ACL 重建中的固定环与可调环

研究问题：

在治疗需要前交叉韧带 (ACL) 重建的患者时，比较使用固定环与可调节悬吊环系统的股骨侧移植物固定时，患者的临床和功能结果是否存在差异？

研究目的和目标：

1. 调查以下零假设：在比较固定悬吊环系统与可调节悬吊环系统的使用时比较 ACL 重建的结果时，临床和功能结果没有差异。
2. 为需要 ACL 重建手术的患者确定最佳手术技术。

研究团队将通过以下方式实现这些目标：

• 在 2 年零 8 个月的时间内将 150 名患者纳入这项研究
• 在 5 年零 8 个月的时间内针对主题进行前瞻性随机研究
• 使用患者生成的问卷分析患者手术前后的功能状态
• 使用 KT1000 测试设备在术后 3、6 和 12 个月的时间范围内定量测量膝关节松弛度
• 将收到的数据整理成电子表格，供专业统计人员分析

背景：

ACL 断裂是一种常见的损伤。 国家韧带登记处 (NLR) 报告（2016 年）详细说明，在 2015 年 1 月 31 日至 2016 年 1 月 31 日期间，登记处新增了 2585 名患有这种损伤的患者。 其中，1851 人（71.6%）接受了重建手术，734 人（28.4%）接受了非手术治疗。 对于该手术的最佳手术技术尚无明确共识。 然而，最常用的技术之一是涉及使用腘绳肌自体移植物——2012 年瑞典 95% 的 ACL 重建是使用这种方法进行的，而 2015 年在英国则为 88%。 通过股骨远端和胫骨近端钻出隧道，ACL 移植物穿过该隧道。 对于这种腘绳肌自体移植方法，存在多种将移植物固定在股骨侧干扰螺钉、经股骨悬吊装置和股骨悬吊装置上的方法。 对于哪个最好，目前还没有达成共识。

多年来，此类手术后的康复变得更加积极，手术后不久就开始早期完全负重、活动范围和加强锻炼。 重要的是保持移植物的初始稳定性，同时移植物愈合到周围的骨隧道，以便为患者提供手术的最大益处。 这个愈合过程可能需要长达 12 周的时间。

ACL 重建的失败可以采取不同的形式，移植物拉伸、移植物未能结合、创伤性再断裂和感染是最常见的原因。 ACL 重建失败的评估可以通过不同的方式进行。 Samitier 等人报告膝关节可能表现出客观的松弛（通过 Lachman 和 Pivot Shift 等临床测试或 KT1000 等机械测试进行测试）。 尽管客观测试令人满意，但患者可能会感觉到不稳定）。 使用 KT1000 关节计，Alford 和 Bach 报告了在评估胫骨前移或受伤膝关节绝对松弛度为 10 毫米时最大手动侧向差异为 3 毫米的基本原理作为 ACL 缺陷的诊断标准。 膝关节骨性关节炎结果评分 (KOOS)、Tegner 活动量表和国际膝关节文献委员会 (IKDC) 主观问卷等患者记录的结果测量均经过验证，可用于评估对手术结果和功能能力的满意度。

悬吊固定装置用于将移植物拉入股骨隧道。 不同患者的隧道长度不同，移植物长度也不同。 对于固定长度的悬吊环，一旦将移植物固定在股骨隧道中的金属装置展开，就无法再进行调整。 理论上，固定长度的悬吊环可能会导致股骨隧道内的移植物不足。 虽然可以使用多种尺寸的固定悬吊环来克服这个问题，但这将需要在手术室中保留大量不同尺寸的产品，这将产生成本影响。 借助可调节的悬吊环，即使在固定按钮连接到外股骨皮质后，移植物也可以继续被拉入股骨隧道，从而为手术外科医生提供更大的术中灵活性。 这将允许在股骨内抽取更大量的移植物。 如果悬吊环的长度较短且隧道中的移植物数量较多，则移植物在隧道中的运动会较小，而移植物与周围骨骼结合的能力会更强。

