膝關節后外側角合并前交叉韌帶損傷治療進展

熱米拉·艾買提，張克遠，劉陽，孫學斌

(新疆醫科大學第一附屬醫院運動醫學科，新疆 烏魯木齊 830011)

膝關節后外側角(posterolateral corner，PLC)又稱膝關節后外側復合體(posterolateral complex，PLC)，是維持膝關節內翻、外旋穩定及限制脛骨后移的一組重要結構。膝關節PLC損傷因臨床表現不典型，無特異性較高的專科查體方案，缺乏特異性影像學表征等問題，導致該疾病的早期診斷較為困難，被認為是膝關節的“暗區”[1]。研究表明，在所有膝關節PLC損傷中，只有2%～28%是獨立發生的[2]，而臨床上常見的膝關節PLC損傷常見于多發韌帶損傷，尤其是合并前交叉韌帶(anterior cruciate ligament，ACL)或后交叉韌帶(posterior cruciate ligament，PCL)的損傷。最近的研究發現，PLC合并ACL損傷發病率遠遠被低估[3]。本文將對PLC合并ACL損傷相關研究進行分析和討論，對其生物力學及手術治療進展做一綜述，以期為PLC合并ACL損傷手術方案提供文獻依據。

1 膝關節PLC及ACL的應用解剖

膝關節PLC的解剖結構復雜，且存在一定程度的解剖變異。ACL是維持膝關節正常運動和穩定的重要解剖結構，其解剖結構及生物力學作用已明晰。PLC結構最主要的作用是多韌帶共同協同作用，防止膝關節內翻、脛骨外旋，并限制脛骨后移。PLC解剖結構起止點及獨立作用見表1所示。其中髂脛束、外側副韌帶(lateral collateral ligament，LCL)、腘肌腱(popliteus tendon，PT)及股二頭肌稱為外側四聯復合體，是膝關節的外側主要穩定結構。除表格所述韌帶單獨作用外，髂脛束、PT和LCL相互交叉，從而大大增加膝關節后外側在屈膝時的穩定性。髂脛束與股二頭肌肌腱在膝關節活動時相互平行，股二頭肌還通過加強膝關節PLC的弓狀韌帶復合體來提供膝關節內翻及旋轉穩定性，以上特點均有助于加強膝關節的外側穩定性。膝關節PLC動力穩定結構包括股二頭肌短頭、髂脛束和腘肌復合體。后外側角靜力穩定結構分別為LCL、腓側副韌帶(fibular collateral ligament，FCL)、PT及腘腓韌帶(popliteofibular ligament，PFL)[1]。隨著對PLC解剖和生物力學研究的深入，有研究指出PT在膝關節動力學穩定及靜力學穩定中均起作用。多數學者認為[4]，膝關節PLC最重要的穩定結構是LCL、PT及PFL，因此PLC損傷時往往對這三個主要結構進行修復或重建。

2 膝關節PLC與ACL的生物力學作用

PLC合并ACL損傷常發生在關節過伸時，脛骨相對于股骨內旋或膝關節單純減速運動中[5]。單純PLC或ACL損傷都能引起另一結構的不穩定，ACL損傷后往往增加膝關節旋轉不穩定，從而導致PLC結構不穩；而膝關節PLC損傷時會增加膝關節持續前向不穩定并增加ACL的負荷，最終導致ACL損傷。研究證實[6]，在ACL完整的膝關節中，PLC在限制脛骨移位起很小作用，ACL損傷后PLC及內側半月板起輔助穩定作用，且PLC在膝關節屈膝時提供主要限制應力。

北京大學第三醫院劉平等[7]在尸體中進行PLC合并ACL損傷運動模型表明，膝關節PLC能夠提供膝關節全范圍活動時的內翻限制應力及后外旋限制應力。其中，PLC在膝關節屈曲時限制膝關節過度內旋，60°時最為明顯，限制膝關節脛骨平臺水平后移在15°～30°時最明顯。其他學者也得出了膝關節PLC能夠限制膝關節內翻、外旋及限制脛骨相對于股骨水平后移這一結論。Laprade等[8]最早在尸體研究中報道PLC損傷合并ACL損傷時生物力學作用，當后外側角主要結構(LCL、PT、PFL)被順序切除時，ACL在關節運動中所承受的負荷明顯增加，其中LCL為主要限制結構。

