前交叉韧带重建失败的影响因素分析

Abstract

目的

探讨性别、年龄、术后运动水平及移植物直径对前交叉韧带（anterior cruciate ligament，ACL）重建术疗效的影响。

方法

研究纳入 2012 年 2 月—2017 年 6 月，于关节镜下行自体腘绳肌腱单束重建 ACL 2 年以上、二次关节镜手术取出内固定物的 179 例患者。男 111 例，女 68 例；年龄 11～63 岁，平均 30.0 岁。患者均为运动损伤；受伤至手术时间 3 d～26 年，中位时间 120 d。Lachman 试验及轴移试验均为阳性。对性别、年龄、术后运动水平（取内固定物时 Tegner 评分）、移植物直径以及股数进行单因素分析，初步筛选 ACL 重建失败的影响因素；进一步采用 logistic 回归进行多因素分析，筛选危险因素。

结果

患者术后均获随访，随访时间 24～90 个月，平均 29.1 个月。末次随访时，Lachman 试验阳性 25 例，轴移试验阳性 28 例。KT-2000 检查双侧膝关节胫骨前向位移差值–1～7 mm，平均 1.89 mm。根据 ACL 重建失败评价标准，共 11 例（6.15%）患者重建失败。单因素及多因素分析均显示年龄、性别、术后运动水平、移植物直径及股数不是 ACL 重建失败的影响因素（P>0.05）。

结论

ACL 重建术后不同年龄、性别、运动水平患者间重建失败风险无明显差异，而且通过增加股数方法增加移植物直径，对于降低重建失败率无显著意义。

腘绳肌腱因取材方便、对供区影响小，已成为临床常用的前交叉韧带（anterior cruciate ligament，ACL）重建自体移植物之一。自体腘绳肌腱重建 ACL 失败的影响因素较多，学者们进行了相关研究，提出患者性别^[1-2]、年龄^{[1, 3-4]}以及移植物直径等可能与重建失败相关。本研究拟对 ACL 单束重建患者进行回顾性研究，进一步明确患者年龄、性别、术后运动水平以及移植物直径与 ACL 重建失败的关系。报告如下。

1. 临床资料

1.1. 一般资料

纳入标准：关节镜下自体腘绳肌腱单束重建 2 年以上，二次关节镜手术取出内固定物患者。排除标准：① 术后发生感染或粘连；② 双膝 ACL 重建；③ 合并其他韧带损伤；④ 术后再次膝关节损伤及有膝关节其他手术史。

2012 年 2 月—2017 年 6 月，共 179 例患者符合选择标准纳入研究。男 111 例，女 68 例；年龄 11～63 岁，平均 30.0 岁，其中>25 岁 100 例、≤25 岁 79 例。左膝 90 例，右膝 89 例。患者均为运动损伤；受伤至手术时间 3 d～26 年，中位时间 120 d。112 例合并半月板损伤。术前 Lachman 试验及轴移试验均为阳性。

1.2. 手术方法

1.2.1. 移植物制备

全麻下患者取仰卧位手术。于胫骨前内侧 3 cm 处斜切口找到腘绳肌腱（半腱肌腱和股薄肌腱），并用取腱器取出。将肌腱编织成多股，其中 16 例骨骺未闭合的青少年患者采用 4 股；骨骺闭合患者中，28 例 2011 年之前行重建术患者采用 4 股，135 例 2011 年之后行重建术患者根据肌腱长度及直径编织成 4 股（31 例）或多股（5～8 股，104 例），在保证编织后移植物总长度不小于 7 cm（骨道内移植物长度 2 cm）前提下，尽量增加股数，以增大移植物直径。本组移植物直径 6～10 mm，平均 8.05 mm。

1.2.2. ACL 重建

采用前内及前外侧入路，关节镜下显露 ACL 原胫骨止点和股骨止点，用胫骨定位器定位胫骨骨道，定位于原胫骨止点残端前半范围内，在保证不发生撞击前提下尽量偏前内。通过胫骨骨道放入 6 mm 股骨定位器定位股骨骨道，屈膝 90° 时位于 10∶30（右膝）或 1∶30（左膝）位置，在原股骨止点前内束范围内。如通过定位器无法达满意位置，从前内侧入路内下 1 cm 辅助入路定位，使用与移植物直径相等的空心钻钻取骨道，用牵引线将移植物从胫骨骨道引入股骨骨道。移植物股骨端采用 EndoButton（Smith&Nephew 公司，美国）固定；胫骨端采用双固定方法，可吸收界面挤压螺钉（Smith&Nephew 公司，美国）固定胫骨骨道内移植物，骨道外使用门型钉（Arthrex 公司，美国）固定。