如果意外发现收获的移植物很短，可调节环可能会为外科医生提供比固定环更多的优势。 在这种情况下，如果部署固定环，则胫骨隧道中的移植物数量可能不理想。 因此，用于固定胫骨侧的干涉螺钉接合的移植物较少。 在这些情况下，外科医生延长环并将一些额外的移植物拉入胫骨的能力将使移植物更好地固定在胫骨侧。

目前，固定环路设备有不同的尺寸。 库存一系列不同尺寸的产品以应对移植物长度问题，将产生额外费用。 因此，可调节环路系统的一个好处可能是，它只需要将单一尺寸的产品放在货架上，这意味着在需要手头的库存量方面可以节省成本。

已经有几项生物力学研究比较了实验室环境中固定环装置与悬吊环装置的强度和延长。 特别地，评估了在经受重复循环载荷时悬索环的延长以及在经受载荷失效测试时的最终失效。 已经报道了不同的​​结果。 Petre 等人表明 4 个悬吊环的极限失效容限超过了 ACL 移植物所承受的力。 然而，在重复循环测试中，其中一个可调节长度的悬吊环拉伸超过 3 毫米，这超出了将被视为临床失败的阈值。

Eguchi 等人报道了固定环悬吊装置与可调节环装置相比具有更大的统计显着强度和更低的总位移/拉伸值。 Barrow 等人同样发现，所有 3 种受试装置（固定环和可调环）的最终失效负荷都超过了患者膝关节在术后早期康复期间可能承受的力。 他们还报告说，当受到循环负载时，可调节环路装置会延长到临床上显着的程度。 然而，他们报告说，当游离缝合线端被系紧时，对于一个可调节环装置，这种延长会显着减少。

Barrow 和 Petre 的论文在实验室环境中使用机械设备进行环路测试，检查了环路强度和故障率。 Eguchi 的工作包括测试固定在猪股骨和牛股骨上的环。 虽然被认为是此类生物力学测试的模型，但两种测试场景都无法复制 ACL 移植物在人体组织中面临的体内情况。

唯一比较环路的临床研究由 Boyle 等人于 2015 年发表。 在这项回顾性研究中，比较了 188 名患者的结果，其中 73 名患者使用可调节悬吊环，115 名患者使用固定吊环。 在不同的随访时间间隔内，通过 KT1000 装置进行的稳定性测试未发现具有临床统计学意义的不同结果，移植失败也未发现差异。 然而，这项研究并不是一项前瞻性随机研究，并且存在方法学缺陷。 特别是，在解释术后枢轴位移和 Lachman 测试的评估时可能存在偏差，因为这是由对所进行的手术类型不知情的手术外科医生进行的。 所有 188 名患者在术后 6 个月的时间范围内都可以获得数据——此时移植物应该已经愈合。 然而，只有 58.5% 的患者在 1 年随访时有数据，只有 11.2% 的患者达到 2 年随访。 在可影响移植物愈合的可调环队列中，移植物直径在统计学上显着更大。 然而，尽管有这些限制，这项研究概述了与临床环境中的固定环路相比，使用可调环路系统没有任何损害。

因此，所有类型环路的负载失效强度证据似乎都令人满意，而某些可调环路制造商在循环测试后在实验室情况下似乎会延长到超出可接受的水平。 我们对本研究中所检查的环进行了独立的生物力学测试，并且都满足了在循环载荷后不会过度延长并且拉力失效强度测量值超过日常生活中的要求。

因此，这项临床研究旨在检查在股骨侧使用固定长度悬吊装置的患者组与使用长度可调的悬吊装置的患者组之间使用自体腘绳肌移植物进行 ACL 重建的患者在临床和功能结果方面是否存在任何差异一。 这将是此类环路的第一项纯临床前瞻性随机研究，临床测试和 KT1000 设备的评估员都不知道患者接受了哪种类型的手术。

