韧带损伤是一种很痛苦的事情，给人造成的伤害和影响是巨大的，今天我们就来了解一下膝关节前交叉韧带损伤的相关知识。膝关节前交叉韧带(anterior cruciate ligament，ACL)损伤是较为常见而又严重的运动性损伤，治疗不当将会导致膝关节功能性不稳，并可引起一系列病变而严重影响膝关节运动功能。以往，ACL损伤多见于从事竞技体育的运动员中，并多发于滑雪、摔跤、柔道、体操等运动项目中。但就现在的临床及运动创伤流行病学研究表明，前交叉韧带损伤在一般人群中的发生率明显增高。因此，ACL损伤的诊断和治疗仍是运动创伤和骨科领域重要的临床课题。目前，随着对前交叉韧带生物力学特性研究的不断深入，使ACL损伤的治疗进入了新的阶段，其重点是提高重建韧带的稳定性，促进移植物在血管化、选择合适的重建材料、关节镜下微创手术以及术后早期康复。

一、ACL的解剖特点、功能与生物力学特性

㈠解剖特点

ACL起于胫骨髁间棘前方稍偏内侧，斜向后上止于股骨外髁髁间侧面后部。胫骨端附着部较粗大，呈卵圆形。面积约3cm2，股骨附着部相对细小，呈扇形，面积约2cm2。ACL分为前内、后外与中间束，前内束屈膝时紧张，后外束伸膝时紧张，中间束在膝关节屈伸运动中始终保持张力。正常ACL与胫骨平台保持一定的角度，屈膝900时其角度约300，伸直时为400～450。

㈡功能

屈膝时防止胫骨前移，伸膝时阻止膝关节过伸;控制膝关节旋转;不同屈膝角度时控制膝关节内、外翻;参与伸膝时最后的锁扣运动;具有本体感受功能;是重要的静力与动力性稳定结构，与其他韧带共同保持胫骨关节的正常运动。

㈢生物学特点

ACL由胶原纤维和弹性纤维组成。因此，具有拉伸性和弹性特点，在不同的应力负载作用下将发生不同的变形。当应力大于屈服点时，胶原纤维将会出现不可逆损伤，ACL难以继续承受负载而失去作用。正常ACL受力一般为445N，运动时为500～1000N，断裂强度平均为1730N，其抗拉、抗张强度随年龄增长而下降。不同速度的加载会引起不同部位的损伤，快速加载多造成实质部断裂，慢速加载容易引起止点撕脱损伤。

二、前交叉韧带损伤的临床表现

1、关节肿胀 主要为关节积血所致，据研究急性膝关节损伤(排除骨折者)，出现膝关节积血者70%存在前交叉韧带损伤。值得提醒的是，半月板因为血供少，损伤多不会出现明显关节腔积血。

2、关节疼痛、伸屈活动受限 单纯前交叉韧带损伤多由于关节肿胀限制了活动。但有相当一部分前交叉韧带损伤合并半月板损伤，甚至是半月板“桶柄样撕裂”，交锁于胫股关节之间，使膝关节出现交锁症状。患者主诉关节“卡住”，关节固定于某一角度，难以活动。

3、肢体表面的肿痛 因为前交叉韧带损伤常常合并膝关节侧副韧带损伤，尤其是内侧副韧带的损伤。因此可以在损伤的侧副韧带处出现肿痛。内侧副韧带损伤又多表现为膝内侧副韧带的附着点的表面肿胀、压痛。

4、关节不稳 前交叉韧带损伤没有得到及时诊疗，到慢性期关节积血被吸收后，如果没有交锁机制，关节活动可以逐渐恢复，病人主观感觉明显改善。但是，由于前交叉韧带是膝关节主要的稳定机制，损伤后膝关节是否仍然能够保持稳定，与膝关节周围肌肉的代偿能力，和患者所要求满足的功能水平密切相关。对于专业运动员、热爱体育运动者，对膝关节功能要求高的工作，可能主诉在奔跑、跳跃、甚至是行走时经常“打软腿”，不能在快速奔跑中急转弯，跳起时患肢落地不能支撑等。

三、重建材料的特性及选择

㈠自体材料

利用自身材料，取材便利，不会产生排异反应，不会引起交叉感染。因此，临床上最常应用自体材料。但要牺牲部分自体组织，并有可能在一定程度上影响取材部位的功能或引起一些症状。

1.骨—髌腱(中1/3)—骨复合体：髌腱中1/3初始强度为2900N，为正常ACL的168%;髌腱内1/3初始强度为2734N，为正常ACL的158%。以上是髌腱宽度为10mm时的张力强度范围，随其取材宽度变化有所增减。

