LARS 人工韧带与自体腘绳肌腱一期重建前后交叉韧带的疗效比较

Abstract

目的

比较关节镜下 LARS 人工韧带与自体腘绳肌腱一期重建前交叉韧带（anterior cruciate ligament，ACL）和后交叉韧带（posterior cruciate ligament，PCL）的临床疗效。

方法

回顾分析 2013 年 6 月—2017 年 6 月一期重建 ACL 及 PCL 治疗的 23 例患者临床资料。其中，采用 LARS 人工韧带重建 11 例（人工韧带组），自体腘绳肌腱重建 12 例（自体肌腱组）。两组患者性别、年龄、损伤侧别、致伤原因、受伤至手术时间以及术前 Lysholm 评分、国际膝关节文献委员会（IKDC）评分比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。记录并比较两组手术时间、患者术后恢复日常活动及术前运动水平时间，手术相关并发症发生情况，膝关节功能 Lysholm 评分及 IKDC 评分，以及膝关节稳定性评定结果。

结果

人工韧带组手术时间以及患者术后恢复日常活动、术前运动水平时间，均较自体肌腱组明显缩短（P<0.05）。两组术后切口均 Ⅰ 期愈合。自体肌腱组 1 例术后出现腓总神经损伤表现、1 例肌间静脉血栓形成，两组其余患者均无并发症发生。两组患者均获随访，随访时间 24～54 个月，平均 36.4 个月。末次随访时，两组 Lysholm、IKDC 评分均较术前显著提高（P<0.05）；两组间差异均无统计学意义（P>0.05）。两组内、外翻应力试验均为阴性；前、后抽屉试验及 Lachman 试验组间比较差异均无统计学意义（P>0.05）。

结论

关节镜下应用 LARS 人工韧带或自体腘绳肌腱一期重建 ACL 及 PCL 的疗效相似，均恢复了膝关节功能与稳定性，但采用前者重建的患者能够更早恢复日常活动及重返运动。

膝关节前交叉韧带（anterior cruciate ligament，ACL）和后交叉韧带（posterior cruciate ligament，PCL）同时损伤通常是外旋和外翻应力作用导致的，常与运动创伤或交通事故相关^[1]。ACL、PCL 分别是限制胫骨前移和后移的主要结构^[2]，因此 ACL、PCL 同时损伤后，膝关节稳定性被严重破坏，常表现为膝关节疼痛、肿胀，行走困难和运动功能障碍。目前，关节镜下重建 ACL 及 PCL 已成为标准治疗方式^[3]，但在手术时机及移植物类型的选择以及康复方面还存在争议。有学者提出分期手术，一期重建 PCL、二期视情况是否重建 ACL；但也有学者认为一期重建 ACL 和 PCL 能取得良好疗效^[3-7]。重建移植物可以选择自体肌腱、同种异体肌腱和人工韧带^{[3, 6-7]}。目前，对于 LARS 人工韧带与自体腘绳肌腱一期重建 ACL、PCL 疗效的比较研究较少。为此，我们对 2013 年 6 月—2017 年 6 月于西南医科大学附属医院一期重建治疗的 ACL、PCL 断裂患者进行了回顾性分析。报告如下。

1. 临床资料

1.1. 患者选择标准

纳入标准：① MRI 及关节镜检查确诊 ACL、PCL 同时损伤，无内、外侧副韧带损伤，或合并内、外侧副韧带损伤但无需手术治疗；② 采用 LARS 人工韧带或自体腘绳肌腱一期重建 ACL 及 PCL；③ 年龄 18～65 岁；④ 伤前患者膝关节活动度无受限。

排除标准：① 同期或分期行半月板缝合术或关节软骨移植术；② 伴膝关节周围骨折、血管神经损伤；③ 伴膝关节内外翻畸形、严重骨关节炎；④ 有膝关节手术史；⑤ 术后需限制膝关节活动或卧床影响康复训练。

