保留殘端重建兔前交叉韌帶術(shù)對(duì)其脛骨骨道擴(kuò)大的預(yù)防作用

張磊，孫榮鑫，王少軍，白靖平

(1新疆醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院，烏魯木齊830011；2新疆武警兵團(tuán)指揮部醫(yī)院;3新疆醫(yī)科大學(xué)第六附屬醫(yī)院)

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·基礎(chǔ)研究·

保留殘端重建兔前交叉韌帶術(shù)對(duì)其脛骨骨道擴(kuò)大的預(yù)防作用

張磊1，2，孫榮鑫3，王少軍2，白靖平1

(1新疆醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院，烏魯木齊830011；2新疆武警兵團(tuán)指揮部醫(yī)院;3新疆醫(yī)科大學(xué)第六附屬醫(yī)院)

目的 觀察保留殘端重建兔前交叉韌帶(ACL)術(shù)對(duì)其脛骨骨道擴(kuò)大的預(yù)防作用。方法 將45只新西蘭兔隨機(jī)分為鞘內(nèi)殘端保殘組、牽張保殘組、不保殘重建組各15只，分別采用鞘內(nèi)保留殘端、牽張保留殘端、不保留殘端重建ACL。分別于術(shù)后3、6周用CT三維重建觀察脛骨骨道擴(kuò)大情況。結(jié)果 不保殘重建組骨道擴(kuò)大發(fā)生率、骨道擴(kuò)大程度高于鞘內(nèi)殘端保殘組、牽張保殘組(P均<0.05)，鞘內(nèi)殘端保殘組、牽張保殘組以上指標(biāo)比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。不保殘重建組骨道擴(kuò)大類(lèi)型以空洞型為主，鞘內(nèi)殘端保殘組、牽張保殘組以線(xiàn)型多見(jiàn)。結(jié)論 與不保留殘端重建兔ACL相比，保留殘端重建ACL能夠降低術(shù)后骨道擴(kuò)大的發(fā)生率和擴(kuò)大程度。

前交叉韌帶損傷；前交叉韌帶重建術(shù)；保留殘端；CT三維重建；骨道擴(kuò)大；膝關(guān)節(jié)；兔

關(guān)節(jié)鏡下重建前交叉韌帶(ACL)是目前治療ACL損傷的“金標(biāo)準(zhǔn)”，療效肯定，但術(shù)后易并發(fā)移植腱骨道擴(kuò)大。骨道擴(kuò)大是ACL重建后常見(jiàn)的影像學(xué)表現(xiàn)，大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為骨道擴(kuò)大是腱骨愈合不良的表現(xiàn)，長(zhǎng)期存在會(huì)導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)，并且是ACL重建翻修的主要原因[1]。保留殘端重建ACL能夠促進(jìn)移植腱血管化、本體感覺(jué)恢復(fù)，并加快腱骨愈合[2]。但保留殘端重建ACL能否降低骨道擴(kuò)大程度或發(fā)生率，目前尚無(wú)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)。殘端鞘內(nèi)重建術(shù)和牽張保殘重建術(shù)是臨床應(yīng)用最廣泛的保留殘端重建ACL技術(shù)。2015年8月～2016年3月，本研究分別采用殘端鞘內(nèi)重建、牽張保殘重建和不保殘重建兔ACL，并通過(guò)CT三維重建技術(shù)評(píng)估術(shù)后骨道擴(kuò)大情況。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物及分組 雄性新西蘭兔45只，由新疆醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供，普通級(jí)、封閉群，6～8月齡，體質(zhì)量3.0～3.5 kg，均術(shù)前適應(yīng)性飼養(yǎng)1周。采用隨機(jī)數(shù)字法將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分為鞘內(nèi)殘端保殘組、牽張保殘組、不保殘重建組，各15只。三組均為雙側(cè)后肢ACL重建，每組30膝。

