引用本文： 曲迪, 张静, 李利平, 付海涛, 张东芳, 唐新宇, 韩新坤, 戚超. 计算机导航辅助与单纯关节镜下重建后交叉韧带胫骨骨道术中应用效果比较. 中国修复重建外科杂志, 2024, 38(2): 155-161. doi: 10.7507/1002-1892.202311012 复制
后交叉韧带（posterior cruciate ligament，PCL）在维持膝关节功能稳定中具有不可或缺的作用[1-2]。运动损伤和交通事故是导致PCL损伤发生的主要原因[3-4]。PCL损伤后若未采取适当的治疗措施，可继发膝关节内其他结构损伤及磨损退化，进一步影响患者日常生活[5]。目前关节镜下PCL重建已成为一种成熟技术，可有效改善膝关节功能并恢复至伤前活动水平[6]。PCL重建术中建立合适的胫骨骨道是重点和难点，会直接影响膝关节后部和旋转稳定性[2，7]。但由于关节镜视野受限，骨道定位依赖于术者经验，很多情况下导针不能一次到达理想位置，需多次钻孔。骨科导航系统有助于将骨道一次准确定位至理想位置[8]。既往将导航应用于PCL重建术中胫骨骨道制备的研究有限，虽然得到的结论是具有快速定位、节省时间、准确性高的特点，但多数为标本上重建后的单纯骨道定位效果评价，尚缺乏临床上与单纯关节镜下重建进行疗效比较的研究[9-11]。鉴于此，本研究采用回顾性研究分析2021年6月—2022年6月手术治疗的PCL损伤患者临床资料，比较计算机导航辅助关节镜下重建与单纯关节镜下重建PCL胫骨骨道的术中应用效果。报告如下。
1 临床资料
1.1 一般资料
患者纳入标准：① MRI明确PCL撕裂；② 患侧膝关节后抽屉试验阳性；③ 临床资料完整；④ 关节镜下重建PCL；⑤ 术后随访时间≥12个月。排除标准：① 多发韧带损伤；② 膝关节脱位或周围骨折；③ PCL止点撕脱骨折；④ 合并神经、血管损伤；⑤ 污染开放伤口；⑥ 既往患侧膝关节手术史；⑦ 国际软骨修复协会（ICRS）分级3级以上膝关节软骨退变。
2021年6月—2022年6月共73例患者符合选择标准纳入研究，其中34例采用计算机导航辅助关节镜下行PCL胫骨骨道重建（导航组），39例采用单纯关节镜下行PCL胫骨骨道重建（对照组）。两组患者性别、年龄、身体质量指数（body mass index，BMI）、损伤侧别、受伤至手术时间及术前后抽屉试验、膝关节活动度（range of motion，ROM）、Tegner评分、Lysholm评分、国际膝关节文献委员会（IKDC）评分等基线资料比较差异均无统计学意义（P>0.05），具有可比性。见表1。
表1
两组患者基线资料比较
Table1.
Comparison of baseline data between the two groups
1.2 手术方法
两组手术操作均由同一组医师完成。
导航组：患者全身麻醉后取仰卧位，患侧大腿上段放置气压止血带，大腿外侧置挡板固定于屈膝90° 位。建立前内、前外侧入路，关节镜下常规探查各间室并清理滑膜，明确PCL损伤情况。若存在半月板损伤（本组10例），根据其损伤类型进行半月板成形或缝合术。取同侧自体股薄肌、半腱肌肌腱，编制4股肌腱移植物；若移植物直径<8 mm，则加取同侧前1/2腓骨长肌肌腱。关节镜直视下于前外束与后内束交界位置定位股骨骨道内口，从内向外钻入2.0 mm导针，确定位置无误后，使用4.5 mm空心钻钻通骨壁，测量股骨骨道长度后，使用与移植物相同直径的空心钻钻至合适深度。应用刨削器作髁间窝清理，建立后内及后外侧辅助入路，显露PCL胫骨止点残端。组装与导航计算机适配的2.6 mm套筒，并放置在工具注册站的5 mm直径孔内，套筒前端到达注册站金属面，不可悬空，使注册站和套筒上的反射球均可被红外摄像头探测，保持套筒和注册站稳定，界面显示器械注册成功后即可进行操作。探针通过探查入路进入关节腔，将尖端稳定放置于PCL胫骨止点处（即需建立的骨道末端），使用套筒在胫骨结节内侧面瞄准对位，当屏幕上AutoPilot视图中的圆柱体变为绿色时，即实际器械的当前入路与目标入路方位一致，可配合动力工具置入导针。制备与移植物相同直径的骨道，骨道内置入牵引线备用，将编制好的肌腱穿入带袢钛板，肌腱由牵引线经胫骨骨道直至拉入股骨骨道内合适位置，翻转钛板，回拉肌腱，等张活动关节，于胫骨骨道入口处拧入合适大小的螺钉。检查膝关节稳定性后，逐层缝合切口。
