引用本文: 新一代人工韌帶重建前十字韌帶中國專家共識制訂小組. 采用新一代人工韌帶重建前十字韌帶的關鍵技術和不良事件——基于改良Delphi法制訂的中國專家共識(二). 中國修復重建外科雜志, 2022, 36(9): 1047-1055. doi: 10.7507/1002-1892.202206026 復制
20世紀70年代,人工韌帶開始用于重建前十字韌帶(anterior cruciate ligament,ACL)。相較于自體/同種異體移植物,人工韌帶具有力學強度高以及能避免供體并發癥和免疫排斥反應的優勢。此外,人工韌帶植入人體后無組織重塑過程,不存在愈合過程中強度下降現象,因此重建術后可即時承受拉力負荷。這些特點使患者術后能實現快速康復和早期重返運動[1]。人工韌帶的臨床應用在運動醫學領域受到廣泛關注,Peter Fowler曾在ACL外科發展史中寫道:“20世紀80年代是屬于人工韌帶的十年”[2]。但在北美地區應用人工韌帶重建ACL很快陷入停滯[3],其原因主要包括兩方面:相關臨床研究報道了手術的高失敗率和并發癥發生率[4];美國組織庫的商業競爭及強力打壓[5]。2000年,加拿大骨科協會報告顯示,支持在ACL重建中使用人工韌帶的醫生比例不足20%[6]。通過回顧失敗病例,Don Johnson認為人工韌帶自身設計缺陷與醫生使用不當是導致手術失敗的重要原因[7]。
通過吸取早期臨床應用的失敗教訓,法國醫生 JP Laboreau設計出“韌帶先進增強裝置(ligament advanced reinforcement system,LARS)”,并強調 “等長”重建是其用于ACL重建的關鍵技術[8]。LARS由聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)纖維制成,采用分段設計。由于外形和手術技術較早期人工韌帶產品有顯著差異,研究者普遍將其稱為“新一代人工韌帶(a new generation of artificial ligaments,NGAL)”[9-10]。本世紀初歐洲、北美、中東地區以及澳大利亞、中國開始將NGAL用于臨床。2004年7月,中國大陸首例NGAL重建ACL在復旦大學附屬華山醫院運動醫學科完成[11]。此后,NGAL重建ACL因具有早期功能恢復的優勢在國內獲得廣泛應用。過去18年間,中國運動醫學專科醫生在NGAL重建ACL方面開展了大量臨床實踐和學術研究。截至2019年國內NGAL重建ACL病例累計超過5萬例[5];截至2022年1月1日中國發表的相關論文達222篇(205篇中文論文和17篇SCI論文)。
盡管大量臨床研究已證實NGAL重建ACL可獲得良好臨床療效,但是醫源性因素導致的手術失敗和先入為主的錯誤觀念嚴重影響了其規范應用。具體而言,因人工韌帶手術的特殊性,不遵循等長重建理念和技術操作規范導致的手術失敗屢見報道[12-13]。此外,由于早期人工韌帶產品失敗留下的印象過于深刻,至今仍然有人將滑膜炎和感染等嚴重不良事件與NGAL重建ACL聯系起來并加以夸大[14]。基于上述事實,我們在循證醫學證據基礎上,采用改良Delphi法就NGAL重建ACL的“關鍵技術”和“不良事件”制訂中國專家共識,以期為運動醫學專科醫生在采用或考慮采用NGAL重建ACL時提供指導和參考。
一 制訂方法
該共識僅涉及國家藥品監督管理局(NMPA)批準用于ACL重建的NGAL。共識制訂遵循改良Delphi法[15]。
(一) 共識專家遴選
共識起草小組于2019年6月成立,根據起草小組組長(陳世益)建議編制初步專家名單,所列專家均為中國醫師協會骨科醫師分會和中華醫學會運動醫療分會成員。受邀專家必須滿足以下至少1項條件:① 每年至少完成50例NGAL重建ACL;② 近5年內至少發表1篇NGAL相關論文;③ 簽署協議并參加“中國人工韌帶多中心臨床研究”的主要研究者;④ 中國人工韌帶研究小組核心成員。
邀請信發送給31名經共識起草小組認證的專家。受邀專家來自全國16個省、自治區、直轄市的大學教學醫院(三級甲等醫院)。醫療職稱:主任醫師28名、副主任醫師3名;教學職稱:正教授22名、副教授7名。受邀專家從事骨科運動醫學12~40年,平均25.2年;開展膝關節手術時間7~34年,平均16.9年;開展ACL重建術時間7~23年,平均13.2年。其中完成NGAL重建ACL 手術量<100例者13名,100~200例者5名,200~300例者7名,>300例者6名;近5年內發表相關論文0篇3名,1~4篇15名,4~5篇8名,>5篇5名。
(二) 共識起草
