同種異體脛前肌腱和自體腘繩肌腱重建前交叉韌帶臨床研究

葉家寬 李宏云 陳世益 陳疾忤 華英匯 曹曉林 李青 鄭毅 席光寶

1浙江蕭山醫(yī)院骨科（浙江杭州 311201）2復(fù)旦大學(xué)運(yùn)動醫(yī)學(xué)中心，復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院運(yùn)動醫(yī)學(xué)科（上海 200040）

前交叉韌帶（anterior cruciate ligament，ACL）損傷是常見的運(yùn)動創(chuàng)傷之一。ACL損傷治療以重建為主，而移植物對膝關(guān)節(jié)韌帶穩(wěn)定性重建手術(shù)成功與否至關(guān)重要。為了減少自身組織取材后的并發(fā)癥，多種組織腱的選擇也漸漸增多，包括異體肌腱和人工韌帶［1-4］。而人工和組織工程韌帶發(fā)展又不夠成熟，目前尚無長期臨床研究結(jié)果。因此同種異體韌帶或肌腱的移植越來越受到關(guān)注。本院自2004年4月~2006年4月，采用同種異體脛前肌腱重建ACL損傷30例，采用自體腘繩肌腱移植重建ACL損傷30例，現(xiàn)將兩組病例報告如下。

1 臨床資料

1.1 一般資料

上海華山醫(yī)院運(yùn)動醫(yī)學(xué)關(guān)節(jié)鏡中心69例單純ACL損傷患者，分為兩組：A組35例，隨訪30例；B組34例，隨訪30例，共失訪 9例。A組：男11例，女19例；年齡19~48歲，平均25.7歲；左側(cè)12例，右側(cè)18例，均為陳舊性損傷；平均隨訪時間29.4個月（12.7~36.6個月）。B組：男12例，女18例；年齡19~36歲，平均 23.4歲；左側(cè)14例，右側(cè)16例，均為陳舊性損傷；平均隨訪時間31.6個月（13.3~38.5個月）。入選標(biāo)準(zhǔn)為18~48歲單純ACL損傷患者。每2周隨訪1次，8周后每月隨訪1次，6月后每2個月隨訪1次，1年后每4個月隨訪1次。門診隨訪期間由同一康復(fù)醫(yī)生指導(dǎo)。

1.2 手術(shù)方法

1.2.1 移植物準(zhǔn)備

A組取組織庫深低溫保存的同種異體脛前肌腱（湖北聯(lián)結(jié)生物材料有限公司），術(shù)前常溫下放入含16萬單位慶大霉素的等滲鹽水中浸泡解凍兩小時，修整對折為兩股，長度約10cm，縫線編織肌腱，直徑大約8~9mm。B組取患者同側(cè)腘繩肌腱，修整編織縫合后對折為兩股，長度和直徑與A組相仿。A、B兩組肌腱均用10磅拉力牽拉預(yù)張10min。

1.2.2 ACL重建

由同一組醫(yī)生進(jìn)行關(guān)節(jié)鏡下ACL重建。取膝前內(nèi)外側(cè)入口置入關(guān)節(jié)鏡及手術(shù)器械，刨削器清理病變滑膜，常規(guī)探查半月板和關(guān)節(jié)軟骨面。通常不行髁間窩成形，如果發(fā)現(xiàn)髁間窩明顯狹窄，可行髁間窩成形。采用Smith-Nephew公司的導(dǎo)向器引導(dǎo)，在脛骨和股骨上用空心鉆鉆出與移植物相匹配的隧道，股骨端采用Rigidfix（mitek公司，美國）固定，脛骨端采用 Intrafix（mitek公司，美國）和 Spikedwasher（Smith-Nephew 公司，美國）雙重固定。

1.3 術(shù)后康復(fù)

術(shù)后佩戴膝關(guān)節(jié)支具、抗生素應(yīng)用2天，術(shù)后第2天開始膝關(guān)節(jié)伸直位及下肢等張肌肉鍛煉，3天內(nèi)開始屈膝鍛煉并扶拐下地負(fù)重，每隔兩周門診復(fù)查，由同一位康復(fù)醫(yī)生指導(dǎo)康復(fù)，6周棄拐，3個月后恢復(fù)日?；顒樱荒旰蠡謴?fù)體育運(yùn)動。