方法：

将开展一项随机、前瞻性研究，以比较在 ACL 重建手术中进行股骨固定的 2 种不同方法的结果。 研究的一组将随机分配使用固定长度的悬吊环装置进行手术，以实现股骨侧移植物固定，另一组则使用可调节的悬吊环。 该研究将在皇家德文郡和埃克塞特 (RD+E) 医院的手术室、骨科门诊部和物理治疗部进行。

将邀请患者以两种方式之一参与研究。 首先，由他们的外科医生在 RD+E 医院骨科的门诊咨询中最初列出进行 ACL 重建手术时进行。 或者，如果他们从当前的手术候补名单中被确定为适合纳入。 在后一种情况下，他们的外科医生将通过信件联系他们，请求他们允许研究团队中的一个人联系他们讨论这项研究。 所有参与者都将收到一份患者信息手册。 在准备手术预约时——通常在手术前 2-4 周，他们将与研究团队中的一位会面，他们可以回答有关研究的任何问题。 如果患者愿意参与研究，将在本次会议上签署研究同意书。同意参加试验的患者将被随机分配到研究的不同治疗组。 随机化时间表将使用在线随机分配序列生成器 (www.graphpad.com/quickcalcs/randomize1.cfm) 确定，并将由研究协调员保存和控制，外科医生将无法访问此日程。 每个患者的随机化详细信息将写在一张纸条上，并放在一个不透明的信封里。 每个信封都属于一名患者，并给出一个研究编号。 其中一个研究小组（研究协调员或研究护士）将向手术室工作人员提供一个装有纸条的信封，纸条上将写下当时接受手术的患者的随机分配。 手术室工作人员会将分配情况告知外科医生。 最初将包括 150 名患者，分配给试验的任一组。 在打开信封之前，手术外科医生将无法阅读单据，他们也不会执行随机化，随机化将由一名未对个别患者进行手术的研究人员进行，即手术外科医生不参与随机化过程。

样本量：

2015 年，RD+E 医院进行了 75 例 ACL 重建手术。 35 例在 Sidmouth 医院进行，每年总计 110 例。

Lanzetti 的论文（参考文献 11）指出，使用 KT-1000 测量胫骨相对于股骨的前后 (​​AP) 平移的平均值和标准偏差 (SD) 值如下：

a 组 b 组 KT 1000 手动最大 2.3+/-0.9 2.5+/-1 左右差（毫米-毫米） 2.1+/-1.2 2.3+/-1 基于这些值，该研究能够检测到 0.6 毫米的最小临床重要差异 (MCID)，这会将 KT-1000 读数从 3.0 毫米（满意水平的上限）转移到 3.6 毫米（0.6 mm 高于令人满意的上限）。

理由：如果实验组和对照组 KT-1000 测量平均值之间的真实最小差异（或最小临床重要差异）为 0.6mm，则研究人员将需要在每组中招募 60 个案例才能拒绝原假设，即总体均值等于概率（功效）0.9，I 类错误率为 5%（显着性），均值 SD 为 1.0（上文提到的 Lanzetti 论文）调整 20% 以考虑辍学将使每组中的人数增加到75，总样本量为 150 例。

数据分析：

两组之间所有主要结果的结果将在 12 个月的时间范围内使用学生 t 检验进行分析，以比较各组。 将使用 SPSS 24 版软件（SPSS Inc., Chicago, Illinois）等统计数据包来分析结果。

