Leeds—Keio人工韧带在膝关节韧带损伤修复中的有效性和安全性研究

[摘要] 目的 研究leeds-keio人工韧带在膝关节韧带损伤修复中的有效性和安全性。 方法 将2011年1月～2012年12月在长海医院骨科关节病区就诊的膝关节韧带损伤患者纳入研究，采用随机数表法分为Leeds-Keio组和自体移植物组，于术前和术后3、6、9、12、15、18个月时进行Lysholm、Tenger膝关节运动水平评分。 结果 ①术前，两组患者Lysholm膝关节运动水平评分[（43.1±6.3）分比（42.8±7.1）分]、Tenger膝关节运动水平评分[（2.18±0.55）分比（2.21±0.49）分]比较，差异无统计学意义（t = 1.039、0.982，P > 0.05）；②术后两组患者Lysholm-Tenger膝关节运动水平评分的差异有统计学意义（P < 0.05）；③Leeds-Keio组：术后3个月起，Lysholm膝关节运动水平评分[（69.9±8.4）分比（43.1±6.3）分]、Tenger膝关节运动水平评分[（4.89±0.67）分比（2.18±0.55）分]均高于术前，差异有统计学意义（t = 5.983、7.763，P < 0.05），且术后15个月时评分最高；④自体移植物组：术后6个月起，Lysholm膝关节运动水平评分[（61.4±8.9）分比（42.8±7.1）分]、Tenger膝关节运动水平评分[（4.51±0.62）分比（2.21±0.49）分]均高于术前，差异有统计学意义（t = 5.983、7.763，P < 0.05）。结论 Leeds-Keio人工韧带能够更为有效地改善患者的膝关节功能，且在术后15个月时达到最佳的治疗效果。

[关键词] 膝关节损伤；韧带修复；人工韧带；聚对苯二甲酸乙二醇酯

[中图分类号] R687.4 [文献标识码] B [文章编号] 1673-7210（2014）01（c）-0144-04

Effectiveness and safety of Leeds-Keio artificial ligament in the repairment of knee ligament injury

XU Guoxing1，2 XU Guoxin2 KANG Yifan1

1.Department of Orthopedics， Changhai Hospital Affiliated to Second Military Medical University， Shanghai 200433， China； 2.Department of Orthopedics， Binnan Hospital of Petroleum Administration Bureau， Shandong Province， Binzhou 256606， China

[Abstract] Objective To study the effectiveness and safety of Leeds-Keio artificial ligament in the repairment of knee ligament injury. Methods Patients withknee ligament injury in Orthopedics Department of Changhai Hospital from January 2011 to December 2012 were enrolled and divided into Leeds-Keio group and autograft group by random number table method. Then before operation and 3， 6， 9， 12， 15， 18 months after operation， Lysholm knee movement level score and Tenger knee movement level score were conducted. Results ①Before operation， there were no statistically significant differences between two groups of Lysholm score and Tenger score [（43.1±6.3） scores vs （42.8±7.1） scores， t = 1.039； （2.18±0.55） scores vs （2.21±0.49） scores， t = 0.982， P > 0.05]； ②after operation， there were statistically significant differences between two groups of Lysholm-Tenger score （P < 0.05）； ③Leeds-Keio group： Lysholm score and Tenger score were higher than those before operation from 3 months after operation， the difference had statistically significant differences [（69.9±8.4） scores vs （43.1±6.3） scores， t = 5.983； （4.89±0.67） scores vs （2.18±0.55） scores， t = 7.763， P < 0.05]， the score of 15 months after operation was the highest； ④autograft group： Lysholm score and Tenger score were higher than those before operation from 6 months after operation， the difference had statistically significant differences [（61.4±8.9） scores vs （42.8±7.1） scores， t = 5.983； （4.51±0.62） scores vs （2.21±0.49） scores， t = 7.763， P < 0.05]. Conclusion Leeds-Keio artificial ligament can effectively improve the knee joint function and achieve the best therapeutic effect after operation for 15 months.