共識起草小組依據臨床證據開展工作。計算機檢索PubMed、Web of Science、知網、萬方、維普數據庫,檢索時限均從建庫至2019年7月1日。PubMed檢索式:(polyester [Title/Abstract]OR synthetic* [Title/Abstract]OR artificial [Title/Abstract] OR polyethylene terephthalate [Title/Abstract] )AND “anterior cruciate ligament” [Title/Abstract];Web of Science檢索式:TS=(polyester OR synthetic* OR artificial OR polyethylene terephthalate)AND TS=anterior cruciate ligament;知網檢索式:“(關鍵詞:(“人工韌帶”)*關鍵詞:(“前交叉韌帶”))*Date:-2019/07/01”;維普檢索式:“題名或關鍵詞=人工韌帶AND題名或關鍵詞=前交叉韌帶”;萬方檢索式:“題名或關鍵詞:(人工韌帶)*題名或關鍵詞:(前交叉韌帶)”。
檢索后篩選NGAL重建ACL相關文獻。文獻排除標準:① 研究重復;② 基礎研究;③ 與研究主題不相關;④ 信息不全。 具體文獻篩選過程詳見圖1。根據PICO原則(患者群體、干預、對照、臨床療效)提取NGAL重建ACL失敗原因和必要技術信息。

(三) 輪回調查
輪回調查由共識起草小組籌備開展,由3個環節組成,包括第1、2輪在線問卷調查和第3輪面對面會議(圖2)。兩輪問卷調查圍繞“草案一稿”展開,由起草小組根據Sprague方法設計[16]。專家意見采用李克特五級量表收集,包括:完全同意、部分同意、不確定、部分反對和完全反對。共識條款草案滿足以下任意1項結果,記為“通過”:① 完全同意≥70%,② 部分同意≥75%,③ 完全同意和部分同意≥80%;滿足以下任意1項結果,標記為“未通過”:① 完全反對≥10%,② 部分反對≥15%,③ 完全反對和部分反對≥20%;不滿足上述任意結果或存在邏輯沖突(如同時滿足“通過”和“未通過”),記為“待定”。起草小組在第1輪問卷調查結束后征詢專家意見,據此修改“未通過”和“待定”條款,并將相關內容制訂為第2輪問卷。

第2輪問卷調查的專家意見采用李克特三級量表收集,包括同意、不同意、不確定且需要更多的臨床證據。共識條款草案如滿足同意≥90%,記為“通過”;如滿足不同意或(和)不確定>10%,記為“未通過”。起草小組在第2輪調查后根據專家意見對本輪“未通過”條款草案作再次修改。經過前兩輪問卷調查,“通過”條款和“再次修改”條款列為“草案二稿”
面對面會議在第2輪問卷調查結束后2周內舉行,討論和修訂共識條款并現場投票。共26名專家出席會議。共識起草小組指派2名主持人(陳世益、黃華揚),2名計票人(陳家瑞、陳疾忤)和1名監票員(容樹恒)參與會議,共識聯絡員(陳天午)負責記錄討論和修訂內容。主持人要求與會專家提出修改意見,修改內容獲超半數專家同意后認定有效。隨后,全體專家采用舉手投票法對條款草案進行投票。采用現場記票,可投贊成票、棄權票、反對票;重復投票視為廢票,到場但未投票視為棄權票。條款草案贊成率達85%認為達成共識,并根據贊成率將共識條款分為三類,分別為“高度”(95.0%~100%)、“普遍”(90.0%~94.9%)、“基本”(85.0%~89.9%)。
(四) 數據分析
第1輪問卷包括12項內容,其中通過9項、未通過2項、待定1項。第2輪問卷包括3項內容,其中通過2項、再次修改1項。面對面會議中,專家圍繞12項共識條款草案展開討論,其中6項獲得修改、3項未修改、3項刪除(與修改后條款內容重復)。共9項條款草案進入投票環節并達成共識,包括8項高度共識、1項普遍共識。
二 共識條款討論與解讀
(一)采用NGAL重建ACL必須實現“等長”或“類等長”重建,避免移植物在關節屈伸過程中承受過度應力。采用NGAL重建ACL對“等長”或“類等長”定位的要求高于采用天然移植物重建ACL(高度共識,贊成率100%,26/26)。
“等長”重建是指ACL重建的脛骨隧道內口與股骨隧道內口兩點間距離在膝關節屈伸過程中保持或接近恒定[17-18]。在此情況下,用于ACL重建的移植物形變和所受拉力最小。因臨床實踐中實現絕對“等長”存在很大難度,Hefzy等[17]認為上述兩點間距離<2 mm即達到所謂的“等長”重建標準。最近,陳世益教授團隊通過臨床測量人工韌帶植入后膝關節0°~120° 范圍活動時的移植物-骨隧道滑移程度,發現了可將兩點間距離控制在1~2 mm的定位技術,命名為“類等長”重建[19]。
由于NGAL是由缺乏延展性的PET纖維制成[8],重建ACL時應用“等長”或“類等長”技術至關重要。如不采用上述技術,NGAL在關節屈伸過程中處于非等長狀態,將直接導致其承受過度應力并阻礙膝關節充分屈伸,而過度應力刺激和反復撞擊最終會造成移植物斷裂[20]。如果采用天然移植物(如自體或同種異體肌腱)重建ACL,由于移植物具有較高黏彈性,手術對非等長定位具有一定容錯性。因此,采用人工韌帶重建ACL對“等長”或“類等長”定位的要求更高[21]。
