2023全内技术重建前十字韧带的发展、演变和临床意义的研究进展.docx

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1、2023全内技术重建前十字韧带的发展、演变和临床意义的研究迸展摘要前十字韧带(anteriorcruciateligament,ACL)损伤是膝关节最常见的运动性损伤之一，可导致运动功能受限和膝关节退行性变，严重影响患者的生活质量。关节镜下ACL重建已成为治疗ACL损伤的金标准。为进一步提升ACL重建手术的精准化与微创化，进而实现快速康复，全内重建技术受到越来越多的关注，经过近30年发展该技术不断趋于成熟。与传统重建技术相比，全内技术在临床疗效上并无明显差异。全内技术的主要优势在于节省肌腱、保留更多骨量、减轻术后疼痛、防止关节液渗漏、增加腱-骨愈合面积、避免挤压螺钉相关并发症以及适用于骨骼未成

2、熟的儿童及青少年。然而，由于全内技术为新兴技术，学习曲线和手术时间较长，手术费用较传统重建高，骨隧道制作与移植物固定不当还可能导致术后骨隧道增宽，从而影响手术疗效。通过对全内技术的发展与演变历史、临床疗效、优缺点等方面进行综述，为全内技术重建ACL提供理论依据与帮助。前十字韧带(anteriorcruciateligament,ACL)是膝关节限制胫骨前移和内旋的重要稳定结构，也是运动中最易损伤的结构之一。据统计，美国每年有8万人发生ACL损伤,其中15-25岁参与旋转运动的人群发病率最高。AcL损伤会导致膝关节稳定性降低、运动功能受限，继发半月板和关节软骨损伤久AcL损伤早期诊疗已成为国际共

3、识。20世纪80年代Qandy等提出的关节镜下ACL重建迅速取代了开放性ACL重建。为了进一步实现ACL重建的精细化与微创化,90年代Morgan等将传统技术中由外向内的移植物引入和固定方式改良为由内向外，并命名为全内技术(all-insidetechniquezAIT)o然而，当时AIT主要通过高前内侧入路实现，操作难度大。之后有学者不断对AIT的理念和技术进行改良巴2011年，Lubowitz等提出第二代AIT,以倒打钻制作半长骨隧道和可调节襟钢板固定移植物为技术特点，标志着AIT的成熟。尽管目前多数文献报道AIT重建ACL的临床疗效与传统技术并无差异，但由于其采用封闭的半长骨隧道及双侧可

4、调节襟钢板悬吊固定，因此在移植物制备、骨隧道制作、移植物固定方式等方面具有一定优势，主要表现为节省肌腱、保留股薄肌肌腱、保留更多骨量、减轻术后疼痛、防止关节液外渗、增加腱-骨愈合面积【1。，”】。但由于技术要求高，AIT的学习曲线较长，骨隧道制作与移植物固定不当还可能导致术后骨隧道增宽，从而影响手术疗效。本文综述了AIT发展与演变、临床疗效、技术优势以及不足，为AIT的临床应用与推广提供理论依据。一、检索策略以”前交叉韧带二“全内“、“全骨甑“和“重建”为中文关键词在中国知网、万方数据库和中华医学期刊全文数据库进行检索；以匕nteriorcruciateligament、all-inside、

5、all-epiphyseal和reconstruction为英文关键词在PubMedsWebofScience和Scopus数据库中进行检索。检索时间为各数据库建立至2022年8月。文献纳入标准：（1）与Arr重建前十字韧带相关的临床或基础研究；（2）文献类型为原创性研究、系统综述或技术介绍。排除标准：（1）内容重复的文献；（2）研究质量偏低的文献；（3）无法获取全文的文献；（4）非中英文文献。共检索1148篇文献，通过EndNote软件排除重复文献607篇，得到541篇文献。依据纳入及排除标准最终纳入64篇文献，其中中文文献7篇、英文文献57篇。二、AIT的发展与演变1980年，Dandy等

6、实施了第一例关节镜下ACL重建术，由此开启了微创重建ACL的历程。在此后的40余年，随着ACL治疗理念与技术的不断发展，AlT逐渐发展成熟。1993年，R。Senberg12提出建立半长股骨隧道，并发明了Endo-Button带襟钢板将股骨侧移植物作悬吊固定，但此时尚无法制作胫骨侧半长骨隧道。1995年，Morgan等提出通过高前内侧入路由关节侧向外制作胫骨骨窝，并选用金属挤压螺钉固定移植物。由于该方法无须传统技术中自外侧骨皮质至关节内全层贯通的骨隧道，且骨隧道钻取和移植物的引入、固定均在关节腔内进行，所以被命名为AITo之后，Stahelin和WeiIer13改良了AIT移植物的引入和固定方

