前交叉韌帶止點形態學測量及重建骨道直徑探討

陳連旭 余家闊 敖英芳 崔國慶 王健全

北京大學第三醫院運動醫學研究所（北京 100191）

前交叉韌帶（ACL）重建已經成為治療前交叉韌帶損傷的主要方法，并取得了良好的臨床效果［1］。從切開重建到關節鏡下重建，從單束重建到雙束重建，從非解剖重建到解剖重建，手術技術和術后效果都有了極大的提高。手術重建的術后效果主要取決于以下幾點：移植物的材料、固定方法、初始固定的緊張程度，特別是脛骨骨道和股骨骨道的位置等［2］。以上幾點雖然還存在一定的爭議，但都得到了廣泛而詳細的研究，達成了共識。但對于脛骨和股骨骨道直徑的研究，結果尚未統一，而且在臨床工作中，特別是應用自體移植物的情況下，術者大都根據移植物大小決定骨道直徑，隨意性較強。本實驗通過研究尸體標本上前交叉韌帶股骨和脛骨止點形態特點，從解剖學上探討重建前交叉韌帶時骨道直徑的個體差異，為臨床應用提供幫助。

1 材料和方法

1.1 標本準備

實驗研究得到了北京大學醫學部倫理委員會的批準。實驗應用了26具新鮮冷凍的膝關節尸體標本，其中右膝10具，左膝16具。年齡從57歲到94歲不等，平均75歲。剔除關節周圍和關節內所有軟組織，保留完整的ACL，暴露股骨遠端和脛骨近端。游離并確認ACL的脛骨止點。應用擺動鋸，從股骨正中平面鋸開股骨，去掉股骨內髁，暴露股骨外髁內側面，游離并確認ACL股骨止點。

1.2 ACL止點邊界和束間分界確認

沿著前交叉韌帶仔細辨認其股骨和脛骨止點邊界，并分清前內束（AM）和后外束（PL）分界，用1 mm克氏針沿邊界和分界鉆孔。然后去掉ACL和止點所有軟組織，記號筆標記邊界和分界。如果AM和PL難以辨認，則根據膝關節伸屈運動時不同的緊張程度（屈膝時AM緊張，伸膝時PL緊張）確定其纖維束，沿纖維束走行確定其分界線。

1.3 ACL脛骨止點測量

根據脛骨平臺上ACL、AM和PL的止點形態，繪制其形態圖。如圖1所示，根據ACL止點方向確定其縱軸，利用游標卡尺測定其長度，為ACL止點長度（ACLL）；經縱軸中點做縱軸垂直線至標記邊界線，測量垂線長度，為ACL止點寬度（ACLW）；兩條垂線交點O為單束解剖重建ACL的骨道中心點。確定AM束止點縱軸，測量其長度，為AM長度（AML）；經縱軸中點作縱軸垂線至標記邊界線，測量垂線長度，為AM寬度（AMW）；垂線交點B為雙束解剖重建ACL時AM束骨道中心點。同樣方法確定并測定PL止點長度（PLL）和寬度（PLW），確定PL骨道中心點A。以中心點為圓心，寬度為直徑，可以確定骨道位置與范圍。

圖1 右膝關節前交叉韌帶脛骨止點標本

1.4 ACL股骨止點的測量

在股骨外髁內側面，首先確定外側髁間隆起（the lateral intercondylar ridge）（白箭頭所示）和外側束間隆起（the lateral bifurcate ridge）（黑箭頭所示），然后觀察二隆起與ACL止點的關系。根據止點形態，繪制ACL、AM和PL形態圖。根據脛骨止點的定位和測量方法，測量ACL、AM和PL長度和寬度，確定骨道中心點和范圍（圖2）。

圖2 左膝關節前交叉韌帶股骨止點標本

2 結果

2.1 ACL止點的形態

圖3為26個膝關節ACL股骨和脛骨止點的繪制圖，1～10為右膝關節，11～26為左膝關節。上行為股骨止點，下行為脛骨止點。從圖3可見，脛骨止點軸線方向：前內－后外14例（53.85%），前－后9例（34.61%），前外－后內3例（11.54% ）；AM束和PL束的排列方向：前內－后外14例（53.85%），前－后10例（38.46%），前外－后內2例（7.69%）。股骨止點的軸線方向（屈膝90度）：前下－后上21例（80.77%），前－后5例（19.23%）。能夠辨認外側髁間隆起的標本18例（69.23%），外側束間隆起的標本13例（50%），兩者皆能辨認清楚的標本10例（38.46%）。外側髁間隆起與ACL的上界相符合，外側束間隆起與AM和PL的分界相符合，提示在股骨止點定位時，可以此隆起作為骨道定位的骨性標志。