(二)NGAL重建ACL中 “等長”位點可采用術中X線測量定位,也可將股骨外側髁間嵴骨性標志作為參照點(高度共識,贊成率96.2%,25/26)。
目前,ACL重建中骨隧道定位方法主要包括3種:關節鏡下參照解剖標志、術中X線測量、計算機導航[22-24]。NGAL重建ACL術中“等長”位點可以通過術中X線測量定位,也可于關節鏡下參照骨性解剖標志點確認。JP Laboureau采用術中X線測量定位確定股骨等長點,但操作復雜、增加了手術時間[8]。近期,陳世益教授團隊報道了采用股骨外側髁間嵴骨性標志作為解剖參照對股骨類等長點進行定位,取得良好效果[19]。該定位法簡單易行,但準確性受術者經驗影響;同時有患者骨性標志消失,也會影響定位準確性。未來研究可關注計算機導航技術在骨隧道定位中的應用價值。
(三)PET纖維“老化”對NGAL重建ACL的遠期療效影響仍不明確(高度共識,贊成率96.2%,25/26)。
PET纖維的使用壽命是否影響NGAL重建ACL遠期療效令人關注[25]。人工韌帶的使用壽命受移植物結構等內因和手術技術等外因共同影響。內因包括人工韌帶的編織方式、仿生設計和材料性能,外因包括骨隧道定位、再次損傷、適應證選擇等[7]。基于早期人工韌帶重建ACL的失敗教訓,NGAL設計者優化了韌帶結構、強調適應證選擇和應用等長技術。臨床研究顯示其失敗率明顯下降,表明NGAL使用壽命顯著優于早期人工韌帶產品[3]。
需要指出,NGAL由惰性材料PET纖維編織而成,存在“老化”特點,即材料強度會隨植入時間和拉伸次數增加而下降,理論上會影響韌帶使用壽命[26]。目前,多項縱向隊列研究表明NGAL重建ACL的遠期療效滿意,手術失敗率和并發癥發生率并未隨著植入時間增加而升高[11, 25, 27-29]。基于現有臨床證據,PET纖維“老化”對NGAL重建ACL遠期療效的影響仍然不明,有待進一步隨訪研究。
(四)NGAL重建ACL時應盡可能保留ACL殘端,并使殘端包繞移植物以實現“鞘內重建”,這可能有利于本體感覺保存和關節功能的恢復(高度共識,贊成率100%,26/26)。
ACL殘端中包含本體感受器、血管和滑膜組織,還有大量成纖維細胞[30-31]。組織學和動物實驗結果表明,ACL重建時保留自體韌帶殘端能有效促進ACL移植物的滑膜覆蓋和血管化,改善重建韌帶力學性能[32]。將NGAL包裹在ACL殘端中,一方面對其編織纖維有包裹覆蓋作用,另一方面有助于滑膜和纖維組織與移植物的整合[8]。臨床上,我們將韌帶殘端充分包裹移植物的理想狀態稱為“鞘內重建”。大量研究表明NGAL重建ACL中保留韌帶殘端可獲得滿意臨床療效,術后不同時期隨訪結果均顯示患者膝關節穩定性、主觀癥狀評分、關節功能恢復不亞于自體肌腱或同種異體肌腱重建者[11, 25, 27- 28, 33-34]。
ACL中存在對維持本體感覺和激活關節周圍肌肉至關重要的機械感受器[35]。理論上,ACL重建時保留殘端有利于本體感覺和關節功能的恢復,但目前相關臨床證據存在爭議。在近期系統綜述和薈萃分析中,Tanabe等[36]發現保留殘端能顯著改善ACL重建術后關節功能,Won等[37]發現保留殘端組重建ACL后關節功能評分較非保留殘端組顯著增加。與之相反,Wang等[31]和Kosy等[35]研究顯示ACL重建時保留殘端,但臨床上未發現關節功能獲得改善。綜上述,NGAL重建ACL術中保留ACL殘端可能有利于本體感覺和關節功能的恢復。
(五)骨隧道定位錯誤,未實現“等長”或“類等長”重建是NGAL重建ACL失敗的主要原因(高度共識,贊成率100%,26/26)。
ACL重建失敗可歸因為手術因素、患者因素、康復因素以及意外事故。其中,手術因素是導致ACL失敗的主要原因,可分為指征選擇不當、手術技術失誤、固定物失效、移植物松弛或斷裂、合并損傷處理不當等[38-40]。就手術技術失誤而言,大量研究表明骨隧道定位錯誤最常見[41-43]。骨隧道精準定位依賴術者對ACL解剖的正確理解和對關節鏡技術的掌握,是實現“等長”或“類等長”重建的基礎[19]。對人工韌帶而言,骨隧道定位錯誤意味著“等長”或“類等長”重建失敗,直接導致人工韌帶植入位置異常,并因此遭受異常應力和撞擊,最終發生斷裂[44-45]。近期,中國人工韌帶研究小組一項納入全國20家骨科運動醫學機構的多中心研究,調查了1 146例NGAL重建ACL患者,術后平均隨訪7.3年,共51例重建失敗,分析顯示骨隧道定位錯誤是重建失敗的最主要原因,高于固定失效和再次損傷。
(六)NGAL重建ACL失敗后翻修時是否取出擠壓螺釘取決于術者對骨隧道位置的理解,其標準處理方法目前缺乏共識(高度共識,贊成率100%,26/26)。