7、式，选用带胫骨骨块的自体半腱肌肌腱作为移植物，并将克氏针插入该骨块中，通过骨锤敲击克氏针方式使移植物完全进入胫骨骨窝，再通过牵引线将移植物拉入股骨骨窝。为减轻金属挤压螺钉对移植物的切割损伤，他们选用软质的可吸收螺钉固定。尽管AIT较传统技术损伤更小，但胫骨骨窝钻取和移植物固定均需要通过特殊的高前内侧入路，而大部分医生对该入路下的操作并不熟悉，因此AIT重建并未流行。Lubowitz14T2006年提出经胫骨隧道的AIT重建并设计一种特殊的倒打胫骨导向器，其定位端设置了可拆卸的双逆向钻头（图1A）。当带螺纹导针顺时针旋转时，双逆向钻头与导向器的定位末端脱离而与导针结合，组装成为倒打钻（图1B）,

8、可顺行或逆行钻取股骨隧道。然而，双逆向钻头的组装仍需要在关节腔内进行，操作较为复杂；且经胫骨隧道制作的股骨隧道常偏高、偏前，导致术后旋转不稳定15o图ILUboWitZ提出的经胫骨隧道全内重建术示意图A倒打胫骨导向器，其胫骨定位端的钻头为双逆向钻头B双逆向钻头先与胫骨导向器的胫骨定位端结合，当导针顺时针旋转时，双逆向钻头与胫骨定位端脱离而与导针结合（图片引自：LubowitzJH.No-tunnelanteriorcruciateligamentreconstruction:thetranstibialall-insidetechniqueJ.Arthroscopyz2006z22(8):90

9、0.e1-e11.DOI:10.1016j.arthro.2006.06.003.14)为进一步简化手术操作，2011年CerUlli等16提出”原创的全内技术o他们发明了一种可翻转钻翼的手动倒打钻，当钻翼翻转后可钻取半长骨隧道，避免在关节腔内组装钻头。该方法股骨侧采用由外向内技术(OUtSide-intechnique,OIT)制作股骨隧道,解决了股骨隧道定位偏高的问题。在移植物固定方式上,股骨侧选用Endo-Button带襟钢板固定,胫骨侧仍采用挤压螺钉固定。同年，Lubowitz等9提出了第二代AIT,采用CHT定位股骨隧道,并以FIiPCUtter倒打钻经皮制作半长股骨和胫骨隧道，最后

10、由前内入路将移植物由关节内引入股骨和胫骨隧道，多次收紧两端牵引线以实现最佳的移植物固定张力。经过十余年的发展(表1),AIT重建ACL在骨隧道制作的简便性和精准性均取得了巨大的进步口7o表1全内技术重建前十字韧带的发展与演变发表的问作古IK骨骨高制作方式密粕粉类型移粕物国企方式1995年Maga偌盒附内梃入踣由内向外拈取京g：瑟场Tr史书双51全同界3E!RT三走1997年Staheign3】高前内厕人J8由内向外钻取帚胃块的白便丰谢帆赛双1可吸收界面建行国走2006LUbOWgn*导针与双逆向钻头在关三内母装成为但盯钻.并逆行钻取异境乳餐双1界:aAJUfE钢板基用双里国走201】年Cen美

11、书内打开季汾网打钻的钻出.逆行钻取目像半睫肌或股薄虱机套股骨JEndoButto11S吊国是,gffiJB三2011年9)关节内打刑ipCuttertH.12行结取异石Jg三2目三半烫肌K爱双虱可面节舞钢板悬吊向至三、AIT重建的临床疗效采用AIT重建ACL能有效改善膝关节稳定性，且移植物的再断裂率较低,其总体疗效和满意度与传统重建技术相当18。Schurz等19对79例采用AIT重建ACL的患者进行了两年的随访，末次随访时患者的国际膝关节评分委员会(InternationalKneeDocumentationCommitteeJKDC)i平分、LyShOIm评分和Tegner评分均优于术前，

