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前十字韧带损伤的处理

前十字韧带膝关节重要的稳定结构之一,也是最容易损伤的部分。有人统计:前十字韧带损伤的发病率约为60人/10000人/年。在美国,每年约3000人中有一例前十字韧带损伤,约100000例前十字韧带损伤,约50000例接受手术重建。在我国没有详细的统计,但随着群众体育的普及和发展,手术例数也是逐年增加,因此提高前十字韧带诊断处理水平,成为骨科和运动医学界重要的课题。
前十字韧带实质部是既有弹性又有刚性的致密结缔组织,位于关节内,却被滑膜包绕,是关节内滑膜外结构。血供来源于膝中动脉的分支。韧带起于股骨外侧髁后内侧一个半圆形的区域内,向前内下走行,穿过髁间窝止于胫骨前部到髁间棘之间。长度约30-38mm,宽度约10-12mm。实质部最细,其面积在男女分别为44和36平方毫米(按圆计算,直径大约7.5mm和6.8mm),止点面积约为实质部的3.5倍。走形中,约有90度的外旋。
前十字韧带的最主要功能是防止胫骨前移,还有限制胫骨内旋,防止过伸以及限制内外翻的作用。这些作用贯穿在整个屈伸过程中。前十字韧带适应这种需求,在结构上也分成了多个功能单位。主要有前内束和后外束,前内束起于股骨止点的近端部分,止于胫骨止点的前内部分,在屈曲位起更大的作用,而后外束起于股骨止点的远端部分,止于胫骨止点的后外部分,在伸直位发挥更大作用。
前十字韧带有着很大的拉伸强度,约为1700-2400牛顿,刚度约为242牛顿/毫米,与10mm髌腱(1784N和210N/mm)和四股腘绳肌腱(2422N和238 N/mm)相似(Woo)。在日常生活中,前十字韧带的负荷在400到700牛顿,但在剧烈运动中,前十字韧带可能会承受更大的张力,而导致断裂。有统计,约70%的损伤与体育运动有关,特别是在一些急转、急停、斜切等动作较多的运动中更容易发生,这些高危运动主要有足球、篮球、高山滑雪、橄榄球、手球等。还有其他一些高危因素,包括女性、关节内存在其他损伤等。
损伤部位可以是实质部、胫骨髁间棘撕脱和股骨髁间棘撕脱(后者很罕见),以实质部断裂最为多见。可分为完全撕裂和部分撕裂。可以单纯韧带损伤,也可以合并其他韧带和结构损伤。
对于髁间棘撕脱骨折的处理,原则上对有移位的骨折(II型以上),应手术固定,以关节镜下固定,创伤小,并发症少。具体方法不在本节赘述。
对于实质部部分撕裂损伤,其预后与撕裂程度有关,一般认为超过50%的撕裂,将来变成全撕裂的几率达到80%以上,因此按全撕裂处理。对于低于50%的撕裂可以保守治疗。
对于实质部的完全撕裂,因为绝大多数损伤不能形成有效的凝血块,而不能愈合,导致关节不稳,随着时间的延长,而进一步增加了半月板和关节软骨损伤的风险。
因此早期正确的诊断,十分重要。病史和体格检查是最最重要的。急性损伤时有明显“啪”的声音和剧痛,往往在几小时内肿胀,不能正常行走和继续运动,肿胀往往需要至少两周恢复。回复后慢性期的症状取决于运动水平和复合伤。常感觉关节用不上力,运动中易于扭伤,尤其是准备变向或加速时,有不稳的感觉,常常反复扭伤,逐渐出现半月板损伤和软骨损伤的表现。查体常常有肌肉萎缩,重要的是让患者充分放松查Lachman 试验缺乏硬的末端抵抗,即可确诊;轴移试验(Pivot shift)能更好地反映膝关节的前外旋转不稳。MRI能更形象的反映撕裂的部位和复合伤的情况和骨挫伤,典型的骨挫伤局限于股骨外髁的外侧和胫骨平台的后外侧。
十字韧带断裂后,是否手术、什么时候手术、什么手术、复合伤的处理,未成年患者的处理以及术后的康复仍然十分关键,虽有争议,也有一些共同的观点。
