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前交叉韌帶損傷的診斷、治療及預防

  美國兒科學會(AAP)對青少年運動員前交叉韌帶(ACL)損傷做了詳細介紹,並總結其流行病學、危險因素、診斷、治療及預防。相關內容於2014年5月發表在Pediatrics雜志。

  前交叉韌帶是維持膝關節穩定性最重要的韌帶之一,與其他韌帶共同維持胫股關節的正常運動,在伸膝時防止胫骨對股骨的前移,防止膝關節過伸等。ACL需手術及康復治療,限制活動,耽誤學校課程,對兒童身心健康非常不利。一項系統評價表明,ACL損傷10~20年後退化性關節炎的發生率超過50%,意味著發生ACL損傷的兒童及青少年在其20、30多歲時可能會面臨長期的疼痛及功能受限。

前交叉韌帶損傷的診斷、治療及預防

  損傷機制

  過去20年,青少年ACL損傷的發生率逐漸增加,絕大多數的ACL損傷都由運動引起。

  ACL的損傷是多因素導致的。膝關節過度伸直,胫骨相對於股骨的強力內旋都可引起ACL的撕裂。70%的ACL損傷都為非接觸性,但非接觸性ACL損傷的定義也並不統一。有研究認為,運動員間無直接身體碰撞引起的損傷即非接觸性損傷,也有些研究認為膝蓋未被直接撞擊引發的損傷即非接觸性損傷。運動時突然減速、膝關節在伸直位的內翻損傷或屈曲位的外翻損傷等都可引起ACL撕裂。在身體的重心移位時也較易發生ACL損傷。

  危險因素

  青少年運動員發生ACL損傷的危險因素較多。大量研究表明生理及心理因素對ACL的發病率均有影響。ACL損傷與遺傳基礎、激素水平、ACL損傷史等相關。進入青春期後,隨著體重、身高、骨長度的增加,ACL的發生風險也增加,性別差異在此期也開始體現(女孩:12~14歲,男孩:14~16歲)。肌肉強度及協調性與運動時ACL的損傷直接相關。睾酮顯著增加肌力、肌肉強度及協調性,但女孩因無這種改變,因此,其ACL損傷發生風險明顯高於男生。

  肱四頭肌角(Q角)角度變大、距下關節過度內旋、全身性韌帶松弛被證明也可增加ACL損傷發生風險。臀部及膝蓋處較差的神經肌肉控制力以及膝關節穩定性差增加ACL損傷的可能性。

  診斷

  病史

  急性ACL撕裂的典型症狀包括疼痛、膝蓋積液,膝關節活動度降低,無法支撐體重等。撕裂時,可聽見或感知聲響。兒童運動員ACL損傷伴創傷性膝關節積血的發生率為65%。陳舊性ACL撕裂的典型表現包括反復積液,膝蓋有“後退”(gives way)趨勢,扭轉、跳躍時膝蓋不穩定等。

  體格檢查

  影像學檢查

  (略)

  治療

  兒童運動員ACL撕裂的治療較具挑戰性,且存在爭議。ACL撕裂的兒童,不必急於手術治療。與家長及患兒充分協商,明確治療目標,選擇合適的的管理方案非常重要。手術治療並不絕對,其一般指征包括:患者無法進行自己的專業運動,ACL的不穩定性影響日常活動,伴可修復的半月板撕裂或伴多處韌帶撕裂的膝蓋損傷。

  對於骨骼還未發育成熟的ACL損傷患兒的治療,目前爭議較大。標准的ACL功能重建治療,因穿通開放的骨骺,對骨骼的發育造成影響。一項納入55項研究的荟萃分析表明,兒童及青少年ACL損傷後重建發生雙腿長度不一或屈曲角度存在差異的發生風險為2%,但還需進一步的隨機對照試驗評估。

  骨骼未發育成熟的運動員發生ACL撕裂時,使手術延期至骨骼成熟後最佳,且等待期間未發生半月板撕裂。矯形外科醫師推薦手術前可使用支具、康復治療,限制活動直到骨骼發育成熟進行傳統的手術治療。對於部分患者,保守治療較合理,但有些ACL撕裂的兒童運動員並不限制活動,經常引起其他症狀,包括半月板撕裂,關節軟骨損傷及早發型關節炎。因此,目前很多研究也支持盡早手術治療。骨骼未發育成熟兒童需進行手術的情況包括:ACL撕裂以及其他可修復的韌帶發生撕裂或保守治療無效。不願使用支具、不想限制運動的兒童也可進行手術。

  總體而言,ACL手術恢復關節活動度的成功率為90%,患者滿意度也較好。但安全、有效的手術技術目前仍處於發展狀態。包括骨骺保護型重建術(physeal-sparing technique)及經骨骺型重建術(transphyseal technique)。骨骺保護型重建術使用的移植物不穿過生長板,從而保護骨骺。

  明確患者骨齡有助於選擇最合適的手術治療方法。測量患者骨齡的最常見方法是將其左手及腕關節前後位的x線攝影檢查結果與同齡人群的檢查結果進行比較,並根據坦納氏分期(Tanner stage)評估進行驗證。