近幾年有限元模型在研究膝關節動態活動中發揮了重要作用。Kang等[9]在對ACL患者進行有限元模型分析后認為，后外側角損傷在運動狀態下更能影響ACL的穩定性。LCL、PT、PFL三個結構的缺失均能增加ACL的受力，且在大范圍膝關節屈曲活動時更加明顯。該研究還發現，膝關節近伸直位活動(模擬人步行狀態)時PFL穩定性作用較小，PT提供了最大的力學穩定性。與其他研究不同的是，他們認為PFL在動態穩定性中作用不是很大，更重要的是PT與LCL。

3 膝關節PLC合并ACL損傷的治療

3.1 治療方案的制定 多數學者使用Hughston評分[10]評估膝關節內翻不穩定及PLC損傷程度，基于外側關節間隙張開程度與健側膝關節對比的結果，張開0～5 mm為Ⅰ度，6～10 mm為Ⅱ度，>10 mm為Ⅲ度。較普遍的觀點是Ⅲ度損傷需要進行手術干預，而Ⅰ、Ⅱ度損傷往往能自愈。研究證實膝關節PLC合并ACL損傷時，ACL單束解剖重建優于單束等距重建或雙束解剖重建，因此關節內ACL解剖點單束重建已基本達成共識。PLC損傷需根據其損傷程度決定是否手術，但其修復及重建術式較多，學界未達成共識。其中傳統Laprade法[11]是基于在脛腓骨及股骨均使用雙隧道解剖重建LCL、PT、PFL的技術，是PLC重建術中較經典的方法，但手術過程較為繁瑣且難度較大。通過單純腓骨側懸吊重建PFL及LCL的Larson法操作相對簡單且手術時間更短，常應用于合并交叉韌帶損傷或骨折的患者中，該方法縮短了手術時間且取得了良好的手術效果[12]。隨著對膝關節穩定性研究的進展，有學者提出基于這兩類手術的改良或全新術式，如強調二頭肌肌腱固定代替LCL功能的clancy法，韌帶原位修復法Hughston法，LCL、PT及PFL非解剖學重建的stannard法，單純LCL重建以及其他技術。PLC合并ACL損傷時應在術前評估膝關節PLC不穩定程度，并根據患者膝關節韌帶損傷數目及患肢既往手術史制定個體化方案[13]，若患者膝關節不穩定程度較輕，方向單一，可考慮實施PLC單束韌帶重建或修復；若膝關節存在多向不穩定或合并PT損傷，此時應考慮實施包括PT重建的雙韌帶重建術；當患者合并多條復合韌帶損傷或既往膝關節手術史，也可考慮單純原位修復術。PLC合并ACL損傷手術方法選擇具體見表2所示[14-31]。

表2 PLC合并ACL損傷手術治療方案

綜上所述，PLC重建方案及手術技術較多，但無大樣本研究確定具體術式的優越性。對于手術方法的選擇，目前認為應根據患者本身條件及膝關節不穩定程度制定個體化治療方案，并對手術方式進行一定程度的改良。

3.2 手術時機 膝關節PLC合并ACL損傷時，因部分患者下肢力線異常，嚴重復合韌帶損傷或合并神經血管損傷等問題還需要考慮進行同期或分期手術。同期修復PLC及ACL韌帶能一次性解決所有問題，使患者早期開始康復訓練，但缺點是手術技術難度高，移植物選擇少，存在關節黏連的風險。且有學者認為，膝關節PLC合并ACL損傷時應在3周內進行手術重建或修復治療[32]，因手術時間延期，PLC損傷將使ACL承受更大張力從而加速關節老化，使解剖重建標志更加模糊，損傷的組織結構瘢痕化導致難以進行解剖重建，增加手術難度。相反觀點認為，膝關節PLC合并ACL損傷時應行分期手術，若患者存在嚴重的下肢力線不良，尤其是膝內翻，分期手術是不可避免的。38%的患者在截骨術后就能解決PLC松弛的問題。也有研究指出，分期手術術后失效率高達38%，而一期手術失效率為9%。在一項對復合韌帶損傷(損傷韌帶數目≥2條)在追蹤研究中得出結論[33]，一期修復或二期修復PLC及ACL在2年內差異無統計學意義，但后期隨訪中一期手術失效率仍低于分期手術。

3.3 PLC的重建與修復 膝關節PLC合并ACL損傷的患者行PLC損傷重建手術與修復手術效果爭議較大。Westermann等[15]在6年隨訪的多中心研究中發現，同期行PLC及ACL重建手術患者術后運動功能評分明顯低于修復手術患者，Levy等研究則認為修復組失效率高達37%，而重建組為9%。大多數學者支持PLC合并復合韌帶損傷時行LCL及PT重建，以期恢復PLC功能[17]。只有PLC韌帶損傷為輕度損傷，或不易制備多根韌帶進行ACL重建及其他韌帶重建時，單純修復也是可以接受的一種方案。

