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编号:10232172
自体中1/3髌韧带重建前十字韧带术后膝关节内并发症的探讨
http://www.100md.com 《中华骨科杂志》 2000年第4期
     作者:陈百成 张庆民 冯建刚 高石军 邵德成 孙建海

    单位:陈百成 冯建刚 高石军 邵德成 孙建海(050051石家庄市,河北医科大学第三附属医院骨病科);张庆民(任丘市,华北油田总医院)

    关键词:髌韧带;前交叉韧带;手术后并发症

    中华骨科杂志000408

    【摘要】目的探讨应用自体中1/3髌韧带移植重建前十字韧带术后膝关节内有关的并发症及其发病机制。方法1994年1月~1997年11月,对18例前十字韧带断裂的患者采用关节镜或小切口关节切开术,完成自体中1/3髌韧带移植重建前十字韧带。术后平均随访2年,对所有病例进行临床检查,确定膝关节疼痛部位,检查膝关节活动度及稳定性,并利用膝关节屈曲90°的侧位X线片测量髌韧带长度。结果随访18例患者,17例术后膝关节存在触发性或功能性疼痛,膝关节疼痛常位于髌股关节、髌骨下极、髌韧带供区及胫骨结节部位。8例患者术后患膝活动度有不同程度受限。6例患者髌韧带发生不同程度的短缩,平均短缩2.8mm。4例患者髌股关节间隙变窄。两种术式以上并发症的发生率及严重程度差异无显著性意义。结论应用自体中1/3髌韧带重建前十字韧带不仅应注意疼痛等并发症的发生,还应关注髌韧带供区及髌股关节并发症的发生,重视其发病的病理基础。髌韧带中1/3缺损可引起髌韧带短缩及髌股关节退变。
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    Reconstruction of anterior cruciate ligament using autogenous midthird patellar tendon

    CHEN Baicheng ,ZHANG Qingmin,FENG Jiangang,et al.

    Department of Orthopaedics, The Third Hospital of Hebei Medical University, Shijiazhuang 050051,China

    【 Abstract】 Objective To explore relative complications and pathogenesis in the knee after reconstruction of anterior cruciate ligament(ACL) using autogenous midthird patellar tendon. Methods Reconstruction of anterior cruciate ligament with autogenous midthird patellar tendon was performed in 18 patients between January 1994 and November 1997. The surgical intervention included arthroscopic reconstruction(n=7) and miniarthrotomy (n=11). Results Eighteen patients were followed up for an average of 2 years.Ten patients had tenderness points in the donor site of the midthird patellar tendon, patellofemoral joint, apex of the patella and tibial tuberosity. Eight patients had lost of movement of a certain degrees. In 6 patients, the radiographs showed an average patellar tendon shortening of 2.8 mm, and in 4 patients narrowing of the joint line was found. There is no significant difference in complication between the two operative methods. Conclusion ACL construction using the midthird patellar tendon, had the disadvantages of morbidity problems at the patellar tendon donor site and the patellofemoral joint. The defect of the midthird patellar tendon can lead to patellar tendon shortening and degeneration of the patellofemoral joint.
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    【 Key words】 Patellar ligament; Anterior cruciate ligament; Postoperative complications

    应用自体中1/3髌韧带移植重建前十字韧带的手术已在世界范围内广泛开展。这项技术保持了膝关节术后的稳定性,80%的患者预后良好[1]。对前十字韧带而言,9.0mm宽的髌韧带给移植提供了合适的张力和长度;并由于韧带两端分别用带有小骨块的螺钉固定,膝关节可获得较早的功能锻炼;特别是关节镜下重建术,可获得较好的功能恢复及满意的关节稳定效果。但是,供区髌韧带的缺损及局部瘢痕的形成可导致一些并发症的发生。本文对18例行关节镜或小切口关节切开术,自体髌韧带重建前十字韧带的患者,术后平均随访2年,进行临床与放射学评价。

    资料与方法

    1994年1月~1997年11月,采用自体中1/3髌韧带移植重建前十字韧带18例,男14例,女4例;年龄16~45岁,平均25.5岁。其中左侧8例,右侧10例,均为单侧发病。受伤原因:运动性损伤12例,交通事故意外损伤6例。在关节镜下完成重建手术7例,采用小切口关节切开术完成重建手术11例。关节镜下手术步骤:先行开放手术,切取髌韧带中1/3后,闭合关节。利用导向器分别在胫骨和股骨部分做隧道,镜下导入移植的髌韧带,并用螺钉固定骨块。小切口关节切开术手术步骤:膝关节屈曲40°~60°,于髌韧带中线纵行切口,切取髌韧带中1/3(宽9mm),两端分别带有1.5~2.0cm长的圆形骨块。通过切开的髌韧带,于髌骨下极切开滑膜,显露股骨髁间窝。在胫骨平台下方4~5cm、胫骨结节外侧1~2cm处,导针引导下做胫骨及股骨骨性隧道。移植韧带的两端分别穿入10号丝线,导出胫骨侧及股骨侧,与骨隧道外口的软组织缝合,螺丝钉固定骨块。
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    图1髌韧带长度左侧较右侧短缩6mm