2013 年 6 月—2017 年 6 月，共 23 例患者符合选择标准纳入研究。其中，11 例采用 LARS 人工韧带（人工韧带组）、12 例采用自体腘绳肌腱（自体肌腱组）移植重建 ACL 及 PCL。

1.2. 一般资料

人工韧带组：男 7 例，女 4 例；年龄 18～56 岁，平均 34.1 岁。左膝 5 例，右膝 6 例。致伤原因：运动伤 5 例，交通事故伤 6 例。受伤至手术时间 10～21 d，平均 15.0 d。自体肌腱组：男 7 例，女 5 例；年龄 20～61 岁，平均 37.8 岁。左膝 5 例，右膝 7 例。致伤原因：运动伤 6 例，交通事故伤 6 例。受伤至手术时间 12～21 d，平均 15.9 d。

两组患者主要临床症状均为膝关节疼痛、肿胀及活动受限。术前麻醉下查体前抽屉试验、后抽屉试验、Lachman 试验及轴移试验均为阳性，人工韧带组内翻应力试验阳性 4 例、外翻应力试验阳性3 例，自体肌腱组分别为 5 例和 3 例。两组患者性别、年龄、损伤侧别、致伤原因、受伤至手术时间以及术前 Lysholm 评分、国际膝关节文献委员会（IKDC）评分比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。见表 1。

1.3. 手术方法

两组手术均由同一组医师完成，先重建 PCL、再重建 ACL。于持续硬膜外麻醉或全麻下，患者取仰卧位，术侧大腿根部上气囊止血带后手术。首先取标准前外侧、前内侧入路，行关节镜下关节腔探查，用刨削刀清理增生滑膜、清除关节腔积血，探钩探查 ACL、PCL 是否断裂及其张力，是否伴有半月板和关节软骨损伤。所有患者经关节镜下探查均明确 ACL、PCL 断裂。21 例伴半月板损伤，其中人工韧带组内侧半月板损伤 5 例、外侧半月板损伤 2 例、内外侧半月板损伤 3 例，自体肌腱组分别为 7、1、3 例；行半月板修整（14 例）或部分切除（7 例）。19 例合并内、外侧副韧带损伤，其中人工韧带组内侧副韧带损伤 5 例、外侧副韧带损伤 2 例、内外侧副韧带损伤 2 例，自体肌腱组分别为 5、3、2 例。对髁间窝予以适当清理，在不影响韧带重建定位情况下，尽量保留交叉韧带胫骨和股骨附着点的残端组织，作为重建参考。然后建立膝关节后内侧入路，用等离子电刀在胫骨平台后缘处向下清理 1.6 cm 左右，显露 PCL 附着止点。

人工韧带组：① PCL 重建：取 PCL 专用定位器在胫骨结节内下方约 1 cm 处与胫骨成约 50° 角方向，并使定位器尖端位于胫骨平台后缘下 1.6 cm 左右，从外向内钻入导针；经前外侧入路，于股骨髁间沟中线内 1.5 cm、关节面后方约 1.0 cm 处向股骨钻入导针，贯通股骨。C 臂 X 线机透视见两导针位置满意后，沿导针分别用专用钻头自外向内建立胫骨和股骨隧道。沿胫骨隧道引入 LARS 人工韧带（LARS 公司，法国），用引导钢丝引出股骨端，调整人工韧带位置，保证游离纤维在骨隧道内长度达 1 mm 以上。用钛螺钉固定股骨端，然后纠正胫骨后脱位，于胫骨端拉紧人工韧带，屈伸膝关节 20 次，调整植入韧带张力，屈曲 90° 位固定。② ACL 重建：维持膝关节于屈曲 90° 位，置入设置为 45° 的胫骨定位器，用导针从外向内钻孔，关节镜下于胫骨髁间隆起前方内侧 ACL 足迹中心处钻出，然后进入髁间窝，在股骨外侧髁内侧面 ACL 止点附着中心处钻入，贯通股骨。沿导针分别用专用钻头自外向内建立胫骨和股骨隧道。用引导钢丝将 LARS 人工韧带从胫骨隧道穿入关节，再拉入股骨隧道，关节镜下调整关节腔内游离纤维长度及旋转度。用钛螺钉固定股骨端，拉紧韧带胫骨端，屈伸膝关节 20 次，调整植入人工韧带张力，最后于膝关节屈曲 30° 位用钛螺钉固定胫骨端。