翻修是ACL重建失敗的補救治療方式。翻修前評估應關注初次手術的固定物位置和骨隧道狀況,包括位置、大小和隧道周圍骨量[46]。對于人工韌帶而言,以等長位骨隧道定位為標準,初次重建的骨隧道位置可以分為三類:完全準確、完全錯誤、部分錯誤[46]。對骨隧道定位完全準確的患者,翻修時可利用初次手術時骨隧道;對定位完全錯誤的患者,翻修時需重新建立骨隧道;對于定位部分錯誤的患者,翻修的挑戰在于初次手術骨隧道干擾了翻修骨隧道的建立。NGAL重建ACL時采用2枚鈦螺釘完成擠壓固定,因此翻修時如利用初次手術建立的骨隧道,或初次手術的骨隧道對翻修骨隧道產生影響,需取出鈦螺釘。
需要指出的是,術者對骨隧道位置的理解、手術技術選擇以及個人操作習慣,均會影響翻修骨隧道的建立,這也直接決定了在翻修時是否取出擠壓螺釘。遺憾是的,目前缺乏對NGAL重建ACL失敗案例的系統研究,盡管有研究報道了失敗案例,但缺乏對翻修細節的描述。循證資料缺乏導致無法對NGAL重建ACL失敗后擠壓螺釘處理方案達成共識。
(七)NGAL重建ACL術后存在骨隧道擴大影像學表現,但多數患者未出現螺釘松動和螺釘相關癥狀等臨床問題(高度共識,贊成率100%,26/26)。
盡管ACL重建臨床療效總體令人滿意,但常出現骨隧道擴大現象,尤其以自體腘繩肌腱重建術后常見[47-49]。據報道ACL重建后股骨隧道擴大程度為25%~100%,脛骨隧道為29%~100%[50]。骨隧道擴大可以通過影像學檢查進行評估,擴大原因與擠壓螺釘有關,同時也與骨隧道定位不佳時移植物的“雨刮器效應”有關。與采用自體肌腱重建ACL一樣,NGAL重建ACL術后同樣存在骨隧道擴大情況[25, 33, 51-52]。有學者認為骨隧道擴大可能導致ACL重建的固定失敗和關節再發松弛[53]。但術后不同時期隨訪研究表明,多數采用NGAL重建ACL的患者并未出現螺釘松動和相應的局部癥狀[25, 27-29, 54-56]。
(八) 滑膜炎是NGAL重建ACL術后偶見并發癥,NGAL在關節腔中發生斷裂可能導致滑膜炎發生(普遍共識,贊成率92.3%,24/26)。
由于人工韌帶結構缺陷和材料生物相容性問題,早期使用人工韌帶重建ACL后可能出現嚴重滑膜炎[57]。據文獻報道,相關滑膜炎發生率高達30%,導致關節疼痛腫脹和功能受限,是人工韌帶手術失敗的重要原因[58]。臨床研究證實,NGAL重建ACL后滑膜炎發生率僅為0.2%[3],較早期人工韌帶重建術明顯下降。根據國際醫學科學組織委員會(CIOMS)推薦的不良事件頻率分類標準,屬于偶見并發癥[59]。
(九)關節感染是NGAL重建ACL術后偶發并發癥,發生率低于自體移植物重建ACL(高度共識,贊成率100%,26/26)。
術后關節感染是ACL重建的嚴重并發癥,具有災難性后果[60-61],發生率為0.14%~1.7%[62]。即便及時治療,關節感染仍然會增加關節軟骨損傷、關節粘連和移植物失敗的風險,導致關節功能受損[63]。自體移植物重建ACL后關節感染發生率顯著高于其他移植物,包括人工韌帶和同種異體移植物[25, 62],分析原因為自體移植物在取材和制備過程中均存在較高污染風險。需要指出的是,ACL重建術后感染的發生更多與無菌操作有關,而非移植物導致。中國人工韌帶研究小組的一項納入全國20家骨科運動醫學機構的回顧性研究顯示,采用NGAL重建ACL的術后感染發生率為0.3%,根據CIOMS標準屬于偶見并發癥[59]。
三 結論
NGAL重建ACL必須采用“等長”或“類等長”重建,并盡可能保留ACL殘端。骨隧道定位可采用術中X線測量,也可將股骨外側髁間嵴骨性標志作為參照點。PET纖維老化對NGAL重建ACL的遠期療效影響尚未明確,值得關注。骨隧道定位錯誤,未實現“等長”或“類等長”重建是手術失敗的主要原因。翻修時是否取出擠壓螺釘取決于術者對翻修骨隧道的理解。采用NGAL重建ACL術后存在骨隧道擴大的影像學表現,但多數患者未出現螺釘松動和相關癥狀。滑膜炎和感染是NGAL重建ACL的偶見并發癥。
利益沖突 所有參與編寫共識的專家組成員聲明,在撰寫過程中均無利益沖突
共識制訂小組成員(按姓氏拼音排序) 陳海嘯(浙江省臺州醫院);陳疾忤(上海交通大學附屬第一人民醫院);陳世益(復旦大學附屬華山醫院,復旦大學運動醫學研究所);戴國鋒(山東大學齊魯醫院);黃長明 (中國人民解放軍陸軍第七十三集團軍醫院);黃華揚(中國人民解放軍南部戰區總醫院);康一凡(同濟大學附屬上海市第四人民醫院);李宏云(復旦大學附屬華山醫院,復旦大學運動醫學研究所);李箭(四川大學華西醫院);林瑞新(上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院);李衛平(中山大學孫逸仙紀念醫院);劉欣偉(中國人民解放軍北部戰區總醫院);劉玉杰(中國人民解放軍總醫院);李彥林(昆明醫科大學第一附屬醫院);齊志明(大連市骨科醫院);孫貴才(南昌大學第一附屬醫院);溫鵬(寧夏回族自治區人民醫院);王青(南京醫科大學第一附屬醫院);許建中(鄭州大學附屬第一醫院);徐衛東(海軍軍醫大學第一附屬醫院);徐又佳(蘇州大學附屬第二醫院);楊柳(陸軍軍醫大學第一附屬醫院);周利武(中國人民解放軍東部戰區總醫院);張衛國(大連醫科大學附屬第一醫院);張文濤(中山大學第八附屬醫院);章亞東(中國人民解放軍總醫院第四醫學中心)
