后交叉韧带损伤
(一)概述
近数十年中,前交叉韧带(ACL)损伤的诊断治疗受到了广泛的关注并取得了令人瞩目的成功。与之相比,后交叉韧带(PCL)从生物力学、诊断手段到治疗方法等诸多方面都存在较多争议,是目前进展较快的一个学术领域。
(二)解剖和生物力学
PCL韧带整体长度平均32~38mm,横截面31.2mm2,是ACL的1.5倍。胫骨及股骨附丽区面积约为韧带中段横截面的3倍,使得解剖重建非常困难。
PCL股骨附丽区呈半月形,跨度很大,韧带最上端与最下端纤维间成角几乎达90°。前部的纤维呈垂直走行,中部纤维距关节软骨边缘1cm。PCL胫骨附丽区大致呈长方形,位于胫骨正后方,距关节面1.0~1.5cm。
PCL由前外束(AL)及后内束(PM)两束组成,AL束的横截面积是PM束的2倍,机械强度(最大强度、刚度)是其1.5倍。AL束在屈膝位紧张,伸直位松弛,PM束与之相反。由于AL束的机械性能与生物力学功能的重要性,所谓的PCL“单束重建”实际就是AL束重建。
与PCL伴行的辅助结构称半月板股骨韧带(MFL),包括Humphry韧带和Wrisberg韧带,均起自外侧半月板后角,分别于PCL的前方和后方,走行方向与PCL一致。虽然MFL存在一定的变异性,但研究表明,93%的膝关节至少有一条MFL存在而且机械特性高于PM束。MFL参与PCL的功能,是重要的二级后向稳定结构,据研究在屈膝90°时参与30%~60%的后向稳定性,提示在手术中应该尽量予以保留。
PCL是限制胫骨后移的一级稳定结构,同时是控制外旋及内、外翻的二级稳定结构。PCL的后向稳定作用在屈膝90°位时表现最突出,承担85%~100%的负荷。实验研究表明,单纯切断PCL后,胫骨可出现1+至2+的后移,松弛程度最多可达10mm。
膝关节后外侧结构(或称后外侧复合体,PLC)是PCL的重要生物力学偶联结构。实验研究表明,当同时切断PCL和PLC时,胫骨后移距离显著增加至3+~4+,同时还会出现内翻不稳定及过度外旋。
PCL损伤后,由于胫骨后移,髌股关节会承受较大的压力,并且压力会随着屈膝角度增大而增加。当合并PLC损伤出现内翻不稳定时,内侧股骨-胫骨关节会承受高负荷。因此,陈旧的PCL损伤常导致上述两处关节面退变。
另有研究表明:屈膝角度大于30°时,腓肠肌及腘绳肌的收缩会增加PCL的应力,因此,PCL重建后要求在完全伸膝位制动,同时禁忌腓肠肌及腘绳肌主动收缩以减少不良应力对移植物的影响。
(三)自然病程
目前对于单纯PCL损伤的预后及转归尚没有明确的结论,但是为大多数人所共识的是:单纯的PCL损伤与复合的PCL损伤具有显著不同的预后。
单纯的PCL损伤保守治疗预后较好。由于可以通过股四头肌得到较好的代偿,患者通常可以恢复良好的日常生活功能,如果经过适当的康复,甚至可以使运动员恢复到原有的竞技运动水平。一部分病例可以继发髌股关节及内侧室的退行性改变。
对于PCL的复合韧带,特别是合并PLC损伤,保守治疗预后较差。这种复合韧带损伤不仅使患膝出现明显的多向不稳定(后直向、后外旋转、内翻不稳定),还可以改变膝关节生理运动轴,患者耐受度差,关节继发改变严重,通常需要接受手术治疗。
(四)分类
1.按照受损结构
分为单纯性PCL损伤,复合性PCL损伤。
2.按照损伤程度
分为三度:具体描述见表6-1。
表6-1

3.按照损伤机制
分为:全屈损伤,直接应力损伤,过伸损伤。
(五)损伤机制
1.全屈损伤
为最常见的运动性PCL损伤机制。伤者跳起后膝关节全屈位落地,应力沿胫骨向上传导,造成胫骨近端向后半脱位趋势,当应力超过PCL自身的弹性塑变极限时发生断裂。还有一种所谓的“铡刀”样损伤机制。即当膝关节全屈位时,PCL被紧密夹持在胫骨平台后缘与股骨髁间窝顶之间,形成剪切应力损伤。