2.腘绳肌腱：单根半腱肌腱的断裂强度是1216N，为正常ACL的70%，反折成双股后可达到2329N。单根股薄肌腱初始强度可达到838N，为正常 ACL的49%，反折成双股能达到1550N。半腱肌腱与股薄肌腱单根并用，初始强度平均可达2736N，大于正常ACL的断裂强度，接近髌腱中1/3的强度。半腱肌腱与股薄肌腱双折并成4股应用，初始强度平均可达4589N，远大于髌腱中1/3的初始强度。自体移植物优点首先是经济，因为异体移植物和人工韧带都是通过商业化途径来获取的;另外因为是自身的组织，在移植物与骨隧道的愈合方面，相对于异体和人工材料可能更加有优势。而自体移植物最大的缺点就是“拆东墙补西墙”，可能导致取材部位的病损，如取BTB可能引起“膝前痛”(尤其在经常取跪姿的人群)、“髌骨骨折”等。虽然取腘绳肌腱，目前没有明显的取材部位病损的证据，但是有研究报道对于膝关节屈曲肌力有影响，可能会影响专业足球后卫运动员的竞技水平。

㈡同种异体材料

取材及使用方便，又可避免因取自体材料所造成的局部损伤和对功能的影响。但由于可能发生排异反应、传染性疾病以及供体来源的限制，尚未广泛应用。另外因为异体移植物采用放射源消毒，因而可能降低了韧带的力学强度。异体移植重建材料有跟腱、髌腱、半腱肌腱、股薄肌腱等。

㈢人工材料

人工韧带具有来源广泛、使用方便、不传染疾病，并可避免应用自体材料所引起的局部损伤等优点。临床亦有应用，并有一定时间内较好的临床随访结果。但其生物相容性、刚度及应力集中、应力阻挡作用、韧带与骨道口及髁间的磨损，以及材料老化等问题仍有待进一步解决。

根据国外近十年的经验，人工韧带效果较好。它最大的优点是术后恢复快。因为不论自体或异体韧带，都是生物学结构，需要经历“在塑形(remodeling)/再韧带化(religamentization)”的过程，这一过程通常需要6个月～1年左右，而再塑形完成之前韧带过早承受应力会导致松动。人工韧带因为不需要经历“再塑形”过程，因而可以早期恢复运动，对于专业运动员需要尽快重返赛场者尤其适合。但是，人工韧带远期效果到底如何，目前尚无定论。另外，人工韧带大约需要4万元左右，对多数病人来说负担较重。

四、前交叉韧带部分损伤的诊治

ACL纤维束由前内束(anteromedia band，AMB)和较大的后外束(posterolateral bulk，PLB)组成。Girgis和Furman等研究发现由于AMB在屈膝时紧张，PLB在伸膝时紧张，保证了膝关节屈伸运动中始终有部分纤维束维持张力，保证了膝关节的稳定。

ACL部分性断裂表现为AMB或PLB的损伤，因症状、体征不典型诊断较困难，即使是MR检查也因残存完整的部分ACL纤维束，使得结果模棱两可;从而导致确诊往往过分依赖于关节镜检查。

ACL损伤的体格检查，主要有前抽屉试验、Lachman试验和转轴试验等。常规的前抽屉试验为屈膝90度时向前牵拉胫骨近端。由于PLB屈膝时松弛，ADT仅反映AMB的完整性。Lachman试验是屈膝15度位的抽屉试验，由于此时AMB处于松弛状态，Lachman阳性提示PLB断裂。转轴试验(Pivot Shift Test，PST)方法很多，包括外侧轴移、屈曲-旋转试验(flexion-rotation-drawer test)、Slocum试验等等，意义大致相同。所谓“轴移”，指的是患者在进行膝关节旋转运动中，由于ACL稳定功能的丧失，导致股骨与胫骨之间相对移位的感觉，有的病人主诉为轻度“脱臼”感，轴移试验人为地再现这种感觉。在ACL部分性损伤中。只有当PLB断裂时才会出现PST阳性。因此，ACL部分性损伤中，PLB断裂时，ADT不明显、Lachman试验和PST明显阳性;AMB断裂时，ADT明显阳性，Lachman试验和PST不明显。

MRI可以显示出ACL是否损伤，但对于区分完全性损伤和部分性损伤价值不大。Lawrence等研究发现MRI上完整纤维束、波纹状或弯曲的ACL，以及ACL后外侧密度不均的团块，往往显示ACL的部分性损伤。

关节镜检查无疑是诊断ACL损伤的金标准，有经验的关节镜外科医生完全有能力区分ACL的AMB损伤、PLB损伤或完全性断裂。然而，镜下难以判断残存的 ACL纤维束是否能满足稳定患膝的要求。Fritschy等对43例ACL部分损伤进行前瞻性研究，发现很难就关节镜下所见的ACL损伤程度来评价预后。

ACL损伤的治疗目的是减少或消除关节不稳，重建患膝的功能性稳定。治疗方式主要包括保守治疗和手术两大类。保守治疗是在限制患膝运动量的基础上，通过患膝肌力、活动度和本体感觉的训练来达到功能性稳定的目的。手术治疗则是通过移植物重建正常ACL的稳定机制。选择治疗方案的参考因素有：患者的年龄，职业与运动量，又无其他韧带、半月板、软骨损伤等。

五、前交叉韧带重建手术的适应症

1、存在关节功能性不稳者，即不能满足患者需要的关节功能，不能达到伤者理想的生活和运动水平;

2、同时存在半月板损伤，进行半月板修复手术的(没有满意的关节稳定，修复半月板难以愈合);

3、中老年以下(