共識執筆作者 陳天午(復旦大學附屬華山醫院,復旦大學運動醫學研究所)
20世紀70年代,人工韌帶開始用于重建前十字韌帶(anterior cruciate ligament,ACL)。相較于自體/同種異體移植物,人工韌帶具有力學強度高以及能避免供體并發癥和免疫排斥反應的優勢。此外,人工韌帶植入人體后無組織重塑過程,不存在愈合過程中強度下降現象,因此重建術后可即時承受拉力負荷。這些特點使患者術后能實現快速康復和早期重返運動[1]。人工韌帶的臨床應用在運動醫學領域受到廣泛關注,Peter Fowler曾在ACL外科發展史中寫道:“20世紀80年代是屬于人工韌帶的十年”[2]。但在北美地區應用人工韌帶重建ACL很快陷入停滯[3],其原因主要包括兩方面:相關臨床研究報道了手術的高失敗率和并發癥發生率[4];美國組織庫的商業競爭及強力打壓[5]。2000年,加拿大骨科協會報告顯示,支持在ACL重建中使用人工韌帶的醫生比例不足20%[6]。通過回顧失敗病例,Don Johnson認為人工韌帶自身設計缺陷與醫生使用不當是導致手術失敗的重要原因[7]。
通過吸取早期臨床應用的失敗教訓,法國醫生 JP Laboreau設計出“韌帶先進增強裝置(ligament advanced reinforcement system,LARS)”,并強調 “等長”重建是其用于ACL重建的關鍵技術[8]。LARS由聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)纖維制成,采用分段設計。由于外形和手術技術較早期人工韌帶產品有顯著差異,研究者普遍將其稱為“新一代人工韌帶(a new generation of artificial ligaments,NGAL)”[9-10]。本世紀初歐洲、北美、中東地區以及澳大利亞、中國開始將NGAL用于臨床。2004年7月,中國大陸首例NGAL重建ACL在復旦大學附屬華山醫院運動醫學科完成[11]。此后,NGAL重建ACL因具有早期功能恢復的優勢在國內獲得廣泛應用。過去18年間,中國運動醫學專科醫生在NGAL重建ACL方面開展了大量臨床實踐和學術研究。截至2019年國內NGAL重建ACL病例累計超過5萬例[5];截至2022年1月1日中國發表的相關論文達222篇(205篇中文論文和17篇SCI論文)。
盡管大量臨床研究已證實NGAL重建ACL可獲得良好臨床療效,但是醫源性因素導致的手術失敗和先入為主的錯誤觀念嚴重影響了其規范應用。具體而言,因人工韌帶手術的特殊性,不遵循等長重建理念和技術操作規范導致的手術失敗屢見報道[12-13]。此外,由于早期人工韌帶產品失敗留下的印象過于深刻,至今仍然有人將滑膜炎和感染等嚴重不良事件與NGAL重建ACL聯系起來并加以夸大[14]。基于上述事實,我們在循證醫學證據基礎上,采用改良Delphi法就NGAL重建ACL的“關鍵技術”和“不良事件”制訂中國專家共識,以期為運動醫學專科醫生在采用或考慮采用NGAL重建ACL時提供指導和參考。
一 制訂方法
該共識僅涉及國家藥品監督管理局(NMPA)批準用于ACL重建的NGAL。共識制訂遵循改良Delphi法[15]。
(一) 共識專家遴選
共識起草小組于2019年6月成立,根據起草小組組長(陳世益)建議編制初步專家名單,所列專家均為中國醫師協會骨科醫師分會和中華醫學會運動醫療分會成員。受邀專家必須滿足以下至少1項條件:① 每年至少完成50例NGAL重建ACL;② 近5年內至少發表1篇NGAL相關論文;③ 簽署協議并參加“中國人工韌帶多中心臨床研究”的主要研究者;④ 中國人工韌帶研究小組核心成員。
邀請信發送給31名經共識起草小組認證的專家。受邀專家來自全國16個省、自治區、直轄市的大學教學醫院(三級甲等醫院)。醫療職稱:主任醫師28名、副主任醫師3名;教學職稱:正教授22名、副教授7名。受邀專家從事骨科運動醫學12~40年,平均25.2年;開展膝關節手術時間7~34年,平均16.9年;開展ACL重建術時間7~23年,平均13.2年。其中完成NGAL重建ACL 手術量<100例者13名,100~200例者5名,200~300例者7名,>300例者6名;近5年內發表相關論文0篇3名,1~4篇15名,4~5篇8名,>5篇5名。
(二) 共識起草