1.3. ACL 重建失败评价标准

ACL 重建失败评价标准^[1]：KT-2000 检查双侧屈膝 30° 时胫骨前向位移差值≥5 mm、Lachman 试验阳性及轴移试验阳性（2~3 度），同时存在上述情况为重建失败。

1.4. 统计学方法

采用 SPSS21.0 统计软件进行分析。计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用独立样本 t 检验；计数资料比较采用 χ²检验。对性别、年龄、术后运动水平（取内固定物时 Tegner 评分）、移植物直径以及股数进行单因素分析，初步筛选 ACL 重建失败的影响因素；进一步采用 logistic 回归进行多因素分析，筛选危险因素。检验水准 α=0.05。

2. 结果

本组患者术后均获随访，随访时间 24～90 个月，平均 29.1 个月。末次随访时，Lachman 试验阳性 25 例（13.97%），其中 1 度 14 例、2 度 11 例；轴移试验阳性 28 例（15.64%），其中 1 度 17 例、2 度 11 例。KT-2000 检查双侧膝关节胫骨前向位移差值–1～7 mm，平均 1.89 mm。

根据 ACL 重建失败评价标准，11 例（6.15%）患者重建失败。其中，男 9 例，女 2 例；年龄 17～56 岁，平均 32.1 岁。按照 ACL 重建是否失败，将患者分为失败组（11 例）及成功组（168 例）。单因素分析显示，年龄、性别、术后运动水平、移植物直径及股数均不是 ACL 重建失败的影响因素（P>0.05）。见表 1。进一步多因素分析显示，性别、年龄、术后运动水平、移植物直径和移植物股数不是 ACL 重建失败的独立危险因素（P>0.05）。见表 2。

表 1.

Univariate analysis results

单因素分析结果

变量 Variable	例数 n	失败组（n=11） Failure group (n=11)	成功组（n=168） Non-failure group (n=168)	统计值 Statistic
性别
男	111	9	102	χ2=1.159
女	68	2	66	P=0.282
年龄（岁）
≤25	79	5	74	χ2=0.008
>25	100	6	94	P=1.000
术后运动 水平		4.45±0.93	4.98±1.16	t=1.462 P=0.146
移植物直径（mm）
6	6	0	6	χ2=3.541
7	44	2	42	P=0.472
8	73	4	69
9	47	5	42
10	9	0	9
移植物股数
4 股	75	2	73	χ2=1.770
>4 股	104	9	95	P=0.183

表 2.

The logistic regression analysis results

ACL 重建失败 logistic 回归分析结果

变量 Variable	β	标准误 Standard error	Wald χ2	P	OR
性别	–1.336	0.884	2.285	0.131	0.263
年龄	0.007	0.029	0.058	0.809	1.007
术后运动水平	–0.445	0.286	2.424	0.119	0.641
移植物直径	0.066	0.378	0.014	0.906	1.068
移植物股数	–0.021	0.884	0.003	0.956	0.980

3. 讨论

ACL 重建术后失败的相关因素研究较多。其中性别和重建失败的关系，有学者认为女性患者由于腘绳肌腱移植物直径较小，所以 ACL 重建后失败率可能高于男性^[2]。但有研究结果显示性别和失败率间无明显相关性^[1]。本研究结果亦提示性别不是 ACL 重建失败的影响因素。

