综述:儿童前交叉韧带重建后的生长障碍
《The Knee》:Growth disturbance in paediatric anterior cruciate ligament reconstruction
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时间:2025年08月22日
来源:The Knee 1.6
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骨骼未成熟患者ACL重建术后生长紊乱风险及管理要点。生长紊乱多由技术错误(如隧道位置不当、骨桥形成)引起,分为生长停滞、过度生长和牵拉效应三类。低发生率(LLD 2.1%, AD 1.3%)但需重视。建议结合骨龄评估、临床标记及影像学监测(站立全长X线)至骨骼成熟,精准术式选择和术后严密随访是关键。
在儿童和青少年群体中,前交叉韧带(ACL)重建手术是一项复杂的挑战,其核心问题在于如何在不干扰骨骼生长的前提下完成手术。由于这些患者的骨骼尚未完全成熟,手术过程中若对生长板造成损伤,可能导致严重的并发症,如肢体长度差异(LLD)和角畸形(AD)。尽管这些并发症的发生率相对较低,但其后果却可能非常显著,影响患者的长期功能和生活质量。因此,对于这一特定人群的ACL重建,必须在术前评估和术后监测方面格外谨慎。
### 一、儿童膝关节的生长特点
膝关节是人体中生长潜力最大的关节之一,其每年平均生长速度约为2厘米,其中远端股骨生长约1.2厘米,近端胫骨生长约0.8厘米。这种生长速度意味着,在儿童和青少年中进行ACL手术时,必须充分考虑骨骼的生长状态。术前评估通常依赖于骨龄(bone age)的判断,而不是单纯的年龄。骨龄可以通过左腕或肘部X光片,结合Greulich-Pyle或Sauvegrain等方法进行估算。这些方法比单纯依据年龄更为准确,因为儿童的生长速度因个体差异而异,且受到遗传、营养、激素水平等多种因素的影响。
在生长过程中,骨龄的完成时间在女孩约为13.5岁,男孩约为15.5岁。然而,在青春期阶段,骨龄与实际年龄之间存在一定的差异。例如,Dimeglio等研究发现,骨龄与实际年龄之间有50%的一致性,但有30%的个体骨龄比实际年龄提前,20%则滞后。这种差异意味着,术前评估不能仅依赖于骨龄,还需要结合临床指标,如骨骺的成熟度、第二性征的出现等,以更全面地判断患者的生长潜力。
骨骺的闭合过程并非瞬间完成,而是逐渐进行的,通常需要大约2年的时间。这一特性为ACL重建提供了时间窗口,即在骨骺尚未完全闭合时进行手术,可以避免因手术操作导致的生长板损伤。然而,骨骺闭合的延迟性也意味着,即使在手术时骨骺尚未闭合,术后仍可能因骨桥形成、生长过快或生长受限等因素引发生长异常。例如,骨骺闭合的早期阶段,生长板的活动性较强,此时如果发生损伤,可能更容易导致长期的生长问题。
### 二、生长异常的类型与机制
生长异常通常分为三种类型:生长停滞(type A)、生长加速(type B)和生长迟滞(type C)。这些异常可能由多种因素引起,包括自体移植物的获取、骨隧道的位置以及移植物固定的错误。
生长停滞是指生长板受到损伤后,导致局部生长停止。这种情况可能发生在股骨远端或胫骨近端,表现为肢体长度缩短或角度偏差。例如,Chotel等指出,生长停滞可能由于骨隧道穿过生长板,或在获取自体移植物时对骨骺造成损伤。这种损伤可能导致骨桥形成,从而阻碍正常的生长过程。值得注意的是,生长停滞的后果可能较为严重,尤其是当其发生在关键部位时,可能影响关节的稳定性。
生长加速则表现为局部生长板出现过度活跃的情况,通常与血管供应增加有关。这种现象在某些手术技术中更为常见,如在获取自体移植物时对骨膜的剥离,可能引发局部的血管反应,进而导致生长加速。例如,Cozen效应即是一种因骨膜刺激而引起的生长加速现象,可能表现为胫骨的外翻或膝关节的不稳定。然而,生长加速通常具有一定的自限性,可能在一段时间后自行恢复。
生长迟滞则指的是生长板受到某种外部因素的影响,导致其生长速度减缓。这种情况可能由移植物的固定方式不当或骨隧道的位置不准确引起。例如,如果移植物固定过紧,可能对生长板施加过大的压力,从而抑制其正常生长。这种现象在某些手术技术中更为常见,尤其是在使用生物可吸收螺钉或骨块固定时,若其位置不当,可能对生长板造成不可逆的损伤。
