儿童及青少年后交叉韧带全断裂的修复

儿童及青少年后交叉韧带撕裂伤的自然进程目前未见详细/系统记载，仅仅见于个案报道中。

广东省中医院骨科许树柴

中国医生参加2012.北美AANA 31届关节镜年会，休会期间合影;后排右三是许树柴教授

Intrasubstance tears of the posterior cruciate ligament and posterolateral structures of the knee are very rare in children and adolescents. Most injuries of the posterior cruciate ligament in this age-group are osteochondral avulsions of either the femoral or tibial attachment. When nonoperative treatment or primary repair of a torn or avulsed posterior cruciate ligament fails and a child or adolescent experiences instability, meniscal damage, and early degenerative changes, the physician is confronted with a dilemma: continued nonoperative treatment will probably result in progressive deterioration of the knee, but surgical intervention may cause an iatrogenic physeal injury.

虽然儿童及青少年后交叉韧带撕裂伤少见，但是因为儿童后交叉韧带重建时常失败，或者医生因为担心失败而行保守治疗或者担心今后骨骺生长发育的影响而不愿意手术后交叉韧带撕裂后由于关节不稳，小孩又好动，容易造成半月板损伤及软骨损伤，关节蜕变等；但是重建手术可能对骨骺有影响。

对于生长潜力大的儿童，一般使用a physeal sparing intra-articular reconstruction of the posterior cruciate ligament and an extra-articular reconstruction of the posterolateral structures. （骨骺保护重建，和关节外后外侧结构重建）

The primary reason for concern about reconstructing posterior cruciate ligaments in adolescents is the potential consequence of iatrogenic physeal injury.

儿童后交叉韧带重建的担心主要的原因是今后单侧肢体的骨骺损伤及不等长与内外翻畸形，肢体旋转等。

Some adolescent patients have a great deal of growth remaining, while others have minimal growth of the distal femoral and the proximal tibial physis. The relative surgical risk of growth disturbance can be estimated by considering the chronologic age of the patient, the skeletal age as determined by radiographs, and the physiologic age as established by the Tanner staging system of sexual maturation.

有些儿童生长潜力大，有些潜力则小，手术的方法就不一样。

Studies of normal growth can be used to estimate the consequences of limb-length discrepancy. Pritchett reported that the distal part of the femur grows 1.3 cm per year until the last two years of maturity, when the growth rate decreases to 0.65 cm per year. The rates of the proximal tibial growth are 0.9 cm per year and, in the last two years, 0.5 cm per year. The average boy at thirteen years and six months old would then have just over 4 cm of growth remaining in the distal femoral and proximal tibial physes.

Although there was a potential for substantial limb-length discrepancy in the patient in the present report, this risk was thought to be relatively small because the physeal sparing drill-holes were unlikely to cause a complete arrest of both the tibial and femoral physes. Therefore, our greatest concern was not length discrepancy but angular deformity. Wester et al. estimated that, in the worst-case scenario, a fourteen-year-old boy with 2 cm of remaining distal femoral growth could have development of a 14 度angular deformity with femoral epiphysiodesis or an 11度 angular deficiency （成角畸形）with partial arrest of the proximal tibial physis.

对儿童的生长潜力的评估很重要。有人说男孩14.5岁，女孩13.5岁生长潜力就不大了。即使年龄大的少年，手术对他/她的身高影响不大，但是有时下肢膝关节的成角畸形也使人麻烦。

The risk of angular deformity was minimized in our patient by the use of a soft-tissue graft, creation of all epiphyseal femoral and fibular tunnels, placement of the tibial tunnel exit inferior to the tibial physis, and avoidance of soft-tissue dissection near the perichondrial ring of either the tibial or femoral physes.