在年龄与 ACL 重建术后失败的关系方面，既往观点认为低龄是 ACL 重建失败的影响因素^[3-4]。Magnussen 等^[3]观察了 256 例采用自体腘绳肌腱移植物重建 ACL 患者，其中 20 岁以下组 ACL 重建翻修率为 14.3%，20 岁以上组为 0.7%。Kamien 等^[1]回顾采用自体腘绳肌腱移植物重建 ACL 的 98 例患者，发现 25 岁以下组重建失败率为 25%，明显高于 25 岁以上组的 6%。有学者认为低龄患者 ACL 重建失败率高与其术后运动需求较高、再损伤概率大有关^[3-4]。因此 Kamien 等^[1]通过术后 Tegner 评分来分析 ACL 重建术后运动水平和重建失败率的关系，结果显示术后失败组及成功组间 Tegner 评分差异无统计学意义。本研究结果显示患者年龄及术后运动水平均不是 ACL 重建失败影响因素，其中年龄因素与上述研究结果不同，原因可能与本研究选择对象有关。本研究旨在观察 ACL 重建自然转归后失败相关因素，而外伤为意外因素，因此未将重建术后再次膝关节损伤后翻修患者纳入研究，而上述研究中均包括了再次损伤翻修患者^{[1, 3-4]}。本研究结果提示排除因外伤导致重建失败的因素，ACL 重建术后自然转归状态下，患者年龄和术后运动水平对重建失败率无显著影响。

近来关于腘绳肌腱移植物直径和重建失败率关系的报道较多。腘绳肌腱作为 ACL 重建移植物已广泛用于临床，生物力学研究显示成人 4 股腘绳肌腱最大断裂负荷平均约为 2 400 N，符合移植物生物力学强度要求，但是不同直径腘绳肌腱生物力学有一定差异^[5-6]。有研究提出移植物直径<8 mm 时生物力学强度较低，可能影响重建效果^[7-8]；也有研究提出移植物直径<7 mm 会增加早期翻修概率^[3]。Snaebjörnsson 等^[9]观察了瑞典 2 240 例 ACL 重建患者，发现在 7～10 mm 范围内，移植物直径每增加 0.5 mm 翻修率降低 14%。Mariscalco 等^[10]对 263 例采用 4 股腘绳肌腱重建 ACL 患者进行 2 年以上随访评估，发现移植物直径>8 mm 患者翻修率明显低于直径≤8 mm 患者。Park 等^[11]评估了 296 例采用 4 股腘绳肌腱重建 ACL 患者，发现移植物直径≥8 mm 患者术后功能评分明显优于直径<8 mm 患者，但重建失败率无明显差异。Wernecke 等^[12]通过观察 786 例 ACL 重建患者，发现移植物直径和翻修率无明显相关性。Kamien 等^[1]对 98 例采用腘绳肌腱重建 ACL 患者随访 2 年以上，发现移植物直径和重建失败率无明显相关性。Inderhaug 等^[13]报道了挪威 4 029 例 ACL 重建患者临床资料，术后平均随访 2.5 年，其中 150 例患者接受翻修手术，结果显示移植物直径与翻修率无明显相关性。上述研究结果中移植物直径与重建失败及二次翻修相关性存在较大差异，需要进一步研究明确。

本研究对移植物直径及 ACL 重建失败的相关性进行了分析。为增加移植物直径，重建术中采用 3 折或 4 折编织方法来增加移植物股数。Vaillant 等^[14]和 Broadhead 等^[15]研究发现虽然增加移植物股数能增加其直径，但增加的 1 股肌腱受力不充分，导致移植物各股受力不均衡，总体生物力学特性与临床常用的 4 股移植物相比无明显差异。而且有研究显示移植物直径增加后，移植物和髁间窝顶部撞击风险相应增加^[16]。近来临床系统回顾研究显示采用 5 股和 4 股腘绳肌腱重建 ACL 术后失败率无明显差异^[17]。本研究结果提示采用 4 股移植物和多股移植物后重建失败率无明显差异，但多股移植物失败率相对较高，提示采用增加移植物股数方法增加移植物直径不能降低 ACL 重建失败率。但是本研究中移植物测量工具精确度略低（1 mm）；且患者 4 股腘绳肌腱直径多为 7～8 mm，仅 1 例男性患者达 9 mm，同时样本量不足也可能影响分析结果。

综上述，ACL 重建术后不同年龄、性别、运动水平患者间重建失败风险无明显差异；而且通过增加股数方法增加移植物直径，对于降低重建失败率无显著意义。但是本研究样本量有限，且为单中心研究，分析结果存在偏倚，上述结论有待扩大样本量、多中心研究进一步明确。

作者贡献：王健负责实验设计及实施、数据收集整理及统计分析、起草文章，王海军、林霖负责数据收集整理，余家阔负责实验设计及实施、数据收集整理、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。

机构伦理问题：研究方案经北京大学第三医院医学伦理委员会批准（IRB00006761-2011097）。