前交叉韌帶（ACL）撕裂在全世界範圍內都是一個常見的損傷。據估計，ACL的發生率為35/100000人，其中女性運動員的發生率是男性運動員的2-8倍。這種損傷不僅會導致膝關節不穩、關節鬆弛、活動功能受限，還會導致遠期的膝關節骨性關節炎。ACL的手術重建旨在幫助患者恢復包括體育運動在內的日常活動，這對於年輕、活動量大的患者更是如此。
據統計，每年僅美國花費在ACL重建手術上的費用就高達30億美元，因此，如何使ACL重建手術獲得滿意的效果稱為臨床醫生和研究高度關注的話題。本文對18歲以上成年患者手術治療初次ACL撕裂的文獻進行了回顧，並著重對臨床決策的原則、臨床結果和運動恢復的指南進行了闡述。
解剖和功能
ACL根據其在脛骨止點的位置分為前內側束和後外側束，ACL的脛骨側止點呈扇形，而股骨側止點呈橢圓形，並可於股骨外側髁內側壁可見兩個骨性突起。外側髁間嵴，又稱為住院醫師嵴，位於股骨止點的前緣，外側分叉的骨嵴和外側髁間嵴垂直，後者位於前內側束和後外側束股骨止點之間。
在膝關節屈曲活動時，ACL的前內側束和後外側束同時發揮作用，為膝關節提供前後方向和旋轉方向上的穩定性。在膝關節屈伸的過程中，前內側束的長度始終保持恆定，並在屈曲45-60度時獲得其最大張力。但後外側束在伸直時緊張而在屈曲時鬆弛，從而允許膝關節進行軸向旋轉。已經有很多研究對ACL兩個功能束的生物力學行為進行了報道。
全面的瞭解ACL的解剖結構和功能上是治療ACL損傷的前提，並且有利於術者為ACL部分或全部撕裂的病例制定最佳策略時提供依據。
ACL損傷的治療
ACL的治療可以採用非手術治療和手術治療兩種方式。急性ACL撕裂的手術決策必須考慮多種影響因素，根據患者的年齡、手術期望值和合並損傷確定最終的手術方案。一般來說，年輕、活動量大的患者能有可能需要通過手術來恢復術前的活動能力。在後文中，我們著重對ACL損傷的手術治療進行了回顧。ACL重建的術後康復也對最終治療效果非常重要，但在本文中不做重點闡述。
手術治療
一旦決定對ACL撕裂行手術治療，手術時機便成為首先要考慮的問題。術前活動範圍、腫脹程度、股四頭肌肌力均是影像最終手術成功與否的重要因素。術前關節腫脹和活動受限可能會導致術後關節纖維性粘連。
當術前股四頭肌肌力下降超過20％時，採用自體骨-髕腱-骨重建ACL的病例術後2年時功能明顯受到影響。還有報道認為，術前患肢股四頭肌肌力達到健側肌力的90％以上時，其術後2年的肌力要明顯優於術前肌力小於健側75％的病例。因此術前的治療應以恢復活動範圍、減輕腫脹、加強股四頭肌肌力為主。
術中應首先明顯ACL撕裂的型別。如果存在明顯的單束部分撕裂，應考慮行加強手術。據報道，ACL單束撕裂的發生率為5％-35％。單束加強手術理論上的優勢在於保留了本體覺、生物力學和生物修復能力。仔細清創並保留原有的韌帶止點有利於進一步確定合適的骨道。
如今，大多數的行ACL重建的醫生通常會採用單束重建的方式。和美國相比，歐洲和亞洲更常採用雙束重建的方式。但不論採用哪種重建方式，瞭解雙束的解剖結構對於醫生行ACL對的解剖重建是非常重要的。因為雙束重建技術相對複雜，除了醫生對雙束重建技術的熟悉程度以外，到底是採用單束還是雙束重建還取決於很多因素。