圖3 前交叉韌帶股骨和脛骨止點的形態示意圖

2.2 ACL、AM和PL的長度和寬度

根據美國匹茲堡大學骨科有關的ACL解剖重建的概念，重建ACL止點應完全位于ACL原來止點之內，骨道位置位于止點中心［3］。那么骨道中心點就是止點縱軸中心點，骨道直徑應為止點寬度，大于該寬度，骨道就在止點之外了。測量結果（表1）顯示，脛骨止點長度大于股骨止點，而寬度小于股骨止點，說明脛骨止點形態相對扁平。為更好應用于臨床，我們除去了差異較大的數值，選擇第25百分位數數值作為下限，第75百分位數數值作為上限，測量值均用均數（第25百分位數～第75百分位數）表示。ACL脛骨止點寬度為9.06（7.65～9.88）mm，股骨止點為10.31（8.75～11.50）mm。AM脛骨止點寬度為8.47（6.85～9.23）mm，股骨止點為8.60（7.79～9.23）mm；PL脛骨止點寬度為6.43（5.01～7.88）mm，股骨止點為 6.74（5.54～8.00）mm。如果臨床要求股骨和脛骨骨道直徑一致，結合鉆頭直徑梯度，則單束解剖重建ACL時骨道直徑可為9（7.5 ～ 9.5）mm；雙束解剖重建ACL時AM骨道直徑可為8（6.5 ～ 9.0）mm，PL骨道直徑可為6（5.0～7.5）mm。如果臨床需要股骨骨道大于脛骨骨道，單束解剖重建ACL時股骨骨道直徑可為10.0（8.5 ～ 11.50）mm。雙束解剖重建ACL時AM股骨骨道直徑可為8.5（7.5 ～ 9.0）mm；PL股骨骨道直徑可為6.5（5.5 ～ 8.00）mm。如果使用橢圓形骨道，該數據也可作為參考。

表1 ACL、AM和PL脛骨和股骨止點測量值（mm）

3 討論

ACL損傷是比較常見的膝關節運動損傷，ACL重建是其主要的治療方法，傳統手術方式是ACL單束重建。近幾年，隨著對ACL解剖、生物力學等方面認識的逐漸深入及患者對于手術效果要求的不斷提高，加強了對ACL雙束重建的研究和應用，并因此提出了ACL解剖重建的概念。解剖重建的核心內容是盡最大可能的原止點重建，恢復ACL正常功能［3］。為此，對ACL止點形態、大小、走行等解剖特點進行詳細的研究，為臨床手術技術的提高起了關鍵的作用。

Edwards等［4］研究了20具膝關節標本ACL股骨和脛骨止點的形態，與本研究結果一樣，止點形態千變萬化，無兩個是完全相同的。但ACL脛骨止點縱軸、AM和PL的排列方向都以前內－后外為主，ACL股骨止點縱軸、AM和PL的排列方向以前下－后上為主（屈膝90 o）。

外側髁間隆起首次由Willian Clancy描述。它位于股骨外髁的內側面，從近段向遠端延伸到軟骨的邊緣，該隆起前方無任何ACL止點。Hutchinson等［5］詳細描述該隆起，稱之為“resident’s ridge”。Fu等［2］在尸體標本上對該隆起進行了詳細的研究，測量了其長度，研究了其變異，并將之命名為外側髁間隆起，同時還發現了外側束間隆起。根據Fu［6］的解剖重建理論，ACL重建時首先要準確判定ACL止點位置，測量其大小，然后根據測量結果確定骨道位置和直徑；如果止點不清，可以根據骨性標志定位，股骨端依據外側髁間隆起和外側束間隆起定位，脛骨端依據內、外脛骨髁間棘和半月板止點位置定位；如果股骨端骨性標志不明顯，屈膝90o情況下，骨道應定位在整個股骨外側髁內側壁下方30% ～ 35%范圍之內。

