来源：出处：复旦大学华山医院运动医学与关节镜外科，ISAKOS关节镜与运动创伤教育培训中心， 作者：董宇 陈世益

摘要 随着对前交叉韧带生物力学认识的深入及手术技术的发展，关于前交叉韧带损伤后应该单束重建还是双束解剖重建的争论在学界产生分歧。针对这一争论，国内外进行了一些研究，传统的单束重建方法在复制韧带解剖原点方面尚不够精确，在生物力学方面，控制膝关节旋转稳定性方面不如双束双隧道，但其临床效果良好。而双束解剖重建虽然理论上优于单束重建，但大多是基于体外生物力学研究，缺乏中长期的临床研究结果，病人满意度与单束重建相比较无明显差异。因此认为在将来一段时间内单束重建和双束解剖重建都将被同时使用，后者将更着重应用于有较高膝关节旋转需要的运动员和演员。

关键词 前交叉韧带；单束重建；双束解剖重建

前交叉韧带(Anterior Cruciate Ligament ,ACL)是膝关节的静力稳定结构，对膝关节的稳定起着至关重要的作用。损伤后可以产生明显的膝关节不稳，严重影响膝关节功能，随之继发关节软骨、半月板等主要结构损害，导致关节退变和骨关节炎的早期发生。前交叉韧带是运动损伤中的常见疾病，多见于足球、篮球、武术、体操、柔道、摔跤等项目。仅在美国每年就有超过200，000个前交叉韧带断裂的病例发生[1]，在中国尚无全面的统计调查结果。

临床实践与研究结果表明前交叉韧带断裂后应进行早期重建，尽早恢复膝关节的稳定性。在过去30多年，前交叉韧带重建技术已经有了明显提高, 外科重建尤其是关节镜下前交叉韧带重建已经成为前交叉韧带断裂患者的主要治疗方法。2000年报道美国每年大约要施行75,000–100,000 例前交叉韧带重建手术[2]，这个数字还在不断增长中。

传统的重建方法主要是单束重建前交叉韧带，大量的研究结果支持其有效性。然而，随着人们对前交叉韧带解剖功能和生物力学的深入研究，以及对单束重建中存在问题的探讨，引入了双束解剖重建的理念。Mott [3]于1983年首先报道了前交叉韧带双束解剖重建手术。

然而，由于单束重建有较高的有效性，双束解剖重建缺乏合适设备，目前尚无统一公认的手术方法及中远期临床研究的支持，学术界对于采用何种方法重建前交叉韧带存在争论。我们将从多方面对此争论综述如下。

1. 解剖特点

前交叉韧带位于膝关节内, 外周有滑膜包被的纤维结构, 起于股骨外侧髁内侧面的半圆形凹陷处, 前缘为直线形与股骨干纵轴相交成25°角, 后缘为弧线形并向后侧隆凸呈扇形斜向前下方行于髁间顶和横韧带之间, 止于胫骨髁间隆起的前方, 与外侧半月板的前中部相连。

目前众多的研究认为前交叉韧带是由前内束（AM）和后外束（PL）双束组成，前交叉韧带的两束中每一束都有其特殊的功能，前内束和后外束在膝关节伸展时平行，屈曲时扭转缠绕。根据前交叉韧带各束在胫骨插入点的位置命名，前内束中部直径7±1 mm，后外束中部直径6±1 mm，在股骨和胫骨扇形插入点的直径为中部直径的3-5倍。

Colombet 等[4]根据Amis 和Jakob’s线提供了详细的前内和后外束的定位，这种定位与膝关节屈曲角度无关。Mochizuki et al.[5]使用数码照像术研究了十个尸体标本后，报道了前内束和后外束附着中心距股骨后方关节面的边界平均为6.3 ± 0.6 mm 和 8.6 ± 0.6 mm，以左膝为例，其中心在外侧壁的位置分别是1:40和 3:10 o’clock。

有研究显示在股骨插入点有两条骨嵴。外侧髁间嵴从近向远走行通过完整的股骨附着点。膝伸展时，前交叉韧带没有纤维附着于该嵴的前方。外侧分支嵴将前内束和后外束在股骨的附着点分开。当膝完全伸直时，前内束的股骨附着点位于外侧髁间壁的后方和近侧位置，后外束的位置稍远侧，两束平行。屈膝90°时，两束改为水平排列，两束交叉。此时外侧髁间嵴描绘出前交叉韧带股骨附着点的上缘，而外侧分支嵴从上向下走行，将两束附着点分开。

