前十字韌帶是膝關節重要的穩定結構之一,也是最容易損傷的部分。有人統計:前十字韌帶損傷的發病率約為60人/10000人/年。在美國,每年約3000人中有一例前十字韌帶損傷,約100000例前十字韌帶損傷,約50000例接受手術重建。在我國沒有詳細的統計,但隨著群眾體育的普及和發展,手術例數也是逐年增加,因此提高前十字韌帶診斷處理水平,成為骨科和運動醫學界重要的課題。
前十字韌帶實質部是既有彈性又有剛性的緻密結締組織,位於關節內,卻被滑膜包繞,是關節內滑膜外結構。血供來源於膝中動脈的分支。韌帶起於股骨外側髁後內側一個半圓形的區域內,向前內下走行,穿過髁間窩止於脛骨前部到髁間棘之間。長度約30-38mm,寬度約10-12mm。實質部最細,其面積在男女分別為44和36平方毫米(按圓計算,直徑大約7.5mm和6.8mm),止點面積約為實質部的3.5倍。走形中,約有90度的外旋。
前十字韌帶的最主要功能是防止脛骨前移,還有限制脛骨內旋,防止過伸以及限制內外翻的作用。這些作用貫穿在整個屈伸過程中。前十字韌帶適應這種需求,在結構上也分成了多個功能單位。主要有前內束和後外束,前內束起於股骨止點的近端部分,止於脛骨止點的前內部分,在屈曲位起更大的作用,而後外束起於股骨止點的遠端部分,止於脛骨止點的後外部分,在伸直位發揮更大作用。
前十字韌帶有著很大的拉伸強度,約為1700-2400牛頓,剛度約為242牛頓/毫米,與10mm髕腱(1784N和210N/mm)和四股N繩肌腱(2422N和238N/mm)相似(Woo)。在日常生活中,前十字韌帶的負荷在400到700牛頓,但在劇烈運動中,前十字韌帶可能會承受更大的張力,而導致斷裂。有統計,約70%的損傷與體育運動有關,特別是在一些急轉、急停、斜切等動作較多的運動中更容易發生,這些高危運動主要有足球、籃球、高山滑雪、橄欖球、手球等。還有其他一些高危因素,包括女性、關節記憶體在其他損傷等。
損傷部位可以是實質部、脛骨髁間棘撕脫和股骨髁間棘撕脫(後者很罕見),以實質部斷裂最為多見。可分為完全撕裂和部分撕裂。可以單純韌帶損傷,也可以合併其他韌帶和結構損傷。
對於髁間棘撕脫骨折的處理,原則上對有移位的骨折(II型以上),應手術固定,以關節鏡下固定,創傷小,併發症少。具體方法不在本節贅述。
對於實質部部分撕裂損傷,其預後與撕裂程度有關,一般認為超過50%的撕裂,將來變成全撕裂的機率達到80%以上,因此按全撕裂處理。對於低於50%的撕裂可以保守治療。
對於實質部的完全撕裂,因為絕大多數損傷不能形成有效的凝血塊,而不能癒合,導致關節不穩,隨著時間的延長,而進一步增加了半月板和關節軟骨損傷的風險。
因此早期正確的診斷,十分重要。病史和體格檢查是最最重要的。急性損傷時有明顯“啪”的聲音和劇痛,往往在幾小時內腫脹,不能正常行走和繼續運動,腫脹往往需要至少兩週恢復。回覆後慢性期的症狀取決於運動水平和複合傷。常感覺關節用不上力,運動中易於扭傷,尤其是準備變向或加速時,有不穩的感覺,常常反覆扭傷,逐漸出現半月板損傷和軟骨損傷的表現。查體常常有肌肉萎縮,重要的是讓患者充分放鬆查Lachman試驗缺乏硬的末端抵抗,即可確診;軸移試驗(Pivot
shift)能更好地反映膝關節的前外旋轉不穩。MRI能更形象的反映撕裂的部位和複合傷的情況和骨挫傷,典型的骨挫傷侷限於股骨外髁的外側和脛骨平臺的後外側。
十字韌帶斷裂後,是否手術、什麼時候手術、什麼手術、複合傷的處理,未成年患者的處理以及術後的康復仍然十分關鍵,雖有爭議,也有一些共同的觀點。
對於單純前十字韌帶斷裂,活動水平、期望值、日程安排是手術與否的關鍵因素。期望恢復高水平運動,應考慮選擇手術;低風險、低需求的患者可以考慮保守治療。在慢性病例中,有不穩的症狀,或處理合並損傷(如半月板撕裂),應考慮手術治療。有些運動員,因賽事安排不能手術,可以先保守治療。保守治療的關鍵是三條:消腫,肌肉強化和改變生活方式或訓練計劃。
