文献直播||LARS韧带在ACL重建中的临床应用与关注热点
原文作者：陈 伟，邹 刚，刘 毅原文出处：《中国组织工程研究》2020年08期
文献摘要
背景：虽然目前重建前交叉韧带的移植物选择包括自体移植物、同种异体移植物和人工合成移植物 3 种主要类型，但移植物的选择仍是当今的热门研究以及争议点的所在。目的：综述 LARS 韧带在关节镜下前交叉韧带重建中的早期、中期以及长期临床疗效的国内外研究现状。方法：应用计算机检索 CNKI 数据库、PubMed 数据库的 2019 年 4 月前发表的相关文献，检索词为“LARS韧带，前交叉韧带，人工韧带，前交叉韧带重建，LARS ligament，anterior cruciate ligament，artificial ligament，anterior cruciate ligament reconstruction”。通过阅读文章标题和摘要进行初步筛选，排除与文章主题不相关的文献，根据纳入和排除标准最终纳入 46 篇文献进行综述。结论：①LARS 韧带拥有出色的生物相容性和力学特性，它的独特结构使成纤维细胞包裹、穿透似生长，且韧带周围没有炎性反应，巨噬细胞少，由于长入的组织增加了韧带的黏弹性且减少了纤维间的摩擦，可有效防止碎屑引起的生物反应；LARS 人工韧带弹性模量好，抗扭转、抗疲劳性强；②LARS 韧带重建前交叉韧带具有快速康复、低失败率和低并发症等优点，表明 LARS 韧带适用于前交叉韧带重建。
研究方法
应用计算机检索CNKI数据库、PubMed数据库的2019年4月前发表的相关文献，检索词为“LARS韧带，前交叉韧带，人工韧带，前交叉韧带重建，LARS ligament，anterior cruciate ligament，artificial ligament，anterior cruciate ligament reconstruction”。表1 研究对象纳入标准及排除标准纳入标准排除标准有关LARS韧带生物特性及力学特性的文献重复性研究有关LARS韧带重建前交叉韧带的案例报道及临床疗效研究的文献内容陈旧的文献与综述主题内容相关的文献相关性差及无关的文献同一领域选择近期发表或在权威杂志上发表的相关文章资料无法收集的部分文献计算机检索初检得到451篇文献，通过阅读文题和摘要进行初步筛选，排除与文章主题不相关的文献，根据纳入标准和排除标准最后纳入46篇文献进行综述。
LARS人工韧带
LARS韧带于1985年由法国的Dr. Laboureau应用高韧性聚酯材料聚对苯二甲酸乙二醇酯模仿人体韧带的解剖结构和生物力学原理设计而成(表2)。表2 LARS韧带的特点项目LARS韧带组成成分高韧性聚酯纤维聚对苯二甲酸乙二醇酯理化性能高韧性聚酯纤维聚对苯二甲酸乙二醇酯是研究成熟的人工血管材料，不会被降解，因此 LARS 韧带属永久-支架型人工韧带；LARS韧带具备优良的力学特性，它的断裂强度远高于人体前交叉韧带纤维束的断裂强度，抗扭转、抗疲劳性强设计特点特有的孔隙结构有利于组织嵌入式生长；关节内部分为纵行纤维，呈螺旋平形状，编织成圆柱状，减少了磨损；关节外部分采用独特的专利弯曲编织方法，牢固性好，不可拉长适应证年轻患者、急性期损伤，尤其是运动员希望尽快返回运动场者；老年病人，希望尽快恢复运动能力者；职业运动员慢性损伤，要求继续运动生涯者；自体或异体材料移植手术失败者；合并其他韧带损伤的复合伤患者；经济能力许可，要求快速恢复并享受生活质量者生物相容性LARS 韧带在移植后能被完全包裹，韧带内有成纤维细胞长入，排列规律，韧带未被破坏或分散，在组织学上保持完整，周围未观察到白细胞浸润或异物反应，生物相容性好不良反应滑膜炎、感染、韧带断裂、固定螺钉松动、关节伸直受限等，这些不良反应的发生可能与病例选择及手术医生的个人经验有关这是一种类似于“脚手架”的移植物，在大多数欧洲国家已被广泛应用。LARS韧带可分为关节内部分和关节外部分，关节内部分模仿前交叉韧带的两束结构(分别为左右独立设计)，由无横向纤维的纵向外旋纤维组成，这种聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维特有的孔隙结构，纤维小孔大小为30-50 µm，适合组织长入、包裹，增加了韧带的黏弹性，减少了纤维间的磨损，可防止脱屑且不被降解，组织相容性好；关节外部分由纵向和横向纤维编织而成，有满意的抗疲劳强度，以避免韧带变形。60根纤维编织的LARS韧带断裂强度为2 500 N，80根则为3 600 N，均高于人体前交叉韧带纤维束断裂强度。LARS韧带良好的生物力学性能可抗重复的扭转、弯曲及因牵引过度而造成的损害 。