对照组：若存在半月板损伤（本组12例），根据其损伤类型进行半月板成形或缝合术。术前相关准备及股骨骨道建立方法同导航组。将胫骨定位器置于胫骨PCL止点处，于胫骨结节内侧面置入导针，其余制备胫骨骨道及植入移植肌腱等过程同导航组。
1.3 术后处理
术后患者均佩戴膝关节支具并固定膝关节于伸直位。术后第1天开始行直腿抬高、踝泵、股四头肌等长收缩等肌力相关锻炼，术后1周内可进行0°～60° 被动屈膝锻炼，术后4周屈曲角度可超过90°。术后4周内禁止负重活动，4周后开始部分负重，6周可完全负重活动，3～6个月后可完全恢复日常活动。
1.4 疗效评价指标
记录并比较两组围术期指标，包括手术时间及导针钻孔次数（统计胫骨骨道的钻孔次数）。术后1 d所有患者行患侧膝关节MRI检查，冠状位上测量PCL胫骨骨道出口中心点至胫骨平台内侧缘的距离（A）及胫骨平台内、外侧缘间距离（B）；矢状位在棘后平面上测量PCL胫骨骨道出口中心点至胫骨后缘的距离（C）及棘后平面长度（D），以及移植物与胫骨骨道间角度；横断位上测量PCL胫骨骨道出口中心点至胫骨平台前缘的距离（E）及胫骨平台前、后径间距离（F）。计算A/B、C/D、E/F作为评价胫骨骨道出口位置的指标[12]。术前及末次随访时采用90° 屈膝位后抽屉试验、膝关节ROM、Tegner评分、Lysholm评分及IKDC评分评价临床疗效[13]。见图1。
图1
术后膝关节MRI上测量各影像学指标
a. 冠状位上测量胫骨骨道出口位置；b. 矢状位上测量胫骨骨道出口位置；c. 横断位上测量胫骨骨道出口位置；d. 矢状位上测量移植物与胫骨骨道间角度
Figure1. The imaging parameters of knee joint measured on MRI after operationa. Measurement of tibial tunnel outlet location in coronal plane; b. Measurement of tibial tunnel outlet location in sagittal plane; c. Measurement of tibial tunnel outlet location in transverse plane; d. Measurement of the angle between the graft and the tibial tunnel in sagittal plane
1.5 统计学方法
采用SPSS26.0统计软件进行分析。计量资料行Shapiro-Wilk正态性检验，符合正态分布的数据以均数±标准差表示，组间比较采用独立样本t检验，组内手术前后比较采用配对t检验；不符合正态分布的数据以M（Q1，Q3）表示，组间比较采用Mann-Whitney U检验。计数资料组间比较采用χ2检验或Fisher确切概率法。等级资料组间比较采用Mann-Whitney U检验。检验水准取双侧α=0.05。
2 结果
导航组手术时间较对照组短，术中导针钻孔次数较对照组少，差异均有统计学意义（P<0.05）。两组患者均获随访，随访时间12～17个月，平均12.8个月。均未见血管神经损伤、下肢深静脉血栓形成及感染等围术期并发症。随访期间两组患者均无再损伤，无需进行翻修手术。两组胫骨骨道出口位置测量数据显示，冠状位（A/B）、矢状位（C/D）及横断位（E/F）上差异均无统计学意义（P>0.05）；但导航组移植物与胫骨骨道间角度大于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。末次随访时，导航组后抽屉试验阴性、1+、2+、3+ 分别为30、3、1、0例，对照组分别为33、5、1、0例，均较术前显著改善（P<0.05），但两组间差异无统计学意义（P>0.05）。两组膝关节ROM、Tegner评分、Lysholm评分及IKDC评分均较术前显著改善，差异有统计学意义（P<0.05）；两组间各指标手术前后差值比较差异均无统计学意义（P>0.05）。见表2，图2、3。
表2
两组患者结局指标比较
Table2.