程序：

将通过以下两种方式之一确定本研究的潜在候选人。 首先，当患者在 RD+E 医院的骨科门诊就诊时被列为 ACL 重建手术。 在咨询期间，他们将有机会参与研究。 他们将获得有关研究的信息和同意书的副本。 因此，如果他们愿意，他们将有机会与家人、朋友或全科医生 (GP) 讨论这项研究。 将说明，研究小组的一名成员将通过电话或信件与他们联系，询问他们是否愿意参加这项研究。 或者，将从现有的手术等候名单中确定患者。 在这种情况下，他们的外科医生将以书面形式联系他们，征求他们的同意，让研究团队中的一员就研究与他们接洽。 如果获得许可，将向患者发送参与者信息表的副本和同意书，以便他们决定是否愿意参与。 研究团队中的一员——研究协调员或研究护士之一——随后将联系患者，如果他们愿意参与，将获得参与研究的书面同意。 将在准备手术预约时获得同意，预约通常发生在手术前 2-4 周。

将获得 3 份书面同意书。 一个将返回给患者。 一份将放在医疗笔记中，一份将由研究团队保存在患者的病例记录文件 (CRF) 中。

患者产生的临床结果/术前功能评估：

所有 ACL 重建患者都到医院进行常规术前评估——无论是否参与研究。 预约时——通常在手术前 2-4 周——试验参与者将完成与研究相关的问卷调查：膝关节骨性关节炎结果评分 (KOOS)、国际膝关节文献委员会 (IKDC) 主观膝关节问卷、Lysholm 膝关节问卷和 Tegner 活动得分。

初步放射学评估：

作为常规护理的一部分，大多数患者在手术前都会对受影响的膝盖进行磁共振成像 (MRI) 扫描。 该测试并未对所有接受此类手术的患者进行，也不是本研究中检查的程序之一；因此，没有必要让每个病人都接受这个。

随机化：

将对研究的 2 个分支之一进行随机化。 患者将接受：

1. 使用固定长度的悬吊环进行股骨固定的 ACL 重建，或
2. 使用可调节长度的悬吊环进行 ACL 重建以进行股骨固定 所有参与者的胫骨固定将按照常规护理使用适当尺寸的干涉螺钉进行。

同意参加试验的患者将被随机分配到研究的不同治疗组。 随机化时间表将使用在线随机分配序列生成器 (www.graphpad.com/quickcalcs/randomize1.cfm) 确定，并将由研究协调员保存和控制，外科医生将无法访问此日程。 每个患者的随机化详细信息将写在一张纸条上，并放在一个不透明的信封里。 每个信封都属于一名患者，并给出一个研究编号。 其中一个研究小组将向手术室工作人员提供其中一个信封，其中包含一张纸条，上面将写下当时接受手术的患者的随机分配。 手术外科医生不得打开信封。 将为患者分配研究编号，并将他们的随机化单返回给研究协调员，以与同意书的主文件副本一起保存。 手术后，研究团队中的一位将在患者医疗记录的骨科部分手写笔记，确认他们同意该研究并详细说明他们被分配到研究的哪个部门。

手术：

操作技术将是标准的 ACL 重建技术，使用参与研究的 2 名外科医生使用的腿筋自体移植物。

手术外科医生将在手术记录中记录半月板损伤、软骨和 ACL 状态的证据，包括是否存在任何残余 ACL。

术后立即护理：

患者将出院回家，允许完全负重，因为舒适度允许使用助行器 2 周。 他们将戴着锁定的护膝出院。 他们将在手术后 2 天接受检查以进行伤口检查和支架移除。 他们将接受闭式动力链膝关节锻炼、运动范围锻炼的指导，接受冷冻疗法的建议，并被转介到物理治疗部门进行正式的 ACL 康复计划，该计划将在手术后 2-3 周开始。 这都是研究人员所在机构的常规护理。

跟进：

按照常规护理，患者将在术后 2 周、6 周、3 个月、6 个月和 1 年到骨科门诊进行随访。

在 6 个月、1 年和 2 年的时间范围内，他们将重复 KOOS、IKDC 主观膝关节评分、Tegner 活动评分和 Lysholm 膝关节问卷。 这些可以由患者在家中或在他们参加 KT1000 测试时完成并发布 - 见下文。