共識起草小組依據臨床證據開展工作。計算機檢索PubMed、Web of Science、知網、萬方、維普數據庫,檢索時限均從建庫至2019年7月1日。PubMed檢索式:(polyester [Title/Abstract]OR synthetic* [Title/Abstract]OR artificial [Title/Abstract] OR polyethylene terephthalate [Title/Abstract] )AND “anterior cruciate ligament” [Title/Abstract];Web of Science檢索式:TS=(polyester OR synthetic* OR artificial OR polyethylene terephthalate)AND TS=anterior cruciate ligament;知網檢索式:“(關鍵詞:(“人工韌帶”)*關鍵詞:(“前交叉韌帶”))*Date:-2019/07/01”;維普檢索式:“題名或關鍵詞=人工韌帶AND題名或關鍵詞=前交叉韌帶”;萬方檢索式:“題名或關鍵詞:(人工韌帶)*題名或關鍵詞:(前交叉韌帶)”。
檢索后篩選NGAL重建ACL相關文獻。文獻排除標準:① 研究重復;② 基礎研究;③ 與研究主題不相關;④ 信息不全。 具體文獻篩選過程詳見圖1。根據PICO原則(患者群體、干預、對照、臨床療效)提取NGAL重建ACL失敗原因和必要技術信息。

(三) 輪回調查
輪回調查由共識起草小組籌備開展,由3個環節組成,包括第1、2輪在線問卷調查和第3輪面對面會議(圖2)。兩輪問卷調查圍繞“草案一稿”展開,由起草小組根據Sprague方法設計[16]。專家意見采用李克特五級量表收集,包括:完全同意、部分同意、不確定、部分反對和完全反對。共識條款草案滿足以下任意1項結果,記為“通過”:① 完全同意≥70%,② 部分同意≥75%,③ 完全同意和部分同意≥80%;滿足以下任意1項結果,標記為“未通過”:① 完全反對≥10%,② 部分反對≥15%,③ 完全反對和部分反對≥20%;不滿足上述任意結果或存在邏輯沖突(如同時滿足“通過”和“未通過”),記為“待定”。起草小組在第1輪問卷調查結束后征詢專家意見,據此修改“未通過”和“待定”條款,并將相關內容制訂為第2輪問卷。

第2輪問卷調查的專家意見采用李克特三級量表收集,包括同意、不同意、不確定且需要更多的臨床證據。共識條款草案如滿足同意≥90%,記為“通過”;如滿足不同意或(和)不確定>10%,記為“未通過”。起草小組在第2輪調查后根據專家意見對本輪“未通過”條款草案作再次修改。經過前兩輪問卷調查,“通過”條款和“再次修改”條款列為“草案二稿”
面對面會議在第2輪問卷調查結束后2周內舉行,討論和修訂共識條款并現場投票。共26名專家出席會議。共識起草小組指派2名主持人(陳世益、黃華揚),2名計票人(陳家瑞、陳疾忤)和1名監票員(容樹恒)參與會議,共識聯絡員(陳天午)負責記錄討論和修訂內容。主持人要求與會專家提出修改意見,修改內容獲超半數專家同意后認定有效。隨后,全體專家采用舉手投票法對條款草案進行投票。采用現場記票,可投贊成票、棄權票、反對票;重復投票視為廢票,到場但未投票視為棄權票。條款草案贊成率達85%認為達成共識,并根據贊成率將共識條款分為三類,分別為“高度”(95.0%~100%)、“普遍”(90.0%~94.9%)、“基本”(85.0%~89.9%)。
(四) 數據分析
第1輪問卷包括12項內容,其中通過9項、未通過2項、待定1項。第2輪問卷包括3項內容,其中通過2項、再次修改1項。面對面會議中,專家圍繞12項共識條款草案展開討論,其中6項獲得修改、3項未修改、3項刪除(與修改后條款內容重復)。共9項條款草案進入投票環節并達成共識,包括8項高度共識、1項普遍共識。
二 共識條款討論與解讀
(一)采用NGAL重建ACL必須實現“等長”或“類等長”重建,避免移植物在關節屈伸過程中承受過度應力。采用NGAL重建ACL對“等長”或“類等長”定位的要求高于采用天然移植物重建ACL(高度共識,贊成率100%,26/26)。
“等長”重建是指ACL重建的脛骨隧道內口與股骨隧道內口兩點間距離在膝關節屈伸過程中保持或接近恒定[17-18]。在此情況下,用于ACL重建的移植物形變和所受拉力最小。因臨床實踐中實現絕對“等長”存在很大難度,Hefzy等[17]認為上述兩點間距離<2 mm即達到所謂的“等長”重建標準。最近,陳世益教授團隊通過臨床測量人工韌帶植入后膝關節0°~120° 范圍活動時的移植物-骨隧道滑移程度,發現了可將兩點間距離控制在1~2 mm的定位技術,命名為“類等長”重建[19]。
由于NGAL是由缺乏延展性的PET纖維制成[8],重建ACL時應用“等長”或“類等長”技術至關重要。如不采用上述技術,NGAL在關節屈伸過程中處于非等長狀態,將直接導致其承受過度應力并阻礙膝關節充分屈伸,而過度應力刺激和反復撞擊最終會造成移植物斷裂[20]。如果采用天然移植物(如自體或同種異體肌腱)重建ACL,由于移植物具有較高黏彈性,手術對非等長定位具有一定容錯性。因此,采用人工韌帶重建ACL對“等長”或“類等長”定位的要求更高[21]。
(二)NGAL重建ACL中 “等長”位點可采用術中X線測量定位,也可將股骨外側髁間嵴骨性標志作為參照點(高度共識,贊成率96.2%,25/26)。