1.4 手術(shù)評估

術(shù)后隨訪患者一般情況，包括體溫、膝關(guān)節(jié)積液、有無并發(fā)癥發(fā)生、大腿周徑、膝關(guān)節(jié)活動度恢復(fù)情況等。術(shù)前、術(shù)后分別采用Lysholm評分、Tegner評分、國際膝關(guān)節(jié)文獻(xiàn)委員會（IKDC）評分對兩組患者進(jìn)行對比觀察，并采用KT2000對脛骨前移程度進(jìn)行檢測。另外，采用Biodex System 3型等速肌力測試裝置（BiodexMedical Systems，美國）測試伸膝、屈膝、內(nèi)旋、外旋肌力，選擇測試速度為 60°/s，測試指標(biāo)為峰力矩（peak torque，PT）和總做功量（total work，TW），雙側(cè)對比，以排除自身差異引起的誤差。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS12.0，分別比較各組術(shù)前與術(shù)后評分差異，并比較兩組間術(shù)后評分差異，t檢驗(yàn)分析，以P<0.05為有顯著性差異，P<0.01為有非常顯著性差異。

2 結(jié)果

2.1 一般情況

術(shù)后未發(fā)現(xiàn)韌帶斷裂和關(guān)節(jié)內(nèi)粘連，無膝關(guān)節(jié)感染、下肢深靜脈血栓形成和血管神經(jīng)損傷等并發(fā)癥，未出現(xiàn)免疫排斥反應(yīng)。隨訪的60例患者定期到我科門診，對其進(jìn)行指導(dǎo)康復(fù)。中期隨訪，與健側(cè)比，A組大腿周長減小0.88±0.12cm，B 組減小 0.86±0.10cm；兩組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。膝關(guān)節(jié)活動度恢復(fù)情況：與對側(cè)相 比 ，伸 膝 受 限 <3°：A 組 93%（28/30），B 組 90%（27/30）；兩組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）；與對側(cè)相比，屈膝受限 <5°：A組 90%（27/30），B組 87%（26/30）；兩組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。

2.2 膝關(guān)節(jié)各項(xiàng)測試、評分

Lysholm 評分（表1）顯示，A組術(shù)前 62±6.6分，術(shù)后提高到 90±3.3分；B組術(shù)前 61±5.6分，術(shù)后提高到89±6.0分。兩組患者手術(shù)前后評分相比均有顯著性差異（P<0.01）。但A組與B組術(shù)后評分比較無顯著性差異（P>0.05）。

Tegner評分（表1）顯示，A 組術(shù)前 2.6±1.0分，術(shù)后提高到 6.4±1.5分；B組術(shù)前2.2±0.8分，術(shù)后提高到6.2±1.3分。兩組患者手術(shù)前后評分均有顯著性差異（P<0.01）。但A組與B組術(shù)后評分進(jìn)行比較無顯著性差異（P>0.05）。#與術(shù)前比較，compare to preoperation，P<0.01.

表1 Lysholm和Tegner評分表（分）Tab le 1 Lysholm and Tegner scoring scale

IKDC評分（表2）顯示，A 組正常 18例（60%），接近正常10例（33%），異常2例（17%），無嚴(yán)重異常者；B組正常 17例（57%），接近正常 11例（37%），異常 2例（17%），無嚴(yán)重異常者。兩組相比，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。

KT2000結(jié)果（表3、4）顯示，A、B兩組術(shù)前脛骨前移分別由 11.9±2.5mm和 11.5±0.5mm下降到 3.95±1.7mm和4.10±1.5mm，兩組患者手術(shù)前后均有顯著性差異（P<0.01）。但A組與B組術(shù)后比較無顯著性差異（P>0.05）。

表2 IKDC 評分表（例）Table 2 IKDC scoring scale

等速肌力測試結(jié)果（表5）顯示，B組術(shù)后內(nèi)旋和屈膝肌肉峰力矩和總做功量均較術(shù)前下降（P<0.05），而伸膝和外旋肌力與術(shù)前相比無明顯差異（P>0.05）。A組術(shù)后屈膝、伸膝、內(nèi)旋、外旋肌肉峰力矩和總做功量與術(shù)前比較無明顯差異（P>0.05）。

表3 KT2000測定（屈膝位，>20磅拉力，mm）Table 3 KT2000 evaluation（knee flexion，>20 pounds）

表4 KT2000術(shù)后比較Tab le 4 KT2000 comparison after operation

表5 手術(shù)前后膝關(guān)節(jié)肌肉峰力矩和總做功量變化（患側(cè)/健側(cè)）Table 5 comparison of peak torque and total force of kneemuscles by the isokinetic tester before and after operation（injured/healthy knee）

3 討論

3.1 各種移植物供體來源的特點(diǎn)