12、且由KT-2000关节测量仪测得的双侧松弛度差值仅为1.7mmo尹合勇等20对27例采用AIT重建ACL的患者随访了17.7个月，患者IKDC评分和LyShOIm评分较术前提升轴移试验阳性率从术前的100%降为术后的7%,且无一例出现再断裂和感染等并发症。deSa等21的系统综述报告采用AIT重建ACL后移植物再断裂率仅为2.47%oPautasso等22对AIT重建、胴绳肌腱重建与骸腱重建的患者进行了两年的随访，发现三组患者的Tegner评分、Lysholm评分和膝关节松弛度的差异无统计学意义。康宇翔等23报告AIT重建组的IKDC评分和Lysholm评分与传统手术组的差异无统计学意义。Bh

13、imani等24的系统综述中纳入了44项研究的2601例患者,发现AIT重建与传统重建的术后的IKDC评分和Lysholm评分的差异无统计学意义。FU等25的meta分析得出相似的结论。四、AIT重建ACL的理论基础(一)移植肌腱制备与传统方法重建ACL相比，AIT重建减小了所需移植物的长度。在多数情况下，单取半腱肌肌腱即可满足移植物的直径要求(8mm),而保留股薄肌有利于术后膝关节屈曲及内旋功能的恢复26。移植物的直径是决定ACL重建能否成功的重要因素。研究认为直径8mm的移植物其机械强度不足以重建ACL27r而AIT重建相比传统技术更容易实现移植物直径8mm的要求28。Spragg等29报

14、告当月国绳肌肌腱重建直径为79mm时,直径每增加0.5mm,翻修的风险降低18%。Snaebjornsson等30分析了瑞典和挪威的国家膝关节韧带注册系统的数据，发现当移植物直径8mm时，ACL重建后失效的风险增加。然而，受限于国人的体型，移植物的直径有时偏小，常需要另取腓骨长肌肌腱、对侧肌腱，或与异体肌腱混合编织，增加了创伤和感染的风险。AIT重建能够避免以上问题。AIT制作的是半长骨隧道,对移植物长度需求降低(60-65mm),在多数情况下，单根半腱肌肌腱编织后直径即可达到手术要求。Looney等31报告113例AIT重建患者的移植物直径全部8mmoDesai等32报告AIT移植物的平均直

15、径大于传统组，差异有统计学意义。Goyal等33发现与传统组相比，AIT的四股半腱肌肌腱直径更粗、力学性能更好。(二)保留股薄肌的功能AIT重建仅需半腱肌肌腱即可满足移植物的要求，不仅能减小取腱的切口长度，更为关键的是可以保留股薄肌的功能，对术后膝关节屈曲及内旋功能的恢复意义重大34。由于股薄肌具有屈曲和内旋膝关节的功能所以取腱后可能会造成膝关节屈曲和内旋乏力。SegaWa等35报告ACL重建时，同时取出半腱肌与股薄肌肌腱会引起术后膝关节屈曲及内旋力量下降5%-10%oYosmaoglu等36比较ACL重建时单纯取出半腱肌肌腱与同时取出半腱肌和股薄肌肌腱对患者膝关节运动功能的影响，发现在低角速

16、度屈曲时前者膝关节的屈肌峰力矩明显大于后者。Kouloumentas等37报告在术后2年时AIT组患者在180/s的角速度屈曲时，屈肌峰力矩和达峰时间更高。因此，AIT因保留了股薄肌功能而有助于膝关节屈曲和内旋肌力恢复。（三）半长骨隧道AIT通过倒打钻建立一种内粗外细的半长骨隧道，与传统全长骨隧道相比具有保留更多的骨量、减轻术后疼痛以及防止关节液渗漏的优势38o1 .保留更多的骨量与传统重建顺行钻取的全长骨隧道不同，AIT通过倒打钻建立半长骨隧道，无须将全层打通，所以能减少外侧骨皮质的破坏进而保留更多的骨量39。Pautasso等22报告与传统重建相比,AIT能减小54%64%的骨质破坏。Os

17、ti等40发现经AIT重建胫骨隧道的长度为传统手术的69%,对胫骨近端骨质的破坏较传统手术减小44.4%0McAdams等41通过CT三维重建比较传统顺行钻孔和AIT逆行钻孔对胫骨骨质的影响，发现AIT组胫骨隧道内口完好，未发现明显骨折线；而传统手术组出现了不同程度的骨隧道内口处关节软骨破坏，且存在明显的骨折线。2 .减轻术后疼痛AIT半长骨隧道对外侧骨皮质和骨膜破坏更小,因此术后疼痛感更轻,患者术后满意度、生活质量以及康复训练配合度更高42。Kyriakopoulos等43比较AIT与传统技术重建ACL的临床疗效,结果显示AlT组术后两周的视觉模拟评分(visualanaloguescale

