前交叉韧带重建术

前交叉韧带重建术（ACL重建）是位于膝盖上的前交叉韧带的一种外科手术组织置换，以在受伤后恢复其功能。[1] 可以在进行关节镜检查之前将韧带撕裂（最常见）或从膝部切除（保留移植物在保留的天然韧带内通过）。 ACL修复也是外科手术的选择。 这涉及通过重新连接来修复ACL，而不是执行重建。 修复的理论优势包括恢复快[2]和缺乏供体部位发病率，但缺乏使用现代外科技术获得的关于再破裂率的随机对照试验和长期数据。


关节镜检查前交叉韧带（ACL）重建（右膝）。 半腱肌的腱被抬高，折叠并用作自体移植物（1）。 它通过受伤的原始ACL的残余物出现（3）。 然后自体移植物在后十字韧带（2）的前面向上和向后移动。

内容
1背景
2 移植物
2.1 自体移植
2.1.1 腘绳肌
2.1.2 髌腱
2.2 同种异体移植
2.3 移植物的选择
2.3.1 类型
2.3.2 端
3 干细胞治疗
4 恢复
4.1 风险
5 康复
5.1 第一阶段
5.2 第二阶段
5.3 第三阶段
5.4 第四阶段
5.5 第五阶段
6 程序费用
7 参考

背景
前交叉韧带是保持膝盖稳定的韧带。[3]前交叉韧带损伤是非常常见的损伤，尤其是在运操作中。前交叉韧带重建术（ACL）是常见的干预措施。每3,000名ACL破裂的美国人中就有1人，美国每年将进行100,000至300,000例重建手术。[4] [5]大约5亿美元的医疗保健费用将来自ACL受伤。根据损伤的性质，ACL损伤可分为接触损伤和非接触损伤[6]。当人或物体接触膝盖导致韧带撕裂时，就会发生接触损伤。但是，非接触式撕裂通常发生在以下运动过程中：从跳跃中减速，切割或着陆。女性的ACL损伤比男性高4-6倍。 Q角增加和荷尔蒙差异是ACL撕裂率性别差异的几个例子。[7]

移植物类型


将移植物插入穿过胫骨（胫骨）和大腿骨（股骨）的隧道中。然后将移植物拉过隧道并用螺钉固定。此X射线中的两个明亮物体是大腿骨（上方）和胫骨（下方）的螺钉。
用于ACL重建的移植选项包括：

自体移植（从患者体内采集骨骼或组织）
同种移植物（使用尸体或活体供体的其他身体的骨头或组织）。
桥加强型ACL修复（2015年引入了一项新技术：“ BEAR”程序，是桥加强型ACL修复的缩写。[8]使用充满患者血液的海绵刺激ACL的愈合和重新连接）。
还已经开发出用于ACL重建的合成组织，但是关于其强度和可靠性的数据很少。
自体移植
辅助绳肌或髌骨韧带的一部分是自体移植中最常见的供体组织。股四头肌腱最初较不常用，但已成为更流行的移植物。[9] [10]

由于自体移植中使用的组织是患者自己的，因此排斥的风险极小。与同种异体移植相比，使用自体移植的年轻活跃个体的后遗率已显示更低。[9]

腘绳肌


左膝以下的腿筋自体韧带重建，部分半月板和内侧半月板修复。 “袜子”实际上是术后压力袜。
自体移植腿筋与半腱肌腱制成，或者单独或者伴随股薄肌腱为更强的移植物。半腱肌是一个辅助绳肌（主要的绳肌保持完整），而股薄肌不是一个绳肌，而是一个辅助内收肌（主要的肌也保持完整）。两根筋通常合并并称为四链腿筋接枝，通过从每个腱移除一根长（约25cm）制成。将肌腱段折叠并编织在一起，以形成用于移植物的四倍厚度的肌腱。编织段穿过胫骨和股骨的头部的螺纹，和其端部被固定在两个骨的相对两侧的螺钉。

与髌骨韧带不同，绳肌在骨骼上的固定会受到术后运动的影响。因此，经常使用支架将膝盖固定一到两周。有证据表明，腘绳肌移植物确实为好，或几乎为好，如在长期的髌骨韧带ř接枝。[11]恢复过程中常见的问题包括四头肌，IT带和小腿肌肉的强化。