1.2 ACL重建方法 ①鞘內(nèi)殘端保殘組：動(dòng)物稱(chēng)重后，采用舒泰(法國(guó)維泰公司)7 mg/kg+速眠新Ⅱ 0.15 mL/kg肌注，麻醉成功后，備皮、碘伏消毒、鋪巾。切取同側(cè)跟腱中間1/3為移植腱，長(zhǎng)約4 cm，直徑約2 mm。取膝關(guān)節(jié)髕旁?xún)?nèi)側(cè)入路，切口長(zhǎng)約3 cm，將髕骨向外側(cè)脫位，顯露關(guān)節(jié)腔滑膜及ACL，在股骨附著處切斷ACL，保留膝關(guān)節(jié)滑膜與髕下脂肪墊。用直徑2 mm克氏針自股骨原 ACL 止點(diǎn)印跡處鉆取股骨骨道，小心分離ACL脛骨殘端使其形成圓筒狀結(jié)構(gòu)；用細(xì)導(dǎo)針通過(guò)殘端印跡中心沿ACL走行方向鉆取脛骨骨道。突破脛骨外側(cè)骨皮質(zhì)后，2 mm空心鉆沿導(dǎo)針?lè)聪蜚@入擴(kuò)孔，擴(kuò)孔時(shí)鉆頭以恰好鉆透關(guān)節(jié)軟骨為宜。自制導(dǎo)針將移植腱經(jīng)脛骨骨道從殘端中心穿過(guò)，使殘端像袖套包繞移植物，股骨端以牽引線(xiàn)拉緊縫合于骨道外口骨及軟組織上，然后在膝關(guān)節(jié)屈曲30°拉緊移植物，將移植物的脛骨端固定。②牽張保殘組：麻醉、手術(shù)入路同上，股骨骨道制法同上。脛骨端骨道制法如下：在ACL殘端縫合1針作為牽引線(xiàn)，骨道制作過(guò)程中向前牽拉韌帶殘端避免被鉆損傷。脛骨骨道內(nèi)口定位在ACL止點(diǎn)偏后1 mm處[3]，克氏針鉆取脛骨骨道，移植腱由脛骨關(guān)節(jié)外向關(guān)節(jié)內(nèi)穿入、先將移植腱脛骨端固定后，適當(dāng)牽張移植腱，在伸直位將原ACL殘端與移植腱縫合，固定移植物股骨端，并將殘端牽引線(xiàn)從股骨骨道中穿過(guò)，將殘端盡量向股骨骨道內(nèi)牽拉，給予殘端一定張力。③不保殘重建組：麻醉、手術(shù)入路同上。顯露ACL后將其完全清理。脛骨骨道在ACL殘端清理后顯露的脛骨足印中心鉆取，股骨骨道的制備與移植腱固定方法同保殘重建組。均用生理鹽水沖洗關(guān)節(jié)腔，髕骨復(fù)位，逐層縫合。術(shù)后三組動(dòng)物雙下肢不制動(dòng)，切口不包扎，肌注青霉素40萬(wàn) U /kg，連續(xù)5 d。每天切口消毒，10 d后拆線(xiàn)。

1.3 骨道測(cè)量 分別于術(shù)后3、6周用飛利浦公司64層螺旋CT行雙下肢斷層掃描。CT平掃參數(shù)：電壓120 kV，電流150 mA，旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.75 s，厚度0.5 mm，矩陣512，重建視野100 mm，層厚0.75 mm。實(shí)驗(yàn)兔麻醉后，取仰臥位，雙下肢屈曲20°固定。掃描范圍：膝關(guān)節(jié)的遠(yuǎn)近端5 cm，包括脛骨骨道外口；行膝關(guān)節(jié)矢狀面、冠狀面、橫斷面掃描。掃描完成后，啟動(dòng)三維程序，觀察骨道形狀。骨道擴(kuò)大類(lèi)型主要有空洞型(骨道中點(diǎn)直徑>骨道內(nèi)口及骨道外口直徑)和線(xiàn)型(骨道外口直徑=骨道中點(diǎn)直徑=骨道內(nèi)口處直徑)。在矢狀面、冠狀面顯示脛骨骨道寬度，用放大測(cè)量軟件垂直骨道進(jìn)行測(cè)量。骨道擴(kuò)大程度=(骨道最寬處直徑-重建手術(shù)時(shí)骨道直徑)/重建手術(shù)時(shí)骨道直徑×100%。擴(kuò)大程度>30%為骨道擴(kuò)大。

2 結(jié)果

2.1 三組骨道擴(kuò)大發(fā)生情況比較 鞘內(nèi)殘端保殘組、牽張保殘組、不保殘重建組骨道擴(kuò)大發(fā)生率分別為43.3%(13/30)、53.3%(16/30)、80.0%(24/30)，不保殘重組骨道擴(kuò)大發(fā)生率高于其他兩組(P均<0.05)，鞘內(nèi)殘端保殘組、牽張保殘組骨道擴(kuò)大發(fā)生率比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。不保殘重建組空洞型骨道擴(kuò)大比例大于鞘內(nèi)殘端保殘組、牽張保殘組(P均<0.05)。

表1 三組骨道擴(kuò)大擴(kuò)大類(lèi)型比較[膝(%)]

