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Journal of Peking University (Health Sciences) logoLink to Journal of Peking University (Health Sciences)
. 2021 Sep 9;53(5):857–864. [Article in Chinese] doi: 10.19723/j.issn.1671-167X.2021.05.008

前交叉韧带翻修重建术后中长期临床疗效及影响因素

Mid-to-long term clinical outcomes and predictors after anterior cruciate ligament revision

蒋 艳芳 1, 王 健 1, 王 永健 1, 刘 佳 1, 裴 殷 1, 刘 晓鹏 1, 敖 英芳 1, 马 勇 1,*
PMCID: PMC8517684  PMID: 34650285

Abstract

目的

分析前交叉韧带翻修重建术后中长期临床疗效及预后影响因素。

方法

收集2001年1月至2015年12月间在北京大学第三医院运动医学科行膝关节前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)重建术首次翻修手术的235例患者,采集患者人口学信息、ACL首次翻修重建信息(移植物断裂时间、失效原因、翻修重建时间、手术技术、合并损伤及处理方式)和初次ACL重建手术时的信息(初次断裂时间、受伤原因、受伤机制、初次重建时间、手术技术、合并损伤及处理方式)。同时对患者进行术后2年以上的随访,随访内容包括疼痛视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS)、Tegner活动水平评分、Lysholm评分、国际膝关节文献委员会(International Knee Documentation Committee,IKDC)膝关节主观评分、翻修术后同侧膝关节和对侧膝关节损伤和手术情况。通过多因素分析确定临床疗效的独立影响因素。

结果

按排除标准实际随访纳入166例(70.63%),平均随访时间(4.44±2.40)年(2.03~14.63年)。患者末次随访时Lysholm评分、Tegner活动水平评分、IKDC主观评分均较术前明显提高,分别从70.51±21.25、3.39±1.77、63.78±15.04提高至术后88.64±14.36、4.67±1.739和80.23±13.31(P<0.05)。3例患者(1.81%)翻修术后出现感染,39例(23.49%)患者在随访期内同侧和对侧膝关节再次接受手术(41例次)。与运动损伤导致的移植物失效相比,因生活意外或初次重建手术技术原因导致翻修的患者术后评分显著偏低(P<0.05):Lysholm评分分别低9.90(95%CI:1.49~18.31)、8.53(95%CI:1.31~15.75),IKDC分别低10.35(95%CI:0.17~20.54)和9.39(95%CI:1.03~17.74),Tegner活动水平评分分别低1.41(95%CI:0.10~2.72)和1.28(95%CI:0.14~2.43)。经胫骨骨道钻取股骨骨道的患者术后Lysholm评分较经前内入路患者低11.18(95%CI:4.73~17.63, P=0.001)。术中同期进行内侧半月板缝合的患者术后IKDC评分较无半月板合并损伤患者高11.06(95%CI:1.21~20.92, P=0.029)。其他预后因素差异无统计学意义。

结论

ACL翻修术可提高患者膝关节稳定性,明显改善膝关节功能。与生活意外或初次重建手术技术原因导致的翻修相比,运动损伤导致移植物失效的患者术后疗效恢复更好。内侧半月板缝合和经前内入路钻取股骨骨道对ACL翻修术后的临床功能在统计学上体现出保护作用。

Keywords: 前交叉韧带损伤, 前交叉韧带重建, 再手术, 临床疗效, 预后


膝关节前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)重建术是骨科运动医学领域开展最广泛的手术之一,可有效提高膝关节稳定性,改善膝关节功能。然而,文献报道1.7%~7.7%的患者ACL重建术后失效,有可能需要接受ACL翻修术[1-4]。近年来,ACL重建手术量不断增加,需要进行翻修手术的患者也逐年增多[5]。文献表明,ACL翻修术后临床疗效不如初次重建,移植物再失效率和再次手术率也更高[6-7]。因此,了解ACL翻修术后中长期临床疗效及其影响因素可优化翻修手术治疗方案、科学调整患者对术后疗效的期望值,对提高膝关节功能和患者满意度具有至关重要的意义。尽管国际上已有多中心前瞻性注册登记研究,但国内ACL翻修术后疗效的报道很少,且临床病例数量少,缺乏对疗效影响因素的深入探讨。本研究对行ACL翻修术的患者进行回顾性随访分析,评估患者翻修术后的中长期临床疗效,包括移植物再失败率、同侧或对侧膝关节再手术率、术后感染发生率和患者主观评分,同时分析患者的性别、年龄、体重指数(body mass index,BMI)、病程时长、首次失败原因、翻修移植物选择、股骨骨道钻取方式、合并损伤及处理方式等因素对临床疗效的影响。