[Key words] Knee ligament injury； Ligament repairment； Artificial ligament； PET

膝关节损伤是骨关节系统常见的损伤类型，目前尚无一种理想材料可以完全解决膝关节不稳的问题。对于重建膝关节不稳的手术材料有多种，但各自均有优缺点。聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）人工韧带具有力学性能良好、取材方便、手术简单、术后康复快等优点，无自体移植物的来源有限和供区并发症等缺点，无同种异体移植物的免疫排斥及疾病传播等风险，是一种具有良好应用前景的移植材料。在本研究中，笔者分析了Leeds-Keio人工韧带在膝关节韧带损伤修复中的有效性和安全性，现报道如下：

1 对象与方法

1.1 对象

将2011年1月～2012年12月在长海医院骨科关节病区就诊的膝关节韧带损伤患者纳入研究，纳入标准：①结合临床症状、体征和影像学检查结果确诊为膝关节韧带损伤；②符合膝关节韧带损伤修复指征；③收住院完善检查后进行交叉韧带重建移植物修复手术治疗；④研究取得医院伦理委员会批准通过；⑤取得患者知情同意，签署知情同意书。将150例符合标准的患者纳入前瞻性研究，采用随机数表法将其分为Leeds-Keio组和自体移植物组，每组各75例。Leeds-Keio组中男51例，女24例；年龄32～56岁，平均（41.8±6.2）岁；左膝39例，右膝36例；自体移植物组中男49例，女26例；年龄29～58岁，平均（40.6±6.6）岁；左膝37例，右膝38例。两组患者基线资料比较，差异无统计学意义（P > 0.05），具有可比性。

1.2 手术方法

1.2.1 Leeds-Keio组

1.2.1.1 膝关节腔探察 常规关节镜手术消毒后，铺单，于髌骨下方内外侧小尖刀开口，植入关节镜器械，常规探察，确认前交叉韧带断裂，清理髁间，处理前交叉韧带残断，处理半月板和关节软骨的合并损伤。

1.2.1.2 前交叉韧带重建 在前交叉韧带胫骨止点定位器定位，与胫骨内侧定位器处切开皮肤，沿定位器方向打入一枚克氏针，关节镜下见恰是前交叉韧带胫骨止点中后1/3处，遂沿克氏针扩大骨道。关节镜下与股骨外髁的内侧面找到前交叉韧带股骨止点，沿瞄准器斜向外上打入一枚克氏针，并沿克氏针扩大骨道，置入引导钢丝，将人工韧带沿骨道置入。关节镜下见人工韧带松紧张力适当。然后用两枚钛螺钉沿骨道将人工韧带拧紧，活动膝关节见人工韧带在位，前抽屉试验（-），后抽屉试验（-），膝关节伸屈不受限。术中所用器械由英国Neoligaments公司提供。

1.2.2 自体移植物组

1.2.2.1 膝关节腔探察 常规关节镜手术消毒后，铺单，于髌骨下方内外侧小尖刀开口，植入关节镜器械，常规探察，确认前交叉韧带断裂，清理髁间及前交叉韧带残断，处理半月板和关节软骨的合并损伤。

1.2.2.2 取腱 本组病例均取自健侧半腱肌腱和肌薄肌腱来重建前交叉韧带。屈膝90°胫骨结节内侧横行切开皮肤，皮下用直角钳分离肌腱，分离出半腱肌腱和骨薄肌后用进口线1#或0#剪去针头后对折用蚊式钳夹好，分离后用取腱器取出半腱肌腱，长为20 cm，股薄肌腱19 cm。

1.2.2.3 修腱 于另一无菌器械台铺单，准备持针器两把，备盐水盆用强生爱惜帮2#线编结。洗手护士注意用湿盐水纱布保护肌腱。将所取两束肌腱编织对折成一根。

1.2.2.4 钻取骨道 先用胫骨定位器定位，定位满意后根据所取肌腱胫骨端所量直径，钻取胫骨骨道，然后再行股骨定位，根据所取肌腱股骨端所量直径，钻出股骨骨道。

1.2.2.5 重建肌腱 在带尾孔导针后穿适当长度的进口线，打结。屈膝90°，将此导线分别穿过两条隧道，将编好的两根肌腱分别套在尾孔的进口线上拉入隧道，伸膝，胫骨端用吸收螺钉固定，股骨端用微型钢板固定，防止松动。

1.2.2.6 检查 关节镜下检建的肌腱、无误，活动膝关节见人工韧带在位，前抽屉试验，后抽屉试验，膝关节伸屈不受限。弹力绷带加压包扎，术肢支具固定。术中所用器械由美国Arthrex公司提供。