由于膝关节在全屈位时PCL的前外束处于紧张状态,后内束松弛,所以全屈损伤通常只伤及PCL的前外束,而后内束完整,属于单纯的PCL损伤,松弛程度不会超过Ⅱ度。单纯损伤时,包裹PCL的滑膜是完整的,所以具有一定的愈合能力,松弛程度会因愈合而减小,Ⅱ度可以转变为Ⅰ度。
2.直接应力损伤
即所谓的“仪表板”损伤,是最常见的PCL损伤机制。受伤时膝关节处于屈曲位,胫骨前方遭受后向直接应力,PCL于胫骨平台水平断裂或附丽点撕脱骨折,更大的暴力会进一步损伤半月板股骨韧带。如果外力作用在胫骨前内侧,可以造成胫骨向后外侧旋转半脱位,损伤PCL及后外复合体结构(PLC)。膝关节于接近伸直位时后内束紧张,此时遭受直接应力时会造成PCL后内束股骨附丽点撕脱。
直接应力所导致的PCL损伤比全屈损伤更严重,不稳定程度更大。
3.过伸损伤
膝关节过伸损伤可损伤PCL及后关节囊,严重者可造成膝关节脱位并损伤血管神经。PCL通常于近股骨附丽点损伤。
(六)临床表现
1.病史
应关注以下几项重要的病史信息的采集:
(1)受伤机制:有助于判断损伤类型、严重程度及制订治疗方案。
(2)患者主诉与伤前运动水平:单纯PCL损伤患者的主诉与ACL损伤明显不同,患者很少主诉关节不稳或交锁,复合PCL损伤患者可以主诉不稳定。急性期患者通常主诉膝关节肿痛,不能负重。陈旧损伤患者最常见的主诉是疼痛,以长距离行走及下楼梯为著。疼痛部位集中在髌骨后方及内侧间室区域。其他主诉还包括伸膝负重期受限及下楼梯不稳。运动员还可主诉患膝急变向能力下降。
2.临床查体
(1)一般性检查:观察胫前区域软组织外观,如挫伤、皮下瘀血、皮肤裂伤等,有助于判断外力作用部位。其他还包括步态、关节活动度及神经血管的检查。当PCL合并PLC损伤时可出现典型的患膝内翻步态;合并PLC损伤或原始损伤为膝关节脱位时,容易合并腓总神经损伤及腘血管损伤,应注意作相应的检查。
(2)专项检查
①后抽屉试验(PDT):是确诊PCL损伤最准确的试验。这项试验最重要的是判断胫骨平台的正确起始点位置。由于PCL损伤时胫骨平台受重力影响总是处于后沉位置,因此检查者容易做出前抽屉试验阳性的错误判断,所以检查之前一定要首先确认胫骨平台是否处于中立位置,如果胫骨平台处于后沉位置,要首先恢复其中立位置,然后再作前、后抽屉试验。否则会出现ACL假阳性或PCL假阴性的错误判断。另外还可以根据PDT的后沉距离评估PCL的松弛程度,通过对比两侧胫骨的后移距离分为1+,2+,3+。
②台阶征:是在膝关节屈曲90°位时所做的检查。检查者用拇指指腹沿股骨内髁向下滑动.可触及胫骨内侧平台前缘向前方突出约1cm,即为正常状态下的台阶征。该试验是判断胫骨后沉的敏感试验,可根据台阶的大小判断胫骨后沉的距离,分为1+,2+,3+。另外台阶征还可用于判断胫骨的中立位置,特别是在作PDT之前,首先要确认胫骨是否处于中立位,此时需要判断台阶征是否正常,防止将PCL损伤误诊为ACL损伤。(https://www.daowen.com)
③后向Lachman试验:主要用于ACL损伤的诊断,但也可用于诊断急性期PCL损伤。急性期由于疼痛的原因,无法作90°位后抽屉试验,此时可以在10°~15°的轻度屈曲位作Lachman后抽屉试验,同样可以观察到胫骨后移的阳性体征。
④复合韧带损伤的检查:急性PCL损伤时需要常规拍摄X线片观察是否存在PCL胫骨附丽点撕脱骨折及腓骨头撕脱骨折(PLC损伤)。陈旧损伤需要拍摄一组X线片观察关节内侧室及髌股关节的退行性改变,包括:45°屈膝负重位后前位片、侧位片、Merchant位。另外,99锝骨扫描也是判断早期关节退行性改变的敏感检查。当核素吸收增加伴有疼痛症状时,表明有重建韧带的手术指征,目的是稳定关节,减轻关节退行性变化。MRI诊断PCL损伤具有较高的准确率,判断其他复合韧带损伤及半月板损伤也非常有帮助,但必须结合临床检查所判断的PCL损伤程度决定手术适应证。另外,KT-1000或KT-2000韧带测量仪及应力位X线片可对胫骨后沉程度进行较准确的量化测量。