1. 资料与方法

1.1. 研究对象

对2001年1月至2015年12月间所有在北京大学第三医院运动医学科行ACL翻修手术患者的病历记录进行回顾性研究。排除标准:(1)翻修手术仅行ACL移植物缝合术、部分束重建或原移植物重新固定术;(2)初次重建或翻修重建合并膝关节后交叉韧带(posterior cruciate ligament,PCL)损伤、下肢骨折;(3)随访结果<2年;(4)二次及以上翻修手术。对患者主观评分进行分析时,增加以下排除标准:(1)初次重建或翻修重建术后感染;(2)首次翻修至移植物二次断裂期间无随访结果,或随访<2年(图 1)。

图 1.

患者筛选流程图

Patient selection flowchart

ACL, anterior cruciate ligament; PCL, posterior cruciate ligament; VAS, visual analogue scale; IKDC, International Knee Documentation Committee.

图 1

1.2. 资料收集

采集患者人口学信息和ACL首次翻修重建信息(移植物再断裂时间、失败原因、翻修重建时间、手术技术、合并损伤及处理方式)。失败原因主要分为手术技术失误、运动创伤、生活意外、交通意外等,其中手术技术失误主要包括骨道位置不良、固定不当或螺钉松动、移植物选择不当等,具体分类方法参考既往文献[8]。对ACL初次重建在我科进行的患者,回顾电子病历,详细记录ACL初次断裂时间、受伤原因、受伤机制、初次重建时间、手术技术、合并损伤及处理方式;如在外院进行,则通过回顾翻修手术住院志采集尽可能多的初次重建信息,同时随访时询问患者是否保留初次重建的病历资料。

对符合纳入标准的患者进行随访,随访内容包括疼痛视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS)、Tegner活动水平评分、Lysholm评分、国际膝关节文献委员会(International Knee Documentation Committee,IKDC)膝关节主观评分、翻修术后同侧膝关节和对侧膝关节损伤和手术情况。本研究已通过北京大学第三医院医学科学研究伦理委员会审查(IRB2013111)。

1.3. 统计分析

所有数据统计分析均使用Stata软件(13.0,StataCorp公司)进行。描述性统计用来报告患者人口学信息、损伤相关数据、手术相关数据、临床疗效指标。分类变量表示为数量(%),符合正态分布的连续性变量表示为平均值±标准差,不符合正态分布的连续性变量表示为中位数(最小值~最大值)。通过t检验(计量资料)或χ2检验(分类资料)进行单因素分析,探讨自变量与末次随访临床疗效之间的关系。将单因素分析P<0.20的自变量以及性别、年龄、BMI、随访时长和术前基线评分等文献报道与功能评分可能相关的因素纳入多因素分析,以确定临床疗效的独立影响因素。主观评分的手术前后比较采用配对t检验。P<0.05为差异有统计学意义。由于本次研究时间跨度大,随访难度增加,随访率为70.63%,为了检验研究结果的代表性,本研究同时做了敏感性分析,对比了失访患者和纳入研究患者的人口学信息和翻修手术基线信息。

2. 结果

2.1. 一般情况

从2001年1月至2015年12月,符合研究条件的ACL首次翻修手术共计235例,实际随访纳入166例,随访率为70.63%,中位随访时间3.63年(2.03~14.63年)。其中,男性128例(77.11%),专业运动员15例(9.04%),平均翻修年龄(27.55±7.60)岁(15~62岁),平均BMI(25.19±3.73) kg/m2(17.21~34.71 kg/m2)。