主要的手术伤口超过上胫骨近端，以防止手术后跪在经历了典型的疼痛。伤口通常比一个髌骨韧带ř接枝的更小，因此产生较少的手术后疼痛。在2004年首次描述的另一种选择是从膝盖后部进行采集的微创技术，该技术更快，产生的伤口明显更小，避免了从前切口进行移植采集的并发症并降低了神经受伤的风险。[ 12]

采集后绳肌的再生能力存在争议。大多数研究表明，肌腱可至少部分再生，但它仍然会比原来的肌腱弱。[13] [14]

绳肌移植物的优点包括其高的“失败负荷”强度，移植物的刚度和术后发病率低。 天然ACL可以承受2160牛顿的负荷。 对于绳肌移植，这个数字翻倍，降低了再次受伤的风险。 绳肌移植的刚度是天然ACL的四倍（Bartlett，Clatworthy和Ngugen，2001），也降低了再次受伤的风险。

髌腱


ACL重建手术后的膝盖。 使用髌骨移植物。 左腿变色是由于肿胀从膝盖流到小腿而引起的。
髌骨将骨（膝盖骨）连接到胫骨（胫骨）。 移植物通常取自受伤的膝盖，但在某些情况下，例如第二次手术，可以使用另一个膝盖。 使用了腱的中间三分之一，在每一端去除了骨碎片。 然后，将移植物穿过在胫骨和股骨上钻的孔，并拧入到位。 它比腿筋移植物稍大。

与绳肌移植相比的缺点包括：

伤口疼痛加剧
疤痕形成增加
移植物采集过程中骨破裂的风险
肌腱炎的风险增加。
甚至在术后数年，由于需要跪下的活动，疼痛程度也会增加。[15]
这些缺点中的某些或全部可能归因于术后髌腱缩短。[16]

对角髌应力ACL修订
手术后每个膝盖的康复情况各不相同。 ACL移植膝关节的最初康复工作集中在减少肿胀，获得充分的活动范围和刺激腿部肌肉。移植供体需要的目标是立即开始高重复强度的训练练习。[17]

同种异体移植
髌骨韧带，胫骨前肌腱或跟腱可从尸体中恢复并用于ACL重建。由于跟腱大，必须将其剃除以适合关节腔。

选择移植
类型
通常，年龄和生活方式有助于确定用于ACL重建的移植物类型。[15]膝关节稳定性的最大因素是外科医生正确植入移植物以及治疗膝关节其他韧带损伤，而不是移植物类型。骨-髌腱-骨移植物在KT-1000关节镜测试中的失败更少，稳定性更高。[18] [19]

现场
不存在用于ACL重建的理想移植部位。外科医生从历史上就将髌腱移植物视为膝盖稳定的“金标准”。[15]

腿筋移植物历来存在固定滑移和随时间伸展的问题。现代固定方法避免了移植物打滑，并产生了类似的稳定结果，更容易康复，前膝关节疼痛更少，关节僵硬更少。

尽管使用胫骨前部移植物的经验较少，但初步数据显示，胫骨前部同种移植物与髌腱同种移植物之间的短期主观预后没有差异。[20]

股四头肌肌腱虽然在历史上只保留用于修复重建，但作为一种用于初次重建的多用途且耐用的移植物，它重新受到关注。股四头肌腱的使用通常不会在术后导致相同程度的前膝痛，并且股四头肌腱的采集会产生可靠而厚实的坚固移植物。股四头肌腱的每个横截面的胶原蛋白比髌腱约大20％，并且可用的软组织直径更大。

干细胞治疗
使用间充质干细胞（MSC）进行自体干细胞移植已被用于改善ACL手术的恢复时间，特别是对于运操作。 MSC是多能干细胞，这意味着它们可以分化为多种细胞类型。就间充质干细胞而言，这些细胞类型包括成骨细胞（骨细胞），脂肪细胞（脂肪细胞）和软骨细胞（软骨细胞）。韧带组织主要由成纤维细胞和细胞外基质组成。韧带细胞的大小不同，对细胞环境中的线索有不同的反应，并表达不同的细胞表面标志物，从而限制了将ACL组织加速修复成MSC和从其他ACL组织获得的原代成纤维细胞的临床治疗方法的数量。因此，大多数现代干细胞注射都使用MSC促进ACL的更快修复，并使运操作等人更快地恢复其以前的状态。