生物相容性和力学性能研究
TRIEB等[1]将重建前交叉韧带术后6个月失败的LARS韧带取活检进行体内和体外实验。结果表明，LARS韧带拥有良好的生物相容性，这些发现首次证明细胞进入LARS韧带，这一机制可能解释了LARS韧带的强度和惰性行为，而没有临床研究显示的滑膜炎。翟昕元等[2]对山羊进行保残和非保残前交叉韧带重建。研究中两组LARS人工韧带在关节腔内游离部分和骨隧道内被大量自体组织包绕，呈长梭形排列。扫描电镜下两组均在LARS人工韧带之间存在明显的致密纤维组织，LARS人工韧带表面覆盖较多自体组织，高放大倍率下可见LARS人工韧带。
图注：A 为保留残端组，B 为不保留残端组，两组 LARS 人工韧带在关节腔内游离部分和骨隧道内部均被大量自体组织包绕，包绕的组织为长梭形排列，少核的纤维组织；C、D 显示 LARS 韧带骨隧道内被自体组织包裹，呈长梭形
LARS韧带重建ACL的临床疗效研究
短期疗效DERICKS等[3]在1995年首次报道LARS韧带在前交叉韧带重建中的临床疗效开始，它的短期疗效就取得了令人满意的效果。随着LARS韧带在欧美的广泛应用，LAVOIE等[4]也报道了LARS韧带重建前交叉韧带后的短期疗效优良。随后NAU等[5]更是比较了采用骨-髌腱-骨重建前交叉韧带和LARS韧带重建前交叉韧带的效果，发现术后1年时LARS组膝关节功能评分更高、松弛度低，LARS组在术后4个月时就恢复了运动活动，他们认为LARS韧带在重建前交叉韧带的早期疗效值得肯定。迄今为止，大量研究提供了使用LARS重建前交叉韧带术后短期疗效的观测数据，表明LARS的术后疗效与自体移植物重建疗效相当；LARS韧带重建前交叉韧带的短期并发症发生率(包括移植失败和滑膜炎等)与自体移植物一样低，但是为了确定LARS韧带的长期安全性和有效性，需要进一步高质量、理想控制的中长期随访研究，并且在研究中加入一些潜在的问题研究，这些问题应包括评估LARS韧带相对于自体移植技术的潜在成本或者效益，例如降低供体部位的发病率、加快康复、减少手术时间和费用等。现有的证据均有效支持短期内继续使用LARS韧带作为一种安全的移植物这一观点，但需要更多的中期和长期研究确定其是否真正优于自体移植物，以便为其使用建立安全的临床指南。中期疗效随着2004年国内各家研究中心使用LARS韧带重建前交叉韧带至今，中国的骨科医生开始中期随访LRAS重建前交叉韧带的患者。GAO等[6]回顾了159例在中国4所大学附属大型骨科运动医学中心应用LARS韧带进行前交叉韧带重建患者的资料，术后随访3-5年，其中3例因意外导致LARS人工韧带断裂，1例出现膝关节滑膜炎，3例出现骨隧道的空洞，最后随访时LARS人工韧带的失败率为4.4%(7/159)，这项研究表明LARS人工韧带前交叉韧带重建的结果与以前报道的结果相似。PAN等[7]将LARS韧带与骨-髌骨肌腱-骨重建前交叉韧带的病例进行中期随访(至少4年)，其中复发不稳定发生率LARS韧带组为9.38%(3/32)、骨-髌骨肌腱-骨自体移植物组为6.67%(2/30)，他们认为在中期随访中使用骨-髌骨肌腱-骨自体移植和LARS人工移植重建前交叉韧带同样有良好的临床效果。这也与NAU等[5]的研究结果一致。施犇等[8]回顾性比较前交叉韧带重建术中使用自体腘绳肌腱与LARS韧带作为移植物的中期临床疗效，采用自体腘绳肌腱重建前交叉韧带33例，采用LARS韧带重建前交叉韧带29例，两组都有个别失败病例，但是该患者都有明确的二次受伤史，所有随访患者手术失败率和并发症发生率都较低。Lysholm评分、目测类比评分和Tegner运动评分主要是从患者的主观角度对疼痛感受、日常活动、膝关节稳定度及运动功能方面进行评价。运用这些评分评估后，结果表明两组患者术后中期主观感觉疗效都较好，且两组间无明显差异。IKDC评分和KT-2000检查结果则从客观角度对患者进行影像学检查、体格检查等评价，在客观评估中两组的中期疗效依旧良好，且两组之间评分亦无明显差异。值得注意的是，在统计患者术后重回娱乐性运动时间时两组患者有明显差异，自体腘绳肌腱组重返运动的时间为(20.21±5.40)周，而LARS组为(13.13±4.29)周，LARS人工韧带组较自体腘绳肌腱组能够早期回归运动，缩短康复时间。LARS韧带重建前交叉韧带能取得较好的中期临床效果，与自体移植物相当，是较好的移植材料。