已有報道採用綜合性的流程圖來幫助醫生進行術前決策。脛骨止點的解剖變異是其中一個必須要考慮的因素（圖1），如果前交叉韌帶的脛骨止點在鏡下測量小於14mm，就很難進行雙束重建。除此以外，關節炎改變、多重韌帶損傷、嚴重骨挫傷、骺板未閉、髁間窩寬度狹窄均被認為是單束重建的手術指徵。髁間窩本身形狀的變異也會對雙束重建時鑽雙股骨隧道的安全性造成影響。
圖1
使用關節鏡標尺測量矢狀位上脛骨止點的大小，ACL的脛骨印跡仔細分離，並採用標準的關節鏡射頻消融裝置對前內側（AM）束和後外（PL）側束進行標記。
ACL重建常用的移植物包括自體骨-髕腱-骨移植、自體N繩肌移植、自體股四頭肌肌腱移植和同種異體移植（表Ⅰ）。其中骨-髕腱-骨移植物不適合進行雙束重建，並且在術前計劃時應在磁共振上測量髕骨和股四頭肌腱的矢狀位厚度，便於術者瞭解移植物可能的厚度。有研究通過磁共振對N繩肌的尺寸進行了測量，結果發現磁共振上N繩肌的截面積和術中獲得的移植物大小成正相關，而移植物的直徑則無相關。Magnussen等認為自體N繩肌移植物直徑小於等於8mm病例的術後早期翻修率明顯高於大於8mm的病例。對擔心出現供區症狀和要求美觀的初次手術患者，可以考慮使用同種異體移植物。新鮮冰凍的同種異體移植物通常需要經過放射和化學處理後再進行儲存，它可以獲得和自體移植物一樣的效果。但最近的一些研究認為，對於那些希望早日恢復體育活動的年輕患者來說，使用同種異體移植物進行ACL重建可能意味著更高的失敗率。
表Ⅰ 目前用於重建ACL移植物的優點和缺點
最後，患者的日常活動和生活方式也會影響ACL重建時的個體選擇。例如，採用自體骨-髕腱-骨移植物很可能會引起膝前疼痛，因此這就不適合那些日常生活中因為摔跤運動或宗教活動需要下跪的患者。
準確的隧道定位對於ACL的解剖重建非常重要。之前已有研究證明非解剖位置的骨隧道會導致膝關節活動受限，並使得膝關節在動態載荷的過程中發生異常旋轉。一項最近的研究對12名醫生選擇的ACL骨隧道位置進行了評價，結果發現ACL單束重建骨隧道的理想位置存在明顯差異。術中和術後骨隧道位置的評價方法多種多樣。其中術後需要拍攝正側位片對骨隧道的角度和內植物的位置進行評價。Illingworth等描述了一種方法，可以根據正位片上的股骨長軸對股骨隧道的角度進行測量，如果該角度小於32.7度則有可能是非解剖位（圖2）。通過手術前後磁共振的對比，也可以對韌帶止點位置、骨道角度和ACL的長度進行評價（圖3）。目前骨道位置評價的金標準仍是三維CT掃描（圖4和5）。Meuffel等證明了三維CT掃描在評價股骨和脛骨骨道時可靠性最佳，除此以外，三維CT也對終將需要翻修手術的膝關節特別有用。
圖2 ACL單束重建1年時的膝關節屈曲45度時的標準負重正位片，可見股骨隧道和股骨長軸呈45度角，提示骨道為解剖位。
圖3 A-C 採用自體骨-髕腱-骨解剖重建ACL的磁共振影像。圖 3A 術前影像對包括ACL長度在內的指標進行初始測量；圖3B
術後3個月時的矢狀位掃描所示的脛骨止點大小和韌帶的傾斜角；圖3C
術後3個月時的冠狀斜位片，可見ACL的長軸起於Blumensaat線位於髁間的最高點。該影像序列可用於ACL重建術後的影像學評估。
圖4 股骨和脛骨三維CT重建可見ACL單束解剖重建時的骨道位置
圖5 股骨和脛骨三維CT重建髁間ACL雙束解剖重建時的骨道位置
ACL重建的臨床結果