使用 KT1000 设备的功能评估也将在 3 个月和 6 个月以及 1 年的随访时间范围内进行。

物理治疗将根据临床需要继续进行——按照常规护理。 如果可能，所有患者都将在 RD+E 医院接受康复治疗，以确保护理标准化。 然而，出于实际的后勤原因，所有患者都无法做到这一点，他们将不得不在当地医院接受物理治疗。

术后放射学评估：

按照常规护理，所有参与者都将在手术当天接受手术膝关节的单次前后位 (AP) 和侧位 X 光检查。

数据存储 KOOS、IKDC 膝关节主观评分、Tegner 活动评分和 Lysholm 膝关节问卷均由患者承担。 这是纸质格式，并转录到 RD+E Trust 计算机上的 Excel 电子表格中。 KT1000 测量的结果也将放在电子表格中。 数据将保留为 RD+E 医院的财产。

与研究相关的所有剩余数据将以电子方式保存在埃克塞特膝关节重建单元 (EKRU) 内的计算机硬盘上。 这些是经过加密和密码保护的医院计算机。 只有出于研究监管目的需要访问的研究团队成员和研究发起人才能访问这些数据。 数据将被分析和报告。

研究主文件将保存在 EKRU 办公室——这是一个普通公众无法进入的区域，工作人员需要通过键盘进入该区域。

资料整理：

由负责相关具体程序的临床医生、研究协调员或 RD+E 医院研发 (R+D) 部门的研究护士承担。 数据将存储在 RD+E 医院的安全计算机上。 数据将被输入到 Excel 电子表格中，以便稍后传输到统计包中，例如社会科学统计包 (SPSS) 24 版进行分析。 所有患者标识符都将被删除。 研究数据将一直保存到研究分析完成，然后根据研究发起人的归档标准操作程序 (SOP) 进行归档。

数据分析：

将由具有适当资格的统计学家进行。

人员：

• 首席研究员安德鲁·汤姆斯 (ADT)
• 外科医生 Vipul Mandalia (VIM) 和 Peter Schranz (PZS)
• 研究协调员-Patrick Hourigan (PGH)
• 功能结果评估小组 - Dean Chisling De Burgh (DCDB) - 物理治疗部 RD+E 医院。
• EKRU 的外科护理医生 David Searle 提供的数据库支持。
• 附属于 EKRU 的文职人员。

保密：

所有研究人员都将接受研究良好临床实践 (GCP) 指南的培训。 所有涉及的国家卫生服务 (NHS) 工作人员均受 NHS 患者保密要求的约束。

研究参与者全科医生 (GP) 将被告知他们的患者参与了研究——特别是因为患者可能希望与他们的 GP 讨论他们参与研究的情况。

所有与研究相关的数据都将以电子方式保存在埃克塞特膝关节重建科 (EKRU) 内的计算机硬盘上。 它将存储在加密和密码保护的医院计算机上。 只有研究团队成员和 RD+E 医院的研发部门才能访问数据，他们需要访问数据以确保遵守协议。

当数据要发送给统计人员进行分析时，它将被匿名化，并且只有一个研究编号用于识别。 统计学家使用密码和加密的计算机。

在研究结束时（参见下面的时间表），所有研究数据都将按照申办方的 SOPS 进行存档。 根据常规护理，X 光片和扫描将保留在安全的医院系统中。

时间尺度：

研究团队的外科医生每年进行大约 110 次 ACL 重建。 允许 50% 的招聘下降、不符合进入标准或因后勤原因而错过，这将每年留下 55 名潜在参与者。 因此招聘应在大约 2 年零 8 个月内完成。 如上所述，在进入研究后进行 2 年的随访。

