胭肌腱與胭腓韌帶重建對(duì)控制膝關(guān)節(jié)外旋不穩(wěn)定的作用

         目前對(duì)膝關(guān)節(jié)后外復(fù)合體(posterolateralcor-ner,PLC)損傷的治療仍然存在爭(zhēng)議,尤其是外側(cè)副韌帶完整的PLc損傷這一特殊類(lèi)型對(duì)膝關(guān)節(jié)-PLC損傷一般采用三種重建技術(shù):胭胖韌帶重建、胭肌鍵重建和解剖重建(同時(shí)重建胭肌腿、胭滕韌帶和外側(cè)副韌帶).
         Pasque等3認(rèn)為只有重建全部PLC結(jié)構(gòu)(包括外側(cè)副韌帶),才能避免出現(xiàn)殘存松弛而LaPrade等"建議對(duì)膝關(guān)節(jié)后外旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定,單純重建胭肌鍵即能恢復(fù)膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性Fanelli和Larson’則建議單純重建胭排韌帶,他們認(rèn)為胭排韌帶具有良好的等長(zhǎng)性,重建后的臨床效果更好.另外也有其他作者報(bào)告應(yīng)用胭排韌帶重建技術(shù)治療膝關(guān)節(jié)后外旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的臨床效果4--7.
         目前僅有很少的研究模擬膝關(guān)節(jié)后外旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的病理狀態(tài)LaPrade等,評(píng)估了單純胭肌鍵重建后的生物力學(xué),但未分析胭排韌帶的作用.Nau等s對(duì)胭肌鍵重建和胭肌鍵+胭排韌帶重建技術(shù)進(jìn)行了比較,但未包括單純重建胭排韌帶Shahane等,的研究證實(shí)單純重建胭肺韌帶能夠恢復(fù)膝關(guān)節(jié)后外穩(wěn)定性,但研究未涉及胭肌鍵重建技術(shù)目前還沒(méi)有針對(duì)胭肌鍵和(或)胭排韌帶重建的生物力學(xué)比較研究因此,我們?cè)O(shè)計(jì)了選擇性切斷胭肌鍵和(或)胭排韌帶,比較三種不同技術(shù)(胭肌鍵、胭排韌帶、胭肌鍵+胭排韌帶重建,圖1)重建PLC后膝關(guān)節(jié)的外旋穩(wěn)定性研究目的:(1)分析胭肌腿和胭胖韌帶的生物力學(xué)作用,(2)使用單純的外旋不穩(wěn)定模型,比較三種不同重建技術(shù)控制膝關(guān)節(jié)外旋不穩(wěn)定的效果.本研究的假設(shè)是三種重建技術(shù)在術(shù)后即刻均能控制膝關(guān)節(jié)后外旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定.
         材料與方法 
         一、標(biāo)本處理 取6個(gè)非配對(duì)下肢標(biāo)本,平均年齡約40歲,均無(wú)膝關(guān)節(jié)外傷或不穩(wěn)定表現(xiàn).儲(chǔ)存于一20℃冰箱中,實(shí)驗(yàn)前1天置于室溫環(huán)境中解凍:所有下肢標(biāo)本均為從髓關(guān)節(jié)離斷的整個(gè)下肢標(biāo)本,用來(lái)模擬臨床使用的脛骨外旋試驗(yàn).去除標(biāo)本的皮膚和皮下組織,保留淺筋膜層完整切取脛前肌鍵作為重建使用的移植物,膝關(guān)節(jié)后外側(cè)結(jié)構(gòu)完整保留本研究獲得醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn).
         將標(biāo)本置于自制的試驗(yàn)固定架匕通過(guò)杯形結(jié)構(gòu)固定股骨頭,保證股骨頭自由轉(zhuǎn)動(dòng),以便于導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn).用兩枚4.5x.二螺紋針鉆人脛骨前內(nèi)側(cè),距離膝關(guān)節(jié)約巧cm,用于固定導(dǎo)航系統(tǒng)的脛骨追蹤器.另外兩枚4.5mm螺紋針固定在股骨前外側(cè),用來(lái)固定股骨追蹤器(圖2)測(cè)試過(guò)程中通過(guò)測(cè)力計(jì)向脛骨施加外旋力矩.