自体肌腱组：① 肌腱移植物制备：于双侧胫骨结节内侧鹅足部作一长约 4 cm 纵切口，用取腱器分别取出半腱肌、股薄肌肌腱。根据取出的双侧半腱肌及股薄肌肌腱长度及直径进行分配，分别编织 ACL 及 PCL 移植物，并将其与可调节 EndoButton 带袢钢板连接，制备后测量 ACL 移植物长度约为 9 cm，直径 7～9 mm；PCL 移植物长度约为 11 cm，直径 8～9 mm。② PCL 重建：应用 PCL 胫骨和股骨定位器，分别于胫骨和股骨钻入导针，导针定位方法同人工韧带组。C 臂 X 线机透视见两导针位置满意后，根据 PCL 移植物直径选用相应钻头自外向内建立胫骨和股骨隧道。用 PBS 线将 PCL 移植物拉入胫骨和股骨隧道，注意从股骨隧道拉出时确认翻袢后回拉。然后拉紧移植物胫骨端，屈伸膝关节 20 次，调整移植物张力，于膝关节屈曲 90° 位时用挤压螺钉固定。③ ACL 重建：胫骨端骨隧道建立同人工韧带组；建立股骨端骨隧道时，隧道定位同人工韧带组，但建立隧道时应在极度屈膝状态下，导针于定位点钻入，再用空心钻建立隧道，并预留翻袢空间。将肌腱拉入隧道后，股骨侧确认翻袢后回拉，然后拉紧韧带的胫骨端，反复屈伸膝关节 20 次，调整植入韧带的张力，于膝关节屈曲 30° 位拉紧韧带用挤压螺钉固定。

术毕，关节镜下检查重建的 ACL 及 PCL 位置、张力及稳定性，明确与髁间窝无撞击。术后检查患者前抽屉试验、后抽屉试验、Lachman 试验及内、外翻应力试验均为阴性，提示膝关节已恢复稳定。两组合并内、外侧副韧带损伤者，经重建 ACL、PCL 后膝关节稳定性均恢复良好，故内、外侧副韧带均未行修复。

1.4. 术后处理

人工韧带组：术后采用支具固定膝关节于伸直位，并给予冰敷，开始股四头肌等长收缩、踝泵功能锻炼及活动髌骨。术后第 3 天，在支具保护下开始膝关节主动屈伸功能锻炼；2～4 周时膝关节活动度达 0°～90°，支具保护下拄拐下地部分负重行走；4～6 周时膝关节活动度逐渐加大至正常范围，支具保护下完全负重行走；6～8 周时可拆除支具行走，继续加强肌力训练及关节活动度锻炼，注意本体感觉功能及协调性康复训练；12 周后逐渐恢复日常活动；6 个月后可逐渐开始慢跑、游泳等低强度体育活动；1 年后可行对抗性和竞技性体育活动。

自体肌腱组：术后采用支具固定膝关节于伸直位，并给予冰敷，开始股四头肌等长收缩、踝泵功能锻炼及活动髌骨。1～2 周时可调整支具角度，使膝关节活动度达 0°～30°；3～4 周时可在支具保护下拄拐轻微部分负重行走，膝关节活动度达 0°～90°；5～6 周时在支具保护下拄拐部分负重行走，膝关节活动度达 0°～120°；8～12 周时在支具保护下完全负重行走，膝关节活动度恢复至正常范围；3～6 个月后支具保护下逐渐恢复日常活动，开始本体感觉及协调性康复训练；6 个月后拆除支具，开始正常日常生活活动；9 个月后开始游泳、慢跑等低强度体育活动；1 年后可行一般对抗性和竞技性体育活动。