然而在一些研究中也存在不同的观点，1991年Amis 和 Dawkins[6]报道称前交叉韧带在两束之外还存在中间束，但其有较多变异，对其功能意义了解尚少。2005年，Ito 等.[7]对47例尸体标本检查，报道了55%的前交叉韧带显示有肉眼可见的双束，45%的前交叉韧带显示有肉眼可见的单束，19%的前交叉韧带在显微镜下可见到双束，26%的前交叉韧带在显微镜下观察仍为单束。.此外，他们的研究显示没有解剖学证据证明每束的插入点之间有清楚的分界。

2. 生物力学特点

研究显示前交叉韧带两束中的每一束都有其独一无二的功能。这两束在膝关节整个活动范围中并不是等长的。前内束在整个活动过程中保持持续的张力，屈曲60°时达最大。后外束的变化较多，膝关节伸展时紧张，屈曲超过30°时松弛。两束在不同的屈曲角度对膝关节的稳定有不同的作用。前内束在整个活动范围内限制前后移动，而后外束限制胫骨前移和膝关节旋转。

Sakane 等 [8]的尸体研究发现后外束的紧张度受膝关节屈曲角度和胫骨前部应力影响更大，小屈曲角度时后外束承受的胫骨前方应力高于前内束，大屈曲角度时则相反。Gabriel等 [9]尸体研究显示膝关节完全伸直时后外束受力最大，随着膝关节屈曲而受力逐渐减小。前内束受力随屈膝而进行性增大，直到屈曲60°。后外束在接近完全伸直（20°以下）时尤其重要。前交叉韧带缺失的膝关节，股骨髁相对胫骨向后向内移位。Amis和Dawkins[10] 注意到当对膝关节施以外旋应力时，前交叉韧带的长度没有显著变化，但在内旋时，前交叉韧带长度较外旋时拉长了。Fleming等[11]的生物力学研究还显示，在不负重时前交叉韧带有内旋力矩，但却没有外旋力矩。

Zantop T等[12]的研究显示离断前内束后在膝屈曲60°和90°时胫骨前移明显提高，而离断后外束后在膝屈30°时胫骨前移明显提高。此外，离断后外束后在屈膝0°和30°复合有旋转应力时，与完好的膝关节和前内束缺乏的膝关节相比旋转明显增加。因此他认为单束重建不能够恢复膝关节本来的稳定性，尤其是旋转稳定。

目前大量的尸体研究显示单束重建在恢复膝关节前后稳定方面大多数是成功的，但在控制复合有内旋和外翻应力时还是不充分的，而双束解剖重建在这方面是很有优势的。Tashman等 [13]所做的体内运动学研究显示单束重建后前方稳定性充分恢复，但旋转稳定控制不好。因此认为，单束重建对恢复膝关节的正常运动学可能是不充分的。Woo 等 [14]和 Yagi 等[15]的体外生物力学研究也显示单束重建能够限制胫骨前移，但对复合内旋、外翻应力时不能有效控制,认为传统的单束重建事实上主要重建了前内束，因而控制旋转应力的能力缺乏。Sakane等.[16]的尸体研究发现后外束的紧张度受膝关节屈曲角度和胫骨前部负载影响更大。所以他们得出结论，为充分恢复前交叉韧带本来的功能，两束都应该被重建。Belisle AL[17]尸体研究动态比较双束和单束重建与正常前交叉韧带的张力模式，结果显示，双束重建更接近复制了正常前交叉韧带的张力模式，而单束重建接近复制了前内束的张力模式，后外束的功能没有得到恢复。Mae et al的尸体研究评估了使用双胫骨和双股骨隧道，股骨端使用Endobutton, 屈曲25°时拉紧移植物进行双束解剖重建后前内束和后外束的受力，发现与正常韧带的交互式受力类似[18]。研究还显示四股STG自体移植使用双股骨隧道和单胫骨隧道进行双束解剖重建控制胫骨前移优于单束，两种技术在屈膝60°和90°时，控制胫骨前移稳定效果相同，屈膝20°时双束较佳[19]。但没有评估水平面上的旋转稳定性。Yagi等[15]报道了双束能够在屈曲30°时更好的控制水平面的旋转，与正常相比可恢复其控制功能的91%，而单束只能达到66%。然而有尸体研究显示，股骨隧道较水平的设置也可以提高水平面上的旋转稳定性和胫骨前移的稳定性。Yamamoto 等[20]报道指出，单束重建隧道位置较水平的放置仅在接近完全伸直时与双束作用相同，随屈曲角度增大，功能会减弱。