Comparison of outcome indicators between the two groups
图2
导航组患者，女，18岁，运动伤致左膝PCL撕裂
a. 术前矢状位MRI示PCL撕裂；b. 组装工具注册站和套筒；c. 红外摄像头探测器械上反射球示意图；d. 探针定位胫骨骨道内口；e. 探针与套筒瞄准对位；f. 计算机导航示实际器械的当前入路与目标入路方位一致；g. 置入导针；h. 关节镜下示重建的PCL走行良好；i. 术后14个月矢状位MRI示PCL信号良好
Figure2. An 18-year-old female patient suffered PCL tear of left knee caused by sport injury in navigation groupa. The PCL tear was shown on sagittal MRI before operation; b. Assembled the tool registration station and sleeve; c. Schematic diagram of the infrared camera that detected the reflectors on the instrument; d. Inserted the probe to locate the internal opening of the tibial tunnel; e. The probe was aligned with the sleeve for aiming; f. Computer navigation showed that the current approach of the actual instrument was consistent with the target approach; g. Inserted the guide wire; h. Arthroscopy showed that the reconstructed PCL was in good shape; i. Sagittal MRI at 14 months after operation showed good signal of PCL
图3
对照组患者，女，34岁，运动伤致右膝PCL撕裂
a. 术前矢状位MRI示PCL撕裂；b. 关节镜下探查；c. 关节镜下示PCL撕裂；d. 胫骨骨道定位及置入导针；e. 关节镜下示重建的PCL走行良好；f. 术后12个月矢状位MRI示PCL信号良好
Figure3. A 34-year-old female patient suffered PCL tear of right knee caused by sport injury in control groupa. The PCL tear was shown on sagittal MRI before operation; b. Arthroscopic exploration; c. PCL tear was seen under arthroscopy; d. Located the tibial tunnel and inserted the guide wire; e. Arthroscopy showed that the reconstructed PCL was in good shape; f. Sagittal MRI at 12 months after operation showed good signal of PCL
3 讨论
随着科技技术的不断发展及创新，计算机导航系统逐步应用于医学领域，20世纪90年代后期，导航系统开始用于运动医学领域[14]。在既往研究中，导航系统在运动医学疾病中的运用主要集中于前交叉韧带重建，旨在提高骨道置入准确度，获得较好疗效[8，15]。由于PCL解剖位置特殊，应用导航系统的相关研究较少见。PCL重建术中建立合适的胫骨骨道是外科医生手术过程中的重点和难点，且PCL重建术中恰当的骨道方位与术后膝关节稳定性及功能恢复明显相关[16]。因此，本研究旨在评估计算机导航辅助关节镜下与单纯关节镜下PCL胫骨骨道重建的术中应用效果差异。
3.1 计算机导航辅助关节镜下PCL胫骨骨道重建的优势