对于单纯前十字韧带断裂,活动水平、期望值、日程安排是手术与否的关键因素。期望恢复高水平运动,应考虑选择手术;低风险、低需求的患者可以考虑保守治疗。在慢性病例中,有不稳的症状,或处理合并损伤(如半月板撕裂),应考虑手术治疗。有些运动员,因赛事安排不能手术,可以先保守治疗。保守治疗的关键是三条:消肿,肌肉强化和改变生活方式或训练计划。
手术时机,目前多数人主张当肿胀消失,关节活动度恢复正常,尤其是能完全伸直,肌肉控制良好时手术,而不是急性期手术。消肿主要是冰敷、抬高患肢、股四头肌绷劲练习以及适当的理疗措施。一般是伤后2-6周的时间,以减少关节僵硬的机会。
合并复合损伤,包括内侧副韧带、半月板、外侧副韧带及后外侧关节囊复合结构,腘肌腱,后十字韧带,甚至神经血管损伤等。
合并内侧副韧带损伤,最为常见,占复合损伤60-80%。处理意见争议较大,但如何获得一个稳定、功能良好的关节是治疗的目标。第一:合并一、二度内侧副韧带损伤,按单纯十字韧带损伤处理。第二即使合并三度内侧副韧带损伤,单纯保守治疗效果不好,应早期重建前十字韧带,重建后内侧副韧带保守治疗仍然可以获得满意的稳定性。但也有人认为对三度下止点撕裂,应手术重建止点,或作较长固定(2-4周)。第三,对合并严重内侧副韧带及后关节囊撕裂,断端分离明显,半月板撕脱,应该手术同时修补内侧结构。第四:合并外侧副韧带及后外侧结构撕裂,而后十字韧带完整的病例,外侧结构往往愈合不满意,需要手术修复,一般在7-14天,同时重建十字韧带。第五,合并后十字韧带损伤,有四种情况:1)前十字韧带合并内侧副韧带及二度以下后十字韧带松弛,应先保守治疗,恢复内侧和后十字韧带稳定性,前十字韧带将来根据症状再决定是否重建。2)前十字韧带合并内侧副韧带及三度以上后十字韧带松弛,如果内侧副韧带在靠近上止点撕裂,先保守治疗,使用支具,冰敷消肿,约2-4周后,内侧副韧带得到稳定,同时肿胀消退,活动度达到0/0/120, 在亚急性期重建后十字韧带;如内侧副韧带在下止点撕裂,很少引起僵硬,可于1-2周恢复至0/0/120, 并行后十字韧带重建及内侧副韧带下止点重建。前十字韧带先行保守治疗,等活动度完全恢复正常后,再决定前十字韧带是否需要重建。3)前十字韧带合并外侧结构及二度以下后十字韧带损伤,后十字韧带不用手术;先消肿,一般在7-14天,恢复活动范围,解剖修复外侧结构,同时重建十字韧带。4)前十字韧带,合并外侧结构和三度以上后十字韧带损伤,最重要的是稳定后十字韧带和外侧结构,在短期术前康复后,重建后十字韧带和同时直接解剖修复外侧,前十字韧带二期再决定手术与否。这种病人有时合并腓总神经牵拉损伤,分离后不需急性期治疗。总之,前十字韧带合并内侧副韧带损伤,内侧结构绝大多数可以自行愈合,而在亚急性期重建前十字韧带;合并外侧结构和后外侧角复合体损伤,急性解剖修复外侧结构同时重建前十字韧带;合并后十字韧带损伤,后十字在二度以下松弛,保守治疗,前十字韧带在亚急性期手术;如果后十字韧带在三度以上松弛,先重建后十字韧带,前十字韧带重建延迟进行。否则易于僵硬。
合并半月板损伤,是关节内结构伴发最多的一种。急性期约为30%-80%,随着时间的延长,发病率逐年增加。而半月板对软骨的保护,日益被重视。事实上,半月板切除的多少与关节退变程度,亦成正相关,因此要最大限度地保留半月板,也就是说能缝合尽量缝合,且与十字韧带重建同时进行成功率较高,达80%以上。但随着时间的推移,半月板缝合的机会逐渐减少,因此主张尽早。实在不能缝合,再考虑部分切除,没有保留的可能,再行全切。而有的半月板损伤,没有症状,如完全或不完全稳定的纵裂,宽度不超过1/3的短辐射状撕裂,可以不予处理。不做十字韧带重建,而单纯缝合半月板,失败率很高,高达50%,也就是说,稳定的膝关节对保障手术成功非常重要。即使是提篮损伤,也尽量复位缝合。缝合前新鲜化要彻底,包括周围滑膜组织。用不可吸收缝线由里而外垂直缛式缝合是金标准。对半月板部分或完全切除后,人工或异体半月板移植是未来研究的方向。
