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1、ACL损伤修复重建损伤修复重建 临床进展临床进展 1 敖英芳敖英芳 北京大学运动医学研究所北京大学运动医学研究所 关节运动损伤的发病人数呈指数增长 发病人群以年轻患者为主 竞技水 平 训练强度 全民健身运动 关节运动损伤 膝关节手术例数 2 近年来，运动创伤外科领域发展的很近年来，运动创伤外科领域发展的很 快，尤其是微创外科学、影像医学、移快，尤其是微创外科学、影像医学、移 植生物学、分子生物学、生物力学、康植生物学、分子生物学、生物力学、康 复医学发展以及新材料的应用、高新设复医学发展以及新材料的应用、高新设 备器械的研发应用等，极大地促进了运备器械的研发应用等，极大地促进了运 动创伤学发展
2、，使得运动创伤临床诊断动创伤学发展，使得运动创伤临床诊断 治疗技术水平与临床疗效明显提高治疗技术水平与临床疗效明显提高。 前交叉韧带重建前交叉韧带重建 精勤厚德精勤厚德 前交叉韧带断裂 前交叉韧带是膝关节重要的稳定结 构，断裂后可导致膝关节不稳并会 引起膝关节继发损害而严重影响膝 关节功能。 目前， ACL重建已成为治疗ACL 缺失膝关节的有效的方法 国内有关ACL的临床研究已较广泛 和深入，但仍有许多新的课题有待 于研究。 关于关于ACLACL断裂继发关节软骨损伤断裂继发关节软骨损伤 实验研究实验研究 1、材料、方法、材料、方法 实验对象：新西兰白兔实验对象：新西兰白兔 预实验：切断预实验：
3、切断ACL1、2、3周后观察软骨损伤变化周后观察软骨损伤变化 实验组：实验组：（1）正常）正常对照组：不断对照组：不断ACL （2）实验对照组：切断实验对照组：切断ACL （3）实验组实验组1：切断：切断ACL即可重建即可重建 （4）实验组）实验组2 ：切断：切断ACL3周后重建周后重建 取材时间：术后取材时间：术后8周、周、16周周 观察方法：墨汁染色，观察方法：墨汁染色，HE染色，染色， 甲苯胺蓝染色甲苯胺蓝染色 电镜观察电镜观察 正常软骨结构：正常软骨结构： 由软骨细胞和基质构成。基质主要成分由软骨细胞和基质构成。基质主要成分 是胶原纤维和糖蛋白。是胶原纤维和糖蛋白。 分层：表层分层：表
4、层 移行层移行层 柱状层柱状层 钙化层钙化层 关节软骨电镜所见关节软骨电镜所见 正常关节软骨分四层：正常关节软骨分四层：ACL切断后切断后3周，内侧股骨周，内侧股骨 表层、移行层、柱状表层、移行层、柱状髁软骨出现深达移行层的裂髁软骨出现深达移行层的裂 层层 、钙化软骨层、钙化软骨层隙，可见表层及移行层细胞隙，可见表层及移行层细胞 坏死、坏死、 簇聚簇聚 ACL切断后切断后16周周ACL 即刻重建后即刻重建后16周周ACL切断后切断后3周重建，周重建， 16周取材标本周取材标本 ACL 断裂早期重建可有效阻止关节断裂早期重建可有效阻止关节 软骨继发软骨继发 损伤；损伤；ACL断裂出现关节断裂出现
5、关节 软骨损伤后再重建，对关节软骨软骨损伤后再重建，对关节软骨 的退变有一定的缓解有作用。的退变有一定的缓解有作用。 ACL断裂继发关节软骨损害（临床研断裂继发关节软骨损害（临床研 究）究） （1）软骨损伤发生率）软骨损伤发生率 陈旧：陈旧：75% 急：性急：性26%（p1年：年： 80%，其中，其中1度伤为度伤为55%，3度上为度上为45% ACL断裂断裂4个月个月 C：外髁软骨伤外髁软骨伤 D：内髁软骨伤内髁软骨伤 H：外侧半月板伤外侧半月板伤 L：游离体游离体 M：内侧半月板内侧半月板 伤伤 ACL断裂断裂2年年 C：内髁软骨伤；内髁软骨伤；M：外侧半月板伤外侧半月板伤 最近研究：髁间窝