3. 临床研究

单束重建已积累了大量的短、中和远期疗效的数据，支持它的有效性。大量文献报道单束重建成功率在80%-90%，然而约10%-30%仍有持续性的疼痛和不稳[21、22]，随着手术技术的成熟，成功率也一定程度的提高。对于单束重建的临床研究，随访时间已长达15-20年。

解剖双束重建虽然有基础研究提供了一些证据支持，然而，却只有少量的临床研究来支持其临床疗效，且随访时间大多少于2年。

多数研究认为在控制前后稳定性方面单束与双束无明显差别，而在控制旋转稳定性方面双束是优于单束的。而在IKDC、Lysholm评分、一些主观评分以及其他临床评价方面，多显示二者没有显著差异。

Muneta等.[23]对连续62例双束解剖重建中的54例进行了2年的随访，报道比他们先前使用单束重建在胫骨前移的稳定性方面加强了。Yasuda K等[24、25]对72例的前瞻性研究显示在胫骨前移松弛度和临床轴移松弛度评价方面双束解剖重建优于单束重建。随访2年使用Noyes主观膝关节评价没有差别，但30°屈曲时胫骨前移松弛度、临床轴移松弛度，双束解剖重建均小于单束和双束非解剖重建。Seon JK等 [26]在术中使用导航系统比较了屈曲30°时双束和单束重建后的前后和旋转稳定性，认为双束重建优于单束重建。Kondo E等[27]报道了对328例病人的前瞻性队列研究，随访两年，报道双束重建在前方松弛度和轴移实验方面明显优于单束，但Lysholm评分无显著差异，且在其他临床评价和并发症方面无显著差异。Siebold R等[28]对70个病人随机行双束和单束重建随访19个月，认为在前方和旋转稳定性以及客观IKDC方面，四隧道双束重建明显优于单束重建，而在主观Cincinnati膝关节评分、Lysholm评分、主观IKDC、KT2000方面没有显著差别。Yagi等[29]对60个病人分别采用双束，单纯前内束，单纯后外束重建，随访一年，常规的临床评价包括KT检查，三组间无差别，然而使用三维电磁传感器测试，对于控制复合不稳中的轴移现象，双束明显强于单束。

然而，也有一些研究显示单束重建和双束解剖重建在稳定性等方面并无显著差异。Hamada 等[30]的非随机研究，使用半腱肌或STG股骨单隧道和双隧道的106例病人随访2年，报道在IKDC评分或胫骨前移松弛度方面没有统计学差别。Toritsuka等[31]对使用多股自体腘绳肌腱进行双束解剖重建的153例病人术后5-51个月再次关节镜检查，发现单股骨隧道和双股骨隧道在胫骨前移松弛度方面没有显著差别。Adachi 等.[32]对108例病人随访24-36个月的前瞻性随机研究显示单束重建和双束解剖重建在20°-70°时胫骨前移松弛度和膝关节本体感觉均没有差别。Streich NA等[33]随机临床研究对50例随机接受单束和双束重建的病人随访2年，显示KT-1000测试前方松弛度和评估轴移现象、IKDC、Lysholm评分两组没有显著差异，但都比术前明显改善。研究提示单束重建时的股骨隧道稍水平放置也能够达到与双束重建一样的满意效果。Meredick RB等[34]的Meta分析认为双束重建对于控制前移和膝关节旋转稳定性并不优于单束重建。

