膝关节前交叉韧带损伤
膝关节前交叉韧带损伤是膝关节较为严重的运动创伤。由于韧带所在的解剖位置较深和功能的重要性，如未能早期发现和及时正确治疗，对运动训练和日常生活都会带来很大影响。
前交叉韧带起于胫骨上端非关节面髁间前区，与外侧半月板的前角紧密结合，止于股骨外髁内侧面的后部，即股骨干纵轴的后面。韧带可分为前内束和后外束。韧带纤维呈螺旋形分布。膝关节伸屈活动时，纤维束交叉扭转，以此调整膝关节活动中的稳定。膝关节屈曲40°～50°，韧带张力最小，膝关节过伸位或过屈位韧带张力最大。前交叉韧带的主要功能是防止胫骨离开股骨向前移位，同时兼有防止膝过伸、过屈及膝过度内翻的作用。
（一）病因与发病机制
1．膝关节内外翻损伤
篮球、足球及柔道运动员在运动训练或比赛时，由于竞争激烈，膝部被猛力碰撞或在凌空跃起落地时一足边缘着地，重心倾斜，使膝关节处于内翻或外翻位遭受暴力，造成前交叉韧带部分断裂或完全断裂。其中外翻位损伤较为多见，部分伤员常合并内侧副韧带和半月板撕裂。
2．膝关节过伸损伤
武术、足球运动员比赛时膝关节伸直位，对方球员撞击或踢伤小腿上段，胫骨上端接受暴力后突然后移，造成前交叉韧带断裂。足球运动员踢球不准确，即“踢漏脚”时，小腿的重力和股四头肌的收缩力形成“链枷”样作用，造成前交叉韧带断裂。
3．膝关节屈曲损伤
足球或柔道运动员比赛时，当膝关节处于屈曲位时，小腿后方如突然受到暴力打击，可造成前交叉韧带单纯断裂。膝关节前交叉韧带断裂的部位可在下起点、上止点或中段，以下起点和中段为多见（图2-3）。
图2-3 膝关节前交叉韧带断裂的类型
A．韧带下起点离断；B．韧带上止点离断；C．韧带中段离断
前交叉韧带断裂后第1周即开始退行性变，3～6个月后在关节液的侵蚀和自身缺血中多数逐渐溶解而不复存在。
（二）症状及体征
1．急性受伤史
如膝关节内外翻或膝过伸过屈位损伤病史。
2．膝关节疼痛和不稳
伤员主诉，受伤当时有关节撕裂感，疼痛剧烈，随后即不能参加常规训练和比赛，不能站立行走，感觉关节不稳。
3．膝关节肿胀功能受限
膝关节前交叉韧带损伤常有关节出血，如附着点骨片撕脱，出血更快，关节腔积血较多时肿胀明显。伤员常将患肢保持在屈曲位，拒绝帮助扶持，伤侧膝关节伸屈活动明显受限。
（三）检查
1．前抽屉试验
伤员平卧位，屈膝90°，屈髋45°，足底踏于床上，助手固定骨盆。医师坐于床上，臂部轻压患者双足，双手拇指放于胫前，其余四指怀抱腘部，将胫骨近端向前拉，如错动幅度超过健侧，前抽屉试验阳性，表示前交叉韧带有断裂，将胫骨近端向后推，移动幅度超过健侧，后抽屉试验阳性，表示后交叉韧带损伤。
2．Lachman试验
伤员平卧，屈膝20°，足部放在床上，医师两手分别握住股骨下端与胫骨上端，做方向相反的前后错动，如错动幅度超过健侧，视为阳性（图2-4）。
3．垂腿位抽屉试验
伤员坐于床边，双小腿自然下垂，肌肉放松，医师双膝固定小腿，双手握住伤员胫骨上端，进行前抽屉试验，如活动幅度超过健侧即为阳性（图2-5）。
图2-4 Lach man试验
图2-5 垂腿位抽屉试验
4．轴移试验（ALRI试验）
患者斜卧位，患侧在上，足内旋放于诊察床上，医师两手置于膝上下，予以外翻应力，膝部逐渐屈曲，股骨外髁有向前半脱位，屈曲至20°左右时，胫骨髁有突然复位的错动感，即为阳性（图2-6）。
图2-6 膝轴移试验（ALRI试验）
值得注意的是即使这些试验阳性，也不能简单地认为前交叉韧带已断裂，因为有时合并损伤也能出现假阳性。
（1）腘肌腱在半月板和腓骨小头附着点断裂时，前内旋位抽屉试验显示假阳性。鉴别的方法是将伤足稍外旋行前抽屉试验即为阴性。