1.5. 疗效评价指标

记录并比较两组手术时间、患者术后恢复日常活动及术前运动水平时间，手术相关并发症发生情况；采用 Lysholm 评分及 IKDC 评分评价膝关节功能恢复情况，以及内、外翻应力试验、Lachman 试验以及前、后抽屉试验评定膝关节稳定性。

1.6. 统计学方法

采用 SPSS19.0 统计软件进行分析。计量资料符合正态分布以均数±标准差表示，组内手术前后比较采用配对 t 检验，组间比较采用独立样本 t 检验；计数资料组间比较采用 Fisher 确切概率法；等级资料组间比较采用 Wilcoxon 秩和检验；检验水准 α=0.05。

2. 结果

人工韧带组手术时间为（98.5±8.1）min，较自体肌腱组（111.9±11.3）min 明显缩短，差异有统计学意义（t=−3.266，P=0.004）。人工韧带组患者术后（14.9±0.9）周恢复日常活动、（13.0±0.8）个月恢复术前运动水平，分别较自体肌腱组（24.2±1.2）周、（16.0±1.4）个月明显缩短，差异有统计学意义（t=−20.501，P=0.000；t=−6.549，P=0.000）。术后切口均Ⅰ期愈合。自体肌腱组 1 例术后出现腓总神经损伤表现，予以及时松解包扎、抬高患肢、脱水及营养神经处理，术后 2 个月感觉功能恢复正常；1 例术后 1 周静脉超声检查提示肌间静脉血栓形成，予以利伐沙班抗凝治疗后血栓消失。两组均未出现血管损伤及感染等并发症。

两组患者均获随访，随访时间 24～54 个月，平均 36.4 个月。末次随访时，除人工韧带组 1 例和自体肌腱组 2 例患侧膝关节屈曲角度较健侧相差约 10° 外，其余患者膝关节屈伸活动均正常。末次随访时，两组 Lysholm、IKDC 评分均较术前显著提高，差异有统计学意义（P<0.05）；但两组间差异均无统计学意义（P>0.05）。见表 1。末次随访时，两组内、外翻应力试验均为阴性；前、后抽屉试验及 Lachman 试验组间比较差异均无统计学意义（P>0.05），见表 2。术后 MRI 复查示骨隧道及重建的韧带移植物位置良好，未见松弛。见图 1、2。

表 1.

Comparison of knee joint function scores between the two groups before and after operation ( )

两组手术前后膝关节功能评分比较（ ）

组别 Group	例数 n	Lysholm 评分 Lysholm score				IKDC 评分 IKDC score
		术前 Preoperative	末次随访 Last follow-up	统计值 Statistic		术前 Preoperative	末次随访 Last follow-up	统计值 Statistic
人工韧带组 Artificial ligament group	11	8.6±5.7	88.5±7.9	t=−25.927 P=0.000		21.8±3.7	89.3±9.0	t=−30.937 P=0.000
自体肌腱组 Autogenous tendon group	12	8.1±6.2	87.8±7.1	t=−45.388 P=0.000		22.6±3.4	88.7±10.4	t=−24.684 P=0.000
统计值 Statistic		t=0.185 P=0.855	t=0.226 P=0.823			t=−0.539 P=0.595	t=0.527 P=0.893

表 2.

Comparison of knee joint stability at last follow-up between the two groups

两组末次随访时膝关节稳定性比较

组别 Group	例数 n	前抽屉试验 Anterior drawer test					后抽屉试验 Posterior drawer test					Lachman 试验 Lachman test
		阴性 Negative	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ		阴性 Negative	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ		阴性 Negative	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
人工韧带组 Artificial ligament group	11	4	6	1	0		4	6	1	0		5	5	1	0
自体肌腱组 Autogenous tendon group	12	5	5	2	0		5	6	1	0		5	6	1	0
统计值 Statistic		Z=0.000 P=1.000					Z=0.058 P=0.810					Z=0.019 P=0.891

图 1.

