Key word Posterior cruciate ligament Anterior cruciate ligament Cartilage Meniscus Secondary injury
后交叉韧带是膝关节内主要的稳定结构之一，对于膝关节的稳定性和功能起着非常重要的作用。但长期以来对后交叉韧带的研究比前交叉韧带要少得多，使得人们对它的重要性认识不足。近年来随着研究的深入，发现后交叉韧带损伤的发生率并不低，损伤后可造成膝关节后向不稳，产生临床症状，而影响日常生活、工作及运动。由于关节不稳，可引起关节内组织的继发损伤，出现半月板撕裂及骨性关节炎，加重了临床症状，严重影响了膝关节的功能。目前，对后交叉韧带损伤的治疗还存在着争议，主要集中在是否需要手术治疗以及手术方式两个问题上。本项研究的目的正是通过研究后交叉韧带断裂的继发损伤情况来说明通过重建膝关节的稳定性才能减少或避免关节内继发损伤的发生，从而在真正意义上恢复膝关节的正常功能。
1 材料与方法
1973年至2002年间我所共诊治单纯后交叉韧带断裂的患者54例，其中40例患者进行了下或切开关节内探查，男性29例，女性11例，运动员11例，非运动员29例，年龄16～51岁，平均年龄29.1岁，伤后时间1天～9年。以伤后6周为限将病例分为急、慢性期，6周以内为急性期，6周以上为慢性期。本组研究中急性期为9例，伤后时间为1天～1月，慢性期为31例，伤后时间2月～9年。急性期患者疼痛、肿胀、活动受限等症状，部分患者有不稳症状，慢性期患者主要以不稳及疼痛症状为主，查体发现后抽屉试验和／或Lachman试验阳性，反轴移试验、后外抽屉试验及侧搬试验阴性，因而患者均诊断为单纯后交叉韧带断裂。部分患者有半月板损伤的临床表现。所有患者进行了手术探查或治疗，其中关节镜探查32例，切开探查8例，发现韧带实质部断裂有38例，下止点撕脱有2例。手术治疗采用了多种方法，髌腱中1／3重建24例，髌腱中1／3动力性重建5例，髂胫束重建2例，股薄肌腱重建1例，股薄肌腱、腓肠肌内侧头重建1例，股薄肌腱、腓肠肌内侧头及髂胫束重建1例，下止点撕脱骨折切开复位钢丝或螺钉内固定2例，4例仅进行了关节内探查，未手术重建或缝合。我们对这40例患者的创伤机制、关节软骨和半月板损伤的总体情况、损伤部位、损伤程度及损伤类型进行了统计学研究，同时比较了后交叉韧带断裂与前交叉韧带断裂继发损伤之间的相同与不同之处，从而进一步了解后交叉韧带断裂后的转归，有助于选择更恰当的手段来治疗单纯后交叉韧带断裂。
关节软骨损伤根据Shino等的镜下软骨损伤分度分为0～IV度：0度，正常；I度，表层纤维化改变或薄片状剥脱；II度，龟裂、纤维化不超过1／2软骨厚度；III度，纤维化、碎裂或退变超过1／2软骨厚度；IV度，侵及软骨下骨[[1]]。I、II度列为轻度损伤，III、IV度列为重度损伤。本研究分别对关节软骨损伤的发生率、部位、程度等进行了记录，同时对急性期与慢性期、运动员与非运动员、前交叉韧带断裂与后交叉韧带断裂之间软骨损伤情况加以比较。
半月板损伤从总体发生率、内或外侧半月板损伤、损伤部位及撕裂类型等角度进行统计学研究。损伤部位分为前角、体部及后角。撕裂类型分为纵裂、水平裂、斜裂、放射状裂（横裂）、瓣状裂和复合裂六种。同样也对急性期与慢性期、运动员与非运动员、前交叉韧带断裂与后交叉韧带断裂之间半月板损伤情况进行了比较性研究。
前交叉韧带断裂继发损伤的数据来源于我所以往的工作结果，共有419例，男性219例，女性200例，年龄14－53岁，平均年龄23.9岁，伤后时间1天～30年。急性期135例，慢性期284例，运动员227例，非运动员192例，分期与继发损伤的评价标准与本研究相同。