### 三、手术技术对生长的影响
手术技术的选择对生长异常的发生具有重要影响。目前,ACL重建常用的手术技术包括经骨骺(transphyseal)、全骨骺(all-epiphyseal)和非骨骺(extraosseous)技术。这些技术的选择通常基于患者的年龄、骨龄以及生长潜力的评估。然而,无论采用哪种技术,都可能对生长板造成一定的影响,因此必须在手术过程中格外谨慎。
经骨骺技术通常用于年龄较大的青少年,其特点是骨隧道穿过生长板。这种技术在某些情况下可能导致生长板损伤,进而引发生长异常。例如,Kocher在其经典研究中指出,大多数生长异常都与技术失误有关,而非特定的手术方法。因此,即使采用经骨骺技术,只要操作得当,生长异常的发生率仍然较低。
全骨骺技术则主要用于年龄较小的儿童,其特点是骨隧道不穿过生长板。然而,这种技术虽然避免了直接损伤生长板,但可能对周围组织造成一定的影响,如骨膜的破坏或局部血管供应的改变。这些因素可能导致生长异常的发生,尤其是当骨隧道的直径较大或钻孔速度过快时,可能对生长板造成不可逆的损伤。
非骨骺技术则是在骨隧道完全位于骨骺之外进行的,通常适用于骨骺尚未闭合的儿童。这种技术的优点在于避免了直接损伤生长板,但缺点是可能需要在骨表面进行较大的操作,从而增加对周围组织的干扰。因此,非骨骺技术的使用必须结合详细的术前评估,以确保手术的安全性和有效性。
### 四、生长异常的发生率与评估
尽管生长异常的发生率较低,但其潜在的影响不容忽视。根据Wong等的荟萃分析,儿童和青少年ACL重建术后,肢体长度差异超过10毫米的发生率约为2.1%,而角畸形超过5度的发生率约为1.3%。这些数据表明,生长异常虽然罕见,但一旦发生,可能对患者的长期健康产生深远影响。
在评估生长异常时,必须考虑多个因素,包括骨龄、临床指标以及影像学检查结果。例如,骨龄的判断可以帮助医生预测患者的生长潜力,从而选择最合适的手术方法。此外,临床指标如骨骺的成熟度、第二性征的出现等,也可以作为评估生长状态的重要依据。
影像学检查,尤其是站立全长度X光片,是评估生长异常的重要工具。这种检查可以直观地显示肢体的长度差异和角度偏差,帮助医生及时发现和处理问题。然而,X光检查也存在一定的局限性,例如可能对儿童造成辐射暴露。因此,在评估生长异常时,还需要结合其他检查手段,如磁共振成像(MRI)和计算机断层扫描(CT)。
### 五、术后管理与监测
术后管理是预防和处理生长异常的关键环节。医生通常建议在术后2年内每6个月进行一次站立全长度X光片检查,以监测生长状态的变化。在骨骼成熟后,可以将检查频率调整为每年一次。这种监测方式不仅可以及时发现生长异常,还可以评估其严重程度,从而决定是否需要进一步的干预。
对于生长异常的处理,通常需要根据其类型、位置和严重程度进行个体化决策。例如,对于生长停滞,如果预计的肢体长度差异超过2厘米,可能需要考虑对侧骨骺闭合术。而对于角畸形,如果预计的偏差超过5度,可能需要采取不对称骨骺闭合术。此外,对于已经接近骨骼成熟的患者,如果生长异常较为严重,可能需要进行矫正性截骨术或骨延长术。
值得注意的是,生长异常的处理不仅依赖于手术技术,还需要医生的细致观察和耐心等待。有些生长异常可能具有自限性,随着时间的推移会自行恢复。因此,在术后管理中,医生需要根据患者的生长状态和临床表现,灵活调整监测和干预策略。
### 六、技术改进与未来方向
为了减少生长异常的发生,近年来许多研究致力于改进ACL重建技术。例如,一些研究建议在使用经骨骺技术时,尽量选择更垂直的骨隧道方向,以减少对生长板的损伤。此外,一些研究还探讨了不同手术技术对生长板的影响,如全骨骺技术与改良Kocher技术的比较。尽管这些技术在临床效果上存在一定的差异,但目前尚无明确的证据表明某一种技术在预防生长异常方面具有显著优势。
未来的研究方向可能包括开发更精确的生长评估工具,如结合骨龄和影像学检查的综合评估系统。此外,还需要进一步探讨不同手术技术对生长板的具体影响,以及如何通过技术改进来减少生长异常的发生。这些研究将有助于为儿童和青少年ACL重建提供更科学的指导,从而提高手术的安全性和成功率。
总之,儿童和青少年ACL重建是一项需要高度谨慎的手术,其成功不仅取决于手术技术本身,还与术前评估、术后监测以及个体化管理密切相关。医生必须在手术过程中充分考虑患者的生长状态,选择最合适的手术方法,并在术后进行持续的监测和管理,以最大限度地减少生长异常的发生,保障患者的长期健康和功能。
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