（2）膝内侧副韧带后斜束和纵束同时断裂，膝外旋位前抽屉试验也可表示假阳性。此时将小腿内旋行前抽屉试验假阳性即消失。
（3）后交叉韧带断裂，胫骨近端向后塌陷，前抽屉试验将其向前拉至正常位置有错动，与健侧对比可鉴别。
5．X线检查
（1）Segond征阳性：X线正位像，胫骨平台外侧有撕脱骨折片时表示前交叉韧带断裂。
（2）X线正位像：如显示胫骨棘有撕脱骨折片翘起，可能是交叉韧带下止点断裂（图2-7）。
图2-7 胫骨棘骨折提示前交叉韧带下止点可能损伤
（3）应力X线片：前抽屉试验下X线侧位像。屈膝90°，以股骨后髁的切线为基线进行测量，与健侧对比，如小腿前移超过5 mm，表示前交叉韧带断裂，后移5 mm，表示后交叉韧带断裂（图2-8）。
图2-8 膝关节前后应力X线测量
A．正常；B．前交叉韧带断裂；C．后交叉韧带断裂
6．MRI检查
以MRI诊断交叉韧带损伤，有人统计准确性为93.6％。难以确诊的病例可行MRI检查。
7．关节镜检查(https://www.daowen.com)
急性外伤性关节血肿，体格检查韧带损伤有怀疑但很难肯定或急性复合性损伤，对交叉韧带损伤和半月板损伤有较多怀疑，可行关节镜检查，有利于确诊和采取早期治疗措施。
（四）治疗
1．非手术治疗
前交叉韧带部分断裂属新鲜损伤者，可以前后石膏托固定膝关节3～4周，拆除外固定后须进行积极的功能活动。
2．手术治疗
前交叉韧带完全断裂属新鲜损伤或确诊在2周以内者，应以手术缝合为首选。尽管有学者认为早期手术会加重滑膜炎和关节纤维反应，但多数学者认为早期手术后膝关节功能恢复快，活动能力强，关节趋向稳定。但对于普通人群来说，手术与否应考虑多种因素，例如患者的年龄，有否合并关节囊或半月板损伤，活动能量及患者的要求等，要考虑患者的个体差异性。
前交叉韧带断裂在胫骨附着点带有骨块时，可用克氏针在胫骨结节内侧斜向外上钻孔，对准撕脱骨折块穿出，造成骨孔道2个，以尼龙线或钢丝8字穿过前交叉韧带近端，拉出骨孔道固定在胫骨上。前交叉韧带断裂在股骨附着点撕脱时，在股骨外髁外侧面对准附着点钻通两个骨通道，以多根尼龙线均匀穿过韧带远断端，牵出骨孔道固定在股骨髁外侧面（图2-9）。
图2-9 前交叉韧带断裂修复术
A．前交叉韧带于胫骨棘附着点撕脱修复；B．前交叉韧带于股骨髁附着点断裂修复
前交叉韧带体部断裂（中段），将两断端吻合后，再将缝线引出股骨、胫骨的骨孔道，相向拉紧固定在骨面上，这样较为坚固可靠（图2-10）。
陈旧性前交叉韧带断裂可用自体髌韧带、半腱肌腱（图2-11）、股薄肌腱、髂胫束（图2-12）及人工材料等移植物修补。各种材料中以髌韧带重建前交叉韧带较为理想（图2-13）。
膝关节前交叉韧带断裂在关节镜下手术修复，术中创伤小，术后恢复也较快。
前交叉韧带重建的时机是立即或择期，孰优孰劣目前仍有争议。大多数学者主张伤后先进行关节活动，有了适当的活动度，肿胀趋向消退，然后从容不迫地择期重建较为有利。Graf报道重建前交叉韧带的375例患者中，术后屈曲＜125°，伸直差10°以上者，都是集中在伤后7 d内手术的患者。
图2-10 前交叉韧带中段断裂修复术
图2-11 前交叉韧带断裂半腱肌修复术
图2-12 前交叉韧带断裂髂胫束加强修复术
图2-13 前交叉韧带断裂髌韧带瓣修复术
前交叉韧带重建成功与否取决于移植物的力学质量、位置、张力、固定及康复是否得当。
目前使用较多的移植物有：①自体骨-髌腱-骨（BPTB）；②自体四股半腱肌；③跟腱或阔筋膜；④同种异体BPTB。