统计学方法为χ2检验及Fisher精确检验法。
2 结果
2.1 创伤机制
单纯后交叉韧带的创伤机制中胫前伤为28例，占51.85%，其余依次为屈曲外翻伤（12.96%），屈曲内翻伤（9.26%），过伸伤（3.70%）和过屈伤（3.70%），有10例（18.52%）创伤机制不明。无论是在运动员还是非运动员中，胫前伤是最多见的创伤机制。运动员中，运动伤是主要创伤因素，在非运动员中，摩托车伤占23.53%，是最多见的创伤因素（图1）。
2.2 关节软骨损伤
后交叉韧带断裂后关节软骨损伤的总体发生率为55%，慢性期患者软骨损伤的发生率64.52%，明显高于急性期患者22.22%的发生率（P=0.031）。运动员较非运动员出现软骨损伤的几率小，但无统计学意义（P>0.1），而且运动员中急性伤较多，占45.45%，非运动员中急性伤仅占13.79%，因而软骨损伤发生率在运动员中较低。前交叉韧带断裂后关节软骨损伤的总体发生率为48.69%，由急性期的20.74%增至慢性期的61.97%。运动员软骨损伤亦较非运动员少见，但无统计学差异（P>0.1）。无论是急性期还是慢性期，运动员还是非运动员，前、后交叉韧带断裂后软骨损伤的发生率均无明显差异（P>0.1）（表1、表2）。
表1 急、慢性期软骨损伤情况
急性期
慢性期
ACL
发生率
PCL
发生率
ACL
发生率
PCL
发生率
软骨损伤
28
20.74%
2
22.22%
176
61.97%
20
64.52%
软骨正常
107
79.26%
7
77.78%
108
38.03%
11
35.48%
总例数
135
9
284
31
表2 运动员与非运动员软骨损伤情况
运动员
非运动员
ACL
发生率
PCL
发生率
ACL
发生率
PCL
发生率
软骨损伤
94
41.41%
4
36.36%
110
57.29%
18
62.07%
软骨正常
133
58.59%
7
63.64%
82
42.71%
11
37.93%
总例数
227
11
192
29
软骨损伤以III～IV度为重度损伤，后交叉韧带断裂后重度损伤由急性期的11.11%上升至慢性期的19.35%，但无统计学差异。非运动员重度软骨损伤明显多于运动员（P=0.041）。在慢性期，重度软骨损伤较急性期有所增加，但尚无统计学显著性（P>0.1）。前交叉韧带断裂后重度软骨损伤急性期为8.15%，慢性期为20.77%。前后交叉韧带断裂之间重度软骨损伤的发生率无明显差别（P>0.1），而前交叉韧带断裂重度软骨损伤慢性期要明显高于急性期（P<0.05），运动员重度软骨损伤的发生率（14.10%）虽略小于非运动员（19.79%），但没有显著差异（P>0.1）（表3、表4）。
表3 急、慢性期软骨损伤程度
急性期
慢性期
ACL
发生率
PCL
发生率
ACL
发生率
PCL
发生率
无或轻度软骨损伤
124
91.85%
8
88.89%
225
79.23%
25
80.65%
重度软骨损伤
11
8.15%
1
11.11%
59
20.77%
6
19.35%
总例数
135
9
284
31
表4 运动员与非运动员软骨损伤程度
运动员
非运动员
ACL
发生率
PCL
发生率
ACL
发生率
PCL
发生率
无或轻度软骨损伤
195
85.90%
11
100.00%
154
80.21%
22
75.86%
重度软骨损伤
32
14.10%
0
0.00%
38
19.79%
7
24.14%
总例数
227
11
192
29