         二、切斷試驗(yàn) 首先對(duì)完整膝關(guān)節(jié)進(jìn)行測(cè)試,然后以不同的順序選擇性切斷幗肌健和胭排韌帶,重復(fù)測(cè)量膝關(guān)節(jié)的外旋不穩(wěn)定程度根據(jù)不同的切斷順序分為兩組,每組3個(gè)膝關(guān)節(jié).胭肌健刊國(guó)排韌帶組先切斷胭肌鍵,再切斷Hl}排韌帶;胭排韌帶+胭肌鍵組先切斷胭排韌帶,再切斷胭肌腿.
         根據(jù)LaPrade介紹的人路顯露膝關(guān)節(jié)后外側(cè)結(jié)構(gòu)2,分別顯露胭肌鍵的腿腹交界處和胭排韌帶的啡骨止點(diǎn)(圖3a)于胭肌鍵的腿腹交界處切斷胭肌健國(guó)3h>,切斷位置在胭排韌帶分支以遠(yuǎn)胭排韌帶于徘骨止汽位置切斷(圖3a).
         三、PLC重建技術(shù) 通過(guò)切斷試驗(yàn)確定咽肌健的鍵腹交界處和胭胖韌帶的排骨止點(diǎn),作為重建胭肌腿的脛骨隧道和胭排韌帶排骨隧道的位置.使用后十字韌帶股骨導(dǎo)向器(}lnhreY,美國(guó))輔助建立骨隧道.建立排骨隧道時(shí)導(dǎo)針?lè)酵煞裙穷^后內(nèi)側(cè)胭排韌帶止點(diǎn)指向排骨頭前外側(cè),使用直徑7mm的空心鉆頭沿導(dǎo)針制作排骨隧道(圖3c).建立脛骨隧道時(shí),導(dǎo)針?lè)较蛴汕跋蚝?人點(diǎn)位于Gerdv's結(jié)節(jié)內(nèi)側(cè)稍遠(yuǎn)的位置_使用后十字韌帶導(dǎo)向器,引導(dǎo)導(dǎo)針指向胭肌健鍵腹交界處,位于上脛胖內(nèi)側(cè)的胭肌鍵溝.距離關(guān)節(jié)軟骨約10mm位置.使用7mm空心鉆頭沿導(dǎo)針制作脛骨隧道(圖3c),使用小刮匙保護(hù)導(dǎo)針,防止刺傷后方重要的血管、神經(jīng)組織.
         在股骨側(cè),顯露胭肌鍵的股骨止點(diǎn),位于胭肌鍵溝的起始位置,使用帶眼導(dǎo)針在胭肌腿股骨止點(diǎn)中心鉆人,指向股骨遠(yuǎn)端的前內(nèi)側(cè).使用直徑9mm的空心鉆頭沿帶眼導(dǎo)針制作股骨隧道,深度約30mm使用之前切取的脛前肌鍵制備移植物,用2號(hào)愛(ài)惜邦不可吸收縫線(xiàn)編織縫合肌鍵的兩個(gè)游離端,使其能夠順利通過(guò)7mm的測(cè)量套管.將移植物對(duì)折,短臂長(zhǎng)度約7cm,用于重建胭胖韌帶;長(zhǎng)臂長(zhǎng)度約10cm,用于重建胭肌鍵.對(duì)折端使用2號(hào)愛(ài)惜邦不可吸收縫線(xiàn)編織縫合,長(zhǎng)度2.5cm,直徑9mm.將對(duì)折端通過(guò)帶眼導(dǎo)針引人股骨隧道,并使用7mmx25mm可吸收擠壓螺釘(LinvatecInc.,美國(guó))固定.
         將移植物長(zhǎng)臂和短臂經(jīng)過(guò)外側(cè)副韌帶深層分別引人脛骨和排骨隧道,模擬胭肌腿和胭胖韌帶(圖3c,3d).根據(jù)試驗(yàn)測(cè)試順序不同,分別在屈膝300位(足中立位)拉緊胭肌腿和(或)胭排韌帶移植物,用7mmx25mm可吸收擠壓螺釘固定.