在施行同种异体移植物手术前，对供体须进一步进行实验室检查，以排除人类免疫缺陷病毒（HIV）、肝炎、梅毒、慢性病毒、肿瘤及感染等。在切取异体移植物时应注意供体死亡后取材时间，一般规定冷冻尸体24 h内，室温下限为12 h内。
前交叉韧带修复重建术，在确定骨孔道定向时应考虑关节屈伸活动中将移植物的弯曲和应变减至最小限度。术中如胫骨孔道靠前太多，可造成股胫撞击和伸直受限。股骨骨孔道如过于靠前，弊端更大，可出现韧带缩短，关节活动度减少，若勉强活动可造成韧带断裂。一些学者主张，股骨钻孔最佳定向冠状面向外侧倾斜20°，矢状面向前侧倾斜23°。胫骨钻孔冠状面向内倾斜24°，矢状面向前倾斜50° （图2-14）。骨孔道钻好后应将孔道边缘的毛糙突起磨平，以减少移植物造成的磨损。
图2-14 前交叉韧带重建术股骨和胫骨的钻孔定向
关于移植物的强度，Noyes等人经实验证实，髌腱的强度是正常前交叉韧带的168％，半腱肌为70％，股薄肌为49％。
移植物的初始张力很重要，初始张力过低，股骨与胫骨出现异常活动，膝关节松弛，应力增加，移植物结合不良。初始张力过高，股胫关节压力增加，可出现关节强直或伸直受限。目前对移植物的最佳初始张力尚难以做出标准确定。一些学者主张在膝关节完全伸直位将移植物拉紧可避免张力过高。Noyes主张膝关节屈曲20°，移植物的张力前移5 mm较为理想。Burks认为移植物的张力要根据移植物的不同材料来源及长度来确定，髌腱复合体的张力需16 N，半腱肌38 N，髂胫束60 N。
自体腘绳肌移植前交叉韧带取材时要注意勿损伤隐神经。隐神经从后内侧关节间隙水平行经股薄肌浅面，屈膝90°隐神经向后方滑移。术中分离肌腱时注意隐神经在缝匠肌与股薄肌腱之间的筋膜层穿出，要仔细辨认，避免损伤。
前交叉韧带重建将移植物予以固定的方式，有钛挤压螺钉、生物可吸收挤压螺钉、丝线及螺杆、U形钉及内纽扣等。移植物若为带骨的髌腱，目前普遍认为金属挤压螺钉较为适宜。
前交叉韧带重建术后如各种韧带肌腱等动力结构之间的平衡失调，可出现关节纤维化的屈曲挛缩，其发病率在4％～15％。由于关节内纤维形成，肌内软弱失调，也可出现关节僵直。其原因是：①移植物位置不准确形成髁间窝纤维化；②因活动减少髌上囊纤维化；③开放手术出现股骨外髁和股骨髁上纤维化。关节纤维化造成屈曲或伸直受限，伸直受限损害更大，因为伸直不完全，股四头肌无力，出现屈膝步态，髌股之间因活动受限而疼痛。
关节纤维化的预防措施包括手术，宜在肢体肿胀消退和关节活动度恢复之后进行，康复的观念应贯穿术前及术后。早期认识关节纤维化形成的原因并适当采取措施是预防的关键。
关节纤维化的治疗包括推拿、功能疗法及关节镜下清创及松解术。膝关节屈曲挛缩俯卧位踝部增加重量予以活动和冷冻疗法也有一定疗效。Lobenhoffer认为屈曲挛缩历时1年以上，宜行后关节囊切除术。Vacguero 报道关节松解术可以明显改善关节的活动度，如非手术治疗不满意，宜行关节镜下股四头肌松解术及外侧支持带松解术。
前交叉韧带重建在运动损伤的治疗中使用较为广泛，但需要翻修者也不在少数。据报道，前交叉韧带重建失败率5％～52％，这个数字应该引起高度警觉。前交叉韧带重建失败的原因有：①关节纤维化；②伸膝装置功能不全；③关节炎；④关节松弛。关节纤维化已如前述。伸膝装置功能不全在前交叉韧带重建术后的并发症中最为常见，其原因有切取自体移植时可能造成髌骨骨折、肌腱断裂、髌腱无力或股四头肌腱损伤等，也有髌腱力线异常或外侧髌骨压迫症。
“隐性骨损伤”是近年来提出的新名词，若以“拔出萝卜带出泥”来比喻，可能更易于理解。前交叉韧带离断时，影像学检查甚至肉眼直视其附着点完好无损，其实部分病例韧带附着点附近的骨小梁及其血管已遭受局限性断裂，骨小梁周围有微小渗血。据报道前交叉韧带损伤的患者中，76％以上存在隐性骨损伤。