目前计算机辅助导航系统可分为成像导航和无影像导航两大类。成像导航是通过患者术前CT或MRI图像，与术中的二维或三维透视图像相结合，术前可对手术进行模拟规划，术中可在计算机设备上显示手术部位的虚拟图像，使医生能够获得手术进展的实时反馈。成像导航设备可应用于多种运动医学疾病的治疗，但由于术中需进行系统校准及透视等操作，一定程度延长了手术时间。本研究中使用的是无影像导航，无需术前图像及透视等步骤，通过无线追踪技术，在器械追踪阵列和患者参照阵列上，识别标记球对源自摄像头的红外光的反射。一旦完成反射获取，系统即可精确确定和追踪器械相对于患者的位置。目标入路由探针尖端（定位骨道出口）和套筒尖端（定位骨道入口）间的最短路径决定，当二者方向调整一致后，屏幕上AutoPilot视图中的圆柱体变为绿色，即可配合动力工具置入导针。目前各种导航系统在交叉韧带重建术中的主要应用均为骨道定位，早中期随访显示在膝关节稳定性及临床功能评估方面，计算机导航相比于单纯关节镜手术并无明显优势[8]。因此在达到满意骨道方位的前提下，在系统应用上选择无影像导航会缩短手术时间。
术后移植物松弛是PCL重建术后亟待解决的主要问题之一，该现象主要是因韧带移植物与胫骨骨道间形成的角度锐利，二者之间发生磨损，进一步导致移植物强度下降、骨道口扩大等现象，又被称为“杀手转弯”[17-18]。为了消除“杀手转弯”效应，目前提出的主要应对方法为改变胫骨骨道方位、胫骨侧带骨块固定、打磨骨道口骨质等方式[19-21]。胫骨骨道制备的主要问题在于内口位置的确定及骨道相对于移植物的角度。由于PCL胫骨端止点位置较深且胫骨髁间窝空间狭小，不容易准确放置定位器，因此可能出现内口定位不准确的现象，增加了定位及导针置入次数。如何精准地将骨道定位于解剖位点一直是术中操作的难点。
与单纯关节镜下重建PCL胫骨骨道相比，计算机导航辅助关节镜下行PCL胫骨骨道重建的优势在于：① 单纯关节镜下行PCL重建是通过定位器制备骨道，需要术者具有丰富经验以便控制骨道方向。而计算机导航系统通过探针直接定位胫骨骨道出口，相比于单纯关节镜下重建可更快速操作及定位，提高骨道出口的准确性且具有可重复性。本研究结果也证实该观点，导航组手术时间为（47.6±5.9）min，相比于单纯关节镜组（54.5±5.3）min用时更短，术中导针钻孔次数也少于单纯关节镜组，差异均有统计学意义（P<0.05）。② 计算机导航在保证内口定位点的同时，可选择更低位置的骨道入口以减小“杀手转弯”效应，同时增加了骨道长度，一定程度上也可促进腱-骨愈合质量。本研究中导航组移植物与胫骨骨道间角度 ［（105.7±0.5）°］ 较对照组 ［（103.6±0.7）°］ 更大（P<0.05），可以更好地避免“杀手转弯”效应。
3.2 计算机导航辅助关节镜下PCL胫骨骨道重建术后的临床疗效
本研究结果及既往研究[22]均表明，与单纯关节镜下PCL胫骨骨道重建相比，计算机导航辅助关节镜下行PCL胫骨骨道重建在膝关节稳定性及临床功能评估方面无明显差异。分析原因可能为：① 目前交叉韧带重建手术中是利用计算机导航的定位功能制备骨道。但PCL重建手术成功与否是由多因素共同决定，制备理想的胫骨骨道并不意味着手术成功，移植物选择、移植物固定等过程都可能影响重建手术效果。两组其余过程均相同且由同一组医师完成，确保了整体操作的一致性。② PCL重建术中计算机导航辅助制备的胫骨骨道，其矢状位角度比单纯关节镜下更大，以减小“杀手转弯”效应，但若角度过大，会使胫骨骨道后壁骨质较薄，导致骨道后方骨折。本研究两组均尽可能增加移植物与胫骨骨道间的角度，均未出现骨道后方骨折情况。
关节镜术中导航在过去主要集中于前交叉韧带骨道定位上，有研究评估了计算机导航辅助用于前交叉韧带重建中的效果，结果均为改善骨道放置，在临床结局相关评估上未显示差异[8，15，23]。目前术中导航已在骨科使用，但在各亚专业的临床接受度和使用率等方面存在较大差异。当前导航技术的优势包括实时反馈、提高准确性和改进可视化，但仍处于起步阶段。在今后研究中，可以考虑将计算机导航技术与膝关节的生物力学模型相结合，并优化手术操作步骤，从而进一步评估术中应用效果的长期临床疗效。
综上述，计算机导航辅助关节镜下PCL重建可快速且准确地制备具有良好位点及方向的骨道，节省手术时间并缩短年轻医生的学习曲线。但本研究样本量相对较小、随访时间较短且无客观指标评价临床效果，后续需进行大样本、多中心随机对照研究及远期多指标随访，进一步评估计算机导航辅助关节镜下PCL重建效果。