2.2 三組骨道擴(kuò)大程度比較 術(shù)后3、6周，不保殘重建組骨道擴(kuò)大程度大于鞘內(nèi)殘端保殘組、牽張保殘組(P均<0.05)，鞘內(nèi)殘端保殘組、牽張保殘組骨道擴(kuò)大程度比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表2。

表2 各組骨道擴(kuò)大程度比較±s)

3 討論

骨道擴(kuò)大是ACL重建術(shù)后的常見(jiàn)現(xiàn)象。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為骨道擴(kuò)大影響腱骨愈合，導(dǎo)致移植腱松弛，進(jìn)而使膝關(guān)節(jié)前后及旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性降低。近年來(lái)學(xué)者試圖通過(guò)改進(jìn)手術(shù)方式及器械、骨道內(nèi)干預(yù)、改進(jìn)移植物等方法來(lái)預(yù)防骨道擴(kuò)大[4]。但是以上方法由于操作難度大、手術(shù)器械要求高或正處在實(shí)驗(yàn)階段，并未在臨床中廣泛應(yīng)用。所以目前臨床中仍需要一種確切的、便于操作的防止骨道擴(kuò)大的措施。

保留殘端重建ACL是近年運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)研究的熱點(diǎn)。回顧既往文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)保留殘端重建ACL能夠促進(jìn)移植物愈合；然而保留殘端重建ACL能否預(yù)防骨道擴(kuò)大，鮮有文章報(bào)道。為了全面比較保留殘端重建ACL是否對(duì)骨道擴(kuò)大具有預(yù)防作用，本研究運(yùn)用CT三維重建技術(shù)對(duì)兩種保留殘端重建ACL與不保留殘端重建術(shù)后脛骨骨道進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，保留殘端重建ACL后脛骨骨道擴(kuò)大發(fā)生率和擴(kuò)大程度較不保殘重建低，并且骨道擴(kuò)大的形狀與不保殘重建存在差異。

骨道擴(kuò)大的原因是多因素的，大致可分為兩大類(lèi)，即機(jī)械力學(xué)因素和生物學(xué)因素。機(jī)械力學(xué)因素包括移植腱在骨道內(nèi)的運(yùn)動(dòng)、固定方法及裝置的選擇、不恰當(dāng)?shù)墓堑蓝ㄎ?、激進(jìn)的康復(fù)訓(xùn)練等。生物學(xué)因素包括移植腱腫脹、滑液浸泡以及關(guān)節(jié)腔內(nèi)細(xì)胞因子水平增高等原因。

本研究保殘重建ACL骨道擴(kuò)大程度和發(fā)生率低于不保殘重建組，原因可能與保留殘端重建ACL能從多方面預(yù)防骨道擴(kuò)大有關(guān)。首先，保留殘端重建減少了移植腱在骨道內(nèi)的微動(dòng)。移植腱在骨道內(nèi)微動(dòng)主要有兩種形式，一種是“蹦極效應(yīng)”，即移植腱沿骨道縱軸方向運(yùn)動(dòng)；另一種是垂直骨道微動(dòng)，稱(chēng)之為“雨刷效應(yīng)”?！氨臉O效應(yīng)”和“雨刷效應(yīng)”都會(huì)對(duì)骨道產(chǎn)生剪切應(yīng)力，影響移植腱與骨的愈合，是骨道增寬的重要原因。殘端鞘內(nèi)保殘重建，移植腱從殘端中心通過(guò)，殘端類(lèi)似“袖套”緊密包裹住移植腱；牽張保殘重建ACL將殘端與移植腱縫合在一起，兩種保殘重建方法都在一定程度上減少了移植腱的微動(dòng)。移植腱的微動(dòng)可在腱骨完全愈合后消失。因?yàn)楸Ａ袅嗽瑼CL中的血管及滑膜組織，保殘重建ACL移植腱血供優(yōu)于傳統(tǒng)手術(shù)。李士光等[5]用激光多普勒檢測(cè)保殘和不保殘重建ACL移植腱血流量(PU值)，術(shù)后6、12周，保殘組PU值明顯大于不保殘重建組。Gohil等[6]在手術(shù)后使用MRI評(píng)估移植腱的信號(hào)，發(fā)現(xiàn)保殘組移植腱中部高信號(hào)出現(xiàn)更早，表明保留殘端重建ACL移植腱血管化早于不保殘重建組。保殘重建中移植腱良好的血供加速了腱骨愈合，也從另一方面減少了移植腱與骨的微動(dòng)。另外，保殘重建ACL可以避免脛骨骨道定位不當(dāng)所引起的骨道擴(kuò)大。Segawa等[7]認(rèn)為如果脛骨骨道定位過(guò)于靠前，會(huì)使移植腱張應(yīng)力增加，進(jìn)而引起脛骨骨道增寬。殘端鞘內(nèi)重建ACL脛骨骨道內(nèi)口的定位在殘端止點(diǎn)中心，牽張保殘重建ACL脛骨骨道內(nèi)口定位在殘端后1 mm處，兩種方法都避免了脛骨骨道定位偏前所造成的不利影響。保留殘端重建ACL在減少引起骨道擴(kuò)大機(jī)械力學(xué)因素的同時(shí)，還減少了滑液浸泡以及關(guān)節(jié)腔內(nèi)細(xì)胞因子水平增高等生物因素的影響[8，9]。