四、測(cè)試方法 使用BrainLab手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)(BrainLab,德國(guó))前十字韌帶重建導(dǎo)航軟件(2.0版)測(cè)量膝關(guān)節(jié)的屈曲角度和脛骨外旋角度’.在每一次切斷或重建操作完成后,通過(guò)測(cè)力計(jì)向脛骨施加5N}m的外旋力矩,分別于屈膝00,300,450,600,900和1200測(cè)量脛骨外旋角度.
         五、數(shù)據(jù)分析及統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 對(duì)于切斷試驗(yàn),使用裂區(qū)分析進(jìn)行數(shù)據(jù)處理.分組變量是切斷順序及切斷結(jié)構(gòu)(分別為胭肌腿和胭胖韌帶),第二分組變量是屈膝角度(6個(gè)水平,00,300,450,600,900和1200),不同的標(biāo)本作為隨機(jī)因素.受膝關(guān)節(jié)扣鎖機(jī)制的影響,膝關(guān)節(jié)伸直位(00)時(shí)脛骨外旋角度可以忽略,因此在數(shù)據(jù)分析時(shí)去除了00位的脛骨外旋數(shù)據(jù).分別記錄在切斷不同的結(jié)構(gòu)(胭肌鍵、胭排韌帶或同時(shí)切斷)后,不同屈膝角度時(shí)的脛骨外旋角度增加值.采用單因素方差分析比較胭肌鍵切斷(次切斷)、胭排韌帶切斷(次切斷)及同時(shí)完全切斷(第二次切斷)狀態(tài)下脛骨外旋角度增加值,檢驗(yàn)水準(zhǔn)a值取雙側(cè)0.05對(duì)于重建試驗(yàn),比較不同屈膝角度(300,450,600和900)時(shí)膝關(guān)節(jié)四種不同狀態(tài)(完整膝關(guān)節(jié)、胭肌鍵重建、胭胖韌帶重建、胭肌鍵+胭排韌帶重建)的脛骨外旋角度.采用單因素方差分析比較每個(gè)屈膝角度時(shí)四種膝關(guān)節(jié)狀態(tài)的脛骨外旋角度,同時(shí)進(jìn)行方差齊性和各組均數(shù)兩兩比較叮檢驗(yàn),檢驗(yàn)水準(zhǔn)a值取雙側(cè)0.05.
         結(jié)果
         一、選擇性切斷對(duì)脛骨外旋的影響 對(duì)完整膝關(guān)節(jié)施加5Wm外旋力矩后,從屈膝300到屈膝1200,脛骨分別外旋13.4013.40,12.8012.40、10.20士6.50,9.6012.70,5.8.士4.20,7.2.士8.500單純切斷胭排韌帶(次切斷,胭肌鍵完整)導(dǎo)致屈膝300到屈膝1200時(shí)脛骨外旋增加2.1010.70(2.00}2.30),單純切斷胭肌鍵(次切斷,胭排韌帶完整)導(dǎo)致屈膝300到屈膝1200時(shí)脛骨外旋增加1.30士1.20(0.50}2.00),兩組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=0.001,P=0.973);同時(shí)切斷胭肌鍵與胭排韌帶導(dǎo)致脛骨外旋增加4.1011.60(2.80}5.00),與單純切斷胭排韌帶比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=8.035尹=0.029),與單純切斷胭肌鍵比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=8.979,P=0.030,圖4).
         二、后外復(fù)合體重建對(duì)脛骨外旋的影響
         胭胖韌帶重建后,從屈膝300到屈膝900脛骨外旋一6.2013.80(-10}_140),與完整膝關(guān)節(jié)的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;胭肌鍵重建后,從屈膝300到屈膝900脛骨外旋一10.2013.70(-50}-180),與完整膝關(guān)節(jié)的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;胭肌鍵+胭排韌帶重建后,從屈膝300到900脛骨外旋一11.6014.20(-40}-210),與完整膝關(guān)節(jié)的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義.胭肌鍵+胭排韌帶重建與胭排韌帶重建后的脛骨外旋角度差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;與胭肌鍵重建后脛骨外旋角度的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(圖5,表1).