利益冲突 在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突
伦理声明 研究方案经青岛大学附属医院医学伦理委员会批准（QYFY WZLL 28001）；患者均签署知情同意书
作者贡献声明 曲迪、张静、李利平、付海涛：参与手术、资料收集、论文撰写及修改；张东芳、唐新宇、韩新坤：参与手术、资料收集、统计分析；戚超：研究指导、手术操作、论文修改及审定
后交叉韧带（posterior cruciate ligament，PCL）在维持膝关节功能稳定中具有不可或缺的作用[1-2]。运动损伤和交通事故是导致PCL损伤发生的主要原因[3-4]。PCL损伤后若未采取适当的治疗措施，可继发膝关节内其他结构损伤及磨损退化，进一步影响患者日常生活[5]。目前关节镜下PCL重建已成为一种成熟技术，可有效改善膝关节功能并恢复至伤前活动水平[6]。PCL重建术中建立合适的胫骨骨道是重点和难点，会直接影响膝关节后部和旋转稳定性[2，7]。但由于关节镜视野受限，骨道定位依赖于术者经验，很多情况下导针不能一次到达理想位置，需多次钻孔。骨科导航系统有助于将骨道一次准确定位至理想位置[8]。既往将导航应用于PCL重建术中胫骨骨道制备的研究有限，虽然得到的结论是具有快速定位、节省时间、准确性高的特点，但多数为标本上重建后的单纯骨道定位效果评价，尚缺乏临床上与单纯关节镜下重建进行疗效比较的研究[9-11]。鉴于此，本研究采用回顾性研究分析2021年6月—2022年6月手术治疗的PCL损伤患者临床资料，比较计算机导航辅助关节镜下重建与单纯关节镜下重建PCL胫骨骨道的术中应用效果。报告如下。
1 临床资料
1.1 一般资料
患者纳入标准：① MRI明确PCL撕裂；② 患侧膝关节后抽屉试验阳性；③ 临床资料完整；④ 关节镜下重建PCL；⑤ 术后随访时间≥12个月。排除标准：① 多发韧带损伤；② 膝关节脱位或周围骨折；③ PCL止点撕脱骨折；④ 合并神经、血管损伤；⑤ 污染开放伤口；⑥ 既往患侧膝关节手术史；⑦ 国际软骨修复协会（ICRS）分级3级以上膝关节软骨退变。
2021年6月—2022年6月共73例患者符合选择标准纳入研究，其中34例采用计算机导航辅助关节镜下行PCL胫骨骨道重建（导航组），39例采用单纯关节镜下行PCL胫骨骨道重建（对照组）。两组患者性别、年龄、身体质量指数（body mass index，BMI）、损伤侧别、受伤至手术时间及术前后抽屉试验、膝关节活动度（range of motion，ROM）、Tegner评分、Lysholm评分、国际膝关节文献委员会（IKDC）评分等基线资料比较差异均无统计学意义（P>0.05），具有可比性。见表1。
表1
两组患者基线资料比较
Table1.
Comparison of baseline data between the two groups
1.2 手术方法
两组手术操作均由同一组医师完成。
导航组：患者全身麻醉后取仰卧位，患侧大腿上段放置气压止血带，大腿外侧置挡板固定于屈膝90° 位。建立前内、前外侧入路，关节镜下常规探查各间室并清理滑膜，明确PCL损伤情况。若存在半月板损伤（本组10例），根据其损伤类型进行半月板成形或缝合术。取同侧自体股薄肌、半腱肌肌腱，编制4股肌腱移植物；若移植物直径<8 mm，则加取同侧前1/2腓骨长肌肌腱。关节镜直视下于前外束与后内束交界位置定位股骨骨道内口，从内向外钻入2.0 mm导针，确定位置无误后，使用4.5 mm空心钻钻通骨壁，测量股骨骨道长度后，使用与移植物相同直径的空心钻钻至合适深度。应用刨削器作髁间窝清理，建立后内及后外侧辅助入路，显露PCL胫骨止点残端。组装与导航计算机适配的2.6 mm套筒，并放置在工具注册站的5 mm直径孔内，套筒前端到达注册站金属面，不可悬空，使注册站和套筒上的反射球均可被红外摄像头探测，保持套筒和注册站稳定，界面显示器械注册成功后即可进行操作。探针通过探查入路进入关节腔，将尖端稳定放置于PCL胫骨止点处（即需建立的骨道末端），使用套筒在胫骨结节内侧面瞄准对位，当屏幕上AutoPilot视图中的圆柱体变为绿色时，即实际器械的当前入路与目标入路方位一致，可配合动力工具置入导针。制备与移植物相同直径的骨道，骨道内置入牵引线备用，将编制好的肌腱穿入带袢钛板，肌腱由牵引线经胫骨骨道直至拉入股骨骨道内合适位置，翻转钛板，回拉肌腱，等张活动关节，于胫骨骨道入口处拧入合适大小的螺钉。检查膝关节稳定性后，逐层缝合切口。