手術時機,目前多數人主張當腫脹消失,關節活動度恢復正常,尤其是能完全伸直,肌肉控制良好時手術,而不是急性期手術。消腫主要是冰敷、抬高患肢、股四頭肌繃勁練習以及適當的理療措施。一般是傷後2-6周的時間,以減少關節僵硬的機會。
合併複合損傷,包括內側副韌帶、半月板、外側副韌帶及後外側關節囊複合結構,N肌腱,後十字韌帶,甚至神經血管損傷等。
合併內側副韌帶損傷,最為常見,佔複合損傷60-80%。處理意見爭議較大,但如何獲得一個穩定、功能良好的關節是治療的目標。第一:合併一、二度內側副韌帶損傷,按單純十字韌帶損傷處理。第二即使合併三度內側副韌帶損傷,單純保守治療效果不好,應早期重建前十字韌帶,重建後內側副韌帶保守治療仍然可以獲得滿意的穩定性。但也有人認為對三度下止點撕裂,應手術重建止點,或作較長固定(2-4周)。第三,對合並嚴重內側副韌帶及後關節囊撕裂,斷端分離明顯,半月板撕脫,應該手術同時修補內側結構。第四:合併外側副韌帶及後外側結構撕裂,而後十字韌帶完整的病例,外側結構往往癒合不滿意,需要手術修復,一般在7-14天,同時重建十字韌帶。第五,合併後十字韌帶損傷,有四種情況:1)前十字韌帶合併內側副韌帶及二度以下後十字韌帶鬆弛,應先保守治療,恢復內側和後十字韌帶穩定性,前十字韌帶將來根據症狀再決定是否重建。2)前十字韌帶合併內側副韌帶及三度以上後十字韌帶鬆弛,如果內側副韌帶在靠近上止點撕裂,先保守治療,使用支具,冰敷消腫,約2-4周後,內側副韌帶得到穩定,同時腫脹消退,活動度達到0/0/120,在亞急性期重建後十字韌帶;如內側副韌帶在下止點撕裂,很少引起僵硬,可於1-2周恢復至0/0/120,並行後十字韌帶重建及內側副韌帶下止點重建。前十字韌帶先行保守治療,等活動度完全恢復正常後,再決定前十字韌帶是否需要重建。3)前十字韌帶合併外側結構及二度以下後十字韌帶損傷,後十字韌帶不用手術;先消腫,一般在7-14天,恢復活動範圍,解剖修復外側結構,同時重建十字韌帶。4)前十字韌帶,合併外側結構和三度以上後十字韌帶損傷,最重要的是穩定後十字韌帶和外側結構,在短期術前康復後,重建後十字韌帶和同時直接解剖修復外側,前十字韌帶二期再決定手術與否。這種病人有時合併腓總神經牽拉損傷,分離後不需急性期治療。總之,前十字韌帶合併內側副韌帶損傷,內側結構絕大多數可以自行癒合,而在亞急性期重建前十字韌帶;合併外側結構和後外側角複合體損傷,急性解剖修復外側結構同時重建前十字韌帶;合併後十字韌帶損傷,後十字在二度以下鬆弛,保守治療,前十字韌帶在亞急性期手術;如果後十字韌帶在三度以上鬆弛,先重建後十字韌帶,前十字韌帶重建延遲進行。否則易於僵硬。
合併半月板損傷,是關節內結構伴發最多的一種。急性期約為30%-80%,隨著時間的延長,發病率逐年增加。而半月板對軟骨的保護,日益被重視。事實上,半月板切除的多少與關節退變程度,亦成正相關,因此要最大限度地保留半月板,也就是說能縫合儘量縫合,且與十字韌帶重建同時進行成功率較高,達80%以上。但隨著時間的推移,半月板縫合的機會逐漸減少,因此主張儘早。實在不能縫合,再考慮部分切除,沒有保留的可能,再行全切。而有的半月板損傷,沒有症狀,如完全或不完全穩定的縱裂,寬度不超過1/3的短輻射狀撕裂,可以不予處理。不做十字韌帶重建,而單純縫合半月板,失敗率很高,高達50%,也就是說,穩定的膝關節對保障手術成功非常重要。即使是提籃損傷,也儘量復位縫合。縫合前新鮮化要徹底,包括周圍滑膜組織。用不可吸收縫線由裡而外垂直縟式縫合是金標準。對半月板部分或完全切除後,人工或異體半月板移植是未來研究的方向。