一般来说，应该根据小孩的发育情况，X片骨骺开合/关闭情况，家庭成员身高，儿童的个人特性，如喜好动/静，年龄，及Tanner  Stage 分期来综合评定。不能死守年龄，完全按年龄来排序式手术；也不能不看年龄来定术式。有时，年龄确实太小，么个时候确实长得太快，适当的等待也是容许的，应该个体化治疗。

一般对于Tanner  Stage 分期1-3级，肯定要考虑骨骺生长影响，多使用骨骺保护术式（即使通过骨骺的隧道，移植物也是软组织的，有良好的顺应性；隧道尽量中央化，防止因不对称引起的成角畸形）或关节外非解剖修复术式；另外移植物及固定方式要考虑对骨骺的影响；对于4级，可使用成人方法的术式（解剖重建）的情况下适当兼顾骨骺。

未成年人前交叉韧带体部完全断裂的修复方法

刘洪亮，许树柴＊，李敏龙

（广州中医药大学附属广东省中医院骨科，广州 510105）

【关键词】未成年人；前交叉韧带；重建术

未成年人的前交叉韧带损伤占同期住院未成年人膝关节病的26.9%[1]。有人认为，未成年人骨骺未闭合，韧带重建时胫骨隧道钻孔可能损伤骨骺生长板，造成对未成年人的生长影响、旋转及成角畸形[2]。有人主张先保守治疗，待骨骺闭合完全后，再行前交叉韧带重建手术。也有人认为，保守治疗会有造成半月板损害和软骨损伤的风险[3]，因此主张对前交叉韧带完全断裂的未成年患者，行前交叉韧带重建术。现就目前未成年人前交叉韧带体部完全断裂的修复方法作一综述。

1.重建方法

1.1经骨骺的重建术

经骨骺型（transphyseal）重建术又分为部分经骨骺型和完全经骨骺型，对于年长的未成年患者而言，这种方法是可以接受的。Lauren H.Redler等对18例平均年龄在14.2岁的自体肌腱移植重建前交叉韧带的未成年病人进行了回顾性评估[4]，发现利用四股的腘绳肌肌腱进行自体肌腱移植前交叉韧带重建术均获得满意的功能性结果，并没有发现对骨骼生长的抑制。未成年前交叉韧带重建术的关键就是在于尽可能避免或减少对于骨骺的损伤，尽量保证解剖和等长重建。在钻取隧道的过程中，骨骺虽有损伤，但软的移植物本身可以作为防止骨桥形成的填充物，所以在胫骨和股骨隧道内未见骨桥形成。

Christian Mauch等采用关节镜下同侧股四头肌肌腱自体移植部分经骨骺重建术的方法治疗49例[5]。其中48例都没有生长干扰，1例由于股骨后外侧生长板中的骨块放置不当，在身高停止生长后，出现屈曲外翻畸形。所有病人在生长停止前不需要翻修，5例病人由于骨骺闭合后的运动创伤而进行翻修治疗，10例病人需要在局麻下进行胫骨固定螺钉拆除术。其具体重建方法见图1。

图1正位图示中，胫骨隧道穿过了骺板，在侧位图示中，股骨隧道没有穿过骺板，从而保护了股骨骨骺。

有人对平均年龄为12.1岁的患者进行经骨骺型重建术手术[6]，均未出现明显的生长抑制和骨骼的成角及旋转畸形情况，经骨骺型的前交叉韧带重建适用于tanner分期3-4期的未成年人。俸志斌等认为适宜的手术年龄在14岁[7]。

1.2骨骺保护重建术    

骨骺保护型（physeal sparing）重建术又分为关节外技术和关节内技术，是指胫骨及股骨隧道不穿过骨骺，保护骨骺不被隧道破坏。骨骺保护型重建术最早见于1976年，由D.L.Macintosh 和T.A.Darby最先使用髂胫束的一部分作为移植物进行的关节内/外重建[9]。关节外重建术的方法如图2所示。

如果隧道的位置是在股骨远端和胫骨近端的骨骺内，有文献称之为全骨骺（all-epiphyseal）重建术[8],将肌腱及其隧道和固定物全部放置在未成年患者的膝关节骨骺之内，保持生长板不受影响（如图3）。Christian Mauch描述了常用的骨骺保护型关节内重建术的方法（如图3）。

图2  髂胫束或股二头肌腱的部分重建前交叉韧带

图3 股骨侧隧道不通过骨骺，胫骨侧隧道部分过骨骺

其后，为了使这项全骨骺内技术应用于未成年人，很多人使用了改良后的方法，Marios G.Lykissas等用分裂的胫骨隧道进行骨骺保护型的前交叉韧带重建[10]，分裂胫骨隧道可以使隧道的大小从7-8mm缩小至4.5-5.5mm,因为只有移植物总直径的一半穿过每条分裂的胫骨隧道。这除了可以避免对生长板造成损害以外，还提高了将隧道置于胫骨骨骺之内的安全系数（见图4）。