         討論
         本研究重要的發(fā)現(xiàn)是三種PLC重建技術(shù)(胭排韌帶、胭肌鍵、胭排韌帶+胭肌鍵)均能有效控制膝關(guān)節(jié)外旋不穩(wěn)定,與我們提出的假設(shè)符合.其中,胭排韌帶重建技術(shù)能夠使膝關(guān)節(jié)的外旋穩(wěn)定性恢復(fù)到接近正常水平,而包含胭肌腿的重建技術(shù)(單純胭肌鍵重建或胭排韌帶十胭肌腿)會(huì)過(guò)度限制膝關(guān)節(jié)外旋.通過(guò)切斷試驗(yàn)和重建試驗(yàn)證實(shí)了胭肌鍵和胭胖韌帶共同控制膝關(guān)節(jié)的外旋穩(wěn)定性,二者可以看作是一個(gè)功能整體,共同發(fā)揮控制膝關(guān)節(jié)過(guò)度外旋的作用.
        

         一、單純外旋不穩(wěn)定的PLC損傷模烈
         回顧文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),目前僅有少數(shù)幾篇文獻(xiàn)使用外側(cè)副韌帶完整的膝關(guān)節(jié)標(biāo)本來(lái)評(píng)估胭肌鍵和胭胖韌帶的生物力學(xué)功能和手術(shù)重建技術(shù).LaPrade等2的研究分析了胭肌腿功能,同時(shí)評(píng)估了解剖重建胭肌鍵的效果Nau等a對(duì)比了胭肌鍵與胭肌腿十胭排韌帶重建技術(shù).Shahane等9使用外側(cè)副韌帶完整與外側(cè)副韌帶斷裂兩種模型,評(píng)估了胭排韌帶的生物力學(xué)功能和重建效果.
         本研究選擇的膝關(guān)節(jié)PLC損傷模型是外側(cè)副
         韌帶完整,而將胭肌腿和胭排韌帶選擇性切斷的模型,模擬單純外旋不穩(wěn)定而沒(méi)有內(nèi)翻不穩(wěn)定的情況,并不適用于臨床所有的PLC損傷類(lèi)型因?yàn)槲覀冊(cè)谂R床土作中可以發(fā)現(xiàn)有些患者表現(xiàn)為膝關(guān)節(jié)創(chuàng)傷后外旋不穩(wěn)定而外側(cè)副韌帶基本正常,且此類(lèi)患者并不少見(jiàn).通過(guò)脛骨外旋試驗(yàn)證實(shí)患側(cè)外旋角度較健側(cè)增大100以卜,應(yīng)力像顯小膝關(guān)節(jié)沒(méi)有內(nèi)翻不穩(wěn)定后抽屜試驗(yàn)檢查脛骨后移(+++)以上,即為后{1字韌帶損傷合并1'LC損傷.
         二、胭肌鍵和胭排韌帶共同控制膝關(guān)節(jié)的外旋穩(wěn)定性基于對(duì)胭肌腿、胭排韌帶和外側(cè)副韌帶的認(rèn)識(shí)不同,目前對(duì)膝關(guān)節(jié)外旋穩(wěn)定結(jié)構(gòu)仍然存在一些爭(zhēng)-議2-3.8-9.11.Pasqu.等3報(bào)告單純切斷胭排韌帶不會(huì)造成明顯的膝關(guān)節(jié)外旋增加,而在股骨附麗點(diǎn)切斷胭排韌帶和胭肌鍵則造成50}60的服骨外旋增加(屈膝300到1200),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué).息義因比池、為胭肌鍵,9國(guó)肺韌帶、外側(cè)副韌帶和于<,i.人rr_注一個(gè)功能整體.印獨(dú)的某個(gè)結(jié)鉤小能提疾足夠的限制作用而LaPracl.等二報(bào)告切斷胭肌鍵后出現(xiàn)脛骨外旋顯著增加(30}60).月國(guó)肌腿是限制膝關(guān)節(jié)外旋穩(wěn)定重要的結(jié)構(gòu)Shahane等9發(fā)現(xiàn)單純切斷胭眺韌帶造成膝關(guān)節(jié)外旋不穩(wěn)定,向單純切斷捆服的h;}腹序不造成明顯的后外不穩(wěn)定本文結(jié)果與Pasque等3白勺結(jié)果相似:同時(shí)切斷姻排韌帶和胭肌健造成脛骨外旋明顯增加(2.8.