目前,ACL重建中骨隧道定位方法主要包括3種:關節鏡下參照解剖標志、術中X線測量、計算機導航[22-24]。NGAL重建ACL術中“等長”位點可以通過術中X線測量定位,也可于關節鏡下參照骨性解剖標志點確認。JP Laboureau采用術中X線測量定位確定股骨等長點,但操作復雜、增加了手術時間[8]。近期,陳世益教授團隊報道了采用股骨外側髁間嵴骨性標志作為解剖參照對股骨類等長點進行定位,取得良好效果[19]。該定位法簡單易行,但準確性受術者經驗影響;同時有患者骨性標志消失,也會影響定位準確性。未來研究可關注計算機導航技術在骨隧道定位中的應用價值。
(三)PET纖維“老化”對NGAL重建ACL的遠期療效影響仍不明確(高度共識,贊成率96.2%,25/26)。
PET纖維的使用壽命是否影響NGAL重建ACL遠期療效令人關注[25]。人工韌帶的使用壽命受移植物結構等內因和手術技術等外因共同影響。內因包括人工韌帶的編織方式、仿生設計和材料性能,外因包括骨隧道定位、再次損傷、適應證選擇等[7]。基于早期人工韌帶重建ACL的失敗教訓,NGAL設計者優化了韌帶結構、強調適應證選擇和應用等長技術。臨床研究顯示其失敗率明顯下降,表明NGAL使用壽命顯著優于早期人工韌帶產品[3]。
需要指出,NGAL由惰性材料PET纖維編織而成,存在“老化”特點,即材料強度會隨植入時間和拉伸次數增加而下降,理論上會影響韌帶使用壽命[26]。目前,多項縱向隊列研究表明NGAL重建ACL的遠期療效滿意,手術失敗率和并發癥發生率并未隨著植入時間增加而升高[11, 25, 27-29]。基于現有臨床證據,PET纖維“老化”對NGAL重建ACL遠期療效的影響仍然不明,有待進一步隨訪研究。
(四)NGAL重建ACL時應盡可能保留ACL殘端,并使殘端包繞移植物以實現“鞘內重建”,這可能有利于本體感覺保存和關節功能的恢復(高度共識,贊成率100%,26/26)。
ACL殘端中包含本體感受器、血管和滑膜組織,還有大量成纖維細胞[30-31]。組織學和動物實驗結果表明,ACL重建時保留自體韌帶殘端能有效促進ACL移植物的滑膜覆蓋和血管化,改善重建韌帶力學性能[32]。將NGAL包裹在ACL殘端中,一方面對其編織纖維有包裹覆蓋作用,另一方面有助于滑膜和纖維組織與移植物的整合[8]。臨床上,我們將韌帶殘端充分包裹移植物的理想狀態稱為“鞘內重建”。大量研究表明NGAL重建ACL中保留韌帶殘端可獲得滿意臨床療效,術后不同時期隨訪結果均顯示患者膝關節穩定性、主觀癥狀評分、關節功能恢復不亞于自體肌腱或同種異體肌腱重建者[11, 25, 27- 28, 33-34]。
ACL中存在對維持本體感覺和激活關節周圍肌肉至關重要的機械感受器[35]。理論上,ACL重建時保留殘端有利于本體感覺和關節功能的恢復,但目前相關臨床證據存在爭議。在近期系統綜述和薈萃分析中,Tanabe等[36]發現保留殘端能顯著改善ACL重建術后關節功能,Won等[37]發現保留殘端組重建ACL后關節功能評分較非保留殘端組顯著增加。與之相反,Wang等[31]和Kosy等[35]研究顯示ACL重建時保留殘端,但臨床上未發現關節功能獲得改善。綜上述,NGAL重建ACL術中保留ACL殘端可能有利于本體感覺和關節功能的恢復。
(五)骨隧道定位錯誤,未實現“等長”或“類等長”重建是NGAL重建ACL失敗的主要原因(高度共識,贊成率100%,26/26)。
ACL重建失敗可歸因為手術因素、患者因素、康復因素以及意外事故。其中,手術因素是導致ACL失敗的主要原因,可分為指征選擇不當、手術技術失誤、固定物失效、移植物松弛或斷裂、合并損傷處理不當等[38-40]。就手術技術失誤而言,大量研究表明骨隧道定位錯誤最常見[41-43]。骨隧道精準定位依賴術者對ACL解剖的正確理解和對關節鏡技術的掌握,是實現“等長”或“類等長”重建的基礎[19]。對人工韌帶而言,骨隧道定位錯誤意味著“等長”或“類等長”重建失敗,直接導致人工韌帶植入位置異常,并因此遭受異常應力和撞擊,最終發生斷裂[44-45]。近期,中國人工韌帶研究小組一項納入全國20家骨科運動醫學機構的多中心研究,調查了1 146例NGAL重建ACL患者,術后平均隨訪7.3年,共51例重建失敗,分析顯示骨隧道定位錯誤是重建失敗的最主要原因,高于固定失效和再次損傷。
(六)NGAL重建ACL失敗后翻修時是否取出擠壓螺釘取決于術者對骨隧道位置的理解,其標準處理方法目前缺乏共識(高度共識,贊成率100%,26/26)。
翻修是ACL重建失敗的補救治療方式。翻修前評估應關注初次手術的固定物位置和骨隧道狀況,包括位置、大小和隧道周圍骨量[46]。對于人工韌帶而言,以等長位骨隧道定位為標準,初次重建的骨隧道位置可以分為三類:完全準確、完全錯誤、部分錯誤[46]。對骨隧道定位完全準確的患者,翻修時可利用初次手術時骨隧道;對定位完全錯誤的患者,翻修時需重新建立骨隧道;對于定位部分錯誤的患者,翻修的挑戰在于初次手術骨隧道干擾了翻修骨隧道的建立。NGAL重建ACL時采用2枚鈦螺釘完成擠壓固定,因此翻修時如利用初次手術建立的骨隧道,或初次手術的骨隧道對翻修骨隧道產生影響,需取出鈦螺釘。