为了使MSC分化为ACL，必须将它们放置在适当的支架上以在其上生长，并且必须放置在能够维持正常生理环境以使细胞有效繁殖和增殖的生物反应器中。[21]脚手架必须具有健康的ACL的机械特性，以在其主要形式时维持韧带并保持正常的膝盖运动。用于ACL生长的支架包括胶原蛋白，丝，明胶，聚乳酸和糖胺聚糖。[22]通过编织和扭曲支架材料，可以进一步增强支架的机械性能。

该生物反应器必须具有与膝关节相似的特性，以便在将ACL插入体内时不会被异物排斥，这可能导致感染。因此，除无菌外，它还必须具有兼容的pH值水平，氧气浓度水平，代谢物水平和温度。[23]

恢复
最初的物理治疗包括活动范围（ROM）锻炼，通常在物理治疗师的指导下进行。活动范围练习用于恢复韧带的柔韧性，防止或分解疤痕组织的形成并减少肌肉张力的丧失。活动范围的运动示例包括：股四头肌收缩和直腿抬高。在某些情况下，手术后立即使用连续被动运动（CPM）设备有助于提高灵活性。防止肌肉丢失的首选方法是等距锻炼，使膝盖承受零应变。在许多康复指导中，两周内伸膝很重要。

摄动训练可以帮助改善膝关节的步态不对称。[24] [25]

骨骼需要大约六周的时间才能附着在移植物上。但是，在此之前，患者通常可以自己走路，并谨慎地执行简单的物理任务，这取决于移植物的手术固定，直到发生真正的愈合（将移植物附着到骨骼上）为止。在这一阶段，可以开始第一轮物理治疗。这通常包括认真锻炼以恢复柔韧性和少量力量。恢复的最重要基准之一是手术后的十二周。此后，患者通常可以开始一种更具侵略性的锻炼方案，包括对膝盖施加压力并增加抵抗力。也可以加入慢跑。

四个月后，可以进行更激烈的活动，例如跑步，没有风险。五个月后，由于韧带几乎再生，轻球工作可能开始。六个月后，重建的ACL通常处于完全强度（韧带组织已完全再生长），并且如果戴了支架，患者可能会恢复涉及切割和扭曲的活动。恢复的情况因情况而异，有时恢复紧张的活动可能需要一年或更长时间。

风险性
如果术后没有采取适当的康复程序，则ACL的活动性会降低，骨头开始相互摩擦。异常的骨骼运动也会损害组织，这种损害会导致骨关节炎。[26]

复原
ACL的恢复过程通常分为康复的不同阶段。每个阶段都有其自己的目标，但是与其他阶段交织在一起，因为目标与恢复本身一样具有进步性。康复过程取决于患者的步伐。有时会提供时间表以帮助您了解康复期间的状况。时间轴不会用来劝阻或鼓励那些尚未准备好推进恢复过程的人。此类行为可能会导致ACL严重受伤或重伤。

阶段1
此阶段在手术后立即开始，而病人仍在使用拐杖，预计他们将使用拐杖7至10天。在此阶段，病人将开始找物理治疗师讨论康复的主要目标。其中一些目标包括：减轻疼痛和发炎，增加活动范围，增强周围的肌肉并开始负重锻炼。伸展不足是手术后经常发生的问题，并且经常与关节肌抑制有关。[27]实践证明，进行特定的锻炼和冷冻疗法可有效解决对关节炎的抑制作用。[28]如果患者将重建腱移植物用于重建的ACL，治疗师还将努力操作髌腱以防止其缩短。