3.4 手術技術中隧道碰撞問題 膝關節PLC合并ACL損傷時，因隧道位置均在股骨外側髁，重建時往往需要2個甚至更多隧道，術中易發生隧道碰撞、隧道融合，甚至股骨髁塌陷，從而導致手術失敗，這被認為是PLC合并ACL損傷手術時術中需解決的經典問題[11]。隧道碰撞的發生率與術者技術、患者股骨側解剖結構、合理的手術方案相關。Larson技術重建PLC時，股骨側僅有1個隧道，此時與ACL隧道相撞風險較低。有學者通過數字建模發現，股骨側LCL重建與ACL重建隧道易發生碰撞，LCL隧道最佳角度為(與冠狀平面成角)35°～40°。Strobel[31]在人體3D模型石膏中重建ACL及LCL時得出相似結論。學者在尸體研究中模擬了Laprade法在股骨側鉆入LCL及PT解剖重建點兩個隧道并重建了ACL，最終得出LCL隧道最佳角度為(與冠狀平面及矢狀面成角)20°～40°。有研究[34]比較單束或雙束重建ACL時認為，兩種重建隧道方案碰撞概率差異無統計學意義。研究者指出患者外側股骨髁寬度小于28～30 mm時雙束ACL重建導致的隧道碰撞發生率極高，應考慮單束重建。因為當選擇Laprade法重建時，股骨外側髁將有4個隧道鉆入，且每個隧道的容錯角度有限，對患者骨質要求及術者技術要求極高。其他方法包括縮短隧道，如將ACL股骨側隧道在25～30 mm，但單純減小隧道長度仍有26%的隧道碰撞率，因此隧道角度的調整是必要的。此外，隧道寬度也將影響隧道碰撞發生率[35]。

有研究指出[36]ACL重建過程中使用outside-in技術單束重建ACL，并在同一隧道固定股骨側PT及LCL，能有效避免股骨側隧道碰撞，從而避免了隧道在股骨外側髁及軟骨損傷。

3.5 手術中的其他因素 研究表明，在復合韌帶損傷同期重建時，不同的韌帶牽拉固定順序會引起另一韌帶向非解剖性股骨方向固定，從而導致韌帶松弛或過度緊張，影響手術效果。有報道指出，交叉韌帶重建前應先行PLC損傷修補，從而恢復至膝關節單向不穩狀態。學者在尸體通過不同的順序牽拉固定韌帶后得出結論，應最后牽拉固定PLC韌帶。但其他研究者均未指出具體固定順序，因此不便比較。部分學者認為PLC損傷時，同種異體肌腱失效率高于自體肌腱[37]也有最新的研究表明，自體肌腱與異體肌腱移植術后效果差異無統計學意義。PLC合并ACL損傷患者所需肌腱較長，保證重建韌帶所需數目更少，必要時可以將自體肌腱分股做2條重建韌帶。取自體肌腱過程延長了手術時間，增加了切口數目，容易導致術后關節黏連發生率增高[38]。

PLC合并ACL損傷時腓總神經損傷發生率高達40%，因此術中仔細探查腓總神經并分離保護是非常必要的，若合并腓總神經損傷應積極修復。有學者發現部分患者存在術后髂脛束摩擦綜合征導致的膝關節后外側區疼痛，認為這與使用帶齒輪及墊片的螺釘有關，應用內置螺釘可改善這一問題[39]。

有學者在研究兒童膝關節PLC合并ACL損傷中發現[40]，ACL與PLC損傷無明顯相關性，但PLC損傷在ACL損傷中兒童診斷率(52%)高于成人(5%～20%)，且兒童ACL損傷患者中PLC損傷漏診率高達25%。兒童因骨骺線未閉、骨質發育不成熟等原因，手術時機及手術方式的選擇更需慎重。兒童PLC合并ACL損傷與成人之間的差異尚待進一步研究。

4 目前研究局限性

對于PLC合并ACL損傷的生物力學研究大多來自于尸體，其生物力學作用機制與正常人可能存在不同。有限元模型有利于在動態條件下測量組織內部的生物力學效應，但膝關節活動精細，韌帶之間相互作用復雜，因此使用有限元模型進行韌帶間相互作用的力學模型在計算機上仍有挑戰性。目前已有多種動力學模型被研發應用于膝關節動態穩定性研究，但其仿真性能、有效性仍待完善。本綜述也發現尸體研究結果與有限元模型研究結果有所出入，但仍無法確定哪種動態研究方法更有優勢。因PLC合并ACL損傷發病率較低，尚無長期研究證實手術方案的效果，仍需進一步長期研究。