后交叉韧带断裂后软骨损伤的部位在急性期和慢性期均多见于髌骨和股骨滑车，其次为股骨内髁负重区。髌股关节软骨损伤明显高于其它间室（P<0.01）。慢性期除平台软骨外，其它各部位软骨损伤均有不同程度的增加，也以髌股关节为著，但统计学未显示出显著性。与前交叉韧带断裂相比，后交叉韧带断裂后髌股关节软骨损伤率明显升高（P=0.001），主要表现在慢性期，急性期差别不明显。前交叉韧带断裂后急性期外髁软骨损伤多见（14.07%），慢性期内外髁软骨损伤率高（30.28%），慢性期内外髁软骨损伤率明显高于急性期（P<0.001）。在非运动员中后交叉韧带断裂后髌股关节软骨损伤发生率明显高于前交叉韧带断裂（P<0.01）（图2）（表5、表6）。
表5 急、慢性期软骨损伤的部位
急性期
慢性期
ACL
发生率
PCL
发生率
ACL
发生率
PCL
发生率
髌骨
10
7.41%
2
22.22%
72
25.35%
17
54.84%
股骨滑车
4
2.96%
1
11.11%
15
5.28%
9
29.03%
股骨内髁
7
5.19%
0
0.00%
86
30.28%
6
19.35%
股骨外髁
19
14.07%
0
0.00%
86
30.28%
4
12.90%
胫骨平台
3
2.22%
1
11.11%
29
10.21%
0
0.00%
总例数
135
9
284
31
表6 运动员与非运动员软骨损伤的部位
运动员
非运动员
ACL
发生率
PCL
发生率
ACL
发生率
PCL
发生率
髌骨
32
14.10%
4
36.36%
50
26.04%
15
51.72%
股骨滑车
9
3.96%
0
0.00%
10
5.21%
10
34.48%
股骨内髁
43
18.94%
1
9.09%
50
26.04%
5
17.24%
股骨外髁
49
21.59%
0
0.00%
56
29.17%
4
13.79%
胫骨平台
15
6.61%
0
0.00%
17
8.85%
1
3.45%
总例数
227
11
192
29
2.3 半月板损伤
后交叉韧带断裂后半月板损伤的总体发生率为27.5%，急性期（22.22%）和慢性期（29.03%）之间无明显差异（P>0.1）。运动员出现半月板损伤率为63.64%，多于非运动员的13.79%（P=0.004）。前交叉韧带断裂后急性期半月板损伤发生率为55.56%，慢性期为80.63%。与前交叉韧带断裂相比，后交叉韧带断裂急性期半月板损伤率与之差异不明显，但慢性期半月板损伤明显减少（P<0.001）。非运动员半月板损伤明显少于前交叉韧带断裂（76.56%）（P<0.001），运动员中差别不明显。后交叉韧带断裂后外侧半月板损伤率明显高于内侧半月板（P=0.009），主要表现在慢性期，多集中在前角，纵裂较多，但统计学无显著性（P>0.05）。内外侧半月板损伤均少于前交叉韧带断裂（P<0.05），也主要表现在慢性期的内侧半月板。前交叉韧带断裂后内侧半月板损伤较多，慢性期内侧半月板后角明显多于急性期（P<0.01）（图3）（表7～表11）。
图3 前、后交叉韧带断裂继发半月板损伤情况
表7 急、慢性期半月板损伤情况
急性期
慢性期
ACL
发生率
PCL
发生率
ACL
发生率
PCL
发生率
内侧半月板损伤
42
31.11%
0
0
173
60.92%
1
3.23%
外侧半月板损伤
52
38.52%
2
22.22%
124
43.66%
8
25.81%
半月板损伤例数
75
55.56%
2
22.22%
229
80.63%
9
29.03%
总例数
135
9
284
31
表8 运动员与非运动员半月板损伤情况
运动员
非运动员
ACL
发生率
PCL
发生率
ACL
发生率
PCL
发生率
半月板损伤
157
69.16%
7
63.64%
147
76.56%
4
13.79%
半月板正常
70
30.84%
4