图4

如图4所示的前交叉韧带的重建：（A）分裂的胫骨隧道分别地放置在胫骨近端骨骺之内，股骨隧道在股骨骨骺远端（B）界面螺钉将移植物固定在股骨隧道之内；胫骨两分裂隧道中间保持1CM骨桥，但关节内又趋于集中。（C）侧面图展示了股骨隧道在侧位的正确位置，以及胫骨平台前方骨骺部移植物的环形末端。作者特别提到韧带中央的12cm不要缝线缝合，以免影响骨骺生长的顺应性；必须先做好胫骨隧道后再做股骨侧隧道。

Marios G.Lykissas认为通过分裂的胫骨隧道进行重建的方法，其适应症是前交叉韧带完全撕裂希望今后参加剧烈活动且年龄小于等于14.5岁男孩和小于等于13.5岁的女孩。而对于不打算以后继续剧烈运动，且没有复发性膝盖不稳定情况的孩子，骨骼年龄大于14.5岁的男孩，或是大于13.5岁的女孩，则不提倡用此方法[10]。

对于骨骺保护型重建术，其优点在于：可以避免钻穿和束缚生长板，将抑制患者骨骼生长的风险降到最低，通过解剖上的移植物安放恢复肢体等距，降低膝关节不稳定引发软骨损伤的风险，胫骨隧道较小直径提高了保持隧道置于胫骨骨骺内的安全系数，而两条胫骨隧道之间的骨桥充当可靠的小型固定物的角色。同时，这项技术也有一些风险，例如钻入胫骨隧道方法不当可能损伤生长板，从而刺激骨骺的血运，使得肢体的一侧过度生长，对胫骨骨骺附近的骨膜进行手术也可能刺激肢体的一侧生长，最终造成内翻或外翻畸形。Marios G.Lykissas[10]在做全骨骺的节约型重建术时，特别强调了许多手术技巧。这些手术技巧可能减少术中对于骺板的损害，提高手术的成功率，降低生长抑制和畸形的风险。

Moira M. McCarthy等设计了一种特殊的胫骨隧道钻，在C臂机监视及关节镜直视下，有效保护胫骨隧道正确又不损伤胫骨骨骺；通过全骺内、全内前交叉韧带重建技术（图5）治疗了44例患者，并进行了平均5.3年的随访[11]。其中2例失败，其余患者均没有出现成角及旋转畸形或骨骼生长抑制。

图5 Moira M. McCarthy等设计的一种特殊的胫骨隧道钻法所做病例

Mininder S. Kocher等认为，骨骺保护型的关节外/内结合的重建术（作者主要用二头肌腱/髂胫束的部分重建，平均年龄10.3岁）适用于前交叉韧带完全撕裂的青春期前的tanner1、2期的未成年患者，而不适合于tanner 3以上的未成年人。研究表明对于tanner1、2期的未成年人进行包括康复、支具、限制运动的非手术治疗都是失败的[12]。这些患者有膝盖旋转损伤或更进一步的半月板损伤的症状，或者是膝关节不稳所致的软骨损伤。

Mininder S. Kocher等也研究了61例tanner 3-4期的前交叉韧带重建病例，平均年龄14.7岁，Mininder S. Kocher更推荐自体腘绳肌腱的经骨骺重建术，两端避开生长板进行固定，而不是选择关节外技术修复，重建的韧带位置更接近于解剖位置。不愿意配合进行术后康复的患儿也不推荐使用手术治疗。

2.术后康复计划

Patrick N.Siparsky和Mininder S.Kocher认为，由于未成年人较差的依从性，对于未成年人的手术治疗，康复计划的优化尤为重要[13]。应根据术式与儿童具体情况制定个体化方案。

对于术后康复计划Christian Mauch的做法是，早期的机能康复治疗方案包括被动型的运动训练、肌肉电刺激以及股四头肌和腘绳腱的闭链运动。最多两个星期内，关节在完全伸展的情况下开始进行全负重的主动活动。手术后的第一天就要求开始在持续的被动运动机上进行被动康复运动，8周内患儿用膝支具进行活动，手术后六个月开始运动，手术后九个月开始剧烈运动和旋转运动。[5]