未来研究中可能需要多中心合作，纳入更多样本量，以及收集更多失败病例进行讨论。当LARS韧带重建前交叉韧带的远期疗效得到认可，人工韧带将会展现良好的前景。远期疗效BATTY等[9]对LARS韧带和其他人工韧带(Leeds-Keio、Kennedy-LAD、Dacron、Gore-Tex和Trevira)的并发症和临床结果进行了比较，报告了LARS韧带的累积失败率最低(前交叉韧带为2.6%，后交叉韧带手术为1%)，非感染性滑膜炎和积液的发生率LARS为0.2%、Gore-Tex为27.6%，翻修率LARS韧带最低，他们认为LARS韧带的临床疗效显著高于其他人工韧带，更加适用于前交叉韧带重建。CERULLI等[10]报告了25例使用LARS韧带重建前交叉韧带术后随访9年的结果，95%以上无膝关节滑膜炎病例。JIA等[11]报告了91例患者术后随访7年的结果，失败率为4.4%，总并发症发生率为2.2%，86.6%的患者恢复了体育活动。WANG等[12]报告了26例LARS重建前交叉韧带平均随访11.9年的结果，出现膝关节滑膜炎2例，这些病例中失败的突出原因之一是固定系统的松动。TIEFENBOECK等[13]的研究至少随访10年，报道了患者满意度低(55.6%)、并发症发生率高(56%)，并发症包括运动中移植物断裂3例、手术部位感染3例、残余膝关节不稳4例，无膝关节反应性滑膜炎病例。在2018年一篇证据水平为IV级的回顾性案例分析研究中，PARCHI等[14]回顾性分析26例LARS韧带重建前交叉韧带患者的远期疗效，结果显示22例(84.6%)患者对术后疗效满意，4例(15.4%)因移植物松动而再次手术，未报告滑膜炎和感染病例。凭借着低失败率和低并发症，LARS的长期疗效令人鼓舞，LARS韧带可以被认为是重建前交叉韧带的合适选择，特别是对于需要快速功能恢复的患者。
总结与展望
前交叉韧带损伤是膝关节损伤的常见并发症，关节镜下前交叉韧带重建手术是这些病例中的首选治疗方法，而重建前交叉韧带的移植物有多种类型，迄今为止选择最合适的前交叉韧带重建移植物显然是一个艰巨的挑战。文章介绍了LARS韧带的生物学特性和力学特性，总结了LARS韧带在关节镜下前交叉韧带重建中早期、中期及长期临床疗效的国内外研究现状，这些结果都显示出了LARS韧带作为前交叉韧带重建移植物优良的资质。选择LARS韧带重建前交叉韧带，术前应严格把握手术适应证，作者认为LARS韧带目前在重建前交叉韧带中的临床疗效是值得肯定的，同时应该注意病例选择的个性化。LARS重建前交叉韧带的手术更适用于以下人群：年轻患者、急性期损伤，尤其是运动员希望尽快返回运动场者；老年患者，希望尽快恢复运动能力者；职业运动员慢性损伤，要求继续运动生涯者；自体或异体材料移植手术失败者；合并其他韧带损伤的复合伤患者；经济能力许可，要求快速恢复并享受生活质量者。对于骨质疏松明显的患者需要警惕，LARS韧带重建前交叉韧带易造成术后挤压螺钉的松动。而在手术时间的选择上，应在诊断明确后尽快手术进行韧带重建，恢复膝关节功能和稳定性。关于手术并发症问题，术中操作应当由经验丰富、动作精细的外科医生完成，应当尽量保留断裂的前交叉韧带残端，预置张力。术中需要注意的尤其是对于屈伸等长点的确定，无论胫骨、股骨隧道的确定过于偏前、偏后或者偏内外侧，或者固定装置的位置不佳，都将导致韧带的撞击磨损、膝关节不稳、活动受限、疼痛等问题；而这些都是因为手术技术问题而造成的术后并发症。还有一项更加引人注目的是LARS韧带引起的异物反应问题，作为人工合成韧带，LARS韧带似乎暂时避免不了引起少数的异物反应。LARS韧带作为永久型支架材料重建膝关节的稳定性，必然存在不可吸收、再血管化困难及本体感觉部分丧失等问题，都直接影响重建的临床疗效。
综上所述，不管从早期、中期还是远期疗效研究报道中，LARS韧带都展现出了低并发症、低失败率的特点，少数的失败案例可能与病例选择及手术医生的个人经验有。与自体肌腱和异体肌腱移植相比，LARS韧带具有使用方便、早期康复、无疾病传播危险等许多明显优势，它解决了供体部位并发症的问题，避免了取腱肢体肌力下降的后果，显著缩短了手术时间，简化了手术过程，加快了术后康复进程；还可以用于多发韧带损伤后的多韧带重建。LARS韧带的长期应用和术后随访研究必然为临床上正确应用LARS韧带提供更好的指导。
参考文献
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《中国组织工程研究》排版：LARS人工韧带