膝关节前、后交叉韧带损伤重建术的材料选择与应用比较

文丨张晓雪（大连医科大学）

在日常生活中，因车祸意外、剧烈负重运动、膝关节长期劳损进行性退化及先天韧带缺失与位置对合不良等造成的膝关节前后交叉韧带损伤因素逐渐增多。除轻度扭拉伤外，涉及韧带撕裂、脱位等中至重度伤均难以自行修复，而引起不同程度的关节稳定性差及功能受阻，易引发其他并发症。微创关节镜在运动医学中的使用推广，使得韧带重建术有创伤小、恢复快疼痛少、重建率高并发症少等优势在国内外广泛开展。当前膝关节前后交叉韧带重建术成功率的高低涉及损伤至康复的全过程，包括损伤累及范围与程度、护理干预、韧带材料选择等。重建韧带材料的选择在其中的影响举足轻重。本文将对比不同韧带材料重建术后，关节与重建韧带的力学特点进行讨论，并为临床诊治提供归纳总结。

膝关节前、后交叉韧带损伤力学特性

损伤的力学机制较为复杂，涉及韧带的损伤大多来自间接暴力，合并少数直接暴力，最常见的是当关节处于外翻位时，遭受暴力后，股骨在胫骨上外展、屈曲、内旋后过度活动，导致关节向外侧脱位，也就是临床意义的“三联伤”：内侧半月板、内侧副韧带、前交叉韧带同时受损，如果合并有后交叉韧带则伤势更为严重。其次常见的类型为内翻位时，暴力导致的外侧副韧带、前交叉韧带损伤，后交叉韧带情况同上。也间接说明关节修复需对关节囊全面检查，尽量同时一起恢复功能。

膝关节前、后交叉韧带重建材料的选择

异体韧带。同种异体韧带。目前使用的异体韧带多为同种异体韧带移植，在一次513例患者的大范围实验中，分别选择同种异体的骨髌腱-骨，异体胫前肌，异体股直肌腱，异体指屈肌腱， 异体跟腱-骨五种材料，经过长期随访，排异反应少，愈合基本牢靠，张力较好，表面生长滑膜覆盖，有血管浸润及肉芽组织生成。在一定程度上证明了，同种异体韧带移植能获得较好临床效果，具有可靠性，可推广实践。

国外有研究数据显示，由于肌腱组织的抗原性，可能会导致的排异反应、手术失败率也高于自体肌腱3倍左右。因此，在临床工作中，不可对免疫反应放松警惕，如出现趋势，则应通过深低温处理、冷冻处理、细胞毒性药物及激素应用等密切观察。

异种异体韧带。最新研究为生物型异种韧带，大部分报道以猪肌腱韧带为原料，应用环氧化物交联，结合去除抗原技术，增加蛋白修饰技术。结果其外观与正常肌腱相似。组织学检查韧带为胶原纤维。电镜检查韧带为发状纤维样物整齐紧密排列，表面有棉絮样物黏附，无细胞。目前应用一些技术可一定程度解决免疫原性引起的并发症，有良好的力学特性，细胞相容性好，尽管还没有针对人的病例报道，但将来有望应用在韧带重建中，成为生物性人工韧带的理想替代品。

人工韧带。永久型韧带。例如聚四氟乙烯韧带、涤纶韧带，由于未见与宿主发生生物性愈合，最终限制了以上替代品的应用。

支架型韧带。最早由法国医生Laboureau于1985年 研 制而 成。LARS人工韧带采用聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）聚酯纤维，生物相容性好。可有效防止应力疲劳、磨损；减少了取材部位并发症、降低手术风险； 术后可以进行早期活动康复。尤其对运动损伤后需尽快恢复和提高关节能力的运动员等特殊职业价值更为重大。体外研究表明，两周纤维母细胞和成骨细胞长入人工韧带纤维，没有排斥反应。术后半年组织活检发现有胶原纤维长入韧带，并发现新生血管内皮细胞。LARS人工韧带采用独特的材料及编织方法，塑性变形减小，组织相容性好，由关节内、外两部分组成：关节内部分构成多根纵向平行纤维，没有横向结构制约，显示出良好的重复抗扭性能。关节外的纤维间小孔适合组织长入，有助于韧带本体感觉恢复，有良好的应用前景。

