趙峰 張星火 張亞奎 趙福龍
國人前外側韌帶的解剖學確認及臨床研究
趙峰 張星火 張亞奎 趙福龍
目的 以國人尸體為研究對象,通過尸體解剖探尋國人膝關節前外側韌帶的出現率、解剖學特點及周圍組織毗鄰關系,為指導臨床實踐工作提供解剖學依據。方法 將取自30具不同截肢尸體的膝關節標本進行分層次解剖,以膝關節關節囊層為解剖終點,尋找前外側韌帶纖維,解剖游離后拍照,觀察并描述前外側韌帶的起止點、與周圍組織毗鄰關系、長度、寬度、形態及出現頻率。結果 30例膝關節標本中,膝關節前外側韌帶出現率為10%,2例韌帶起自股骨外上髁、外側副韌帶起點前下方,1例起自外側副韌帶起點后上方,3例韌帶均與外側副韌帶共用部分纖維束作為起點。此韌帶自起點處向前下方走行,緊密連接外側半月板體部中1/3,止于Gerdy’s最高點與腓骨頭尖端連線的中點附近脛骨平臺邊緣。3例標本中,止點距Gerdy’s結節最高點平均19.6 mm(18~21 mm),韌帶止點寬度約4.2~6.3 mm,韌帶長度平均28.6 mm(24.3~30.8 mm),其長度與脛骨平臺寬度大體呈正相關。前外側韌帶走行過程中與關節囊等周圍組織界限不清,無法測量其韌帶寬度。27例未發現前外側韌帶標本中,前外側方向的關節囊較周圍關節囊增厚約0.8~1 mm。結論 前外側韌帶在國人膝關節內發現概率較低,但其走行方向上的關節囊均有增厚,提示膝關節前外側軟組織對維持膝關節穩定性存在一定作用。前外側韌帶的走行與解剖特點對臨床重建前外側軟組織結構損傷的病例具有一定指導意義。
尸體解剖;膝關節前外側韌帶;關節囊
膝關節是人體最大、構造最復雜的關節,它是一個包含動態和靜態穩定性的系統。它在實際運動中不只有簡單的屈伸運動,還有脛骨的旋轉、股骨髁在脛骨上的前后滾動和滑動等復雜的三維運動。膝關節韌帶和肌腱類結構對維持膝關節的穩定起著至關重要的作用,任何結構的損傷,均會導致不同程度的膝關節不穩,引起多種繼發性病理變化,從而影響膝關節的正常運動。以往對膝關節韌帶結構做了很多的研究,但這些研究多局限于髂脛束、外側副韌帶、腘肌腱、腘腓韌帶等較大結構的研究,但是,在膝關節中還存在另外一些韌帶和肌腱類結構,其形態多不規則,大小及行程變異較大,常不為人們所認知,但對維持膝關節的穩定同樣起重要作用,如本文所要研究的膝關節前外側韌帶。近年來雖然有許多學者對膝關節前外側韌帶進行研究,但是一直以來對這一結構的命名多樣,解剖學特點及功能描述不一、插圖不清,導致我們對這一結構理解混亂不清,國內對這方面研究較少,然而隨著近年來國內前交叉韌帶重建及人工膝關節置換手術的開展越來越廣泛,對術后功能恢復的要求越來越高,越來越多的醫生認識到前外側韌帶對膝關節旋轉穩定性的重要作用。膝關節前外側韌帶(anterolateral ligament,ALL)的解剖及功能一直是一個復雜而有爭議的話題。自從法國 Segond醫生1879年首次在膝關節前外側描述有一條纖維束,在膝關節內旋時張力變大,并稱之為“髂脛束外側關節囊加強束”,其后眾多學者對其進行研究并有了眾多的描述[1-5]。在 2012 年 Vincent et al.對膝關節前外側關節囊進行了解剖研究,證實及詳細描述了這一結構,并稱之為“前外側韌帶”[6]。2013 年 Claes等[7]在防腐膝關節尸體標本中,對前外側韌帶進行解剖研究,并描述它的起止點。Dodds等[8]解剖了 40 具冰鮮尸體標本證實前外側韌帶的存在率約為 83%。在這三篇文章中均認為前外側韌帶對維持膝關節的穩定具有重要作用。然而近年來的很多文章對這一結構的描述更加混亂,很多學者認為,膝關節前外側韌帶這一結構根本不存在,只是在解剖過程中人為地將一些纖維歸納成了類似韌帶的結構,或者膝關節前外側韌帶只是關節囊在局部的增厚,代替了一部分韌帶的功能[9-14]。了解膝前外側韌帶的解剖學特點是掌握其功能作用的前提,并且有利于提高臨床診療水平。加之不同作者對這一結構描述的混亂,并且缺少詳細圖片資料,且國內對此結構研究文章發表較少,因此我們通過尸體解剖,探尋膝關節前外側韌帶在國人中的存在率,觀察并總結膝關節前外側韌帶的解剖學特點及其與周圍組織解剖關系,為臨床此結構的重建提供相應的解剖學依據。