18、,VAS)低于传统手术组。LUbOWitZ等44报告Arr术后第1、7、10天和2年时VAS评分均低于传统手术组。Benea等45发现经AIT重建的胫骨隧道位置较传统手术更接近解剖位点，他们认为AIT术后疼痛减轻原因在于接近解剖位点的胫骨隧道位置能减少移植物与既间窝的撞击。不仅如此，我们还认为由于胫骨隧道开口在鹅足滑囊处，传统的钻孔开口相对较大，采用由外向内的挤压使螺钉固定会造成鹅足滑囊处损伤；而AIT使用4mm空心钻，襟钢板悬吊固定,对鹅足滑囊及骨膜的影响更小，所以术后疼痛减轻。3 .阻止关节液外渗传统ACL重建建立的是内外直径一致的骨隧道，当移植物与骨隧道不匹配或发生移植物在骨隧道间滑动时

19、，大量关节液将通过腱-骨间隙及螺钉的导针孔渗入，抑制腱-骨愈合46,还可能导致胫骨侧切口的炎性反应，甚至深层感染。而AIT可根据移植物的直径和长度由内向外建立封闭的半长骨隧道，并采用悬吊固定，使移植物紧贴骨隧道，有利于防止关节液的渗漏。周宪华和孙磊等47的动物研究证实骨隧道与关节腔相通时腱-骨界面连接不紧密，韧带的抗拉强度更低。Bedi等48报告移植物的腱-骨愈合受关节滑液的影响，骨隧道外口处的腱-骨愈合速度较近关节内口处更快。传统重建术后移植物与骨隧道间常存在死腔，当发生移植物在骨隧道间滑动时关节滑液会顺着压力差渗入腱-骨间隙，增加关节滑液与移植物和骨隧道的接触时间，这种现象称为滑液浸泡效应

20、49。此时，关节液中大量的细胞因子会激活破骨细胞，腐蚀骨隧道并干扰新生骨生成，造成腱-骨不愈合。而AIT制作的是一种封闭的半长骨隧道，其股骨侧和胫骨侧的骨隧道均根据移植物的长度制作，移植物与骨隧道匹配度较高，能有效防止关节滑液的渗漏，更有利于腱-骨愈合50。（三）双侧可调节襟悬吊固定1 .增加腱-骨愈合面积胴绳肌肌腱是目前最常应用的自体移植物，具有机械强度高和取腱并发症少等优势51。然而，与既往的骨-馥腱-骨不同，胴绳肌肌腱作为一种全软组织移植物，需要通过腱-骨愈合与骨隧道融合，愈合速度相对较慢。而AIT中双侧悬吊固定能增加腱-骨接触面积加快愈合速度。Smith等52在犬类ACL重建模型中比较

21、AIT悬吊固定与传统界面螺钉对移植物腱-骨愈合的影响，术后1年取骨腱组织染色，结果显示悬吊固定组形成一种肌腱、软骨、钙化软骨与骨的四层结构直接与骨隧道相连，愈合效果更好。Li等53对绵羊股骨隧道内口腱-骨愈合界面的组织学染色结果也显示，术后1年悬吊固定组已形成排列致密、规则的纤维，而界面螺钉组纤维排列混乱。Colombet等54比较悬吊固定与界面挤压螺钉固定重建ACL的疗效，术后6个月MRl显示悬吊固定组Howell移植物评级为优的比例高于界面螺钉固定组,差异有统计学意义。2 .减少对移植肌腱的损伤界面螺钉的固定是通过挤压移植物与骨隧道壁，所以会对移植物产生切割与损伤，导致移植物坏死和强度下降

22、。陈帅等55取骨隧道内口的肌腱进行组织染色，发现在界面螺钉固定后，纤维细胞排列变得混乱。Teng等56的动物实验证实当界面螺钉拧入后，移植物最终失效载荷下降25%oAIT悬吊固定是一种关节外的间接固定,对移植物损伤较小,且固定的机械强度更高。Garc6s等57的生物力学研究证实，在循环负荷作用下悬吊固定的移植物延长量远小于界面螺钉组（3.42mm和7.54mm),而屈服载荷和最终失效载荷明显大于界面螺钉固定。Fang等58报告聚醒酸酮(polyetheretherketone,PEEK)界面螺钉存在术后移位的风险。Pereira等59的系统评价纳入10篇报道界面螺钉移位的文献，这种移位通常发生