    为了对髌韧带移植后髌韧带本身及髌股关节可能出现的并发症进行评价,本文对所有患者进行了平均2年的随访。临床检查包括测量双侧膝关节活动度,Lachman试验及Pivotshift试验检查膝关节稳定性。按压髌韧带切口部位有无接触性疼痛确定供区瘢痕疼痛情况,范围包括自髌骨下极至胫骨结节,以及髌骨内外缘。检查患膝在下蹲、持续负重、上楼梯时是否出现疼痛。在膝关节屈曲90°的侧位X线片上测量自髌骨下极至胫骨平台水平面之间的距离,作为髌韧带的长度,比较健侧与患侧的差异。

    结果

    一、疼痛

    (1)髌股关节触发性压痛:3例髌股关节有可重复性压痛,2例髌骨下极压痛,2例供区即瘢痕区压痛,3例胫骨结节处压痛。小切口关节切开术与关节镜下手术在压痛点上没有区别。(2)功能性疼痛:下蹲疼痛4例,行走一段距离后髌股关节疼痛1例,较大运动量活动后髌股关节疼痛2例。对功能性疼痛程度而言,小切口关节切开术与关节镜下手术没有明显区别。
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    二、运动范围

    随访中10例患者患膝与健膝关节具有相同的活动度。4例患者伸或屈与健侧相差5°~10°,2例患者伸直差10°~20°,2例患者屈曲差15°~25°。

    三、膝关节稳定性

    Lachman试验:5例(28%)阴性,5例(28%)+,8例(44%)++。Pivotshift试验:12例(67%)阴性,2例(11%)+,4例(22%)++。

    四、髌韧带的长度

    6例(33%)患者髌韧带较健侧短缩。3例较健侧短1~3mm,2例短4~5mm,1例短6mm(图1),患侧髌韧带平均短缩2.8mm,相当于髌韧带长度(髌骨下极至胫骨平台水平面的长度)的8.5%。小切口关节切开术与关节镜下手术髌韧带长度改变差异无显著性意义(t检验,t=0.755,P=0.4)。
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    五、髌股关节病

    4例(22%)患者髌股关节间隙变窄,关节边缘退变性改变。6例(33%)患者髌骨有压磨性疼痛,髌周压痛及下蹲疼痛。

    讨论

    髌韧带中1/3组织(骨-髌韧带-骨,BPB)重建前十字韧带已成为目前较普通的手术方法之一。由于移植物具有良好的机械性能以及应用螺钉固定后可产生较好的生物力学性能,膝关节能获早期功能康复。然而,髌韧带缺失1/3,使髌韧带整体处于一定的失能状态,尽管术后膝关节有较理想的稳定效果,但仍有较大比例的患者出现并发症。如Rosenberg等[2]报告的髌骨软骨软化及髌股关节疼痛。引起髌股关节障碍的原因包括切取髌韧带时的创伤,以及自体组织自我修复过程中的改变对髌韧带的影响,特别是有的患者供区较严重的瘢痕化反应以及髌下脂肪垫血供障碍导致髌股关节及髌骨下极疼痛。Atkinson等[3]研究了采用髌韧带中1/3重建前十字韧带术后髌韧带及髌下脂肪垫的愈合过程,指出当髌韧带中1/3作为移植物被移出后,髌韧带会发生增生性改变,且纤维化可波及邻近组织,这种关节内外局部的纤维化可导致膝关节的交锁征,并引起膝前疼痛。然而,在临床上对移植后髌韧带供区的形态学和生物力学改变及其周围组织的退变性改变进行检测与组织学观察是很困难的。在兔的实验模型中,髌韧带中1/3被移植后,髌韧带及髌下脂肪垫发生增生性改变。Burks等[4]在狗的动物模型中观察到在髌韧带中1/3被移植后,髌韧带强度及硬度均明显降低。临床与实验研究发现,原有的膝部活动应力作用于取出1/3后的供区髌韧带,使其发生了反应性重建过程,髌韧带横切面面积加倍增大,纵向长度亦发生明显变化。Richmond等[5]临床研究表明,组织增生及纤维化扩展至髌韧带邻近组织,如髌下脂肪垫、关节囊等,是引起膝关节伸屈活动范围减小和膝关节疼痛的原因。脂肪垫纤维化的形成(Hoffasyndrome),在临床上被认为是膝前疼痛的原因之一。Rrebs等[6]曾利用切除纤维化的脂肪垫而改善膝前疼痛的症状。在动物实验中,仅切除兔髌韧带1/3,而不行前十字韧带重建术。术后组织学观察显示:6周时原髌韧带缺损区被胶原组织充填,12周时胶原组织排列仍紊乱,直至52周开始显示有序性。而此时的脂肪垫已显示胶原的侵入及明显的纤维化,脂肪垫中的羟脯氨酸高于健侧48%。由于羟脯氨酸主要存在于胶原蛋白之中,约占蛋白构成的13%,表明脂肪垫发生了变性改变。
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    髌韧带中1/3并两端骨块被移出之后,另一个并发症是髌韧带短缩。Burks等[4]在狗的动物模型中发现,取出带有髌骨和胫骨骨块的髌韧带中1/3后,髌韧带短缩10%。Breitfuss等[7]在对41例应用中1/3髌韧带重建前十字韧带的患者的术后18个月随访发现,23例发生了供区髌韧带短缩,短缩4~9mm不等。本组随访发现髌韧带平均短缩了9.8%,该结果与Burks的实验报告相一致。