  有開放骨骺、Tanner分期為Ⅲ期,骨齡≤14歲女孩及≤16歲的男孩的治療選擇包括運動修復、康復治療,使用支具進行功能性治療,並積極隨訪評估病情。

  對骨齡較小的高危人群(骨齡≤11歲女孩,≤13歲男孩,且Tanner分期為Ⅰ期或Ⅱ期),可采取保護骨骺的手術方法,可取部分髂胫束或腘繩肌腱作為移植物從外側股骨踝頂端,穿過胫骨前方凹陷進行重建,該方法同樣避免損傷骨骺。

  中危兒童(骨齡11~14歲女孩,13~16歲男孩,Tanner 分期為Ⅲ期或Ⅳ期)也可選擇骨骺保護型重建術,但經骨骺型重建術治療也較安全且更適合此類人群。骨骼較成熟兒童(骨齡≥14歲女孩及≥16歲男孩且Tanner分期Ⅴ期)可采用自體移植或同種異體移植的經骨型重建術。

  預防

  使用支具(bracing)

  預防性使用支具並不降低ACL損傷的發生風險。評估不同種類的支具是否減少胫骨前移及改善神經肌肉功能的研究指出,支具使胫骨前移的范圍減少30%~40%,但對腘繩肌、股四頭肌及腓腸肌收縮的穩定性並無影響,且延長胴繩肌的反應時間。

  有關ACL損傷後重建治療中使用功能性支具的隨機對照研究,試驗組佩戴支具1年,與對照組相比,膝蓋穩定性、功能測試、關節活動度及強度測試2組無顯著差異。目前研究還不足以證明功能性支具可減少ACL損傷或復發。

  神經肌肉訓練

  盡管運動員ACL損傷發生風險高,但進行適當的預防訓練可減少運動中著地、旋轉或突然碰撞時損傷的發生。對前瞻性隊列研究及隨機對照研究進行的荟萃分析,評估神經肌肉訓練對在足球、籃球、排球等運動中發生ACL、膝蓋及其他下肢損傷的運動員中的效果,證明強化訓練、技巧性訓練結合運動員個人特點的預防可有效減少ACL的發生率,單獨的平衡力訓練不產生相同的效應。

  神經肌肉訓練後,ACL損傷發生率減少在足球運動員中最顯著,且就年齡而言,女運動員青少年階段(14~18歲)相比青春期晚期(18~20歲)及成人期(>20歲),效果最明顯,若<18歲,ACL發生風險降低72%,而>18歲的該值僅為16%。因此,研究者建議在女孩青春期早期,或在神經肌肉風險發生作用以前或ACL損傷發生率增加的年齡階段即開始神經肌肉的訓練。神經肌肉訓練及其他干預是否降低ACL損傷後早發型膝關節炎的發生風險目前還不明確。

  總結及建議

  1. 隨著參加體育運動的兒童及青少年數量增多,過去20年發生ACL損傷的年輕運動員數量也逐漸增加,而且,早期運動強度的加大,診斷技術的進步以及對ACL認識的增強,也使ACL損傷的診斷率升高。

  2. ACL損傷的內在因素包括較高的BMI,距下關節過度內轉,全身關節韌帶松弛,軀干及下肢神經肌肉的控制力減弱。

  3. 年齡較小的兒童不常發生ACL損傷,但步入青春期後發生率顯著增加,尤其是女孩,在同類運動中ACL損傷的發生率高於男孩。

  4. 盡管非接觸性ACL損傷發生率的男女差異與諸多因素有關,但神經肌肉的控制是最重要的最可修正的共同因素。

  5. ACL損傷常需手術治療和(或)長期康復治療,活動受限且耽誤學業。

  6. 在體格檢查中,Lachman試驗是評估是否發生ACL撕裂的最好方法。

  7. 對於因疼痛、腫脹以及缺乏合作的兒童運動員,在評估ACL撕裂以及是否發生半月板及軟骨損傷時,MRI有較好的診斷價值。

  8. 青少年運動員發生ACL撕裂並非需緊急手術。應向家長詳細介紹各種治療方法,通過多次協商,根據運動員未來的目標及家長的期望,做出正確的治療選擇。

  9. 骨骼未發育成熟運動員發生ACL撕裂時,可通過進行左手及腕關節前後位的X線攝影檢查測定其骨齡,並根據Tanner評分選擇適宜的手術方法。

  10. 兒科醫師及矯形外科醫師應告知ACL損傷的患者,無論采用哪種治療方法,都增加早發型骨關節炎的發生風險。同時,應在患者的病歷中明確寫出。

  11. 若在青春期中期(即ACL損傷的神經肌肉因素開始發揮作用的階段)開始相關神經肌肉的訓練,則可使因骨骼肌的改變,動態關節的穩定性降低的女性運動員較高的ACL損傷率降低。

  12. 神經肌肉訓練可使青少年女性運動員ACL損傷風險降低72%。預防訓練結合運動員自身特點,並適當的鞏固及強化效果最佳。

  13. 兒科醫師及矯形醫師應幫助ACL損傷發生風險較高的人群(如青少年女運動員、有過ACL損傷、全身性韌帶松弛的患者及有ACL損傷家族史的患者)降低其損傷的發生風險,與學校有合作的醫師應讓運動員、家長、教練及學校相關部門了解神經肌肉的訓練在減少ACL損傷方面非常重要。

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