85例(51.20%)患者初次重建手术在外院进行,移植物失败最常见的原因为手术技术原因(47例,55.29%),其次为运动损伤(21例,24.71%)和生活意外(15例,17.65%)。81例(48.80%)患者初次重建在我科进行,常见的翻修原因为运动损伤(52例,64.20%),其次为生活意外(14例,17.28%)和手术技术原因(13例,16.05%)。初次重建在外院和本院的两组移植物失败原因差异存在统计学意义(P<0.001)。运动损伤中最常见的运动项目为篮球和足球,分别占比41.44%和20.72%。初次ACL重建手术常用移植物为自体腘绳肌腱(76例,45.78%)和同种异体移植物(17例,10.24%),ACL首次翻修常用移植物为自体腘绳肌腱(109例,65.66%)和自体骨-髌腱-骨(52例,31.33%)。初次重建至翻修手术的中位时长为2.78年(0.40~18.40年)。

对比纳入研究患者和失访患者的基本信息,纳入研究的患者翻修原因中手术技术因素占比高于失访的患者(36.14% vs. 24.64%,P=0.025),其他因素差异均没有统计学意义(表 1)。

表 1.

纳入研究患者和失访患者的一般情况对比

Baseline characteristics between patients included and excluded

Baseline characteristics Included (n=166) Excluded (n=69) P value
BMI, body mass index; ACLR, anterior cruciate ligament reconstruction; BPTB, bone-patellar tendon-bone.
Gender, n(%) 0.324
  Male 128 (77.11) 49 (71.01)
  Female 38 (22.89) 20 (28.99)
Professional athletes, n(%) 15 (9.04) 10 (14.49) 0.217
Age at revision/years, x±s 27.55±7.60 27.04±7.55 0.639
BMI/(kg/m2),x±s 25.19±3.73 24.31±3.21 0.090
Interval between primary ACLR and revision/years, M (range) 2.78 (0.40-18.40) 3.17 (0.40-16.99) 0.895
Side, n(%) 0.919
  Left knee 82 (49.40) 34 (49.28)
  Right knee 84 (50.60) 35 (50.72)
Hospital of primary ACLR, n(%) 0.761
  Peking University Third Hospital 81 (48.80) 36 (52.17)
  Other hospitals 85 (51.20) 33 (47.83)
Technique at primary ACLR, n(%) 0.209
  Single-bundle 70 (42.17) 35 (50.72)
  Double-bundle 10 (6.02) 1 (1.45)
  Unknown 86 (51.81) 33 (47.83)
Graft at primary ACLR, n(%) 0.122
  Autografts 79 (47.59) 44 (63.77)
    Hamstring 76 (45.78) 37 (53.62)
    BPTB 2 (1.20) 5 (7.25)
    Hybrid graft 1 (0.60) 2 (2.90)
  Allograft 17 (10.24) 6 (8.70)
  Artificial ligament 7 (4.22) 2 (2.90)
  Hybrid autograft and allograft 2 (1.20) 0
  Unknown 61 (36.74) 17 (24.64)
Cause of graft failure, n(%) 0.025
  Sports 73 (43.98) 30 (43.48)
  Daily activities 29 (17.47) 22 (31.88)
  Traffic accident 4 (2.40) 0
  Technical 60 (36.14) 17 (24.64)
Technique at revision, n(%) 0.521
  Single-bundle 165 (99.40) 68 (98.55)
  Double-bundle 1 (0.60) 1 (1.45)
Graft at revision, n(%) 0.078
  Autograft 164 (98.80) 66 (95.65)
    Hamstring 109 (65.66) 37 (53.62)
    BPTB 52 (31.33) 24 (34.78)
    Quadriceps 3 (1.81) 3 (4.35)
    Others 0 2 (2.90)
  Allograft 2 (1.20) 3 (4.35)