1.1 一般資料 我們將取自獨立的甲醛灌注固定的國人尸體膝關節共54例作為初始研究對象。尸體登記年齡32~70歲,平均年齡42.5歲;男32例,女22例;左側膝關節標本34例,右側20例。經過納入排除標準審核,最終共30例膝關節納入本次研究,尸體登記年齡32~69歲;男21例,女8例,左側膝關節標本14例,右側16例。
1.2 納入與排除標準
1.2.1 納入標準:膝關節自皮膚組織開始均為完整未切開標本,其上自股骨髁至股骨遠端1/4,下至脛骨近端1/3。膝關節外觀正常,無登記膝關節生前損傷,無取送過程破壞。
1.2.2 排除標準:嚴重下肢發育不良、畸形、任何膝關節外傷及手術患者、膝周組織壞死者。
1.3 實驗器械
1.3.1 測量工具:游標卡尺(精確到 0.01 mm,瑞士TESA)、量角器、直尺。
1.3.2 骨科常用手術器械:手術刀、軟組織牽開器、止血鉗、神經剝離子。
1.3.3 其他工具:外科手術操作試驗臺,自制膝關節固定設備,尼康D7000相機。
1.4 實驗方法
1.4.1 所有膝關節標本都以膝關節外側關節線為中心,向股骨、脛骨兩端各10 cm 切除皮膚、皮下脂肪組織,在這一層次可見到伸膝裝置、髂脛束、股二頭肌短頭及其肌腱。在距股骨外上髁6 cm 處橫斷髂脛束,然后仔細向脛骨端分離,切斷與髂脛束相連的外側肌間隔及外側髕旁支持帶,分離直到髂脛束止點Gerdy’s 結節。膝關節屈曲并內旋,此時可見到一條起源于 “腓腸肌外側頭和股二頭肌內側肌筋膜”向前下走行,止于脛骨平臺近端Gerdy’s 結節后緣的筋膜束,把該結構在其近端橫斷后向下分離直到脛骨止點。輕度內翻膝關節,此時可以觀察到膝關節外側副韌帶走行,平行與外側副韌帶后緣剝離表面包裹組織。膝關節屈曲至60°并內旋,這時可以發現一條起至股骨外上髁,止于脛骨近端Gerdy’s 結節后緣的韌帶組織,并可清晰的與外側關節囊相區分。
1.4.2 分離前外側韌帶,充分顯露其起點、走行,止點。觀察并描述前外側韌帶的起止點、與周圍組織毗鄰關系、長度、寬度、形態及出現頻率。注意在此過程中不要損害并分離出外側副韌帶、腘肌腱。注意觀察、區分該韌帶在股骨起點處與外側副韌帶、腘肌腱關系,脛骨止點的位置與Gerdy’s 結節的關系,與外側半月板的關系及其走行血管。最后于脛骨止點處橫斷髕腱,移除伸膝裝置、內側副韌帶、內側半月板、前后交叉韌帶,向外側翻轉股骨,分離關節囊組織,從關節內側觀察該韌帶的解剖特點并測量局部關節囊厚度。整個過程相機拍照。見圖1。

圖1 根據解剖結果,圖中所示為前外側韌帶,可見其起于外側副韌帶起點前下方,向前下走行,止于Gerdy結節后方,Gerdy結節及腓骨頭最高點的距離基本一致
2.1 前外側韌帶發現率及解剖
2.1.1 前外側韌帶發現率及起點解剖:30具尸體解剖標本中僅3例(10%)證實存在一條連接股骨髁和脛骨平臺前外側的韌帶,與外側關節囊、髂脛束分界清楚。在這3例解剖標本中,前外側韌帶起于股骨外上髁,2例位于外側副韌帶起點的稍前下方,1例位于外側副韌帶后上方,前外側韌帶起點附近與外側副韌帶有共同纖維束相連。
2.1.2 前外側韌帶走行及止點解剖3例存在前外側韌帶標本中,韌帶均向前下走行,在外側關節面前外側與外側半月板體部中 1/3 緊密相連,以此為界把該韌帶分為“半月板股骨段”和“半月板脛骨段”。在前外側韌帶和外側半月板相交處,可以清晰的看到膝外下動、靜脈平行于外側關節線穿行。
2.1.3 前外側韌帶長度:3例標本中,止點距Gerdy’s結節最高點平均19.6 mm(18、20、21 mm),韌帶止點寬度約4.2、5.8、6.3 mm,韌帶長度平均28.6 mm(24.3、30.7、30.8 mm),其長度與脛骨平臺寬度大體呈正相關,脛骨平臺越寬(50.2、62.4、66.5 mm),韌帶長度越大,但由于例數限制,無統計學結論。前外側韌帶走行過程中與關節囊等周圍組織界限不清,無法測量其韌帶寬度。
2.2 無前外側韌帶結構標本的局部解剖 27例膝關節標本中未能在此區域發現韌帶,或類似韌帶的結構。但是在膝關節屈曲至60 度并內旋時,可以看到膝關節前外側關節囊張緊。所有標本中(包括存在前外側韌帶結構的3例標本),該部分關節囊局部增厚,與未緊張的周圍關節囊組織均進行切開測量,顯示其厚度增加約0.8~1 mm。同時該部分增厚的關節囊止于脛骨近端 Gerdy’s 結節的后方。