对照组：若存在半月板损伤（本组12例），根据其损伤类型进行半月板成形或缝合术。术前相关准备及股骨骨道建立方法同导航组。将胫骨定位器置于胫骨PCL止点处，于胫骨结节内侧面置入导针，其余制备胫骨骨道及植入移植肌腱等过程同导航组。
1.3 术后处理
术后患者均佩戴膝关节支具并固定膝关节于伸直位。术后第1天开始行直腿抬高、踝泵、股四头肌等长收缩等肌力相关锻炼，术后1周内可进行0°～60° 被动屈膝锻炼，术后4周屈曲角度可超过90°。术后4周内禁止负重活动，4周后开始部分负重，6周可完全负重活动，3～6个月后可完全恢复日常活动。
1.4 疗效评价指标
记录并比较两组围术期指标，包括手术时间及导针钻孔次数（统计胫骨骨道的钻孔次数）。术后1 d所有患者行患侧膝关节MRI检查，冠状位上测量PCL胫骨骨道出口中心点至胫骨平台内侧缘的距离（A）及胫骨平台内、外侧缘间距离（B）；矢状位在棘后平面上测量PCL胫骨骨道出口中心点至胫骨后缘的距离（C）及棘后平面长度（D），以及移植物与胫骨骨道间角度；横断位上测量PCL胫骨骨道出口中心点至胫骨平台前缘的距离（E）及胫骨平台前、后径间距离（F）。计算A/B、C/D、E/F作为评价胫骨骨道出口位置的指标[12]。术前及末次随访时采用90° 屈膝位后抽屉试验、膝关节ROM、Tegner评分、Lysholm评分及IKDC评分评价临床疗效[13]。见图1。
图1
术后膝关节MRI上测量各影像学指标
a. 冠状位上测量胫骨骨道出口位置；b. 矢状位上测量胫骨骨道出口位置；c. 横断位上测量胫骨骨道出口位置；d. 矢状位上测量移植物与胫骨骨道间角度
Figure1. The imaging parameters of knee joint measured on MRI after operationa. Measurement of tibial tunnel outlet location in coronal plane; b. Measurement of tibial tunnel outlet location in sagittal plane; c. Measurement of tibial tunnel outlet location in transverse plane; d. Measurement of the angle between the graft and the tibial tunnel in sagittal plane
1.5 统计学方法
采用SPSS26.0统计软件进行分析。计量资料行Shapiro-Wilk正态性检验，符合正态分布的数据以均数±标准差表示，组间比较采用独立样本t检验，组内手术前后比较采用配对t检验；不符合正态分布的数据以M（Q1，Q3）表示，组间比较采用Mann-Whitney U检验。计数资料组间比较采用χ2检验或Fisher确切概率法。等级资料组间比较采用Mann-Whitney U检验。检验水准取双侧α=0.05。
2 结果
导航组手术时间较对照组短，术中导针钻孔次数较对照组少，差异均有统计学意义（P<0.05）。两组患者均获随访，随访时间12～17个月，平均12.8个月。均未见血管神经损伤、下肢深静脉血栓形成及感染等围术期并发症。随访期间两组患者均无再损伤，无需进行翻修手术。两组胫骨骨道出口位置测量数据显示，冠状位（A/B）、矢状位（C/D）及横断位（E/F）上差异均无统计学意义（P>0.05）；但导航组移植物与胫骨骨道间角度大于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。末次随访时，导航组后抽屉试验阴性、1+、2+、3+ 分别为30、3、1、0例，对照组分别为33、5、1、0例，均较术前显著改善（P<0.05），但两组间差异无统计学意义（P>0.05）。两组膝关节ROM、Tegner评分、Lysholm评分及IKDC评分均较术前显著改善，差异有统计学意义（P<0.05）；两组间各指标手术前后差值比较差异均无统计学意义（P>0.05）。见表2，图2、3。
表2
两组患者结局指标比较
Table2.