36.36%
45
23.44%
25
86.21%
总例数
227
11
192
29
表9 半月板损伤部位
急性期
慢性期
ACL
发生率
PCL
发生率
ACL
发生率
PCL
发生率
内侧半月板前角
14
10.40%
0
0.00%
63
22.18%
1
3.23%
内侧半月板体部
29
21.50%
0
0.00%
132
46.48%
0
0.00%
内侧半月板后角
23
17.00%
0
0.00%
102
35.92%
0
0.00%
外侧半月板前角
15
11.10%
1
11.11%
38
13.38%
7
22.58%
外侧半月板体部
44
32.60%
0
0.00%
99
34.86%
3
9.68%
外侧半月板后角
23
17.00%
0
0.00%
52
18.31%
0
0.00%
总例数
135
9
284
31
表10 半月板损伤类型
纵裂
复合裂
横裂
变性
不详
半月板损伤例数
6
2
1
1
1
发生率
15%
5%
2.50%
2.50%
2.50%
后交叉韧带断裂继发半月板与软骨损伤之间均未发现有明显相关性（P>0.1）（表11）。
表11 半月板与软骨损伤的关系
相应间室软骨损伤
相应间室软骨正常
总例数
半月板损伤
3
8
11
半月板正常
5
24
29
总例数
8
32
40
3 讨论
后交叉韧带断裂的创伤机制包括胫前伤、过伸伤、过屈伤和屈曲内外翻伤[[2]][[3]][[4]][[5]]。运动伤中最常见的创伤机制是过屈伤，它更易造成单纯后交叉韧带断裂，受伤时暴力直接作用于胫骨近端，使胫骨突然向后半脱位，胫骨平台后缘与髁间窝顶壁间发生撞击，可截断后交叉韧带。同时屈曲时前外侧束紧张，如超过极限也使后交叉韧带断裂[2]。意外创伤中最常见的是摩托车祸造成的胫前挡板伤，直接后向暴力使后交叉韧带断裂，如合并旋转则可引起膝关节其它结构损伤[4] [5]。本研究亦证实这四种创伤机制均可以引起后交叉韧带断裂。无论是运动伤还是意外伤，胫前伤在所有创伤机制中最多见，在意外伤中摩托车伤最常见，而过伸伤、过屈伤相对较少。后交叉韧带也有限制胫骨过度旋转的作用，因而旋转暴力也可引起单纯后交叉韧带断裂，但合并内或外侧结构损伤更为多见一些。
后交叉韧带损伤并不常见，很多情况下急性伤后采用了保守治疗，因而关于后交叉韧带断裂后出现继发关节软骨损伤及骨关节病的文献报道不多[[6]] [[7]]。在本研究中软骨损伤的总体发生率为55%，与Hamada等统计的52%的发病率很接近，与其它报道的12～31%的发病率则不相同，可能因为我们对软骨损伤的评价标准更接近前者。软骨损伤在急性期和慢性期的损伤率是不同的，急性期为22.22%，明显少于慢性期的64.52%。可见二者的损伤原因有所不同。急性期软骨损伤主要是由造成后交叉韧带断裂的创伤直接引起的。前文已述，胫前伤是造成后交叉韧带断裂的最多见的创伤机制，这种暴力下，髌股关节可以直接受到冲击引发此间室的软骨撞击伤。其次，股骨内髁大而平，其最少突出的部位即负重区软骨是最脆弱的，后交叉韧带断裂时胫骨突然后移，易造成该部位软骨挫伤[[8]]。后交叉韧带明显较前交叉韧带粗大，若要使其断裂，所受暴力强度也就要更大，因而后交叉韧带断裂急性期软骨损伤的程度应该更重一些。很多情况下急性期合并骨挫伤，如胫前伤与过伸伤可致胫骨平台与股骨髁骨挫伤，此时软骨损伤因素已存在，但可能并无临床表现，随时间推移及关节不稳的出现逐渐发展，最终表现为慢性期的软骨退变，这也是慢性期软骨损伤明显增多的原因之一[7] [[9]]。发生后交叉韧带断裂后如不及时治疗，恢复膝关节的动力学稳定性，则会引起关节不稳，胫骨平台长期处于后向半脱位状态，使关节内各间室组织受力改变而形成继发损害。生物力学实验发现，当切除后交叉韧带后，膝关节在屈曲60°并给予股四头肌和腘绳肌负荷下，胫骨后移及外旋均明显增大，使髌股关节接触压增高[[10]]，同时，切除后交叉韧带还将增加内侧间室的接触压[[11]] [[12]]，导致这些区域的出现软骨损伤并进行性加重，这是慢性期软骨损伤增多的另一原因。