交叉韌帶重建移植物目前主要有自體肌腱移植、同種異體肌腱和人工韌帶三種材料。長期以來，B-PT-B被認(rèn)為是重建ACL的金標(biāo)準(zhǔn)，然而，Herrington等［5］綜合大量研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，B-PT-B與自體腘繩肌腱移植物重建膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶的長期療效比較并無明顯差別。自體B-PT-B術(shù)后可以引起髕骨軟化，髕股關(guān)節(jié)疼痛，以及髕韌帶脂肪墊增生改變，導(dǎo)致髕韌帶短縮，甚至發(fā)生髕腱斷裂、髕骨骨折等嚴(yán)重并發(fā)癥。自體肌腱移植ACL是一種成熟的方法，但取自體腘繩肌腱后，可降低屈膝和內(nèi)旋肌力；易引起隱神經(jīng)損傷。Atkinson［1］報告，自體肌腱移植存在損傷隱神經(jīng)分支、引發(fā)移植物供區(qū)損傷、翻修術(shù)移植物來源缺乏等問題。羅浩［6］等研究發(fā)現(xiàn)，取自體腘繩肌腱重建前交叉韌帶時，采用縱行切口和斜形切口，分別有65.7%和24%的概率發(fā)生隱神經(jīng)損傷，他們認(rèn)為隱神經(jīng)損傷是自體腘繩肌腱重建ACL術(shù)的常見并發(fā)癥之一。

現(xiàn)階段，人工韌帶因其組織相容性尚未完全解決，導(dǎo)致關(guān)節(jié)內(nèi)滲出和滑膜炎，況且，人工韌帶在關(guān)節(jié)內(nèi)將發(fā)生降解和變性，強(qiáng)度下降，長期療效不能肯定，限制了人工韌帶在臨床上的應(yīng)用。同種異體韌帶重建ACL目前國內(nèi)外已普遍采用。同種異體韌帶可提供與ACL解剖完全一致的膠原支架，通過骨細(xì)胞移入，重新血管化，再塑形。采用深低溫冷凍保存的方法，既保持了韌帶的生物活性，又降低了其抗原性，恢復(fù)組織學(xué)解剖形態(tài)。

本組 資 料 顯 示，A、B 兩 組 患 者 Lysholm、Tegner、IKDC、KT2000評分比較無顯著性差異。術(shù)后等速肌力測試，B組內(nèi)旋、屈膝肌力較術(shù)前顯著下降。這說明取自體腘繩肌可降低屈膝和內(nèi)旋肌力，而采用異體肌腱作為移植物，臨床療效與取自體肌腱相當(dāng)，且不會影響患者術(shù)后的屈膝和膝內(nèi)旋肌力。因此，對運(yùn)動要求高或自身有需要的患者應(yīng)首先考慮采用同種異體肌腱移植的手術(shù)方式。且采用同種異體韌帶重建ACL能縮短手術(shù)時間，效果更好。

3.2 同種異體韌帶面臨的問題

同種異體脛前肌腱移植面臨的三大問題是：①HIV及乙肝病毒感染；②移植物的強(qiáng)度；③免疫排斥反應(yīng)。

疾病的傳播和感染是患者最關(guān)心的方面，其中HIV和乙肝病毒的傳播是阻礙同種異體肌腱移植的重要因素。有研究發(fā)現(xiàn)，HIV傳播的發(fā)生率是1/1600000［4］。對于供體選擇，要注意以下兩點(diǎn)：①取材要嚴(yán)格無菌操作關(guān)；②嚴(yán)格的供體監(jiān)測關(guān)。供體監(jiān)測必須符合下列條件：供體無感染HIV、結(jié)核、乙肝、梅毒病史，無自身免疫性疾病，無吸毒史，無近期感染史，未接受過內(nèi)科治療及腫瘤等病史。本研究采用的同種異體脛前肌腱采用γ射線照射（2.5～3.0Mrad），并保存于-80℃的環(huán)境中，達(dá)到了滅菌的效果，而在應(yīng)用時也沒有明顯降低肌腱強(qiáng)度，獲得了與自體腘繩肌腱相似的臨床療效。Harner等［7］進(jìn)行了自體移植與同種異體重建ACL對比研究，隨訪3~5年，無明顯臨床差異。Rihn等［8］采用2.5Mradγ－射線對同種異體肌腱進(jìn)行滅菌，隨后將肌腱用于前交叉韌帶重建，隨訪4.2年，發(fā)現(xiàn)與自體B-PT-B重建前交叉韌帶相比臨床療效并無明顯差異，說明使用這一劑量的γ射線進(jìn)行滅菌并不會影響異體肌腱的性能，而同時又可達(dá)到滅菌效果，從而降低了感染發(fā)生率。