Frobell等對121名活動量大的成年患者進行了一項Ⅰ級臨床試驗，將ACL早期重建和延遲重建的康復結果進行了比較，術後2年隨訪時，平均的膝關節損傷和骨關節炎評分（KOOS4）分別為：ACL早期重建組39.2分和ACL延期重建組39.4分（P=0.96）。延期重建手術組行半月板手術的比例明顯高於早期重建手術組。這項研究最新報道的5年結果同樣表現出了相同的趨勢。延期重建組共有30名（51％）患者進行了ACL手術。因此，非手術治療可能成為急性ACL撕裂的一種可行選擇。
單束重建和雙束重建的臨床結果之前已有較多的相關報道（圖6和7）。Tiamklang等進行了一項Cochrane系統回顧，對17項比較成年患者的單束或雙束重建手術效果的隨機和半隨機對照試驗進行了分析。作者認為兩組患者在術後5年時的患者自評結果無明顯差異。
在術後2-5年期間，雙束重建組在國際膝關節評分委員會（IKDC）膝關節檢查、軸移試驗、KT-1000關節動度檢查儀檢測的膝關節鬆弛度方面結果更好。同時，單束重建的新鮮半月板損傷的比例更高。但值得注意的事，這篇系統回顧中納入的所有臨床試驗均存在方法學上的不足，因此我們需要謹慎看待上述結論。
圖6A-B 術中鏡下ACL單束解剖重建的股骨隧道和脛骨隧道的位置。圖6A 採用擴張器擴大脛骨隧道；圖6B 自體N繩肌腱拉緊並固定於解剖位置。
圖7A-B 術中鏡下ACL雙束解剖重建的股骨隧道和脛骨隧道的位置。圖7A 採用擴張器擴大脛骨隧道；圖7B
採用同種異體移植物重建前內側（AM）束和後外側（PL）束，拉緊並固定於解剖位置。
Hussein等近期發表了一項Ⅰ級臨床隨機對照試驗，將使用自體N繩肌腱行ACL解剖雙束重建和解剖單束重建、傳統單束重建的手術結果進行了比較，共有281名患者前瞻性隨訪了平均51.5個月。和解剖單束重建比較，解剖雙束重建可明顯改善關節的前後鬆弛度（KT-1000關節動度檢測儀）和旋轉鬆弛度（軸移試驗），同時解剖單束重建在這兩方面也優於傳統單束重建。
解剖雙束重建組患者的自評結果中只有Lysholm評分高於傳統單束重建組，而解剖雙束重建組的患者自評結果和解剖單束重建組相比沒有明顯差異。在另一項前瞻性比較研究對自體N繩肌腱解剖單束重建和解剖雙束重建的結果繼續了比較，該研究術中根據測量的ACL脛骨止點大小確定手術方式。術後平均隨訪30個月，無論是Lysholm評分、IKDC主觀膝關節評分、還是KT-1000測量結果和軸移試驗，組間均沒有差異。
目前已發表的大多數研究均認為ACL解剖單束重建和雙束重建在患者自評結果方面均沒有差異，而兩種手術方式在膝關節鬆弛度測量結果方面可能會存在一定差異，且雙束重建的結果更優。還有一些臨床證據認為，不論是採用單束重建還是雙束重建，如果根據患者情況進行個體化選擇，則兩種手術術後可獲得詳細的臨床結果。
對ACL部分撕裂行單束加強重建手術的結果頁經常見諸報道。Sonnery-Cottet等對仍殘留後外側束的病例進行了前內側束重建，術後平均隨訪36個月，可明顯減少前後鬆弛度（Telos應力放射學檢查法），同時可明顯升高IKDC主觀膝關節量表評分和Lysholm評分。Adachi等對ACL部分撕裂的加強手術和ACL完全撕裂的重建手術進行了比較，平均隨訪2.6年，結果發現加強手術具有更好的膝關節穩定性和位置覺。一項最近的系統性回顧認為，雖然目前支援加強手術的臨床證據稍顯薄弱，但仍令人鼓舞。
ACL重建後的體內生物力學