潘昭勋也认为术后应即刻开始进行康复锻炼[14]，如股四头肌等长收缩锻炼、直腿抬高锻炼、终末伸膝锻炼及持续被动活动等。

3 并发症

未成年人正处在生长发育阶段，骨骺未完全闭合，未成年人的前交叉韧带重建术主要的并发症为骨骺的损伤，造成的生长抑制和成角畸形。其因素多种多样，主要包括，移植物的固定装置过于靠近或穿过骨骺，隧道没有被移植物充分的填充而形成骨桥，隧道位置不正等[15]，P.Vavken和M.M.Murray统计了47篇符合要求的文献[16]，共585例未成年前交叉韧带重建术后的患者得到至少6个月的随访，其中479位患者采用了至少1个经过骨骺型隧道的方法，有3位患者出现了成角畸形，2位患者出现双下肢不等长。另外106名患者采用了骨骺保护型重建术，并没有发现有生长障碍。

骨骺保护型重建术在未成年人的前交叉韧带重建的目标，是在最小的生长干扰的影响下，纠正膝关节的松弛，尽可能恢复到受伤前的运动状态。选择利用股骨或胫骨中心放置隧道时，要尽可能保证最小的适配直径，自体肌腱移植物的固定装置尽可能远离骺板，避免切开骺板附近，使用较细小的隧道和软组织移植物可以最小化骨骺闭合的风险。胫骨隧道应中央化，以避免发生成角畸形，避免切开骺板附近而破坏血运，保持固定装置远离骨骺防止出现生长干扰或刺激。使用骨膜钢板（periosteal buttons）代替一些可能跨过骨骺的固定装置，如界面螺钉。Christian Mauch报道了通过经过骨骺的方法治疗的49例，其中有1例因为骨栓位置不当而破坏生长板，造成患者的生长抑制。

4移植物

未成年人前交叉韧带重建术常用的移植物包括，自体半腱肌腱，股薄肌腱，髌韧带，髂胫束，腘绳肌腱等，异体肌腱也可选择。Robin Fuchs等用异体髌韧带作为移植物，采用经过骨骺型重建术的方法治疗了10例9-15岁的儿童，并进行了平均40个月的随访[17]。其中9例恢复到受伤前的运动水平，以此说明了异体韧带移植也可作为重建手术的移植物，并提出在使用异体髌韧带经过骨骺移植时，应注意界面螺钉与骨栓的位置，尽可能减少对于骨骺早期生长的风险。在保证胫骨和股骨隧道尽可能小的同时，又要保证移植物肌腱的强度足以负荷患者术后的活动。Karl-Heinz Frosch等推荐采用直径约8mm+的四股半腱肌腱[18]，用骨膜钢板（periosteal buttons）固定，这样的做法对于未成年人会有较小的失败率。

5固定方式

前交叉韧带重建术的固定方法主要包括Endo-Button、IntraFix/RigidFix螺钉、门形钉或其他挤压螺钉、自制锚钉等，但使用不当的固定装置对于骨骺更容易造成损伤。Kocher等教授的一则文献报告，调查了15例患肢生长发育明显异常的患者，造成此并发症的原因都是固定的金属螺钉穿透或接近骨骺所致[19]。潘昭勋、孙越等推荐采用皮质外固定（如股骨端使用Endo-Button）或其他方法使固定物远离骨骺，从而有效避免固定物对于骨骺的损伤[14]。

对于股骨侧的固定技术，Pisit Lertwanich等的报告通过生物力学的角度比较了2种未成年人前交叉韧带重建股骨固定的方法，既ott （over-the-top）固定和经过骨骺型固定，结果表明2种固定方法都可以承受胫前负荷和组合旋转负荷[20]。

6新器械的研究

为了使未成年人的前交叉韧带重建技术在手术操作中更能够保护患者的骨骺，有文献报道了多项新器械的研究，如可在膝关节腔中象“伞”样打开，在胫骨隧道中“逆向”旋转切割器（Flip Cutter）的使用[11]，使术者在钻取隧道时，能获得更高的安全系数和更精确的操作。

7动物模型研究

美国特种外科医院的Steven Chudik等以犬为动物模型[21]，模拟未成年犬前交叉韧带修复技术的实验，他们选取了25周大的犬，进行经过骨骺型、骨骺保护型等的修复技术，16周后处死模型动物，进行X线、MR和组织形态学检查。结果：作者并没有得出某一种技术具备绝对优势的结论。