    髌韧带短缩的病理机制可能是髌韧带中1/3移出后而产生的自我修复作用。经测量,切除中1/3髌韧带后所形成的缺损区可达60mm×9mm×6mm。特别是当髌韧带远心端逐渐变细,但所切取髌韧带的宽度从上到下均保持9mm,会导致髌韧带远心端缺损量大于近心端。在诱导自我修复过程中,缺损首先由血肿和多能间质干细胞修复,继之有成纤维细胞及纤维细胞形成,最后被坚强的胶原结缔组织替代。在这个过程中,胶原结缔组织形成横向或斜向的网,紧密连接缺损。在中央缺损消失的过程中,完整的内外1/3髌韧带形成一定程度的向内弯曲,以致在外侧边缘形成凹陷。由于瘢痕的形成,胶原结缔组织变硬,在血管和弹性组成物减少的过程中,该部位有收缩的趋向。Schaffer等[8]术中测量髌骨下极和胫骨结节间距离后,取出髌韧带中1/3,造成髌韧带中间缺损,并将内外1/3髌韧带向中间靠拢并简单缝合在一起,此时髌韧带的长度缩短2mm。证实了这种体内发生的机械性短缩效应。伴随着瘢痕化的发展,髌韧带短缩效应也进一步加重。
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    髌股关节病理变化的原因是髌股关节接触面和压力的改变引起髌股关节软骨的损伤或导致软骨退变软化。Marder等[9]实验表明,髌韧带断裂或不全断裂,均可导致髌股关节接触面不同程度的改变,即使是小的改变,随着时间的延长,亦可导致软骨退变软化。Breitfuss等[7]所治疗的病例中,10例(25%)进行随访,X线片显示髌股关节内侧缘骨赘形成,并有软骨下骨质硬化。这种软骨损伤揭示了由于髌韧带中1/3缺失而导致的髌股关节接触面和承重负荷的变化。

    应用自体中1/3髌韧带重建前十字韧带的预后不仅应包括膝关节的稳定性和功能,还应涉及髌韧带供区发生病理改变的程度。应全面综合分析,进一步探讨预防上述并发症发生的方法,从而使该手术更加完善。

    参考文献

    1,Aglietti P,Buzzi R,D Andria S,et al.Long term study of anterior cruciate ligament reconstruction for chronic instability using the central one third patellar tendon and a lateral extraarticular tenodesis. Am J Sports Med, 1992,20:38- 45.
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    2,Rosenberg TD,Franklin JL,Baldwin GN,et al.Extensor mechanism function after patellar tendon graft harvset for anterior cruciate ligament reconstruction. Am J Sports Med, 1992,20:519- 525.

    3,Atkinson TS,Atkinson PJ, Mendenhall HV,et al. Patellar tendon and infrapatellar fat pad healing after harvest of an ACL graft. J Surg Res, 1998,79:25- 30.

    4,Burks RT,Haut RC,Lancaster RL.Biomechanical and histological observations of the dog patellar tendon after removal of its central one third. Am J Sports Med, 1990,18:146- 153.
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    5,Richmond J,Assal M.Arthroscopic management of arthrofibrosis of the knee,including infrapatellar constructure syndrome. J Arthrosc Rel Surg, 1991,7:144- 160.

    6,Rrebs V,Parker R.Arthroscopic resection of an extraossifying chondroma of the infrapatellar fat pad:end stage haofa s disease? J Arthrosc Rel Surg, 1994,10:301- 306.

    7,Breitfuss H,Frohlich R,Povacz P,et al.The tendon defect after anterior cruciate ligament reconstruction using the midthird patellar tendon: a problem for the patellofemoral joint? Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc,1996,3:194- 198.
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    8,Schaffer BS,Tibone JE.Patellar tendon length change after cruciate ligament reconstruction using the midsthird patellar tendon. Am J Sports Med,1993,21:449- 454.

    9,Marder RA,Swanson TV,Sharkey NA,et al. Effect of partial patellectomy and reattachment of the patellar tendon on patellofemoral contact areas and pressures. J Bone Joint Surg(Am),1993,75:35- 45.

    (收稿日期:1999-12-03), http://www.100md.com