6、增生狭窄最近研究：髁间窝增生狭窄 髁间窝侧壁增生髁间窝侧壁增生 内外髁间棘增生内外髁间棘增生 与断裂病程相关与断裂病程相关 ACLACL断裂后断裂后 膝关节发生侧向不稳膝关节发生侧向不稳 ACLACL维持膝关节稳定性维持膝关节稳定性 不仅限于前后不仅限于前后！ 关节镜下关节镜下ACL重建重建 ACL急性损伤早期重建治疗的作用尽早处急性损伤早期重建治疗的作用尽早处 理合并损伤、尽快恢复膝关节的稳定性：理合并损伤、尽快恢复膝关节的稳定性： ACL断裂合并内侧副韧带断裂或其他主要断裂合并内侧副韧带断裂或其他主要 结构损伤时，应尽早手术。早期手术的优结构损伤时，应尽早手术。早期手术的优 点，是损伤部位
7、清楚，组织修复条件好，点，是损伤部位清楚，组织修复条件好， 能够早期修复，并可处理合并损伤，使膝能够早期修复，并可处理合并损伤，使膝 关节早期恢复稳定性，防止后遗病变发关节早期恢复稳定性，防止后遗病变发 生。生。 前交叉韧带重建 手术技术方法有许多种：手术技术方法有许多种： 移植材料：移植材料：自体组织自体组织（髌腱（髌腱B B- -P P- -B B，髂胫束，半腱肌腱，股薄肌腱，半，髂胫束，半腱肌腱，股薄肌腱，半 膜肌腱等）、膜肌腱等）、异体组织异体组织（跟腱、髌腱、半腱肌腱、股薄肌腱、胫前肌腱（跟腱、髌腱、半腱肌腱、股薄肌腱、胫前肌腱 等）、等）、人工韧带人工韧带等等 骨道制作：经胫骨、外
8、到内，辅助入路等骨道制作：经胫骨、外到内，辅助入路等 固定方式：界面钉、固定方式：界面钉、EndobuttonEndobutton、RigidfixRigidfix、washwash、门型钉、门型钉、 IntrafixIntrafix，肌腱结、骨档等，肌腱结、骨档等 骨道数量：单束骨道数量：单束2 2骨道，双束骨道，双束3 3骨道、双束骨道、双束4 4骨道、骨道定位方式不同等骨道、骨道定位方式不同等 自体半腱股薄肌腱、髌腱中自体半腱股薄肌腱、髌腱中1/31/3（B B- -P P- -B B）单束重建）单束重建 最普遍。最普遍。 同种异体移植物的愈合时间较自体移同种异体移植物的愈合时间较自体移
9、 植物的长（异体移植物完全成熟一般植物的长（异体移植物完全成熟一般 需需18-24个月）；疾病传播仍是人们最个月）；疾病传播仍是人们最 关心的问题，低剂量的辐射不能完全关心的问题，低剂量的辐射不能完全 消除病毒传播的风险，高剂量的辐射消除病毒传播的风险，高剂量的辐射 将严重降低移植物的生物力学强度，将严重降低移植物的生物力学强度， 还有免疫反应是引起移植物延迟愈合还有免疫反应是引起移植物延迟愈合 及失败的另一原因，这些问题仍有待及失败的另一原因，这些问题仍有待 于进一步研究。于进一步研究。 同种异体同种异体PCL重建重建ACL临床研究临床研究 结果 前交叉韧带双束重建前交叉韧带双束重建 传统而
10、经典的单束传统而经典的单束ACLACL重重 建已广泛应用，并取得良建已广泛应用，并取得良 好临床效果。好临床效果。 随着研究与技术的发展，随着研究与技术的发展， 开始了重建开始了重建ACLACL前内束和前内束和 后外束（后外束（PLBPLB）的双束重）的双束重 建建 AM PL 单骨道双束重建单骨道双束重建 ACL双束重建之骨道定位研究双束重建之骨道定位研究 （不同（不同学者不同方法与位点）学者不同方法与位点） 前交叉韧带重建前交叉韧带重建 残端保留残端保留 解剖重建：解剖重建： 单束解剖重建和双束重建在恢单束解剖重建和双束重建在恢 复复ACL生物力学参数上效果相生物力学参数上效果相 同同 屈
11、膝屈膝30、60膝关节前后稳膝关节前后稳 定性及旋转稳定性相同定性及旋转稳定性相同 ACL三束重建三束重建 双束重建双束重建 三束重建三束重建 ACLACL重建的不断研究表明：重建的不断研究表明： 人们在不断更在理性回归、同时改进人们在不断更在理性回归、同时改进 技术，在不断模拟正常的技术，在不断模拟正常的ACLACL结构、向结构、向 着着“解剖与生物力学重建解剖与生物力学重建”方向发展方向发展 ！ 重建失败与翻修重建失败与翻修 手术技术手术技术 创伤因素创伤因素 纤维粘连纤维粘连 术后感染术后感染 移植物的韧带化不足移植物的韧带化不足 ACL重建手术康复的重要性重建手术康复的重要性 目标：治