数据分析、项目撰写和研究结束后提交发表还需要 1 年时间。

研究数据将按照研究发起人在研究完成后存档的 SOP 进行存档。

结果传播：

如果参与者愿意，将以书面形式通知参与者结果。 RD+E 的研发部门将被告知结果。

研究团队计划在国内和国际膝关节手术会议上展示研究结果，并在同行评议的期刊上发表研究结果。

该团队还将向埃克塞特的 2 个患者网络展示结果：患者研究小组和患者膝关节支持小组

结果的影响：

这项研究的影响尚不清楚。 如果研究确定一个研究组比其他研究组有明显优势，那么该技术很可能会成为 RD+E 医院内的标准 ACL 重建程序——目的是在术后为患者提供最佳的临床和功能结果他们的 ACL 重建手术。 同样，如果在一个研究组中发现明显差异，人们会希望将结果呈现给其他机构的同事将为他们的患者带来更好的长期结果。

如果没有一种技术被证明优于其他技术，那么这将为外科医生提供保证，无论他们喜欢哪种技术，他们的患者都不会处于不利地位。

如果研究的两组之间的结果相同，那么如果只需要库存一种尺寸的可调悬吊环而不是多种不同尺寸的固定环装置，则 NHS 可能会节省成本。

利益冲突：

埃克塞特膝关节重建中心已获得外部资金，以允许他们进行此类研究。 这受大师服务协议 (MSA) 的约束，并且资金已经到位。

正在研究的两种设备均由同一家公司制造，因此使用其中一种设备对制造商没有经济利益。

ADT 和 VIM 为 Stryker UK 承担咨询工作，并将为此完成必要的文书工作。

患者参与：

研究团队已就参与该研究的可行性与患者进行了磋商，特别是就参加功能评估预约的需求进行了咨询。 无论患者是否参与研究，对大部分研究的承诺都是相同的，但研究团队将强调参与的必要性。 但是，居住在埃克塞特的患者的康复是在 RD+E 站点进行的。 对于居住在周边地区的一些患者，康复通常可以在当地社区医院使用现行协议进行。 理想情况下，研究团队希望所有患者都到 RD+E 接受康复治疗，从而实现护理标准化。 然而，这并不总是可行的，因为当研究人群来自广泛的地理区域时，患者前往埃克塞特可能会遇到后勤困难。 但是，如果患者不希望或不能为此前往埃克塞特，他们将不得不在 3 次额外的单独场合前来埃克塞特进行 KT100 功能测试。 在所有时间范围内出勤对于完成功能结果评估至关重要。 这既是研究的主要结果指标，也是确保两个研究组都不会出现灾难性失败的安全网。 患者代表强调，如果患者同意参加，则需要充分告知患者所需的承诺。

研究团队已就患者信息单张和同意书的设计和措辞进行了咨询。 特别是对患者信息传单提出了各种更改建议——所有更改均已实施。

研究的风险：

研究小组认为参与这项研究不会改变患者作为常规护理的一部分已经面临的手术风险。

监测不良事件/停止研究：

不良事件记录将由研究协调员保存。 负责该病例的顾问外科医生应向协调员报告发生在围手术期和术后事件中的不良事件。 不良事件可能在临床上被发现，相关外科医生应将这些报告回协调员进行记录，并在与研究发起人讨论后考虑采取进一步行动（如有必要）。

可能会发生由急症室 (A+E)、患者的全科医生或其他医院处理的不良事件。 这些对于研究团队来说可能不是很明显。 因此，研究小组将特别要求参与者在发生任何并发症或不良事件时通知他们的外科医生，并同样要求外科医生在每次就诊时特别询问他们的患者这些信息。

研究小组会议将每 3 个月召开一次会议，讨论研究进展、任何具体问题并考虑是否有任何理由停止研究。 由于正在研究的执行 ACL 的两种技术已经成为常规实践的一部分，因此研究团队预计不会发现需要提前终止研究的意外并发症。

伦理批准：

将通过卫生研究局寻求国家研究伦理委员会对本研究的伦理批准。