形成关节炎的病因可能是原始损伤已有骨软骨骨折、半月板损伤或康复不当等累积而成。
关节松弛造成关节不稳定，在所有前交叉韧带移植重建的失败病例中占7％～8％。出现关节松弛的原因有手术的技术操作，也有移植物的生物性能的优劣，关键是找出造成关节不稳定的根本原因和翻修的最佳方法。
前交叉韧带重建失败在手术技术上的失误主要有：移植物取材不当，骨孔道不在解剖位置上，髁间窝成形术不符合生理活动，移植物张力不当及移植物内固定不坚固等。
青少年前交叉韧带损伤，因骨骼发育未成熟，立即行韧带重建术，可能导致股骨和胫骨的骨骺损伤。所以对骨骺未闭合者须先行非手术治疗，以支具或康复活动保持关节活动度，待骨发育接近成熟时行前交叉韧带重建术较为适宜。
3．基因治疗
近年来在运动损伤的治疗中出现了一支令人可喜的具有划时代意义的奇葩—基因治疗。基因治疗的作用和意义已经被许多实验和临床所证实。对细胞因子的研究最初阶段是受免疫和肿瘤反应所启发。
例如白介素、克隆刺激因子、干扰素等涉及免疫与造血调控的多肽类物质在刺激增生等方面与细胞生长因子的功能有所相似和重叠，将生长因子（TGFs）和肿瘤坏死因子（TNFs）加以转化，用于刺激组织的生长功能，这显然是很有应用前途的方法。实验证实，软组织在愈合过程中，细胞因子在愈合的炎症期和再生期可发生下列作用：①减轻组织的炎症反应；②减少组织的瘢痕形成；③促进软组织的功能恢复。
韧带细胞纤维排列紧密，属无血管性纤维。韧带的细胞构成种类很少，所以韧带的愈合是既缓慢又复杂的过程。细胞因子可使韧带的愈合趋向进步和完善。很多细胞因子对韧带的愈合有促进作用，例如FGFs、TGF-βs、PDGFs等。近年来发现BMP12和BMP13有参与肌腱韧带形态发生的功能。
不同的韧带对各种生长因子的反应也会有差异。例如MCL的愈合能力比ACL强，当生长因子组合（bFGF、TGFβ1、PDGF及胰岛素）发生作用时，MCL可以生长更多的活性细胞。
随着对细胞因子的深入研究和应用，近年来有一种方法是将自体细胞加上增补的细胞因子使其联合发生作用。例如，应用取自骨髓或骨膜的自体间质细胞或增加取自皮肤及其他组织的成纤维细胞，可使韧带愈合中的替代物迅速增生。这种有细胞基质和细胞因子组成的物质为软组织的愈合提供了新的选择方法。
细胞因子和生长因子为伤口的成功愈合提供了必要的条件。这些因子调节血管生长和有丝分裂，促进细胞分化、基质合成或重塑。细胞因子的来源并非单一性，在伤口愈合的不同时期来自血小板、白细胞、巨噬细胞及组织间质细胞等。
设法在伤口愈合部位促成细胞因子局部合成以加速愈合过程显然是合理的。将转基因疗法与局部注射细胞因子相比，转基因细胞可在愈合部位停留一定时间，以分泌所需要的细胞因子。
运动医学的基因治疗是将选择的基因转移至靶组织中，使转基因细胞在若干时间内维持基因表达水平，促进组织和伤口愈合。
目前基因治疗一方面应用前景非常广阔，另一方面也被一些不利因素所困扰。问题之一是基因表达的时间太短。例如滑膜细胞基因表达一般多在4周内即自行消失。自体肌腱移植时间有所延长，基因表达可超过6周。其次是有关基因表达的知识，临床医师所涉及的仅仅是冰山一角，远远没有了解和获取诸如基因的全部类型、反转录病毒的安全性、基因表达时间的延长及利用基因治疗缩短愈合的过程和提高组织愈合质量的规律性等。尽管如此，将基因转移至软骨、半月板、韧带和肌腱进行生物化学治疗，促进伤口愈合，为运动损伤的治疗提供了一种新的途径。