23、在术后322个月，在股骨和胫骨侧均会发生，且与移植物类型无关。Sprowson等60回顾性分析10例接受可吸收界面螺钉固定患者，术后7年有3例患者在螺钉吸收部位出现囊肿。CoIombet等54发现术后6个月，14.3%7/49)接受界面螺钉固定的患者出现胫骨侧囊肿，而悬吊固定组无一例出现囊肿。(四)适用于儿童及青少年由于儿童及青少年正处于生长发育的特殊阶段，传统重建技术在骨隧道的制作过程中会损伤断板，容易造成双下肢不等长和成角畸形等并发症61,62。如何在ACL重建时避免对能板损伤一直是困扰临床医生的难题63。Anderson64T2004年提出全骨髓重建，骨隧道全部位于骨髓内，从而避免对髓板

24、的损伤。全骨髓内ACL重建拥有满意的手术效果65,66。NaWabi等67回顾性分析了15例接受全骨髓内重建ACL的患儿，行MR检查发现全骨布内重建对髓板破坏极小，仅造成2.1%的胫骨髓板和1.5%的股骨髓板损伤。Cordasco等68对23例接受全骨甑内ACL重建的年轻运动员(平均年龄12.2岁)进行2年的随访JKDC评分为(94.64.9)分、LyShoIm评分为(97.94.0)分、双侧松弛度差异为（0.90.5）mm,无一例出现生长障碍。Gupta等69的系统综述纳入17项临床研究中的545例患者年龄（121.2）岁,高达93.2%（219/235）的患者能重返运动r77.9%（142

25、/183）患者能恢复伤前的运动水平，其中5.0%的患者发生韧带再断裂，仅有1.5%（8/545）的患者出现生长障碍。五、AIT重建ACL的不足及注意事项有研究报道AIT重建ACL可能会引起移植物在骨隧道中微动，发生纵向的“蹦极效应”与横向的“雨刷效应”，导致骨隧道增宽和移植物失效70oMayr等71于术后6个月采用CT测量接受AIT悬吊固定和界面螺钉固定患者股骨隧道的体积，结果发现前者的股骨隧道较术前增加43.2%,后者较术前增加19.8%。然而,Monaco等72的研究发现术后1年时悬吊固定组胫骨隧道的增宽量小于界面螺钉组（0.8mm和2.4mm）oFu等25的meta分析发现相似结论。产生

26、上述差异的原因可能为：（1）移植物的制备和骨隧道的测量不精确，导致移植物的微动；（2）Arr选用的悬吊固定方式不尽相同。先前AIT大多使用固定襟钢板固定移植物，而目前AIT采用可调节襟钢板,术中屈伸膝关节使移植物蠕变后再次两端收紧，这种可调节襟钢板的动态多次收紧固定的特点可使移植物最大程度地紧贴骨隧道，减少移植物微动和术后骨隧道增宽的风险73。由于AIT需要Graftlink编织、肌腱的引入（防止缠绕）、可调襟的翻楼和收紧固定等特殊操作，有一定的难度，因此学习曲线和手术时间较长74。LUboWitZ75认为AIT学习过程需要分三个阶段进行：先学习通过骨隧道定位，再熟悉不同移植物的固定方式（界面

27、螺钉、悬吊固定），最后掌握通过倒打钻逆行制作胫骨隧道的方法。Pautasso等22报告AIT的手术时间远大于传统关节镜重建手术（117min和87min）,有增加感染的风险。综上所述，在过去的数十年间，ACL重建已从开放性手术发展为关节镜下重建。为了进一步降低手术创伤，克服传统技术中存在的问题，自AIT重建ACL提出后，历经多次改良,特别是随着倒打钻和可调襟钢板的发明，该技术基本成熟并广泛应用于临床。与ACL的传统重建技术相比,采用AIT重建ACL的短期临床效果并无差异，但其在肌腱制备、封闭半长骨隧道、双侧悬吊固定及适用于骨骼未成熟的儿童及青少年方面具有优势。AIT作为一种新技术，可能存在学习曲线长、手术时间和医疗费用增加等缺点。AIT推动了关节镜下ACL重建”微创化、精准化与快速康复”的进程，是目前国际ACL领域的关注热点，具有较大的临床应用与推广价值。