一5.00),而單純切斷9}眺韌帶或胭肌鍵均不造成脛骨外旋增加這一結(jié)果證實(shí)91}肌鍵和9國(guó)排韌帶共同控制膝關(guān)節(jié)的外旋穩(wěn)定性在臨床上二者可以看作一個(gè)功能整體只、胭肌鍵和(或)胭排韌帶重建技術(shù)控制外旋小穩(wěn)定膝關(guān)節(jié)PLC損傷患者常‘常伴有胭肌腿和胭排韌帶損傷,有多種手術(shù)力一法但對(duì)外側(cè)副韌帶正常的單純膝關(guān)節(jié)外旋不穩(wěn)定,日前尚尤明確的指導(dǎo)性治療方案Noyes-''建議手術(shù)應(yīng)當(dāng)重建所有后外側(cè)結(jié)構(gòu),僅重建某個(gè)結(jié)構(gòu)會(huì)造成殘存松弛而失效.l.aPrade等2和Ricehetti等’3發(fā)現(xiàn)單純重建胭肌腿可以治療單純外旋不穩(wěn)定;Nau等s比較了胭肌鍵重建和胭肌鍵+8國(guó)排韌帶重建技術(shù),發(fā)現(xiàn)兩種重建方法均能使膝關(guān)節(jié)外旋不穩(wěn)定恢復(fù)到接近正常、Shahane等,使用外側(cè)副韌帶完整的PL(:損傷模型進(jìn)行胭排韌帶的選擇性切斷和重建,結(jié)果顯不單純重建胭排韌帶能夠恢復(fù)膝關(guān)節(jié)的后外穩(wěn)定性.本研究中三種重建技術(shù)均能有效控制膝關(guān)節(jié)的后外穩(wěn)定性,雖然胭排韌帶與胭肌鍵作為統(tǒng)一的整體共同控制膝關(guān)節(jié)的外旋穩(wěn)定性,但單純重建胭排韌帶或胭肌健中的一個(gè)結(jié)構(gòu)即能恢復(fù)膝關(guān)節(jié)的外旋穩(wěn)定性這種現(xiàn)象可能與兩方面原因有關(guān):(1)重建的胭肌鍵移植物較正常的胭肌鍵能提供更強(qiáng)的控制外旋作用;(2)重建的胭排切帶是功能性重建,移植物的走行方一向更有利于控制膝關(guān)節(jié)的外旋穩(wěn)定性,而并非嚴(yán)格的模擬正常月國(guó)排韌帶的解剖形態(tài).
         本研究結(jié)果還證實(shí),包含胭肌腿的重建技術(shù)(單純胭肌鍵重建或胭排韌帶+胭肌鍵重建)會(huì)過(guò)度限制膝關(guān)節(jié)外旋穩(wěn)定性,這與LaPrade等2的研究結(jié)果相似他們比較了胭肌腿重建后與正常膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性,發(fā)現(xiàn)二者在屈膝00和20.時(shí)沒(méi)有差異,但在屈膝300,60.和900位置胭?lài)\健重建后較正常膝關(guān)節(jié)川現(xiàn)明帶的重建效果,本研究結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)}iF了}hahaae等,的結(jié)論,即胭胖韌帶重建能夠恢復(fù)膝關(guān)節(jié)的外旋穩(wěn)定性,而目_接近正常狀態(tài).
         在臨床上,胭排韌帶重建技術(shù)也獲得了滿(mǎn)意的臨床效果4一,其優(yōu)勢(shì)在于可以小切口操作,所需要的移值物較少,對(duì)膝關(guān)節(jié)后外側(cè)結(jié)鉤干擾較小_因此,考慮到帶重建技術(shù)的生物力學(xué)和臨床優(yōu)勢(shì),我們推論胭排韌帶重建技術(shù)可能是治療膝關(guān)節(jié)單純外旋不穩(wěn)定的適合的手術(shù)技術(shù).
         四、本研究的局限性 本研究的局限性:,本研究為靜力學(xué)研究,無(wú)法描述膝關(guān)節(jié)PLC的動(dòng)力學(xué)狀態(tài),在膝關(guān)節(jié)受力狀態(tài)下后外側(cè)結(jié)構(gòu)或重建移植物的受力情況可能會(huì)發(fā)生變化第二,本研究描述的是移植物重建術(shù)后零時(shí)一刻的生物力學(xué)狀態(tài),并不能完全模擬臨床治療的效果,例如移植物的愈合和成熟過(guò)程可能會(huì)影響治療效果.
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