2.2. ACL首次翻修术后临床疗效

3例(1.81%)患者翻修术后出现感染,初次重建均在外院进行。39例(23.49%)患者在随访期内同侧和对侧膝关节再次接受手术(41例次),包括:17例术后取钉术;10例同侧膝关节半月板手术(1例全切,7例部分切除术,2例缝合术);5例对侧ACL重建术;5例同侧ACL移植物再次断裂,行二次翻修手术;1例感染清理术;1例同侧膝关节髌骨外侧松解术;1例同侧膝关节外侧滑囊切除术;1例同侧膝关节骨赘切除术。

考虑到术后感染和二次翻修对临床疗效的影响,本研究仅对未发生感染、未发生二次翻修或在二次翻修前采集了2年以上随访结果的160例患者进行了手术前后评分比较和影响因素分析。结果发现,患者末次随访时Lysholm评分、Tegner活动水平评分、IKDC主观评分均较术前明显提高,分别从70.51±21.25、3.39±1.77、63.78±15.04提高至术后88.64±14.36、4.67±1.74和80.23±13.31(P<0.05,表 2)。

表 2.

ACL首次翻修手术前后临床主观评分比较(n=160)

Patient reported outcomes before and after ACL revision surgery (n=160)

Patient-reported outcomes Pre-operation Last follow-up P value
Abbreviations as in Figure 1.
Tegner 3.39±1.77 4.67±1.73 <0.001
IKDC 63.78±15.04 80.23±13.31 <0.001
Lysholm 70.51±21.25 88.64±14.36 <0.001

2.3. ACL首次翻修术后临床疗效的影响因素

ACL翻修术后Lysholm评分的影响因素包括翻修原因、初次重建至翻修的时长、翻修手术股骨骨道钻取方式。与运动损伤导致的翻修相比,生活意外、交通意外或技术原因导致翻修的患者,术后Lysholm评分分别降低9.90(95%CI:1.49~18.31)、18.67(95%CI:2.34~35.00)和8.53(95%CI:1.31~15.75,P均<0.05)。初次重建至翻修时长每增加1年,术后Lysholm评分降低1.14(95%CI:0.03~2.26, P=0.045)。经胫骨骨道钻取股骨骨道的患者术后Lysholm评分较经前内入路患者低11.18(95%CI:4.73~17.63, P=0.001)。其他因素差异无统计学意义。

ACL翻修术后IKDC主观评分的影响因素包括翻修原因和翻修时的年龄。翻修年龄越大,术后此评分越差(P=0.042)。与运动损伤导致的翻修相比,由于生活意外、交通意外或技术原因导致翻修的患者,术后IKDC主观评分分别低10.35(95%CI:0.17~20.54)、19.94(95%CI:2.94~36.93)、9.39(95%CI:1.03~17.74, P均<0.05)。内侧半月板缝合具有保护作用(P=0.029)。其他因素差异无统计学意义。

ACL翻修术后Tegner活动水平评分的影响因素包括翻修原因。与运动损伤导致的翻修相比,由于生活意外或技术原因导致翻修者,术后Tegner活动水平评分分别低1.41(95%CI:0.10~2.72)、1.28(95%CI:0.14~2.43,P均<0.05),其他因素差异无统计学意义(表 3)。

表 3.