A 45-year-old male patient of artificial ligament group with ACL and PCL injuries of right knee

人工韧带组患者，男，45 岁，右膝关节 ACL 及 PCL 损伤

a、b. 术前正侧位 X 线片；c、d. 术前矢状位及冠状位 MRI；e. 关节镜下见重建的 ACL（黑箭头）及 PCL（蓝箭头）；f、g. 术后 30 个月正侧位 X 线片；h、i. 术后 30 个月矢状位及冠状位 MRI

a, b. Preoperative anteroposterior and lateral X-ray films; c, d. Preoperative sagittal and coronal MRI; e. The reconstructed ACL (black arrow) and PCL (blue arrow) under arthroscopy; f, g. Anteroposterior and lateral X-ray films at 30 months after operation; h, i. Sagittal and coronal MRI at 30 months after operation

图 2.

A 42-year-old female patient of autogenous tendon group with ACL and PCL injuries of right knee

自体肌腱组患者，女，42 岁，右膝关节 ACL 及 PCL 损伤

a、b. 术前正侧位 X 线片；c、d. 术前矢状位及冠状位 MRI；e. 关节镜下见重建的 ACL（黑箭头）及 PCL（蓝箭头）；f、g. 术后 30 个月正侧位 X 线片；h、i. 术后 30 个月矢状位及冠状位 MRI

a, b. Preoperative anteroposterior and lateral X-ray films; c, d. Preoperative sagittal and coronal MRI; e. The reconstructed ACL (black arrow) and PCL (blue arrow) under arthroscopy; f, g. Anteroposterior and lateral X-ray films at 30 months after operation; h, i. Sagittal and coronal MRI at 30 months after operation

3. 讨论

3.1. 一期重建 ACL 及 PCL 术式

对于膝关节多发韧带损伤的重建，手术方式有一期重建和分期重建，时间上分为早期重建（受伤后 1～3 周）和延期重建（受伤 3 周以后）^[8-9]。Sun 等^[10]将一期与分期修复重建关节内、外损伤韧带患者进行了对比研究，他们认为虽然两组患者术后膝关节功能和稳定性都显著改善，但是一期修复重建疗效可能更优。陈蓟等^[7]认为一期重建能尽早恢复膝关节解剖结构和运动本体感觉功能，重建后的 ACL、PCL 能对膝关节起到协调统一的控制，有利于关节功能的早期恢复。而且分期重建时，由于 PCL 重建是在 ACL 或内、外侧副韧带没有功能情况下进行，所以很难精确调整和维持韧带张力，不能保证术后胫骨相对于股骨的中立位，容易导致 PCL 重建失败和再次损伤^{[6, 8-11]}。

对于早期重建还是延期重建，目前大多数报道倾向于早期重建，早期手术更易辨别关节腔内结构，发生血管神经损伤风险小，半月板等损伤结构愈合率高，而且有利于膝关节功能早期恢复，减轻患者经济负担和痛苦^{[7, 12-15]}。

本研究所有患者术前检查明确无手术禁忌证后，选择在伤后 2～3 周、膝关节肿胀不明显时行一期 ACL 及 PCL 重建手术。术中未发生重要血管神经损伤，术后无骨筋膜室综合征、感染等并发症发生。术后自体肌腱组 1 例因膝关节肿胀包扎过紧，腓总神经受压导致足背部麻木，经积极处理后 2 个月感觉恢复正常；1 例出现小腿肿胀，静脉超声检查提示肌间静脉血栓形成，予以利伐沙班正规抗凝治疗后血栓消失。所有患者膝关节功能恢复良好。

3.2. 一期重建移植物的选择

目前重建 ACL、PCL 的移植物主要有自体肌腱（腘绳肌腱、腓骨长肌腱、股四头肌腱及骨-髌腱-骨）、同种异体肌腱及人工韧带。其中，自体肌腱被认为是目前最理想的移植物，具有取材方便、无免疫排斥反应及传染疾病风险、骨愈合快、患者经济负担较小等优势，自体腘绳肌腱是最常用的交叉韧带重建移植物^{[3, 6]}。LARS 人工韧带生物相容性好，韧带内部为多孔结构，能够刺激或支持胶原组织的长入，不被降解、不易变性，能避免应力疲劳和磨损，能对抗膝关节活动产生的应力，而且无自体肌腱取腱部位相关并发症。人工韧带重建后膝关节可获得早期稳定，术后患者能早期进行康复锻炼，尤其适用于需要尽早、尽快重返运动的患者^{[7, 16-17]}。