1.3 观察指标

术前和术后3、6、9、12、15、18个月时，由非手术医生对患者进行Lysholm、Tenger膝关节运动水平评分。

1.4 统计学方法

采用SPSS 18.0软件进行分析，计量资料采用均数±标准差（x±s）表示，两独立样本的计量资料采用t检验；重复测量的计量资料采用方差分析，两两比较采用LSD-t检验。以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

术前，两组患者Lysholm-Tenger膝关节运动水平评分的差异无统计学意义（P > 0.05）；术后，两组患者Lysholm-Tenger膝关节运动水平评分比较，差异有统计学意义（P < 0.05）；Leeds-Keio组：术后3个月起，Lysholm-Tenger膝关节运动水平评分均高于术前，且术后15个月时评分最高，差异有统计学意义（P < 0.05）；自体移植物组：术后6个月起，Lysholm-Tenger膝关节运动水平评分均高于术前，差异有统计学意义（P < 0.05），术后3个月时评分与术前比较，差异无统计学意义（P > 0.05）。见表1、2。

3 讨论

随着社会的发展进步，人们在交通、体育及各种户外活动等各个方面均迅速增长，由此导致的各类运动医学损伤也迅速增多，其中膝关节周围的韧带损伤，尤其是交叉韧带损伤而导致的膝关节不稳最为常见。膝关节交叉韧带是膝关节稳定的重要结构之一，交叉韧带断裂可引起胫骨与股骨相对移动，最终可导致膝关节失稳后的相关并发症，如膝关节软骨和半月板损伤等，继而可导致青少年早期出现骨性关节炎等，严重的膝关节骨性关节炎可导致严重的肢体病残。

交叉韧带重建移植物修复是目前治疗膝关节韧带损伤的主要方法，可供选择的材料主要包括自体移植物、同种异体移植物和人工韧带[1]。交叉韧带重建最常采用自体骨-髌腱-骨（bone-patellar tendon-bone，BPTB）和腘绳肌腱（hamstring tendon，HT）移植，二者都取得了一定的临床疗效[2]。但是自体移植重建交叉韧带存在供区病损，如膝前疼痛、跪痛等，切取腘绳肌腱导致屈膝肌力和胫骨内旋肌力减弱，以及多发韧带损伤和翻修术移植物来源缺乏[3]。此外，移植韧带需要将近1年或1年半的时间达到真正的韧带化，故而在早期容易断裂或者松弛，因此不宜进行早期的完全活动[4]。

20世纪80年代，各种材料制造的人工韧带被用与交叉韧带的重建，由于材料生物相容性较差和设计上的缺陷，人工韧带重建前交叉韧带术后2年的失败率高达60%，因此人工韧带逐渐被淘汰[5]。尽管如此，人工韧带具有良好的力学性能、术后即刻稳定好、可早期活动及大批量生产等众多优点，人工韧带材料的研究和设计仍是该领域内的热点问题。目前临床应用的人工韧带为聚对苯二甲酸二醇酯（polyethylene terephthalate，PET）材料，如LARS人工韧带和Leeds-Keio人工韧带，已逐步应用于临床治疗[6]。

目前，关于PET聚酯人工韧带的临床应用价值尚无明确报道，部分研究显示Leeds-Keio人工韧带和LARS人工韧带的长期失败率较高[7]，但也有文献报道Leeds-Keio人工韧带取得了满意的长期效果[8]。其中，Osanai等[9]报道了1例Leeds-Keio人工韧带重建前交叉韧带术后20年患者，再次行关节镜手术，术中见Leeds-Keio人工韧带移植物仍完好，取移植物活检，进行组织学和超微结构检查，结果发现Leeds-Keio人工韧带移植物被自体成纤维细胞和胶原组织完全包裹，胶原纤维按交叉韧带受力方向有序排列，与天然交叉韧带的胶原纤维非常相似[9]。这就表明由PET材料制成的支架型人工韧带植入体内后允许宿主成纤维细胞长入和胶原组织再生，并在承受应力的生理环境下塑形，形成具有良好功能的新韧带，这在一定程度上符合组织工程韧带的理念。