在體內進行膝關節的生物力學沒有體外的“起始瞬間”（time-zero）的限制，還可以進行ACL重建後膝關節功能恢復結果的系列研究，且同時包括了實際存在的跑、跳、爬樓梯等負重活動。
Georgoulis等利用表面標記物採用傳統的視訊運動分析的方法，對重建的ACL和健側膝關節進行了比較，結果行走時雙側膝關節無明顯差異，僅在重建側膝關節可見更多的脛骨內旋。Tashman等採用動態立體放射學方法對患者下坡跑步時起步相的膝關節運動學特點進行了評價，結果發現和健側肢體相比，ACL重建的膝關節外旋內收更加明顯。
該研究採用的手術方法包含了非解剖定位方法，由此可見ACL採用非解剖重建後無法使膝關節在負重條件下恢復受傷前的狀態。Abebe等採用雙平面透視和磁共振評價膝關節在不同的靜態位置時膝關節的功能情況，他們發現和非解剖重建相比，採用解剖位置的股骨隧道行單束重建後，膝關節運動學特點更接近正常膝關節。
有研究採用了雙平面放射法，在跑步的早期和站立中期，對ACL解剖雙束重建膝關節和健側的脛股關節間的旋轉和位移進行比較，還有學者採用基於模型的追蹤技術評價脛股關節的運動學特徵。不管採用哪種方法，ACL解剖雙束重建術後的運動學指標和健側比較沒有明顯差異。這個結果說明膝關節雙束解剖重建可能使膝關節功能恢復至健側的水平，但還不清楚解剖單束重建是否和解剖雙束重建一樣獲得接近正常膝關節功能的效果。
ACL重建術後的運動恢復
ACL重建術後運動恢復的時機受到多種因素的影響。其中移植物的選擇就關係到是骨與骨間的癒合（例如骨-髕腱-骨移植物）還是骨與軟組織間癒合。Ardern等的系統性回顧對48項研究進行了分析，其中共包括5770名患者，術後平均隨訪41.5個月，最終有82％的患者的運動水平獲得改善，63％的患者運動水平恢復至受傷前水平，僅有44％的患者可以參加競技性的體育活動。運動水平未能恢復的主要原因是患者擔心再次受傷。
Brophy等對恢復運動的足球運動員進行了研究，結果發現年輕、男性運動員比年長、女性運動員更可能重返運動場。Smith等對平均21歲的77名運動員的運動水平恢復情況進行了評估，結果發現71％（55名）的運動員在術後12個月恢復至傷前運動水平。未來還應該針對運動的型別、頻率、強度、時長對運動恢復的比例進行研究。
ACL重建術後移植物失敗
有研究對ACL重建術後移植物失敗和對側膝關節ACL損傷進行了分析。來自丹麥膝關節韌帶註冊系統的資料對ACL重建術中採用前內側鑽取股骨隧道和經脛骨鑽取股骨隧道進行了比較，前者術後翻修的比例（5.16％）要高於後者（3.20％），相對危險度為2.04（95％可信區間1.39-2.99）。考慮到經脛骨鑽取股骨隧道的方法會將移植物放置於非解剖位，因此我們應當謹慎看待這一結果。ACL解剖重建可能帶來更高的移植物失敗的風險，移植物的越接近解剖位置，失敗的風險越高。
Boourke等進行的最近一項研究發現，不論是骨-髕腱-骨還是自體N繩肌移植物，ACL重建術後失敗率可達到11％，對側膝關節出現繼發性ACL撕裂的比例可達到了13％，而移植物的型別對失敗率沒有影響。還有一些作者認為，對側膝關節ACL出現撕裂的風險遠遠高於同側膝關節ACL移植後的失敗率。Shelbourne等對1415名行自體骨-髕腱-骨ACL重建的患者隨訪5年以上，結果發現較小的年齡和較大的活動量均會導致雙側膝關節損傷增加。
術後6個月以內恢復活動並不會增加損傷的風險，18歲以下患者術後恢復活動的時間平均4.6個月。在van