ACL首次翻修术后临床疗效的影响因素

Predictors of clinical outcomes after ACL revision surgery

Predictors Lysholm IKDC subjective score Tegner
Coefficient (95% CI) P value Coefficient (95% CI) P value Coefficient (95% CI) P value
Abbreviations as in Figure 1 and Table 1. Variables with P<0. 20 at univariate analysis and gender, age at revision, BMI, time of follow up and pre-operation index score were included.
Patient factors
  Gender
    Male Reference
    Female -0.98 (-8.72, 6.75) 0.801 -3.97 (-13.08, 5.15) 0.384 -0.08 (-1.62, 1.46) 0.917
  Age at revision -0.35 (-0.95, 0.25) 0.248 -0.91 (-1.78, -0.03) 0.042 -0.04 (-0.15, 0.07) 0.426
  BMI -0.25 (-1.09, 0.61) 0.571 0.07 (-0.07, 0.21) 0.35
  Cause of graft failure
    Sports Reference
    Daily activities -9.90 (-18.31, -1.49) 0.022 -10.35 (-20.54, -0.17) 0.047 -1.41 (-2.72, -0.10) 0.035
    Traffic accident -18.67 (-35.00, -2.34) 0.026 -19.94 (-36.93, -2.94) 0.023 -2.45 (-5.12, 0.22) 0.071
    Technical -8.53 (-15.75, -1.31) 0.021 -9.39 (-17.74, -1.03) 0.029 -1.28 (-2.43, -0.14) 0.029
  Time of follow-up 2.11 (-0.24, 4.45) 0.077 0.36 (-2.5, 3.22) 0.8 0.38 (-0.01, 0.77) 0.056
  Pre-operation index score 0.03 (-0.12, 0.17) 0.732 -0.21 (-0.44, 0.01) 0.064 0.31 (-0.06, 0.69) 0.100
Surgical factors
  Interval between primary ACLR and revision -1.14 (-2.26, -0.03) 0.045 -0.92 (-2.56, 0.72) 0.265 -0.02 (-0.22, 0.18) 0.856
  Femoral tunnel technique
    Antero-medial portal Reference
    Trans-tibial -11.18 (-17.63, -4.73) 0.001 -6.41 (-15.15, 2.33) 0.146
    Others -0.94 (-15.06, 13.17) 0.894 2.60 (-10.17, 15.36) 0.683
  Medial meniscus
    Intact Reference
    Partial meniscectomy 4.36 (-1.71, 10.43) 0.156 6.06 (-1.84, 13.96) 0.129
    Repair 8.12 (-0.49, 16.73) 0.064 11.06 (1.21, 20.92) 0.029
    Tear without management 0.41 (-12.21, 13.04) 0.948 -7.98 (-24.26, 8.30) 0.327
    Total meniscectomy -8.72 (-28.04, 10.61) 0.371 -11.68(-26.83, 3.47) 0.129
  Trochlear cartilage
    Intact or injury < Grade Ⅲ Reference
    Injury ≥ Grade Ⅲ -6.33 (-16.48, 3.82) 0.217
  Medial tibial plateau cartilage
    Intact or injury < Grade Ⅲ Reference
    Injury ≥ Grade Ⅲ -9.72 (-23.76, 4.31) 0.171
  Medial tibial plateau cartilage
    Intact or injury < Grade Ⅲ Reference
    Injury ≥ Grade Ⅲ -13.58 (-29.21, 2.05) 0.087

3. 讨论

ACL翻修重建术可改善膝关节功能,患者多可获满意的临床疗效,文献显示ACL翻修术后效果优良率可达84%~93%[9-11]。本研究翻修术后中长期随访结果显示,Lysholm评分、Tegner评分、IKDC主观评分均较术前明显提高,膝关节稳定性明显改善。

然而,翻修术后疗效一般不及初次重建。文献报道翻修术后2年IKDC平均77分,术后6年平均75分,较初次重建低15~20分[6]。本研究术后4.4年随访结果中IKDC平均80.23分,与国内相关报道接近[12],但低于文献报道中初次重建的临床疗效。这可能是因为ACL断裂常继发半月板和/或软骨损伤。多项研究发现,翻修患者合并半月板损伤或软骨损伤的比例分别高达36%~75%和24%~67%[5, 13-18],一项国际多中心队列研究显示,90%的ACL翻修患者合并至少一处半月板或2级及以上的软骨损伤[19],本研究该比例为93.61%,明显高于初次重建[20-21]。合并半月板和软骨损伤既会导致疼痛等症状,增加膝骨关节炎的风险,同时也在某种程度上影响膝关节的稳定性,严重影响膝关节的功能。

有研究报道,翻修术后中长期随访发现移植物失败率为2.7%~33.3%[6, 22],高于初次重建术后所报道的1.7%~7.7%[1-4]。本研究术后中位随访时间3.63年,最长14.63年,最短2.03年,患者在随访期内同侧和对侧膝关节手术率为23.49%,其中二次翻修率为3.01%,低于国内同期报道的8.30%[23]。在进行二次翻修的5例患者中,3例患者距离上次翻修时间间隔小于1年,其中2例再断裂由打篮球导致。因此,临床医师在术后要加强对康复治疗和重返运动指征的把握,预防移植物再次断裂,进而避免膝关节功能更严重的退变。