Comparison of outcome indicators between the two groups
图2
导航组患者，女，18岁，运动伤致左膝PCL撕裂
a. 术前矢状位MRI示PCL撕裂；b. 组装工具注册站和套筒；c. 红外摄像头探测器械上反射球示意图；d. 探针定位胫骨骨道内口；e. 探针与套筒瞄准对位；f. 计算机导航示实际器械的当前入路与目标入路方位一致；g. 置入导针；h. 关节镜下示重建的PCL走行良好；i. 术后14个月矢状位MRI示PCL信号良好
Figure2. An 18-year-old female patient suffered PCL tear of left knee caused by sport injury in navigation groupa. The PCL tear was shown on sagittal MRI before operation; b. Assembled the tool registration station and sleeve; c. Schematic diagram of the infrared camera that detected the reflectors on the instrument; d. Inserted the probe to locate the internal opening of the tibial tunnel; e. The probe was aligned with the sleeve for aiming; f. Computer navigation showed that the current approach of the actual instrument was consistent with the target approach; g. Inserted the guide wire; h. Arthroscopy showed that the reconstructed PCL was in good shape; i. Sagittal MRI at 14 months after operation showed good signal of PCL
图3
对照组患者，女，34岁，运动伤致右膝PCL撕裂
a. 术前矢状位MRI示PCL撕裂；b. 关节镜下探查；c. 关节镜下示PCL撕裂；d. 胫骨骨道定位及置入导针；e. 关节镜下示重建的PCL走行良好；f. 术后12个月矢状位MRI示PCL信号良好
Figure3. A 34-year-old female patient suffered PCL tear of right knee caused by sport injury in control groupa. The PCL tear was shown on sagittal MRI before operation; b. Arthroscopic exploration; c. PCL tear was seen under arthroscopy; d. Located the tibial tunnel and inserted the guide wire; e. Arthroscopy showed that the reconstructed PCL was in good shape; f. Sagittal MRI at 12 months after operation showed good signal of PCL
3 讨论
随着科技技术的不断发展及创新，计算机导航系统逐步应用于医学领域，20世纪90年代后期，导航系统开始用于运动医学领域[14]。在既往研究中，导航系统在运动医学疾病中的运用主要集中于前交叉韧带重建，旨在提高骨道置入准确度，获得较好疗效[8，15]。由于PCL解剖位置特殊，应用导航系统的相关研究较少见。PCL重建术中建立合适的胫骨骨道是外科医生手术过程中的重点和难点，且PCL重建术中恰当的骨道方位与术后膝关节稳定性及功能恢复明显相关[16]。因此，本研究旨在评估计算机导航辅助关节镜下与单纯关节镜下PCL胫骨骨道重建的术中应用效果差异。
3.1 计算机导航辅助关节镜下PCL胫骨骨道重建的优势