異體肌腱移植后會發(fā)生一定程度的強(qiáng)度降低。大量研究表明，自體和異體移植物在膝關(guān)節(jié)內(nèi)韌帶重建的成功轉(zhuǎn)歸取決于移植物在膝關(guān)節(jié)內(nèi)生物學(xué)重建和生理學(xué)塑形。生物學(xué)因素包括移植物的再血管化、細(xì)胞的增殖、膠原纖維的增粗和連接、基質(zhì)的分泌和排列。生理學(xué)塑形包括移植物形態(tài)學(xué)、生化和生物力學(xué)的改變，使移植物發(fā)生韌帶樣變，重新發(fā)揮交叉韌帶的生理功能。在此過程中，移植物的機(jī)械強(qiáng)度有一個先降低再增加的過程。Drez等［9］研究證實(shí)，在移植后短期內(nèi)，異體肌腱和自體肌腱移植物都有一個強(qiáng)度相對下降期，但在長期臨床隨訪中，移植物斷裂并不多見。Peterson等［10］的一項(xiàng)每組各30例的骨-髕韌帶-骨自體移植和異體移植重建ACL的觀察研究，隨訪時間平均為63個月。兩組分別僅有1例發(fā)生了移植物完全斷裂。在我們的研究中，平均隨訪29.4個月，未發(fā)現(xiàn)有移植物斷裂，說明采用異體肌腱重建前交叉韌帶與應(yīng)用自體肌腱相比較為安全有效。

免疫反應(yīng)是引起同種異體肌腱移植物延遲愈合和失敗的原因。本研究采用的同種異體脛前肌腱都經(jīng)過深低溫冷凍（－80℃），Arnoezky［11］等報告深低溫冷凍可減少異體肌腱移植的排斥反應(yīng)及炎癥反應(yīng)。肌腱組織相容性復(fù)合物（HLA-Dr）主要分布于肌腱細(xì)胞表面，冷凍使細(xì)胞表面標(biāo)記蛋白變性，破壞細(xì)胞膜，從而減少了抗原性。本研究中A組30例同種異體肌腱移植病例隨訪12~36個月后未發(fā)現(xiàn)有明顯排斥反應(yīng)，手術(shù)優(yōu)良率達(dá)96.7%。

4 總結(jié)

采用同種異體肌腱重建ACL，通過合理的固定方式和康復(fù)治療，可縮短手術(shù)時間，術(shù)后避免取材區(qū)的疾病，療效與采用自體肌腱重建相當(dāng)。同種異體肌腱是一種有效的ACL重建材料。

［1］Atkinson Ts，Atkinson Pj，Medenhall Hv，et al.Patellar tendon and infrapatellar fat pad healing after harvest of an ACL graft.JSurg Res，1998，79（1）：25-30.

［2］Nakata K，Shino K，Horibe S，et al.Arthroscopic anterior cruciate ligament reconstruction using fresh-frozen bone plug-free allogeneic tendons：10-year follow-up.Arthroscopy，2008，24（3）：285-91.

［3］陳明，董啟榕，高志增，等.關(guān)節(jié)鏡下LARS人工韌帶重建前交叉韌帶.中國骨與關(guān)節(jié)損傷雜志，2009，24（7）：882-883.

［4］Chang SK，Egami DK，Shaieb MD，et al.Anterior cruciate ligament reconstruction：allograft versus autograft.Arthroscopy，2003，19（5）：453-462.

［5］Herrington L，W rapson C，Matthews M，et al.Anterior cruciate ligament reconstruction，hamstring versus bone-patella tendon-bone grafts：a systematic literature review of outcome from surgery.Knee，2005，2（1）：41-50.

［6］羅浩，敖英芳，彭立彬，等.膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶重建術(shù)取腱切口方向與隱神經(jīng)髕下支損傷關(guān)系探討.中國運(yùn)動醫(yī)學(xué)雜志，2006，25（3）：294-296.

［7］Havner CD，Olson E，Ingang JJ，et al.A llograft versus autograft anterior cruciate ligament reconstruction：3-to-5-year outcome.Clin Orthop Relat Res，1996，324：134-144.

［8］Rihn JA，Irrgang JJ，Chhabra A，et al.Does irradiation affect the clinical outcome of patellar tendon allograft ACL reconstruction?Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc，2006，14（9）：885-896.

［9］Drez DJ Jr，DeLee J，Holden JP，et al.Anterior cruciate ligament reconstruction using bone-patellar tendon-bone allografts：a biological and biomechanical evaluation in goats.Am JSports Med，1991，19（3）：256-263.

［10］Peterson RK，Shelton WR，Bomboy AL.A llograft versus autograft patellar tendon anterior cruciate ligament reconstruction：A 5-year follow-up.Arthroscopy，2001，17（1）：9-13.

［11］Arnoczky S，Warrcn R，Ashlock M.Replacement of the anterior cruciate ligament using a patellar tendon allograft.An experimental study.J Bone Joint Surg Am，1986，68（3）：376-385.