本研究分别应用 LARS 人工韧带与自体腘绳肌腱作为移植物同期重建 ACL、PCL，术后两组膝关节功能及稳定性均恢复满意，但 LARS 人工韧带重建后患者恢复日常生活及术前运动水平时间均较自体肌腱组明显缩短。因此对于急性 ACL、PCL 损伤年轻患者，特别是希望较快重返运动赛场的患者，采用 LARS 人工韧带一期重建是较理想选择。

3.3. 手术操作要点及治疗体会

通过治疗两组患者，我们对手术操作有以下体会：① 手术时常规建立后内侧入路，以清理 PCL 胫骨止点，有利于 PCL 胫骨止点定位及在直视下建立骨隧道，避免损伤后方血管神经。② 建立 PCL 胫骨隧道时，应尽量将隧道内口开口向下移，一般在胫骨平台下 1.6 cm 左右，避免胫骨侧杀手角。建立股骨隧道时均采用由外向内制作，避免股骨侧杀手角。③ 在固定移植物时维持膝关节中立位是 ACL、PCL 重建成功的关键。本研究所有患者均在屈膝 90° 位向前提拉胫骨近端，固定 PCL 胫骨端；屈膝 30° 位向后推压胫骨近端，固定 ACL 胫骨端，以尽量恢复解剖位置。④ 关节腔清理时，尽量少用刨刀清理髁间窝组织，在不影响定位情况下尽量保留交叉韧带残端，在制作骨隧道时尽量避免空心钻损坏韧带残端组织，因为保留残端能加速移植物再血管化，有利于自身组织爬行替代移植物，而且残端的隐神经分支可以对重建韧带实现再支配，有利于腱骨愈合、本体感觉的恢复及避免移植物在隧道口的磨损，以实现生物力学重建^[11]。⑤ 术前还需评估膝关节是否存在多平面畸形，胫骨平台后倾角增加（>12°），避免增加重建的 ACL 应力，进而导致失效率增高，对于年轻或运动要求较高的患者可以联合截骨矫形术^[18-19]。

3.4. 术后康复

安全地重返运动不仅取决于良好的手术结果，还要坚持完成整个康复计划以及患者的自我管理^[20]。我们根据移植物的特点，对两组患者制定了不同的康复计划。其中，人工韧带组术后 12 周恢复至一般日常活动，6 个月后可进行低强度体育活动，1 年后可行对抗性和竞技性体育活动。自体肌腱组在术后 6 个月可进行一般日常活动，9 个月后可进行低强度体育活动，1 年后可行一般对抗性和竞技性体育活动。

本研究仅纳入只需行 ACL、PCL 重建患者，不伴有需要重建的膝关节其他韧带损伤，旨在更准确地观察以 LARS 人工韧带或自体腘绳肌腱同期重建 ACL 及 PCL 的临床疗效。结果显示，两种移植物一期重建后均获得满意疗效，但 LARS 人工韧带重建后患者能更早重返运动。但是本研究病例较少，该结论有待进一步扩大样本量、延长随访时间，以及采用前瞻性随机对照研究进行验证。

作者贡献：李宇直接参与实验设计及实施、数据收集整理及统计学分析、文章撰写；张豪参与实验设计及实施、数据收集整理；肖世卓、郑秋、曾亚兰参与实验实施、协助数据收集整理；杨洪彬指导实验设计、实施及文章的撰写，对文章的知识性内容作批评性审阅。

利益冲突：所有作者声明，在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突。经费支持没有影响文章观点和对研究数据客观结果的统计分析及其报道。

机构伦理问题：研究方案经西南医科大学附属医院临床试验伦理委员会批准（KY2019095）。

Funding Statement

四川省科技厅科研基金资助项目（2013JY0103）