⑤麻醉下检查:麻醉下检查(EUA)非常重要,可以进一步确认PCL损伤,同时还可以更准确的判断松弛程度。对于合并PLC损伤者,进一步确认外旋不对称性检查、后外抽屉试验等特异检查。
(七)影像学检查
1.X线 片
观察PCL胫骨附丽点撕脱骨折,腓骨头撕脱骨折表明为PLC损伤。应力X线片:用于量化评估胫骨后移的距离。
2.骨扫描
用于观察早期的软骨下骨的退行性改变。
3.MRI
具有很高的敏感性和特异性,有报道统计接近100%。但是MRI的诊断与PCL的松弛度并不成比例,所以不能判断手术适应证。
(八)关节镜检查
PCL韧带全长被滑膜组织完整包裹,关节镜下PCL损伤的直接影像容易出现假阴性,即使是松弛度较大的损伤,通常残存一束有连续性,完全断裂或缺损影像并不常见,这一点与ACL断裂明显不同。探查PCL需要将外面滑膜切除才能看到韧带组织,另外需要两个关节镜入路才能观察到PCL全长。Fanelli将PCL分为3区:A区为近股骨附丽的1/3部分,通过常规前方入路可观察到;B区为ACL后方的1/3部分;C区为近胫骨附丽的1/3部分。B区和C区需要后内关节镜入路观察。
PCL损伤有以下一些间接征象:①ACL假性松弛,由于胫骨后移所致,术中作前抽屉试验纠正后移后可看到ACL张力恢复;②内侧半月板相对于股骨内髁后移;③内侧室及髌股关节软骨退变现象。以上间接征象中,ACL假性松弛现象应予以特别注意,不要将PCL损伤误诊为ACL损伤而行ACL重建手术。
总之,PCL诊断的黄金标准是临床查体,并非MRI及关节镜检查。
(九)治疗原则
PCL损伤的治疗主要取决于损伤部位和松弛程度。
PCL胫骨附丽点损伤多为骨性撕脱,股骨附丽点损伤常为非骨性撕脱(peeloff损伤),这两种特殊部位的PCL损伤类型都具有可修补性,需要早期手术治疗。胫骨撕脱骨折采用腘窝内侧切口行切开复位内固定术,预后较好;股骨侧非骨性撕脱损伤常见于膝关节过伸位运动损伤或膝关节伸直时胫前受直接外力所致,术前MRI可有所提示,经关节镜下确认后可进行全关节镜下修补术,也可以通过小切口进行切开修复。
PCL的韧带实质部损伤可根据松弛程度分为3度,Ⅰ度和Ⅱ度损伤的治疗方案较为统一,最好采用保守治疗。Ⅲ度损伤的治疗尚有争议。对于单纯的Ⅲ度损伤,主张手术的学者认为Ⅲ度的松弛度可导致关节内侧室和髌股关节承受超生理性负荷,特别是对于运动员和运动水平较高的年轻患者,更容易发生关节退行性改变,所以应采取手术治疗。虽然有些文献表明早期手术的疗效优于晚期手术,但目前尚无法证实手术重建可以防止骨关节病的发生。对于Ⅲ度损伤合并其他韧带损伤,较为一致的治疗方案是手术治疗。
(十)非手术治疗
单纯性Ⅰ度和Ⅱ度的PCL损伤采取非手术治疗可获得很好的预后。急性期治疗方案包括保护性负重、早期关节活动度锻炼、积极的康复治疗,强调股四头肌肌力训练和恢复本体感觉功能。在经过4~6周的正规康复训练后,股四头肌和腘绳肌肌力可恢复至正常的90%,膝关节活动度恢复正常,此时可恢复体育运动。陈旧的Ⅰ度和Ⅱ度损伤保守治疗通常有效。少数情况下,Ⅱ度损伤会出现疼痛和肿胀症状,此时需要进行骨扫描检查。如果有阳性发现,需要减少活动量和消肿治疗。对于低度的陈旧PCL损伤不推荐使用支具治疗及手术治疗。支具无助于纠正胫骨后沉,手术治疗并不能确保完全恢复PCL的稳定性。
Ⅲ度损伤的预后不肯定。急性损伤时通常情况下可进行伸膝位支具制动2~4周。伸膝位制动目的是可保证胫-股关节解剖位置对合,纠正胫骨后沉,有利于受损的韧带在非张力下有所愈合。另外,伸膝位还可防止腘绳肌主动收缩牵拉胫骨后移。制动期间进行股四头肌等长收缩及直腿抬高训练,可持拐部分负重。支具去除后逐步恢复主动屈伸膝活动和负重功能。股四头肌可以拮抗胫骨后沉,应进一步加强肌力训练。此外,还应配合进行各种运动功能训练,如蹬车、上下楼梯、压腿、伸膝等。通常,Ⅲ度损伤患者经过3个月的保守治疗及康复训练后可恢复运动水平,如疗效不佳可考虑手术治疗。