本研究發(fā)現(xiàn)，骨道擴(kuò)大形狀在不保殘重建組中和保殘重建組中有所不同。不保殘重建組以空洞型為主，而保殘重建組骨道擴(kuò)大多呈線(xiàn)型?？斩葱偷男纬稍蚴枪堑琅c移植腱之間存在間隙，關(guān)節(jié)液長(zhǎng)期浸泡所形成；線(xiàn)型擴(kuò)大可能是移植腱在骨道內(nèi)形成微動(dòng)，與周?chē)琴|(zhì)反復(fù)摩擦，造成骨壁均一性擴(kuò)大而產(chǎn)生的影像學(xué)表現(xiàn)[1]。不保殘重建骨道內(nèi)口直接暴露在關(guān)節(jié)液中，滑液滲漏浸泡反應(yīng)明顯，所以骨道形狀多成空洞型。保留殘端重建ACL，雖然骨道口被殘端封閉，關(guān)節(jié)滑液所引起的擴(kuò)大減少，但是我們使用的皮質(zhì)外固定的技術(shù)并不能完全避免移植腱在骨道內(nèi)的微動(dòng)，在術(shù)后仍出現(xiàn)了骨道直徑變大，但擴(kuò)大形狀與不保殘重建有所不同。

目前臨床中常用的測(cè)量骨道增寬的方法有X線(xiàn)、CT和MRI。Marchant等[10]在2010年對(duì)X線(xiàn)、CT和MRI檢查骨道擴(kuò)大的可靠性和特異性進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)CT對(duì)ACL重建術(shù)后骨道測(cè)量的準(zhǔn)確性和可靠性明顯優(yōu)于X線(xiàn)和MRI。CT不但能在橫斷面上測(cè)量骨道橫徑、縱徑，還能通過(guò)三維重建、多平面重建綜合了解骨道位置及骨道擴(kuò)大情況。所以此次研究中采用CT來(lái)評(píng)估術(shù)后骨道變化情況。本研究選在術(shù)后3、6周時(shí)比較實(shí)驗(yàn)兔骨道擴(kuò)大情況，時(shí)間段選擇依據(jù)如下：①Harris等[11]對(duì)羊進(jìn)行ACL重建，發(fā)現(xiàn)骨道增寬最明顯的階段是術(shù)后6周內(nèi)，6周之后骨道直徑變化不明顯。雖然由于種屬差異，骨道擴(kuò)大的具體時(shí)間并不相同，但卻都發(fā)生在術(shù)后早期，所以我們選擇了術(shù)后3、6周對(duì)骨道擴(kuò)大進(jìn)行比較。②我們發(fā)現(xiàn)術(shù)后12周時(shí)新西蘭兔就已經(jīng)基本形成了腱骨的末端結(jié)構(gòu)，各組骨道都較術(shù)后即刻明顯減小。所以沒(méi)有對(duì)術(shù)后12周時(shí)的骨道情況進(jìn)行分析。

本研究存在的不足：①術(shù)后實(shí)驗(yàn)兔膝關(guān)節(jié)未固定，可能會(huì)在一定程度上影響腱骨愈合。②移植腱固定為皮質(zhì)外懸吊固定，無(wú)法完全避免移植腱在骨道內(nèi)的微動(dòng)。③本次實(shí)驗(yàn)所采用動(dòng)物為新西蘭大白兔，其腱骨愈合明顯快于人類(lèi)，骨道擴(kuò)大發(fā)生、發(fā)展的時(shí)間也與人類(lèi)有差別。雖然本次研究存在不足，但我們?nèi)哉J(rèn)為，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中保留殘端重建ACL能夠使脛骨骨道內(nèi)口得到較好的封閉，并減少移植腱的微動(dòng)和防止骨道定位偏前，對(duì)骨道擴(kuò)大有較為明確的預(yù)防作用。

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新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2015AD004)。

白靖平(E-mail:xjbaijingping@sina.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2016.37.008

R686.5

A

1002-266X(2016)37-0025-03

2016-05-16)