膝關節中存在一些韌帶和肌腱類結構,其形態多不規則,變異較大,為明確前外側韌帶是否相對恒定存在膝關節的前外側面。本文通過對 30個尸體膝關節標本進行解剖觀察,其中僅3例(10%)能清晰觀察到前外側韌帶的走行、起止點,在膝關節屈曲至60°并內旋時該韌帶張緊。其余27例標本中未能發現在該區域存在韌帶結構,或類似韌帶的結構,但是可以在這些標本中發現:在膝關節屈曲至60°并內旋時,可以看到膝關節前外側關節囊張緊,該部分關節囊局部增厚,同時該部分關節囊止于脛骨近端 Gerdy’s 結節的后方。由此可見前外側韌帶的存在不是相對恒定的,多數人可能不存在前外側韌帶這個結構。此結果與既往的研究結果差異較大,此前曾有文章認為國人膝關節前外側韌帶發生率高達96%[15]。我們在進行解剖研究的過程中發現;在剝離深筋膜與外側副韌帶的過程中,很容易將外側副韌帶后方的軟組織游離,形成類似韌帶的結構,極易混淆為前外側韌帶。經過反復觀察,我們將有此類標本全部列為未找到前外側韌帶標本組。因此我們認為,前外側韌帶在國人膝關節中的發生率極低。
雖然前外側韌帶的發現率較低,但在國內外報道中,設計前外側韌帶脛骨側止點區域的撕脫骨折(segond骨折)時有報道。據此我們推測,膝關節前外側結構對維持整個膝關節的穩定有重要的作用,但并不必須有類似前外側韌帶的結構來維持穩定,膝關節前外側關節囊在此區域可出現的增厚,可以代替前外側韌帶維持穩定。因此,對于臨床部分segond骨折病例,其發生也可能由于前外側關節囊的撕脫造成。因此當前交叉韌帶損傷合并膝關節旋轉不穩定時,單純行前交叉韌帶重建仍有很多患者可以得到很好的功能恢復,這可能與前外側關節囊修復后產生一定程度的攣縮有關。只有當前外側關節囊過度松弛時,可能出現不可逆的旋轉不穩定,繼而導致前交叉韌帶重建術后隧道擴大,韌帶松弛。我們通過解剖發現,無論前外側韌帶是否存在,此處的軟組織結構均較周圍組織略堅強,如果發生損傷,可以直接行前外側結構的重建或加強來重新獲得旋轉的穩定性。目前,有作者研究發現重建前外側結構可以取得很好的臨床效果,結合我們的觀察,考慮臨床重建前外側結構具有重要臨床意義[16]。
我們在解剖中還發現,前外側韌帶與外側半月板中部有緊密的聯系,因此推測該韌帶可能對外側半月板的穩定性有重要作用。其作用可能表現在正反兩個方面:首先,當該韌帶合并前交叉韌帶損傷時常合并外側半月板損傷,外力使前外側韌帶止點從脛骨端撕脫后,繼續作用于膝關節前外側韌帶,使該韌帶股骨止點到半月板張力加大,當張力達到一定程度后可能最終撕裂外側半月板。另外,在前交叉韌帶保持完整時,膝關節前外側韌帶在膝關節日常屈伸活動中,可能在一定程度上阻止外側半月板在膝關節的屈伸活動中的前后移位[15]。
本研究存在一定局限性。首先,本研究僅局限于尸體解剖的形態學研究,缺乏組織學的證據。其次,由于本研究尸體標本組織結構嚴重硬化,無法進行生物力學實驗,因此缺少關鍵的生物力學實驗結果,以量化膝關節前外側結構對維持旋轉穩定的力學貢獻。最后,本研究缺乏相關疾病橫向聯系的深入研究。前外側韌帶或者前外側結構對膝關節穩定性發揮著重要作用。
根據解剖實驗統計結果,國人膝關節前外側韌帶并不恒定存在。膝關節前外側韌帶的發生率較低(10%),前外側關節囊在維持膝關節旋轉穩定性中有著重要的作用。從已發現的前外側韌帶起于股骨外上髁,向前下斜行,與外側半月板緊密結合,止于外側脛骨平臺外緣,Gerdy’s 結節的后方,與周圍組織界限不清楚,大體解剖結構不完整。但在所有標本中,其走行方向上的關節囊均有增厚,提示膝關節前外側軟組織對維持膝關節穩定性可能存在一定作用。前外側韌帶的走行與解剖特點對臨床重建前外側軟組織結構損傷的病例具有一定指導意義。
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101100 北京市,首都醫科大學附屬北京潞河醫院骨關節與運動醫學科
R 322
A
1002-7386(2017)15-2329-04
2017-03-28)