(十一)手术治疗
手术治疗的适应证包括有症状的Ⅲ度单纯损伤及包含PCL的复合韧带损伤。数十年前曾经很流行的动力重建手术,如腓肠肌内侧头、半膜肌等动力重建方法现在均已经不再推荐采用。
PCL的手术治疗较为复杂,需要掌握PCL重建技术和其他韧带的修补与重建技术,有时还需要血管科医生的共同参与。
1.手术时机
包含PCL的急性多发韧带损伤通常在伤后10天~2周内进行。时间过长后瘢痕组织形成,侧副韧带和关节囊萎缩变性,有时还会出现固定性胫骨后沉。
2.手术技术
PCL重建手术技术包括关节镜下重建及镶嵌技术、单束重建与双束重建。
(1)关节镜下PCL重建手术:是为多数医生所采用的手术技术。原理为关节镜下制备股骨和胫骨两个骨隧道,胫骨隧道自胫骨前方皮质至后方PCL附丽点。移植物依次置入两隧道内,两端分别固定。这种方法可以完全在关节镜下完成,手术损伤小。需要3~4个关节镜入路配合进行。
(2)镶嵌重建手术:关节镜下重建手术的最大问题是所谓的“杀手转弯”,即胫骨隧道在PCL后方支点出口处与移植物直接形成锐角,导致隧道口与移植物相互磨损,可能会影响到移植物的稳定性。基于这个问题,Berg首先提出了inlay的手术技术,即在PCL胫骨附丽区制备骨槽,将移植物直接固定在骨槽内,从而消除了杀手转弯的问题。股骨隧道的制备在关节镜下完成,胫骨侧的镶嵌步骤需要在膝后方作切口进行。
(3)单束重建技术:即单纯重建PCL的前外束。在生物力学功能与解剖形态上前外束都是PCL的主要组成部分,因此重建前外束可以有效地恢复PCL的稳定作用。单束重建技术是经过较多医生及手术例数证实的方法,为大多数医生所采用。
(4)双束重建技术:是近些年新出现的手术方法,即同时重建PCL的前外束和后内束两束。股骨侧需要制备两个骨隧道,需要两个移植物或将一个移植物劈为两束。前外束在屈膝90°拉紧固定,后内束在伸直位固定。双束重建具有生物力学上的优势,但目前尚无法比较双束重建与单束重建的临床优劣。
3.移植物选择
包括自体肌腱与组织库异体肌腱。异体肌腱可减少手术创伤,比自体移植物更适合于PCL重建手术。异体跟腱是较常用的异体移植物,它的体积和形态更接近PCL的解剖特点,可以很好地充填骨隧道。同时,跟腱移植物具有一端骨块一端腱性结构的特点,利于通过胫骨和股骨两个骨隧道。骨块端置入股骨侧隧道,使用挤压螺钉可获得坚强固定;胫骨侧固定采用垫片螺钉进行固定。自体肌腱常用的有髌韧带中1/3、股四头肌腱、腘肌腱。
4.手术疗效
目前对于PCL的手术疗效文献结果并不一致,主要原因是各个研究组的影响因素不统一,如手术技术、移植物选择、单数或双束重建、单纯或复合损伤等等。但较为一致的观点是:手术可以改善大多数患者的主观和客观结果,但术后仍会残存少量的后向松弛度。
5.术后康复
术后康复的重点是保护移植物避免承受不良应力。
伸膝位支具制动2~4周,可纠正重力作用造成的胫骨后沉,有效地防止腘绳肌主动收缩牵拉胫骨,减少移植物的应力。
术后第1天开始持续进行股四头肌等长收缩及踝泵训练。可早期行走,要求患肢不负重,护具保护。术后4周时开始进行保护下的被动关节活动度训练。活动时应强调被动性,同时需要维持胫骨近端的前抽屉位置,防止牵拉移植物。术后8周时可开始进行主动关节活动度训练,但禁忌腘绳肌主动收缩。术后8周后逐步增加关节活动度,可进行闭链方式,同时进行动力性股四头肌肌力训练。
术后早期应强调持续进行被动伸膝锻炼,防止出现后期伸膝受限。部分病人会由于关节粘连造成屈膝受限,需要在术后8周时进行麻醉下推拿,恢复关节屈曲功能。对于多发韧带损伤的病例,术后出现屈膝15°~20°的屈膝受限是可以接受的。
术后12~16周完全负重。术后12个月可参加体育运动,但首先需要专门进行运动功能的康复训练。