需要指出的是,術者對骨隧道位置的理解、手術技術選擇以及個人操作習慣,均會影響翻修骨隧道的建立,這也直接決定了在翻修時是否取出擠壓螺釘。遺憾是的,目前缺乏對NGAL重建ACL失敗案例的系統研究,盡管有研究報道了失敗案例,但缺乏對翻修細節的描述。循證資料缺乏導致無法對NGAL重建ACL失敗后擠壓螺釘處理方案達成共識。
(七)NGAL重建ACL術后存在骨隧道擴大影像學表現,但多數患者未出現螺釘松動和螺釘相關癥狀等臨床問題(高度共識,贊成率100%,26/26)。
盡管ACL重建臨床療效總體令人滿意,但常出現骨隧道擴大現象,尤其以自體腘繩肌腱重建術后常見[47-49]。據報道ACL重建后股骨隧道擴大程度為25%~100%,脛骨隧道為29%~100%[50]。骨隧道擴大可以通過影像學檢查進行評估,擴大原因與擠壓螺釘有關,同時也與骨隧道定位不佳時移植物的“雨刮器效應”有關。與采用自體肌腱重建ACL一樣,NGAL重建ACL術后同樣存在骨隧道擴大情況[25, 33, 51-52]。有學者認為骨隧道擴大可能導致ACL重建的固定失敗和關節再發松弛[53]。但術后不同時期隨訪研究表明,多數采用NGAL重建ACL的患者并未出現螺釘松動和相應的局部癥狀[25, 27-29, 54-56]。
(八) 滑膜炎是NGAL重建ACL術后偶見并發癥,NGAL在關節腔中發生斷裂可能導致滑膜炎發生(普遍共識,贊成率92.3%,24/26)。
由于人工韌帶結構缺陷和材料生物相容性問題,早期使用人工韌帶重建ACL后可能出現嚴重滑膜炎[57]。據文獻報道,相關滑膜炎發生率高達30%,導致關節疼痛腫脹和功能受限,是人工韌帶手術失敗的重要原因[58]。臨床研究證實,NGAL重建ACL后滑膜炎發生率僅為0.2%[3],較早期人工韌帶重建術明顯下降。根據國際醫學科學組織委員會(CIOMS)推薦的不良事件頻率分類標準,屬于偶見并發癥[59]。
(九)關節感染是NGAL重建ACL術后偶發并發癥,發生率低于自體移植物重建ACL(高度共識,贊成率100%,26/26)。
術后關節感染是ACL重建的嚴重并發癥,具有災難性后果[60-61],發生率為0.14%~1.7%[62]。即便及時治療,關節感染仍然會增加關節軟骨損傷、關節粘連和移植物失敗的風險,導致關節功能受損[63]。自體移植物重建ACL后關節感染發生率顯著高于其他移植物,包括人工韌帶和同種異體移植物[25, 62],分析原因為自體移植物在取材和制備過程中均存在較高污染風險。需要指出的是,ACL重建術后感染的發生更多與無菌操作有關,而非移植物導致。中國人工韌帶研究小組的一項納入全國20家骨科運動醫學機構的回顧性研究顯示,采用NGAL重建ACL的術后感染發生率為0.3%,根據CIOMS標準屬于偶見并發癥[59]。
三 結論
NGAL重建ACL必須采用“等長”或“類等長”重建,并盡可能保留ACL殘端。骨隧道定位可采用術中X線測量,也可將股骨外側髁間嵴骨性標志作為參照點。PET纖維老化對NGAL重建ACL的遠期療效影響尚未明確,值得關注。骨隧道定位錯誤,未實現“等長”或“類等長”重建是手術失敗的主要原因。翻修時是否取出擠壓螺釘取決于術者對翻修骨隧道的理解。采用NGAL重建ACL術后存在骨隧道擴大的影像學表現,但多數患者未出現螺釘松動和相關癥狀。滑膜炎和感染是NGAL重建ACL的偶見并發癥。
利益沖突 所有參與編寫共識的專家組成員聲明,在撰寫過程中均無利益沖突
共識制訂小組成員(按姓氏拼音排序) 陳海嘯(浙江省臺州醫院);陳疾忤(上海交通大學附屬第一人民醫院);陳世益(復旦大學附屬華山醫院,復旦大學運動醫學研究所);戴國鋒(山東大學齊魯醫院);黃長明 (中國人民解放軍陸軍第七十三集團軍醫院);黃華揚(中國人民解放軍南部戰區總醫院);康一凡(同濟大學附屬上海市第四人民醫院);李宏云(復旦大學附屬華山醫院,復旦大學運動醫學研究所);李箭(四川大學華西醫院);林瑞新(上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院);李衛平(中山大學孫逸仙紀念醫院);劉欣偉(中國人民解放軍北部戰區總醫院);劉玉杰(中國人民解放軍總醫院);李彥林(昆明醫科大學第一附屬醫院);齊志明(大連市骨科醫院);孫貴才(南昌大學第一附屬醫院);溫鵬(寧夏回族自治區人民醫院);王青(南京醫科大學第一附屬醫院);許建中(鄭州大學附屬第一醫院);徐衛東(海軍軍醫大學第一附屬醫院);徐又佳(蘇州大學附屬第二醫院);楊柳(陸軍軍醫大學第一附屬醫院);周利武(中國人民解放軍東部戰區總醫院);張衛國(大連醫科大學附屬第一醫院);張文濤(中山大學第八附屬醫院);章亞東(中國人民解放軍總醫院第四醫學中心)
共識執筆作者 陳天午(復旦大學附屬華山醫院,復旦大學運動醫學研究所)