目前计算机辅助导航系统可分为成像导航和无影像导航两大类。成像导航是通过患者术前CT或MRI图像，与术中的二维或三维透视图像相结合，术前可对手术进行模拟规划，术中可在计算机设备上显示手术部位的虚拟图像，使医生能够获得手术进展的实时反馈。成像导航设备可应用于多种运动医学疾病的治疗，但由于术中需进行系统校准及透视等操作，一定程度延长了手术时间。本研究中使用的是无影像导航，无需术前图像及透视等步骤，通过无线追踪技术，在器械追踪阵列和患者参照阵列上，识别标记球对源自摄像头的红外光的反射。一旦完成反射获取，系统即可精确确定和追踪器械相对于患者的位置。目标入路由探针尖端（定位骨道出口）和套筒尖端（定位骨道入口）间的最短路径决定，当二者方向调整一致后，屏幕上AutoPilot视图中的圆柱体变为绿色，即可配合动力工具置入导针。目前各种导航系统在交叉韧带重建术中的主要应用均为骨道定位，早中期随访显示在膝关节稳定性及临床功能评估方面，计算机导航相比于单纯关节镜手术并无明显优势[8]。因此在达到满意骨道方位的前提下，在系统应用上选择无影像导航会缩短手术时间。
术后移植物松弛是PCL重建术后亟待解决的主要问题之一，该现象主要是因韧带移植物与胫骨骨道间形成的角度锐利，二者之间发生磨损，进一步导致移植物强度下降、骨道口扩大等现象，又被称为“杀手转弯”[17-18]。为了消除“杀手转弯”效应，目前提出的主要应对方法为改变胫骨骨道方位、胫骨侧带骨块固定、打磨骨道口骨质等方式[19-21]。胫骨骨道制备的主要问题在于内口位置的确定及骨道相对于移植物的角度。由于PCL胫骨端止点位置较深且胫骨髁间窝空间狭小，不容易准确放置定位器，因此可能出现内口定位不准确的现象，增加了定位及导针置入次数。如何精准地将骨道定位于解剖位点一直是术中操作的难点。
与单纯关节镜下重建PCL胫骨骨道相比，计算机导航辅助关节镜下行PCL胫骨骨道重建的优势在于：① 单纯关节镜下行PCL重建是通过定位器制备骨道，需要术者具有丰富经验以便控制骨道方向。而计算机导航系统通过探针直接定位胫骨骨道出口，相比于单纯关节镜下重建可更快速操作及定位，提高骨道出口的准确性且具有可重复性。本研究结果也证实该观点，导航组手术时间为（47.6±5.9）min，相比于单纯关节镜组（54.5±5.3）min用时更短，术中导针钻孔次数也少于单纯关节镜组，差异均有统计学意义（P<0.05）。② 计算机导航在保证内口定位点的同时，可选择更低位置的骨道入口以减小“杀手转弯”效应，同时增加了骨道长度，一定程度上也可促进腱-骨愈合质量。本研究中导航组移植物与胫骨骨道间角度 ［（105.7±0.5）°］ 较对照组 ［（103.6±0.7）°］ 更大（P<0.05），可以更好地避免“杀手转弯”效应。
3.2 计算机导航辅助关节镜下PCL胫骨骨道重建术后的临床疗效
本研究结果及既往研究[22]均表明，与单纯关节镜下PCL胫骨骨道重建相比，计算机导航辅助关节镜下行PCL胫骨骨道重建在膝关节稳定性及临床功能评估方面无明显差异。分析原因可能为：① 目前交叉韧带重建手术中是利用计算机导航的定位功能制备骨道。但PCL重建手术成功与否是由多因素共同决定，制备理想的胫骨骨道并不意味着手术成功，移植物选择、移植物固定等过程都可能影响重建手术效果。两组其余过程均相同且由同一组医师完成，确保了整体操作的一致性。② PCL重建术中计算机导航辅助制备的胫骨骨道，其矢状位角度比单纯关节镜下更大，以减小“杀手转弯”效应，但若角度过大，会使胫骨骨道后壁骨质较薄，导致骨道后方骨折。本研究两组均尽可能增加移植物与胫骨骨道间的角度，均未出现骨道后方骨折情况。
关节镜术中导航在过去主要集中于前交叉韧带骨道定位上，有研究评估了计算机导航辅助用于前交叉韧带重建中的效果，结果均为改善骨道放置，在临床结局相关评估上未显示差异[8，15，23]。目前术中导航已在骨科使用，但在各亚专业的临床接受度和使用率等方面存在较大差异。当前导航技术的优势包括实时反馈、提高准确性和改进可视化，但仍处于起步阶段。在今后研究中，可以考虑将计算机导航技术与膝关节的生物力学模型相结合，并优化手术操作步骤，从而进一步评估术中应用效果的长期临床疗效。
综上述，计算机导航辅助关节镜下PCL重建可快速且准确地制备具有良好位点及方向的骨道，节省手术时间并缩短年轻医生的学习曲线。但本研究样本量相对较小、随访时间较短且无客观指标评价临床效果，后续需进行大样本、多中心随机对照研究及远期多指标随访，进一步评估计算机导航辅助关节镜下PCL重建效果。
利益冲突 在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突
伦理声明 研究方案经青岛大学附属医院医学伦理委员会批准（QYFY WZLL 28001）；患者均签署知情同意书
作者贡献声明 曲迪、张静、李利平、付海涛：参与手术、资料收集、论文撰写及修改；张东芳、唐新宇、韩新坤：参与手术、资料收集、统计分析；戚超：研究指导、手术操作、论文修改及审定