影响ACL翻修术后临床疗效的因素有很多。Group等[24]对1 205例ACL翻修患者术后2年随访结果分析发现,术后膝关节评分的保护因素包括较高的术前膝关节功能评分、男性、初次重建至翻修手术的时长、金属螺钉固定(相较于可吸收螺钉等其他固定方式),危险因素包括既往外侧半月板切除、3级及以上滑车和内侧胫骨平台软骨损伤和同种异体移植物。然而,本研究并未发现性别、术前评分、移植物固定方式、移植物的选择以及外侧半月板和软骨损伤对临床疗效的影响。此外, 本研究也未发现合并Ⅲ级以上软骨损伤对翻修手术疗效的影响。本研究中,翻修原因是影响术后Lysholm评分、IKDC主观评分和Tegner活动水平评分的主要因素。与因生活意外、交通意外或技术原因导致翻修的患者相比,因运动损伤导致翻修的患者术后功能恢复更好,Lysholm评分平均高8.53~18.67,IKDC主观评分平均高9.39~19.94,Tegner活动水平评分平均高1.41~1.28,均高于文献报道的最小临床重要差异(minimal clinically important difference,MCID)。可能的原因是,因运动损伤导致初次重建失败的患者,在再次断裂前,膝关节功能恢复较好,可以重返运动,而因技术原因或生活意外导致失败的患者,大多在初次重建术后存在膝关节不稳,导致膝关节基础功能较差。这也提示,不论ACL重建技术如何发展,规范手术技术避免技术错误是至关重要的。同时,手术医生必须参与引导患者做好康复及重返运动,重视再伤预防,才可真正确保ACL重建的手术效果。具有保护作用的预后因素包括内侧半月板缝合术和经前内入路钻取股骨骨道。与经胫骨骨道钻取股骨骨道相比,经前内入路患者术后Lysholm评分更高,但是IKDC和Tegner活动水平评分没有显著差异。此外,在美国ACL翻修多中心队列研究中(multicenter ACL revision study,MARS),初次重建至翻修手术时间越长,术后IKDC评分越高,但本研究的发现有所不同,初次重建至翻修手术时间越长,术后Lysholm评分越低,IKDC评分没有显著差异,可能的原因是:(1)IKDC评分和Lysholm评分评价的侧重点不同;(2)随访时间不同,MARS队列为2年随访,本研究为平均随访4.40年,最长14.63年,最短2年;(3)样本量和多因素分析纳入的自变量不同。

分析翻修手术的临床疗效和预后因素,可以帮助临床医生和康复师更好地了解哪些患者预后比较差,从而进一步改进手术治疗和康复治疗的方案,科学调整患者对于术后膝关节功能恢复的期待值,实现更好的客观治疗效果和临床满意度。由于ACL翻修率相对较低,单中心很难收集大样本量队列数据,本研究虽纳入了较多的ACL翻修病例,但是时间跨度长,对于开展前瞻性研究具有一定的挑战性,而回顾性研究又会由于选择、信息、混杂等偏倚难以确定预后因素和疗效的因果关系。目前,国际上已有多个国家采用多中心或全国系统的注册登记研究,未来我们期望通过建立国内多中心前瞻性队列平台,尽可能收集丰富完整的数据,以深入探讨术后临床疗效和预后影响因素。

综上所述,ACL翻修重建手术能够提高患者膝关节稳定性,明显改善膝关节功能。与生活意外或技术原因导致的翻修相比,运动损伤导致翻修的患者术后疗效恢复更好。内侧半月板缝合和经前内入路钻取股骨骨道对翻修术后临床功能在统计学上体现出保护作用。

Funding Statement

国家重点研发计划(2019YFF0301705-1、2019YFF0301700)

Supported by the National Key Research and Development Program (2019YFF0301705-1, 2019YFF0301700)

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Articles from Journal of Peking University (Health Sciences) are provided here courtesy of Editorial Office of Beijing Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban, Peking University Health Science Center

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