12、愈疾病，恢复运动系统功能。目标：治愈疾病，恢复运动系统功能。 作用：地位重要，举足轻重作用：地位重要，举足轻重。有效地缩短患者有效地缩短患者 的住院时间，降低致残率的住院时间，降低致残率, 同时节省大量医疗同时节省大量医疗 费用；提高生活质量和生活自理能力费用；提高生活质量和生活自理能力, 并可预并可预 防继发性残疾。随着经济文化生活水平的不断防继发性残疾。随着经济文化生活水平的不断 提高。提高。 运动员伤（术）对关节功能恢复要求的提高，运动员伤（术）对关节功能恢复要求的提高， 人们对生活质量需求不断提高人们对生活质量需求不断提高,要充分认识要充分认识 专伤（手术）康复的重要性专伤（手术）康复
13、的重要性。 运动创伤专科康复工作运动创伤专科康复工作 38 康复中充分认识康复中充分认识ACLACL生物力学与移生物力学与移 植生物力学变化，合理有效康复植生物力学变化，合理有效康复 最大载荷（最大载荷（2020244)N 应力变化与膝关节屈伸位应力变化与膝关节屈伸位 置、肌肉收缩状态、负重置、肌肉收缩状态、负重 或者非负重有关。或者非负重有关。 被动伸膝被动伸膝-100N,行走时行走时 400N,加速和减速运动时加速和减速运动时 1700N 四个阶段四个阶段：缺血坏死、：缺血坏死、 血管重建、细胞增殖、血管重建、细胞增殖、 和塑形成熟期和塑形成熟期 重建时的强度最大重建时的强度最大 最为脆弱
14、最为脆弱的时间约为的时间约为术术 后后4-8周周，降至正常降至正常 ACL11% 步态评估与训练步态评估与训练 通过视觉、听觉提示为行走障通过视觉、听觉提示为行走障 碍患者进行步态训练和评估，碍患者进行步态训练和评估， 并可在安全可控的条件下进行并可在安全可控的条件下进行 行走中的躲避障碍训练。行走中的躲避障碍训练。 自动计算每一步的步长、步自动计算每一步的步长、步 宽、步频和对称性等基本步态宽、步频和对称性等基本步态 参数，进而通过投影进行步态参数，进而通过投影进行步态 训练和指导。训练和指导。 重建后三维步态分析重建后三维步态分析 能够提供贯穿整个运动过程能够提供贯穿整个运动过程 反映宏观
15、步态特征的是人与地面间的垂直支撑反映宏观步态特征的是人与地面间的垂直支撑 力、水平剪应力和足底摩擦力矩等相互作用力力、水平剪应力和足底摩擦力矩等相互作用力 信息（由三维测力台测量），它反映了足底接信息（由三维测力台测量），它反映了足底接 触地面时受到制动、支撑、驱动以及保持平衡触地面时受到制动、支撑、驱动以及保持平衡 的过程；足底压力分布信息反映其微观步态特的过程；足底压力分布信息反映其微观步态特 征。征。 ACL重建的难点与挑战 尽管尽管ACLACL损伤修复与重损伤修复与重 建在基础研究与技术改建在基础研究与技术改 进上已取得很大进展，进上已取得很大进展， 但要真正完成由分布着但要真正完成由
16、分布着 毛细血管毛细血管和和神经末梢神经末梢的的 许多许多微型韧带微型韧带组成，并组成，并 举有特殊举有特殊韧带止点韧带止点结构结构 的的ACLACL的解剖修复与生的解剖修复与生 物学重建，尚需不懈的物学重建，尚需不懈的 研究探索。研究探索。 Mechanical Factors Biology Tissue Engineering 交叉韧带损伤与修复重建研究重点: 在关节镜微创重建基础上，将进一 步研究其解剖、生物力学、神经生 物力学，并与组织工程技术、基因 治疗技术以及现代康复技术结合， 进一步提高其临床疗效与运动功 能。 研究方向: ACL手术的解剖、生物学 与功能重建。 展展 望望 谢 谢Welcome you!