Eck等對同種異體ACL解剖重建的失敗率進行的前瞻性研究中，有17％（13/27）的患者在術後9個月時再次發生撕裂。將來仍需要對導致ACL移植物失敗的影響因素做進一步分析。根據目前現有的證據，較小的年齡和較高的活動水平可能是發生再次損傷的預測因子，而與恢復運動的時間無關。
ACL重建術後的骨關節炎
ACL重建術後出現的骨關節炎是臨床上非常關心的問題。Li等對單束ACL非解剖重建術後出現骨關節炎的預測因子進行了回顧性分析，他們將放射學表現為至少一個間室出現Kellgren和Lawrence
2級或至少兩個間室為Kellgren和Lawrence 1級定義為骨關節炎，平均隨訪7.86年，總髮生率為39％（96/249）。
出現骨關節炎的理想預測因子包括：BMI、隨訪時長、既往半月板切除術病史和2級以上的內側軟骨形成。Roe等也對N繩肌或骨-髕腱-骨自體移植物重建ACL的連續非隨機患者出現骨關節炎的比例進行了研究，隨訪7年時，骨-髕腱-骨移植物組出現骨關節炎的比例為45％（24/53），而N繩肌移植物組出現骨關節炎的比例只有14％（7/51）（p=0.002）。
很多學者也進行了一些長期隨訪研究。Oiestad等對單獨ACL重建的患者與合併半月板和/或軟骨病理改變的患者進行了長達10-15年的隨訪，對兩組患者的膝關節的功能進行了前瞻性研究，放射學評估採用Kellgren和Lawrence分級，結果發現合併病變組的患者有80％出現了關節間隙2級狹窄，明顯高於單獨重建組62％的比例（p
=
0.008），但兩組的骨關節炎症狀並無明顯差別。在這些患者中術後出現髕股關節炎的比例為26.5％（48/181），且與較大的年齡、症狀進展程度、脛股關節炎嚴重程度和膝關節功能受限程度相關。
Salmon等也對關節退行性改變和半月板切除的關係進行了報道，在採用自體骨-髕腱-骨移植物重建ACL術後13年時，膝關節鬆弛度明顯增加且伴有關節活動受限。Shelbourne等也進行了類似的研究，對780名行骨-髕腱-骨自體移植物重建ACL的患者進行至少5年的隨訪，發現膝關節屈伸活動受限和放射學表現為骨關節炎相關。Shelbourne和Gray對手術時不伴有膝關節其他病變的患者進行了10年以上的隨訪，骨關節炎的發生率為2％，Lebel等進行的類似研究認為這一比例為8％。
目前，眾學者依據現有的證據普遍認為，術後伴有半月板和/或軟骨損傷、膝關節活動受限的病例會導致骨關節炎的進展，而行ACL重建手術時不伴有其他關節病變的病例骨關節炎的發生率很低，即使經過長時間的隨訪亦是如此。將來需要對ACL重建術後骨關節炎的原因和進展作進一步的研究，包括通過先進的影像學方法或相關生物標記物進行早期診斷等。
綜上所述，急性ACL撕裂的手術治療在年輕、活動量大的患者中非常常見，且效果可靠（表II）。使用雙束重建和單束重建在患者自評結果方面無明顯差別。患者的年齡和活動水平是其恢復運動和再次損傷的有效預測因子。根據當前現有的資料，恢復運動的時間可能和重建的ACL再次損傷無關。ACL重建時探知的半月板和/或軟骨病理改變、術後膝關節活動受限和未來骨關節的進展相關。以後還需要採用患者相關的敏感測量指標對ACL損傷的手術治療做進行更有說服力的研究。
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