在术后骨关节炎发生发展方面，有研究显示即使进行ACL重建（文献皆为单束），骨关节炎进程也无法避免，尤其是如果病人合并有半月板损伤并且/或继续进行需要轴移、剪切、急停和跳起着地等运动。2004年Lohmander LS等[35]报道了对ACL损伤的平均19岁的女性足球运动员随访12年的临床结果，显示即使进行了重建，最终也都发展为骨关节炎。Cor P van der Hart等[36]对使用自体BTB进行前交叉韧带单束重建的28例病人进行最少10年的随访，放射学显示前交叉韧带重建手术没有能够避免骨关节炎的发生。Asano等[37]评价了105例ACL重建病人的关节软骨，观察到关节软骨面在短期内（术后15个月）仍然出现显著退变。Logan等[38]发现ACL缺失的膝关节，由于韧带的缺乏导致外侧平台向前方半脱位，而股胫内侧关系不变。他们还发现自体腘绳肌腱移植重建ACL并不能改善膝关节外侧的负重下的运动学。这些研究说明重建后软骨表面的机械负荷分布没有恢复，这可能与较快的组织退变有关。

至今没有有力的证据显示双束重建比单束重建能够降低术后骨关节炎的发病率。

手术并发症方面，目前认为单束重建存在以下这些潜在的并发症：取自体B-T-B时出现骨折、髌腱损伤，髌腱附着部损伤；取自体STG时刻出现临近组织结构损伤，隐神经损伤等；使用异体韧带时的排异反应; 胫骨平台软骨损伤，股骨髁软骨损伤，后交叉韧带损伤，股骨外髁骨道后壁穿破，胫骨骨道偏前引起的撞击综合症，股骨隧道偏前使重建的韧带受到异常的牵拉力而逐渐松弛，挤压螺钉损伤重建的腱组织，螺钉固定位置不正确固定不牢固，螺钉穿破骨道后壁进入

关节后; 以及术后关节肿胀、下肢深静脉血栓形成以及肺栓塞，感染，髌骨骨折，股骨髁骨折，髌腱断裂，髌腱挛缩，髌尖疼痛，髌股关节症状，膝关节粘连等[39-44]。

然而，单束重建潜在的并发症在双束解剖重建中也同样存在，而双束解剖重建特有的潜在并发症还包括由于多隧道的存在造成的翻修困难，多束移植物的存在增加了髁间窝的撞击的可能性，缺乏合适的导向设备而造成的隧道定位不正确的可能性较大，在何种位置拉紧移植物尚无明确结论从而导致的术后移植物松弛，股骨髁上骨折，双股骨隧道的方法中隧道内骨桥破坏等。

4. 结论

目前认为前交叉韧带单束重建手术成功率和重建后病人的主观满意度都是较高的，而且技术已相对成熟，对于对膝关节旋转稳定性无特殊要求的病人具有良好的效果和相对较低的并发症发生率。然而从解剖特点和生物力学特点来看，对于完全恢复膝关节的正常运动学，单束重建还是有缺陷的。

双束解剖重建的必要性多是基于尸体标本的体外生物力学研究。从这些研究结果来看，双束解剖重建比单束重建能够较好的恢复膝关节正常的解剖和运动学。然而目前的临床研究还不明确其对功能的积极影响与单束的差别程度，需要中期和长期的临床研究包括旋转稳定性测量和骨关节炎改变去肯定现有生物力学和短期临床结果。Crawford等[45]在总结了相关文献后认为双束解剖重建只有具备以下证据才有被选择的价值：1.能够控制轴移现象，2.在多种类型运动中可以提高水平面上膝关节旋转的控制能力。3.能够降低前交叉韧带重建后复发半月板损伤和翻修手术的可能性。4.能够提高病人满意度和生活质量。5.与单束重建相比，具有降低骨关节炎发病率和/或程度，减轻骨关节炎的影像学证据。

因此, 我们认为在将来的一段时间内单束重建和双束解剖重建都将被使用，后者将被限制应用于有较高膝关节旋转应力需要的病人。同时还应对于前交叉韧带单束重建与双束解剖重建做进一步的研究, 解决当前存在的一些争议性问题, 以更好的指导前交叉韧带损伤的治疗。这些争议问题包括，哪种方法从临床效果和手术并发症及手术复杂性综合考虑对于病人更为适合？双束重建能否保证具有高的成功率和低的并发症率? 双束重建与单束重建相比能否通过较好的控制轴移和加强旋转稳定性显著的减缓或阻止骨关节炎的发生？