在本研究中软骨损伤最多见的部位为髌股关节，其次为股骨内髁，这与上述研究的结果吻合。另一些研究也证实股骨内髁与髌股关节为后交叉韧带断裂后继发损伤的高发区，不同的是在这些研究中股骨内髁软骨损伤率和严重损伤发生率更高一些[6] [7] [[13]]。前交叉韧带断裂后软骨损伤的总体发生率与后交叉韧带断裂很接近，慢性期内髁软骨损伤明显增加，也与之相似，但前交叉韧带断裂后外髁软骨损伤更多见，而后交叉韧带断裂后髌股关节软骨损伤更多见。这与前交叉韧带断裂造成胫骨前向半脱位及内旋，股骨外髁与胫骨平台撞击引起外髁软骨损伤以及后交叉韧带断裂后髌股关节压力增高有关[[14]] [[15]]。急慢性期软骨损伤程度的变化不如前交叉韧带明显，可能与后交叉韧带断裂时软骨损伤程度更重一些有关，也可能是后交叉韧带断裂样本量相对较少的缘故。
运动员与非运动员之间软骨损伤发生率的差异尽管没有统计学的显著性，但从数值上看似乎运动员少于非运动员。然而，在运动员中急性期患者占45.45%，多于非运动员中的13.79%，而根据统计结果，急性期软骨损伤发生率要明显少于慢性期，因此去除该影响因素后，二者的差距会减少。运动员与非运动员之间关节软骨损伤的多发区域没有明显的差异，但运动员无一例出现重度软骨损伤，而在非运动员中的发生率为24.14%，明显高于运动员。这一现象应该从代偿机制方面予以解释。后交叉韧带断裂后膝关节周围肌肉组织构成的动态稳定装置成为主要的代偿机制，肌肉力量的提高及本体感觉的增强对于膝关节的稳定性有着重要的作用，及早发现和积极的康复往往可以使关节的功能恢复到更满意的状态，尽量减少继发损伤的出现，减慢其发展进程[13] [[16]]。运动员本身的肌肉力量较非运动员强大，本体反射及自我保护意识较强，医务监督又可以早期发现和治疗损伤，伤后更有良好的康复训练，因此在后交叉韧带断裂同时合并损伤的发生率会比普通人群低一些，且伤后因膝关节的动力学稳定性改变而造成的损害也会减少，也就不难解释为什么运动员后交叉韧带断裂后继发软骨损伤的发生率稍低，而且损伤程度明显轻于非运动员，从中也可以发现，即使是从事日常生活也不可避免地出现继发损伤。由此可见，后交叉韧带断裂后早期正确诊断、治疗和康复是获得更好预后的关键。这一点也同样体现在前交叉韧带断裂的患者中。
后交叉韧带断裂合并半月板损伤的总体发生率为27.5%，明显低于前交叉韧带断裂的72.55%（P<0.001），这种差别在急性期并不明显，主要表现在慢性期，这说明因关节动力学改变造成的半月板继发损伤后交叉韧带断裂明显少于前交叉韧带。后交叉韧带主要作用是限制胫骨后移，仅有少量防止胫骨过度外旋的作用，而前交叉韧带对防止胫骨过度旋转亦有重要作用，因而后交叉韧带断裂后造成的旋转不稳明显小于前交叉韧带断裂，旋转不稳又是造成半月板继发损伤的重要因素，也就不可避免地出现前交叉韧带断裂后慢性期半月板损伤明显多于后交叉韧带断裂的现象了。运动员在后交叉韧带断裂后经过康复仍将继续参加剧烈的体育运动，在膝关节处于相对不稳而又过度负荷的状态下容易引起半月板损伤，而非运动员往往在伤后长期减少活动，从而形成了运动员半月板损伤率明显高于非运动员的状况。