可以使用的一些设备和可以进行的锻炼是：

冷冻袖套的使用
-提供冷压
四边形的等距收缩
四组
-靠墙站立，将伸展的膝盖推到卷起的毛巾上
-直腿进步到30度。
墙滑梯
-增加膝盖弯曲
辅助屈膝
毛巾挤压
-坐在椅子上，在膝盖之间挤压毛巾5秒钟。放松并重复。
VMO加强运动
支持的双边小腿提高
without着拐杖走路
游泳（自由泳前爬网）
这种特殊的游泳技术涵盖了膝盖的所有肌肉，不仅会增加活动能力，而且会增强周围肌肉的力量，包括股四头肌，绳肌，腓肠肌，胫骨前肌（胫骨肌），外展幻觉，数位外展肌和屈指短肌（足部肌肉）。

阶段2
从第一阶段开始的许多目标将继续到随后的阶段，直到达到目标为止。其中一些目标是减轻疼痛，肿胀，并在此阶段增加膝盖的活动范围仍然至关重要。物理治疗师可能会开始进行核心锻炼以及轻量锻炼，以增强周围的肌肉和臀部。这些练习的一些示例包括使用阻力/伸展带，固定骑行和椭圆形。在此阶段，患者可能开始进行更剧烈的运动，例如半蹲和部分弓步。

第三阶段
患者将继续努力减轻疼痛/肿胀并增强力量。随着患者开始重新获得对膝盖的信心，横向运动，直线慢跑，单腿下蹲和锻炼将开始被纳入。在这个阶段，侧向踩踏以及逐步提升和降低臀部的力量仍然是重点。

可以执行的一些练习是：

从第二阶段继续练习，必要时进行进度
跳地训练
-从方块和棍子着陆跳
-双腿降落→单腿
测地钻
-跳过块，侧向和向前
-上下台阶/楼梯

第四阶段
到此时，活动范围应弯曲超过110度，并且患者的身体力学（如步行和轻度慢跑）应恢复正常（在操作之前）。单腿运动将继续进行，同时还将进行平衡运动以加强核心和下半身。进行以下运动时应提高耐力和耐力，例如：骑自行车，慢跑和提高/降低运动能力。如果此时患者的膝盖没有110度屈曲，建议他们去看治疗师或外科医生。膝关节有可能需要再次手术以增加韧带的弹性。

此阶段的目标是恢复活动，但是它需要能够执行一些功能性能测试，例如：

敏捷测试
伊利诺伊州敏捷性测试
之字形敏捷性测试
这些测试用于测试膝盖承受割草和播种动作的能力
单腿降压测试
这些测试可用于识别臀部和核心肌肉组织的任何弱点，然后再清除以恢复比赛状态。
站立垂直跳
在这里，您从站立的起点直跳到空中，并尽可能稳定地落在两只脚上。
海登跳跳测试
在这里，您基本上要跳到没有受伤的腿，并着陆在受伤的腿上。 您的着陆能力表明膝盖功能良好。
等速测试
这用于评估肌肉强度。
个人的未受伤腿部四头肌力量至少应达到90％
他们的腿部也应具有相同的绳肌力量

第五阶段
这是恢复康复的最后阶段。第五阶段包括经治疗师或外科医生批准后恢复运动。为了做到这一点，患者必须具有充分的活动范围，继续保持力量和耐力，并能够通过敏捷训练增加本体感觉。患者仍需注意，在膝盖加重的情况下走下坡路或下楼梯可能会导致进一步的伤害，如弯液面撕裂。

程序费用
ACL重建手术的费用因多种原因而有所不同，例如您居住的地方，使用的是哪种移植物，如果半月板也被撕裂以及您的保险范围。 2016年的一项研究表明，位于美利坚合众国西海岸以及明尼苏达州，印第安纳州和密歇根州等地区的至少有100万居民的大都市区比美利坚合众国的东海岸和东南海岸贵状态。[29]由贝勒大学进行的另一项研究发现，使用髌骨腱-骨技术进行ACL重建的过程比使用绳肌移植术花费了2.5个小时。手术室的费用和住院时间所花费的额外时间大约贵了1,580美元。[30]这也适用于在手术过程中弯月面撕裂。修复软骨撕裂会增加手术时间，增加成本。保险在ACL重建的成本中起着最大的作用，因为它将覆盖大部分成本。您的计划，自付额和保险公司的承保范围将确定患者将支付的自付费用。[31]

尽管手术过程很复杂并且涉及许多医生就诊，但接受手术的患者中有80–90％的患者表示他们的治疗效果良好。[32]

参考
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