时,采用象限法测量对比股骨隧道位置与解剖股骨隧道位置差异,即用Blumensaat线、股骨外侧髁内壁的前缘、后缘和下缘的边界构成4×4网格。李法升等在CT三维重建上用Bernard法和Lorenz法分别测量胫骨和股骨隧道中心点相对位置百分比,评估手术疗效以及预后情况,同时可多维度观察BT并进行客观定量测量。陈木键等在CT上为了减小因股骨髁及胫骨平台位置不正的倾斜角造成的误差,在距离骨隧道入口5 mm深度处来测量BT的直径。孔祥苗等在CT上测量BT轴位关节内口、中段和外口直径取平均值为BT直径。

 

3.3 MRI检查

 

MRI对软组织分辨率高,主要是观察移植物形态、病理改变,也可以测量BT大小,从而评估韧带愈合情况及新的膝关节病变。白正武等在MRI图像分别测量冠状面及矢状位膝关节开口上方1 cm、隧道开口和隧道最宽处三个部位BT直径与术后1周MRI对应部位直径,比较二者差值,然后依据MRI图像中的标尺换算出骨隧道直径,测量3次取均值,增宽≥2 mm有意义。

 

在MRI图像上观察移植物的位置、连续性、走行,测量近段、中段、远段移植物信号,以髌骨前方1cm处的信号为背景,计算移植物信号比,即移植物信号比=(移植物信号—髌骨下方1 cm处髌韧带中央信号)/背景信号,其照RAK法对移植物信号划分等级,从而评价腱-骨愈合情况。

 

总之,众多研究者在磁共振图像上都是取三段进行测量隧道宽度与术后早期的宽度进行对比,得到隧道宽度的大小变化,同时观察重建韧带形态与BT愈合情况以及膝关节病理改变情况,从而指导ACLR后康复治疗。

 

4. 影响BT扩大的因素

 

ACLR后BT扩大发生率约50%~100%不等,ACLR后关于骨隧道增宽是否对患者康复有影响备受争议,BT扩大临床意义尚不清楚。众多研究表明BT扩大对韧带松弛和最终临床结局没有影响,但也有研究表明,BT扩大与膝关节韧带松弛和移植失败的早期体征可能有关。

 

影响BT大小的因素主要分为生物学因素和机械因素两类,生物学因素包括膝关节滑液中细胞因子水平的增加、隧道钻孔引起的热坏死导致的细胞死亡、移植物的宿主衍生免疫反应;机械因素包括蹦极效应、雨刮效应、移植物放置、移植物张力、负重、康复锻炼强度。

 

由于目前发表的关于BT扩大临床研究的大多是短期随访结果,BT扩大主要是距离关节面近处的隧道口,可引起关节松弛,移植物隧道微运动对韧带重建后长期有无影响下结论存在不准确性。所以为避免ACLR后BT扩大医师手术时应该摆好体位使BT定位准确并打好隧道方向,放置移植物控制好其张力,术后教患者适度的功能锻炼,嘱不能过早负重,康复锻炼要循序渐进,及时复查随访。

 

5. 小结

 

随着ACLR的增多,术后康复问题也日渐暴露,翻修率约2%~8%,且逐渐增加。手术失败最常见的原因是手术技术、腱-骨愈合失败及创伤。其中影响手术效果的技术主要是BT解剖学位置的建立,非解剖位置会影响移植物的长度,则韧带松弛或紧张,出现BT扩大及移植物撞击,同时也会损伤软骨及半月板。所以,ACLR的成功主要取决于BT的建立,为了避免得到错误的BT,提高术后康复疗效,需钻取BT时摆好体位,精准定位,确定好导针方向。同时患者ACLR后复查时,医师不仅关注移植物愈合情况,而且要测量评估BT的大小变化,以利于指导患者术后康复锻炼、生活工作中注意事项,提高患者生活质量。

 

但是目前对ACLR的研究较多,对BT扩大的研究相对较少,且研究中存在一些不足:1)研究主要以ACLR方式为主,缺乏术后康复及并发症的研究,导致研究成果片面;2) ACL损伤严重程度有差距是否影响术后康复结局,导致研究结果偏倚;3)临床ACL损伤多伴发半月板撕裂等,没有对多种损伤进行叙述,因此对重建术后康复有影响,单一研究对比术后随访效果存在差异;4)研究样本小,随访时间短易导致研究结论可靠性差;5)临床疗效评估指标主观性强,缺乏客观评价指标,研究结论受主观性影响大;6)临床研究参与者术后出院自行在家康复,差异性大,影响ACLR疗效。

 

综上所述,ACLR后BT扩大是一个需要深入研究的问题,其扩大的原因,扩大对临床的意义,解决扩大的方法,哪种韧带重建方式临床效果最好,是衡量术后康复疗效的统一标准。所以有必要深入研究并建立行业内统一ACLR方式标准及推荐手术方式,建立统一疗效评价标准,形成ACL统一治疗康复指南。在治疗ACL损伤时,这些信息有很重要意义。

 

来源:方雨婷,谢培钧,柳直等.前交叉韧带重建术后骨隧道测量方式的研究进展[J].医学影像学杂志,2024,34(02):132-135.


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