8结语

不少文献报告了在决定未成年人前交叉韧带修复的手术方式前，Tanner分期（Tanner stage）在临床的参照价值（详见附录）。Tanner分期是根据未成年人的外貌特征用于评估未成年人生长发育状态的一项标准。医生制定修复计划及术式时应考虑儿童发育分期，不能仅仅通过年龄去评估患者所处的生长和发展的阶段。最重要是评定患者的骨骼生长空间，如生理年龄、骨骼年龄、生长速率和家庭其他成员的骨骼生长情况等。单一的用某一项指标去评定都可能造成不正确的指引，医生需要结合以上多种因素，综合评定后选择术式。

Christopher C.Kaeding等搜索了1966年到2009年7月中的文献进行统计，结果表明无论经骨骺型或是骨骺保护型手术都可以在Tanner 2-3期的患者降低骨骺生长并发症的发病率。而Tanner 1期的患者在接受骨骺保护型重建术（关节内/外）后同样取得很好的临床效果。相反，在Tanner 1期接受经骨骺型重建术的临床效果并没有足够的文献支持。对于Tanner 4期的患者，更多倾向于采用经过骨骺型重建术。对于年龄更大的青少年，骨骼生长已接近成熟，具有很小的生长空间，则可以用接近成年人的重建术去治疗[22]。

综上所述，对于Tanner 1、2期的未成年患者，为了更好的保护患者的骨骺，预防生长抑制和成角畸形的并发症，推荐使用骨骺保护型（关节内/外结合技术）的重建技术进行前交叉韧带的重建。对于Tanner 3、4期的未成年患者，趋向于使用经骨骺型的重建技术，并且使胫骨隧道尽量中央化，手术的细节也极为重要，术中及固定时注意保护骨骺。对于Tanner 5期的患者，骨骺接近闭合，则使用更接近于成年人的重建技术。

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对于儿童及青少年未成年人重建交叉一定要熟悉Tanner stage,分级如下。

什么是Tanner stage呢？详见：
In Males（男孩）:
Stage I
- Prepubertal appearance
- Testicular volume less than 1.5 ml
- Penis 3 cm or smaller
Stage II
- Small amount of light downy hair at the base of the penis and scrotum
- Scrotum skin thins
- Testicles continue to enlarge (up to 6 ml)
- Scrotal enlargement begins
- Penis size remains unchanged
Stage III
- Pubic hair begins to darken and become more coarse
- Pubic hair begins to extend from just above penis to more of a triangle shape
- Testicular size around 6-12 ml
- Scrotum continues to enlarge
- Penis begins to enlarge, first in width, then in length (up to about 6 cm)
- Due to increased hormone secretion, 70% develop breasts temporarily
Stage IV
- Pubic hair has quality of adult, but has not extended to the legs
- Testicular volume about 12-20 ml
- Scrotum continues to enlargen
- Scrotum begins to darken in color
- Penis continues to enlarge, first in length (up to about 10 cm), then in width
- Due to increased hormone secretion, 70% develop breasts temporarily
Stage V
- Pubic hair extends to medial thigh
- Testicular volume 18-20 ml or larger
- Adult sized and colored scrotum
- Penis length around 15 cm
- Gynecomastia, if present, regresses
__________________________________________________________

In Females （女孩）
Stage I
- No pubic hair at all
- Prepubertal appearance
- No breast gland tissue present
- Areola is not elevated above skin of the chest
Stage II
- Small amount of long downy hair beginning to grow on labia majora
- Breast buds form
- Small area of glandular tissue in breast is present
- Areola begins to get larger
- Menarche often occurs in late stage I or in stage II
Stage III
- Pubic hair begins to darken and become more curly and coarse
- Pubic hair begins to spread to pons pubis and then laterally
- Breast begins to elevate above surface of chest
- Breast development beyond borders of aerola
Stage IV
- Adult-like pubic hair on mons pubis, but does not extend to upper thigh
- Increased breast size and elevation
- Areola develops a second elevated region that extends beyond the plane of the rest of the breast.
Stage V
- Adult pubic hair distribution and texture
- Breast is adult in size
- Areola's secondary elevated region begins to regress to the same plane as the rest of the breast
- Papilla remains projected

以下是对于需要做的全断裂的儿童（Tanner Stage 1-3）骨骺保护的方法重建后交叉韧带的示意图（图片来源于JBJS杂志，2007.89-A）。