从研究中发现，后交叉韧带断裂后半月板损伤的部位几乎都集中在外侧半月板前角，以纵裂居多，与以往研究结果相同[6] [7] [8]。由于后交叉韧带止于胫骨平台后缘中线偏外侧，韧带断裂后引起胫骨后向及轻度后外向半脱位，导致外侧半月板前角被股骨外髁牵拉、捻挫，发生纵裂[8]。另外，外侧半月板较内侧半月板活动度大，外侧半月板前角的弹性模数最小，均说明该部位更易受到损伤[[17]]。在急性后向半脱位及慢性后向不稳中胫骨外侧平台后部处于股骨外髁后方，也就是说外侧半月板后角位于外侧负重区以外，在急、慢性期都不易发生损伤。但在这种动力学关系改变的状态下，外侧半月板前角被股骨外髁和胫骨平台挤压并向前牵拉，容易造成体部的放射状裂（横裂）[7]。在本研究中也发现3例患者外侧半月板体部有横裂或复合裂，发生率仅次于前角纵裂，无一例出现后角损伤。前交叉韧带断裂与此相反，它造成的是前向半脱位及不稳，因此，在急性期更多损伤外侧半月板，在慢性期内侧半月板后角及体部损伤更多见。
Fowler等报道急性后交叉韧带损伤的患者中软骨损伤发生最多的间室也是半月板损伤最多的部位，提示软骨损伤与半月板损伤有一定相关性[2]。而其他研究并未发现这种关系存在[7]。本研究亦未发现半月板损伤与关节软骨损伤之间有相关性。这就说明关节软骨及半月板损伤的发生主要是由于后交叉韧带断裂后膝关节动力学稳定性下降，关节长期处于半脱位状态及关节错动，引起软骨及半月板磨损所致。如果恢复关节的正常稳定性，将有助于减少这种损伤的出现。
长期以来，单纯后交叉韧带断裂的主要治疗手段是保守治疗，虽然功能上损失不多，主观评价尚可，但从客观检查来看，膝关节仍存在较大程度的松弛，并不理想。很多研究发现后交叉韧带断裂后关节退变进行性发展，类及以内侧为主的多个间室[8] [[18]]。如果在伤后及时进行医疗干预，恢复膝关节的动力学稳定性，则有可能避免后向不稳带来的继发损害。本研究也发现单纯后交叉韧带断裂后软骨损伤在慢性期明显增加，损伤程度也有所加重，以髌股关节与内侧间室为主，有不少患者因关节不稳及疼痛要求手术治疗。可见如果早期重建后交叉韧带很可能减少或避免这种情况的出现。然而，目前的手术方法为缝合及重建两种。除少量止点撕脱采用止点缝合重建有较好的疗效外，多数患者缝合效果不佳，已少有人用。重建是最常用的手段，采用的移植物及重建方法多种多样，但术后疗效各异[3] [[19]] [[20]]。目前没有一种方法可以达到完全恢复膝关节动力学特性的目的。既然不进行手术干预，膝关节不稳及继发骨关节病的问题不能解决，那么应更倾向于手术治疗。至于采用何种方法最终能够达到重建关节稳定性的问题，就需要更多的学者和长期的研究、探索来解决。
本研究是一个回顾性临床研究，由于单纯后交叉韧带断裂的发病率较低，病例数量不多，使研究的样本量受到限制，对研究结果有一定影响。另外，手术重建后交叉韧带后远期骨关节病发生率的相关报道极少，本研究因术后随访时间较短也未进行统计，因而对于重建手术是否能够减少继发损伤的出现尚无法做出判断。以后我们将在上述方面进一步进行资料积累和研究，以期获得更加完善的结果。
4 结论
本研究对后交叉韧带断裂继发关节内损伤进行了观察，并在运动员与非运动员、前后交叉韧带断裂之间进行了比较，发现继发软骨损伤随时间推移明显增加，损伤程度也有所加重，与前交叉韧带断裂相似。损伤部位以髌股关节及股骨内髁负重区为主，不同于前交叉韧带断裂后以内外髁软骨损伤居多。半月板损伤变化不及前交叉韧带断裂明显，后交叉韧带断裂继发外侧半月板前角纵裂最多，而前交叉韧带断裂后急性期外侧结构损伤较多，慢性期以内侧结构损伤增加最明显。二者半月板损伤与软骨损伤均无明显相关性，说明继发损伤主要是由于膝关节稳定性改变造成的。无论是后交叉韧带抑或前交叉韧带，重建关节动力学特性应该更有利于减少或阻止继发损伤的出现。
5 参考文献
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