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为探讨不同移植物对 ACLR 术后大腿肌肉体积的影响,研究人员利用 3D MRI 建模,对比同种异体肌腱与 BTB 自体移植物 ACLR 患者。发现 BTB 组术侧大腿总体积减少约 3%,而异体肌腱组无差异,为 ACLR 移植物选择提供了影像学依据。
前交叉韧带(ACL)损伤是运动人群的常见伤病,每年发生率约为 68.6/10 万。尽管 ACL 重建术(ACLR)能有效改善膝关节稳定性并降低二次手术风险,但术后肌肉萎缩和功能恢复仍是临床关注的重点。目前,关于不同移植物类型(如骨 - 髌腱 - 骨自体移植物(BTB)与同种异体肌腱)对大腿肌肉体积的长期影响尚不明确,尤其是缺乏基于三维影像学的定量分析。为填补这一空白,一项来自某学术中心的研究团队开展了相关研究,旨在通过 3D 磁共振成像(MRI)建模技术,对比两种移植物术后至少 5 年的大腿肌肉体积变化,研究成果发表在《Arthroscopy, Sports Medicine, and Rehabilitation》。
该研究采用回顾性单中心设计,纳入 20 例 ACL 重建患者(BTB 组和同种异体肌腱组各 10 例),要求年龄 18-45 岁、BMI<30、随访 5-8 年,且排除多韧带损伤、半月板手术史等。研究的关键技术方法包括:①使用 3T MRI 对双侧大腿进行扫描,范围从股骨小转子至胫骨结节;②通过开源软件 3D Slicer 对 MRI 图像进行三维重建,手动分割大腿前、后、内侧肌群及周围组织,计算各肌群体积;③采用独立样本 t 检验和配对 t 检验分析组间及术侧与健侧的体积差异,肌肉体积以健侧百分比标准化后进行比较。
研究结果
人口学特征与基线数据
同种异体肌腱组患者手术时平均年龄 34.6 岁,显著高于 BTB 组的 23.4 岁(p<0.001),随访时年龄分别为 40.9 岁和 29.7 岁(p<0.001)。两组在随访时间、性别比例、BMI 及手术侧别上无显著差异。三维体积测量的观察者间信度良好(ICC=0.753)。
大腿肌肉体积对比
- 同种异体肌腱组:术侧与健侧的大腿总体积及各肌群体积均无显著差异(p>0.05),例如前侧肌群体积比为 98.0%±3.6%,提示无明显肌肉萎缩。
- BTB 组:术侧大腿总体积较健侧减少 103 cm3,差异显著(97.0%,p=0.013),但前、后、内侧单个肌群体积无统计学差异(p>0.05),表明萎缩呈全肌群均匀分布。
移植物类型间比较
两组间各肌群体积变化比例无显著差异(p>0.05),但 BTB 组大腿总体积减少趋势更明显(p=0.315),提示移植物类型可能与肌肉保存相关。
研究结论与讨论
研究表明,同种异体肌腱 ACLR 术后 5 年以上,大腿肌肉体积无显著侧别差异,而 BTB 自体移植物 ACLR 可导致术侧大腿总体积轻度减少(约 3%),但未发现特定肌群的局限性萎缩。这一结果提示,BTB 移植物的供区损伤可能对大腿肌肉总量产生长期影响,而同种异体肌腱因避免了自体组织取材,在肌肉保存方面更具优势。
讨论指出,尽管 BTB 组的肌肉体积减少绝对值较小(相当于三个高尔夫球体积),但其临床意义仍需进一步研究。既往研究显示,自体移植物供区可能存在持续性肌力下降,而本研究的影像学发现为这一现象提供了结构基础。此外,研究未观察到同种异体肌腱组的肌肉萎缩,提示其在减少供区并发症方面的潜在优势,但需注意同种异体肌腱可能存在的移植物松弛风险(尤其在年轻活跃人群中)。
研究局限性包括样本量小、横断面设计无法追踪时间变化、缺乏术前基线数据及其他移植物类型(如腘绳肌腱)的对比。未来需开展大样本纵向研究,结合肌肉力量测试和功能评分,进一步明确肌肉体积变化与临床预后的关联。
总之,该研究通过三维 MRI 定量分析,揭示了 ACLR 术后大腿肌肉体积变化的移植物类型差异,为临床医生根据患者需求选择移植物提供了重要影像学证据,尤其是对注重肌肉保存的运动员或年轻患者,同种异体肌腱可能是更优选择。研究结果强调了 ACLR 术后长期肌肉健康的重要性,呼吁在移植物选择时综合考虑功能恢复与供区损伤的平衡。