在与自体肌腱进行同期比较中，LARS虽有手术费用高、排斥反应等矛盾，但是就其优势而言，可以联合3D打印、有限元技术进行精准定位诊断、早期恢复、减少并发症、减轻取材部位的疼痛不适，同时在手术整个治疗过程中合理选择，应用免疫抑制药物都可成为避免其不足的方法。特别适用于初次重建，急、慢性损伤，有韧带残端的患者。

加强型韧带。与支架型韧带相似，是一种开放编织结构，其聚合物框架既可提供韧带的保护又可允许和刺激宿主的胶原组织长入。当有活性的自体材料移植时，韧带的支架将成为其生理和生物性滑膜再形成过程的一部分，主要代表为Leeds-Keio韧带、Kennedy LAD韧带。

自体韧带。自体腘绳肌腱。采用最多的重建材料即为自体腘绳肌腱，腘绳肌是一组肌群而不是单独一块肌肉，通常由半腱肌、半膜肌和股二头肌三块肌肉组成。这些肌肉共同的起点位骨盆的坐骨结节。

有学者对比了利用自体同侧及对侧的腘绳肌分别重建前、后交叉韧带，膝关节活动度近似恢复，陈旧性损伤患者恢复明显具有统计学意义。腘绳肌肌腱的切取对关节稳定性影响小，顺应性好，易于毛细血管植入人韧带化，促进愈合。

最新研究表明，制备中空的LARS韧带，内置自体腘绳肌腱，融合了自体移植及人工韧带的优势，人工韧带为比较短细的腘绳韧带提供了足够强度、长度的保护与支持作用，因临床研究较少，可行性有待于进一步考证。

自体腓骨长肌腱。传统的腘绳肌腱具有一定局限性，而腓骨长肌腱则具备一定优势。在W A N G等离体肌腱研究发现，腓骨长肌腱长度为22-28cm，体部横截面积为 22.4-37.0 mm2，双股强度为2483N，也符合交叉韧带标准，其极限拉伸强度与最大形变同前后交叉韧带无显著差异，在力学方面展现出了良好的特性与稳定性，可作为理想移植物的选择之一。

其他自体移植材料。如髌韧带、跟腱等相关报道较少或还处于研究中，虽有可行性，但受到取材等因素限制无法得到广泛应用。

综合现有部分文献，自体肌腱简单易得而理想， 患者身体状况良好前提下，涉及到预后恢复的关节力学强度及稳定性有较好保证， 但取材会对患者造成二次伤害，加大创伤、减缓愈合，镇痛效果差；异体肌腱的优势在于手术时间短、创伤小、美观性好，但缺点是需要慎重选择移植物，最大程度降低排斥反应与不良反应。采用自体肌腱移植或同种异体肌腱移植均能有良好疗效，远期显著改善关节功能。

讨论

本文在分析综合多种常见移植韧带种类后认为，膝关节前后交叉韧带损伤决定手术成败的因素，韧带选择仅仅是其中一方面，需要根据患者损伤程度诊断、个体因素的接受程度；甚至当地医疗水平及器官移植水平等多方位综合考虑，选择医患双方均认可的最有利的重建计划，做好功能锻炼、生命体征、心理疏导等系列工作，方能为手术顺利实施保驾护航。

术前：术前对患者给予正确指导，指导患者进行肢体锻炼，有利于增强患肢关节活动度及运动灵活度，对术后关节功能的康复极为重要。必要的专业的护理措施对于患肢术后恢复功能有很大帮助。

术后：一般护理：患肢和伤口的观察术后6-8h内平卧，除基本生命体征检测之外，密切观察患者患膝肿胀、血液循环、渗血渗液等其他特殊情况。患侧膝关节需专用支具固定，以防止过早进行膝关节的屈伸活动、减少重建韧带的张力，促进愈合，增强牢固性。在适宜的时间及早进行康复锻炼提高手术治疗效果，缩短疗程，并能有效防止、膝关节肌肉萎缩、畸形，这是药物治疗不能达到的效果。前后交叉韧带断裂，直接导致大腿后群肌肌张力亢进，这种集体自我保护机制有利于防止胫骨平台前移，长期功能代偿不全情况下，活动减少恢复不足会引起肌肉萎缩，积极的中西医结合康复不仅放松股后肌，还可以调整平衡能力。

心理护理对于任何术后都极为关键，在一定程度上影响手术的成败。缓解患者紧张、焦虑的心理，根据患者情况为患者制定个体化功能康复锻炼计划，并合理使用镇痛药物。

通讯作者：唐炜 邮箱：115038696@qq.com。