为了进一步明确Leeds-Keio人工韧带在膝关节韧带损伤修复中的临床价值，笔者在上述研究中对比了自体骨-髌腱-骨移植和Leeds-Keio人工韧带移植的临床有效性和安全性。Leeds-Keio人工韧带是新一代的永久支架型人工韧带，材料质地坚固、稳定，组织相容性好，抗拉强度好，可以承受4500 N的拉力，且韧带设计为特殊编制多孔结构，人体结缔组织可以长入开放的结构中，Leeds-Keio韧带关节腔内游离纤维部分小孔直径30～50 μm，适合组织的长入，增加了韧带的粘弹性，减少纤维间的磨损，防止脱屑[10]。Leeds-Keio人工韧带抗拉伸、弯曲及扭转的力学性能优良。体外细胞培养发现成纤维细胞能很好地在Leeds-Keio人工韧带纤维上附着并将韧带纤维包裹[11]。

国外研究表明LARS人工韧带重建交叉韧带的近期临床疗效良好，失败率较低，膝关节滑膜炎的发生率极低[12]。基于上述研究的结果，笔者在本研究中随访了患者治疗后的膝关节功能，并以此来反应治疗的有效性和安全性。通过观察Lysholm-Tenger膝关节运动水平评分可知，Leeds-Keio组患者术后的Lysholm-Tenger膝关节运动水平评分均高于自体移植物组，这就说明Leeds-Keio组能够取得更好的临床效果。进一步比较Leeds-Keio组患者术后不同时间点的功能评分情况可知，膝关节功能从术后3个月起即开始恢复，到术后15个月时改善效果最佳。

综合以上讨论和分析，可以得出上述前瞻性研究的结论：Leeds-Keio人工韧带能够更为有效地改善患者的膝关节功能，且在术后15个月时达到最佳的治疗效果。

[参考文献]

[1] 栾冲，张才龙，孙康，等.关节镜下LARS人工韧带与γ射线照射的同种异体肌腱重建前交叉韧带早期临床疗效比较[J].中国矫形外科杂志，2010，18（10）：808-811.

[2] 王燕.膝关节人工交叉韧带材料的运动力学特征及临床应用评价[J].中国组织工程研究，2012，16（47）：8893-8898.

[3] 李利南，张卫国，王寿宇.人工韧带与自体腘绳肌腱重建前交叉韧带后的膝关节功能[J].中国组织工程研究，2012， 16（48）：9010-9014.

[4] Liu ZT，Zhang XL，Jiang Y，et al. Four-strand hamstring tendon autograft versus LARS artificial ligament for anterior cruciate ligament reconstruc-tion [J]. International Orthopaedics，2010，（34）：45-49.

[5] 范钦波，范继峰.关节镜下先进人工韧带加强系统和四股自体半腱肌腱重建前交叉韧带的疗效比较[J].中国修复重建外科杂志，2008，22（6）：676-679.

[6] 袁拥军，何国础，岑建平.先进人工韧带加强系统人工韧带与自体骨髌腱-骨重建膝前交叉韧带的早期临床疗效比较[J].上海医学，2009，32（7）：598-601.

[7] 王志丽，程超，胡晓彦.LARS人工韧带重建与膝关节前、后交叉韧带运动损伤[J].中国组织工程研究与临床康复，2010，14（16）：2971-2974.

[8] Ghalayini SR，Helm AT，Bonshahi AY，et al. Arthroscopic anterior cruciate ligament surgery：results of autogenous patellar tendon graft versus the Leeds-Keio synthetic graft five year follow-up of a prospective randomised controlled trial [J]. Knee，2010，17（5）：334-339.

[9] Osanai T，Tsuchiya T，Sugawara M. Histologic examination of Leeds-Keio artificial ligament implanted on the surface of a tumor endoprosthesis [J]. J Arthroplasty，2009，24（1）：159.

[10] Ibrahim SA，Ghafar S，Salah M，et al. Surgical management of traumatic knee dislocation with posterolateral corner injury [J]. Arthroscopy，2013，29（4）：733-741.

[11] Chen CP，Lin YM，Chiu YC，et al. Outcomes of arthroscopic double-bundle PCL reconstruction using the LARS artificial ligament[J]. Orthopedics，2012，35（6）：800-806.

[12] Zaffagnini S，Muccioli GM，Chatrath V，et al. Histological and ultrastructural evaluation of Leeds-Keio ligament 20 years after implant：a case report [J]. Knee Surg Sports Trauma tol Arthrosc，2008，16（11）：1026-1029.

（收稿日期：2013-09-18 本文编辑：卫 轲）