合并软骨损伤,急性期合并率约15-40%,主要集中在外侧,与MRI表现骨挫伤密切相关。但对预后的影响,不如半月板损伤明显。处理原则依据损伤程度和面积同一般软骨损伤。
对于前十字韧带重建方法,目前关节镜下单切口技术是主流。手术的时机,前面已经谈到,尽量不在急性期手术。移植物目前主要有三种:自体骨-髌腱-骨(BPTB)、自体四股腘绳肌腱(G/ST)以及同种异体肌腱。各有优缺点,均有足够的初始强度,均取得满意的临床效果,但尽量选择用自体材料,避免疾病的传播。骨道的位置,也是手术成功的重要因素。胫骨骨道偏前则导致伸直受限及与股骨髁间窝顶撞击,而导致失败;太偏后则成“悬吊”韧带,不起作用。有人主张比正常偏后2mm,中心点位于外侧半月板游离缘延长线上,距后十字韧带约7mm,稍偏内为佳。股骨骨道偏前则屈曲受限,被动屈曲则导致韧带撕裂而失败。所以股骨骨道尽量靠后,以距股骨后缘1-2mm,2点(左)或10点(右)左右的位置为佳。牢固的初始固定强度也是手术成功的关键。股骨端:BPTP一般采用界面螺钉固定,而四股腘绳肌腱多采用固定钮扣或穿针。胫骨端的固定:骨腱骨仍是界面螺钉为多,而四股腘绳肌腱则用界面螺钉加门钉或拴桩或Intrafix均能提供足够强度。固定角度倾向于伸直位或30度,固定时韧带张力,也不是越大约好,一般认为80N左右。
近年来前十字韧带四骨道双束重建,越来越受到重视。理论上,双束重建,能更好地控制膝关节的旋转功能。在临床上,近期的结果,有些分歧,有报道没有显著性差异,也有人报道旋转控制功能改善。远期结果有待进一步研究。
人工韧带远期效果有待提高。应慎重选择。
对未成年患者,主张先保守,劝其改变活动水平,使用支具,加强肌肉锻炼。在骨成熟或接近成熟时行前十字韧带重建。但对不愿意改变活动量,关节不稳,轴移试验阳性的很年轻的患者,保守治疗效果不好,应该考虑重建手术。但是,如何避免骨骺损伤,目前争议很大。已经证实骨块或金属固定物跨越骨骺会导致骨骺闭合。因此手术方式有很大挑战性。直接缝合效果不好。关节外重建效果不好。减少或不损伤骨骺是一个尝试,取得良好效果。将髌腱或腘绳肌腱下端保留,经过半月板前角和冠状韧带下方,或骨槽,进入关节,固定于过顶位置,或避开骨骺的沟槽内。也有人将肌腱的腱性部分经过骨骺钻孔,固定于过顶位置,未见明显生长影响。骨孔大小有争议,尽量小,6mm左右为宜。但这些移植物是否随着生长和肥大,并不清楚。
肌腱重建固定后,愈合需要时间,一般认为骨骨愈合至少6周,腱骨愈合至少8周,异体肌腱再延迟2周。对髌腱移植物,最薄弱处是3周时移植物骨道交界面,6周时位于骨块的近侧;对腘绳肌腱,最薄弱处是3周时移植物骨道交界面,6周时是骨道内的腱性部分。关节内肌腱的改造是从表面,3个月左右开始,约5个月,血运化全部完成,约半年左右愈合完全。但对异体肌腱,有人观察约3年仍不完全。这些结果直接影响康复程序。
目前,积极的康复程序,取得了满意的临床效果,减少了关节粘连的机会。术后伸直位固定,抬高患肢,或使用冰敷,减少出血和肿胀。过伸牵拉,和四头肌练习应尽早进行。关节活动度练习2天后开始,一周达90度,合并半月板缝合则4周内限制在90度。负重应尽早,但一周内减少活动,以减少出血和肿胀。合并半月板缝合要求4周后部分负重,8周完全负重。合并负重区软骨损伤而行微骨折治疗者,4周部分负重,8周完全负重。8-12周恢复完全的关节活动度。逐渐恢复活动,由低速、外力小,能控制的活动到高速、外力大、不能控制的活动。竞技体育活动要求半年到一年之后。
体育活动对运动医学和骨科医生,不断提出新的挑战。相信在科学家、医生和患者的共同努力下,前十字韧带治疗的前景会更好。

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