在骨道直徑研究中，Philippe等［7］測量7具新鮮膝關節標本，測量的ACL脛骨止點縱軸長度是17.6±2.1 mm，寬度為12.7±2.8 mm，AM中心點到PL中心點距離為8.4±0.6 mm；ACL股骨止點縱軸長度為18.3±2.3 mm，寬度為10.3±2.7 mm，AM中心點和PL中心點距離為8.2±1.2 mm。他們建議的AM和PL直徑分別為7 mm和5 mm。他們是在ACL止點縱軸上確定AM和PL中心點，而本實驗確定的中心點雖然也在ACL軸線附近，但大部分并不與該軸線重疊，我們認為利用AM和PL止點各自的縱軸確定中心點更合理，特別是在實驗研究中。Siebold等［8］研究了50具膝關節的標本，測量ACL止點的平均長度為14±2 mm，寬度為10±2 mm；AM止點長度為12±2 mm，寬度為5±1 mm；PL止點長度為10±2 mm，寬度為4±1 mm。最后建議AM直徑為6 mm，PL直徑為5 mm。他們測量的長度為前后向的垂直長度，寬度為左右向的垂直距離。我們認為ACL止點縱軸大部分不是前后方向（65.39%），AM和PL排列的方向也以前內－后外方向為主（53.85%），此骨道位置不是前后方向，而是以縱軸方向排列，因此測量縱軸長度更為合理。Ferretti等［2］測量了16具膝關節標本ACL股骨止點的大小，ACL止點長度為17.2±1.2 mm，寬度為9.9±0.8 mm，AM止點長度為9.8±1 mm，PL止點長度為7.3±0.5 mm。其測量方法是在ACL縱軸上測量ACL、AM和PL長度，AM和PL長度和等于ACL長度。AM和PL測量方法與本實驗不同，數值有所差別。但ACL縱軸長度與本實驗測量結果基本相同。

臨床上，在骨道定位方面，由于缺乏對內側髁間隆起和內側束間隆起等解剖的認識，經常導致ACL骨道位置偏高，形成高位ACL重建；同時為避免ACL和髁間窩撞擊，脛骨骨道位置往往偏后。在骨道直徑方面，片面認為重建韌帶越粗越好，ACL骨道直徑有時達11 mm，AM骨道直徑達9 mm，PL直徑達8 mm。這顯然超過了原來止點的范圍，如果中心點再有一點偏差，左右方向上必然破壞內或外側髁間棘，前后方向上損傷外側半月板止點，也達不到解剖重建的要求。根據本研究結果，ACL止點形態大小和位置變化較大，要求我們應重視關節鏡下止點范圍的辨認，仔細確定止點中心，準確測量止點直徑大小，根據測量結果，進行ACL解剖重建。在保證2 mm骨道間壁的情況下，個體化選擇骨道直徑：①臨床上應用腘繩肌、脛前肌肌腱和骨－髕腱－骨等作為移植物時，如果要求股骨骨道和脛骨骨道直徑一致，那么單束解剖重建ACL時骨道直徑為（7.5～9.5）mm；雙束解剖重建ACL時AM骨道直徑為（6.5 ～ 9.0）mm，PL骨道直徑應為（5.0～7.5）mm。② 臨床上應用一端帶骨塊的股四頭肌肌腱和跟腱等作為移植物時，如果要求股骨骨道較脛骨骨道大，那么單束解剖重建ACL時脛骨骨道直徑為（7.5～9.5）mm，股骨骨道直徑為（8.5～11.50）mm；雙束解剖重建ACL時AM脛骨骨道直徑為（6.5～9.0）mm，股骨骨道直徑為（7.5～9.0）mm，PL脛骨骨道直徑為（5.0～7.5）mm，股骨骨道直徑為（5.5～8.00）mm。對于慢性ACL斷裂患者，在止點辨別不清情況下，可以依靠骨性標志定位，脛骨骨道的排列方向以前內－后外為主，股骨骨道以前下－后上為主。骨道直徑大小可參考本實驗測量均值：① 股骨骨道和脛骨骨道一致的情況下，單束重建骨道直徑不應大于9 mm；雙束重建AM和PL骨道直徑不應大于8 mm和6 mm，理想的直徑應為7 mm和5 mm。② 股骨骨道較脛骨骨道大的情況下，單束重建ACL時股骨骨道可比脛骨骨道大1 mm；雙束重建ACL時AM和PL股骨骨道直徑可比脛骨骨道大0.5 mm。

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