合併軟骨損傷,急性期合併率約15-40%,主要集中在外側,與MRI表現骨挫傷密切相關。但對預後的影響,不如半月板損傷明顯。處理原則依據損傷程度和麵積同一般軟骨損傷。
對於前十字韌帶重建方法,目前關節鏡下單切口技術是主流。手術的時機,前面已經談到,儘量不在急性期手術。移植物目前主要有三種:自體骨-髕腱-骨(BPTB)、自體四股N繩肌腱(G/ST)以及同種異體肌腱。各有優缺點,均有足夠的初始強度,均取得滿意的臨床效果,但儘量選擇用自體材料,避免疾病的傳播。骨道的位置,也是手術成功的重要因素。脛骨骨道偏前則導致伸直受限及與股骨髁間窩頂撞擊,而導致失敗;太偏後則成“懸吊”韌帶,不起作用。有人主張比正常偏後2mm,中心點位於外側半月板遊離緣延長線上,距後十字韌帶約7mm,稍偏內為佳。股骨骨道偏前則屈曲受限,被動屈曲則導致韌帶撕裂而失敗。所以股骨骨道盡量靠後,以距股骨後緣1-2mm,2點(左)或10點(右)左右的位置為佳。牢固的初始固定強度也是手術成功的關鍵。股骨端:BPTP一般採用介面螺釘固定,而四股N繩肌腱多采用固定鈕釦或穿針。脛骨端的固定:骨腱骨仍是介面螺釘為多,而四股N繩肌腱則用介面螺釘加門釘或拴樁或Intrafix均能提供足夠強度。固定角度傾向於伸直位或30度,固定時韌帶張力,也不是越大約好,一般認為80N左右。
近年來前十字韌帶四骨道雙束重建,越來越受到重視。理論上,雙束重建,能更好地控制膝關節的旋轉功能。在臨床上,近期的結果,有些分歧,有報道沒有顯著性差異,也有人報道旋轉控制功能改善。遠期結果有待進一步研究。
人工韌帶遠期效果有待提高。應慎重選擇。
對未成年患者,主張先保守,勸其改變活動水平,使用支具,加強肌肉鍛鍊。在骨成熟或接近成熟時行前十字韌帶重建。但對不願意改變活動量,關節不穩,軸移試驗陽性的很年輕的患者,保守治療效果不好,應該考慮重建手術。但是,如何避免骨骺損傷,目前爭議很大。已經證實骨塊或金屬固定物跨越骨骺會導致骨骺閉合。因此手術方式有很大挑戰性。直接縫合效果不好。關節外重建效果不好。減少或不損傷骨骺是一個嘗試,取得良好效果。將髕腱或N繩肌腱下端保留,經過半月板前角和冠狀韌帶下方,或骨槽,進入關節,固定於過頂位置,或避開骨骺的溝槽內。也有人將肌腱的腱性部分經過骨骺鑽孔,固定於過頂位置,未見明顯生長影響。骨孔大小有爭議,儘量小,6mm左右為宜。但這些移植物是否隨著生長和肥大,並不清楚。
肌腱重建固定後,癒合需要時間,一般認為骨骨癒合至少6周,腱骨癒合至少8周,異體肌腱再延遲2周。對髕腱移植物,最薄弱處是3周時移植物骨道交介面,6周時位於骨塊的近側;對N繩肌腱,最薄弱處是3周時移植物骨道交介面,6周時是骨道內的腱性部分。關節內肌腱的改造是從表面,3個月左右開始,約5個月,血運化全部完成,約半年左右癒合完全。但對異體肌腱,有人觀察約3年仍不完全。這些結果直接影響康復程式。
目前,積極的康復程式,取得了滿意的臨床效果,減少了關節粘連的機會。術後伸直位固定,抬高患肢,或使用冰敷,減少出血和腫脹。過伸牽拉,和四頭肌練習應儘早進行。關節活動度練習2天后開始,一週達90度,合併半月板縫合則4周內限制在90度。負重應儘早,但一週內減少活動,以減少出血和腫脹。合併半月板縫合要求4周後部分負重,8周完全負重。合併負重區軟骨損傷而行微骨折治療者,4周部分負重,8周完全負重。8-12周恢復完全的關節活動度。逐漸恢復活動,由低速、外力小,能控制的活動到高速、外力大、不能控制的活動。競技體育活動要求半年到一年之後。
體育活動對運動醫學和骨科醫生,不斷提出新的挑戰。相信在科學家、醫生和患者的共同努力下,前十字韌帶治療的前景會更好。
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