脛骨平臺后傾角與前交叉韌帶損傷的關系研究

陳懿，崔秀，姚軍，陳學,韋慶軍

（1.桂林醫學院第二附屬醫院骨科，廣西 桂林 541001；2.桂林醫學院第二附屬醫院營養科, 廣西 桂林 541001；3.廣西醫科大學第一附屬醫院骨關節外科，廣西 南寧 530021；4.廣西醫科大學第一附屬醫院創傷骨科手外科，廣西 南寧530021）

0 引言

交叉韌帶（anterior cruciate ligament，簡稱ACL）是人體膝關節的重要組成結構，具有穩定膝關節并阻止脛骨前移的作用[1]。運動損傷是ACL損傷的主要危險因素[2]{Gans, 2018#14;Lansdown, 2018 13}。ACL損傷難以自愈，治療不及時可導致關節不穩，繼發半月板損傷甚至膝關節退變[3]。目前，ACL損傷治療方案是關節鏡下ACL重建術，然而重建體不能夠完全代替本體，且術后并發癥甚至重建失敗的問題依然存在[4]。因此，探索ACL損傷的高危因素，提前預防顯得尤為重要。本課題以脛骨平臺后傾角作為新的切入點，探討其與ACL損傷的相關性，為ACL損傷的早期防治以及術后康復鍛煉提供一定的理論依據。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選取2017年05月01日至2020年1月31日我院收治的33例（男性22例，女性11例）行關節鏡前交叉韌帶重建術的患者為實驗組，同時選取期間行MRI檢查但未提示前交叉韌帶損傷者55例（其中男性32例，女性23例）作為對照組。搜集所有研究對象的基本信息（年齡、性別、身高、體重、BMI指數）以及MRI檢查結果。所有研究對象本研究知情同意。

1.2 納入標準

（1）年齡為18-50周歲；（2）既往無膝關節慢性疼痛病史；（3）患者的膝關節MRI在該醫院檢查且脛骨平臺傾角能準確測出；（4）實驗組為非接觸性膝關節損傷，體格檢查、核磁共振（MRI）檢查及膝關節鏡檢查確診為ACL完全斷裂；對照組為門診就診者，MRI未見明顯ACL損傷或斷裂征象，體格檢查無明顯陽性體征。

1.3 排除標準

（1）高能暴力性損傷、直接接觸損傷，如車禍傷、高空墜落傷等；（2）嚴重膝關節退行性變；（3）既往有膝關節相關疾病史；（4）嚴重心、腦等嚴重臟器功能損傷者。

1.4 測量方法

我院醫學影像信息系統（PACS系統）提供用于精確測量長度和角度的相關工具。步驟如下: （1）遴選符合PCL脛骨附著處內外髁間棘及前、后側脛骨皮質都呈上凸狀的正中矢狀位圖像，在正中矢狀位脛骨結節前后皮質作一直線a，在其下方3cm處作一平行線b，取兩條直線的中點作另一條直線c（即脛骨近端的髓腔解剖軸）并延伸至脛骨平臺，測量水平線和其解剖軸線夾角a（圖A）。（2）在矢狀面圖像B上按與水平線成a角畫出髓腔解剖軸線a，連接前端及最后端的皮質邊緣，畫出脛骨內側平臺的切線b，將測量直線a、b間夾角大小和角減去90，所得值為內側平臺后傾角（MPTS）的大?。▓DB）。（3）在矢狀面畫C出髓腔解剖軸線a，連接最前端及后端皮質中間最平坦的部分，作脛骨外側平臺的切線b，用同樣的方法，測量出脛骨外側平臺的后傾度（LPTS）的大?。▓DC）。在MRI圖像上進行量時，內外側脛骨平臺傾斜角均可同時測出。測量由同一骨科醫師實施，并由另一位高年資骨科主治醫師復核。

圖1 脛骨平臺內、外后傾角的測量

1.5 統計學分析

所有數據錄入SPSS 22.0 軟件中進行統計學分析。定量資料（如年齡、身高、體重、BMI和內、外側脛骨平臺后傾角）以均數±標準差表示，使用兩獨立樣本t檢驗分析。定性資料用χ2檢驗分析。以α=0.05 為檢驗水準。

2 結果

2.1 兩組患者臨床資料的比較

實驗組患者（33例）的性別、年齡、身高、體重、BMI指數進行與對照組患者（55例）比較，差異無統計學意義（P＞0.05，表1），具有可比性。

2.2 兩組患者MPTS和LPTS的大小比較

與對照組比較，實驗組的MPTS比對照組大，差異有統計學意義（P＜0.05，表2）。與對照組比較，實驗組的LPTS比對照組大，差別有統計學意義（P＜0.05，表2）。提示，MPTS和LPTS增大可能是ACL損傷的危險因素。

2.3 不同性別的兩組患者間MPTS和LPTS的大小比較

與對照組比較，女性患者實驗組MPTS和LTPS均比對照組大，差異有統計學意義（P＜0.05，表3）。而男性患者實驗組MPTS和LTPS與對照組間未見明顯差異，但存在增大趨勢（P＞0.05，表3）。

表1 兩組患者的臨床資料比較

表2 兩組患者MPTS和LPTS的比較

表3 不同性別的兩組患者MPTS、LPTS比較

2.4 不同年齡層的兩組患者間MPTS和LPTS的大小比較

與對照組比較，30-40歲患者中實驗組MPTS比對照組大，差別有統計學意義（P＜0.05，表4）。而其他年齡層患者實驗組MPTS和LTPS與對照組間未見明顯差異，但存在增大趨勢（P＞0.05，表4）。

表4 不同年齡層的兩組患者間的MTS、LTS比較

3 討論

前交叉韌帶（ACL）是人體正常膝關節的重要組成結構，起點在脛骨平臺，分為前內側束和后外側束，呈卵圓形分布[5]。膝關節屈曲時，ACL前內側束緊張以防止其前后過度移動；伸直時，ACL后外側束緊張以防止其過度旋轉[5]。ACL較為常見的損傷機制為[6,7]：足部及小腿位置相對固定，大腿旋轉，膝關節處于伸直或過伸位，后外側束于股骨起點部發生撕裂。流行病調查顯示，在中國運動員中ACL損傷發病率為0.47%[6]，在美國每年就有約25萬的ACL損傷病例[8]，給個人和社會帶來極大的負擔。然而，無論保守治療還是重建術都增加患者關節炎等疾病的風險。因此，探索PTS與ACL損傷的關系，尋找ACL損傷的危險因素，對ACL損傷的早起預防、診療顯得尤為重要。

膝關節內脛骨平臺解剖結構特點與ACL損傷密切相關[9]。在ACL損傷的診斷中，需充分利用現有的輔助檢查探索ACL損傷病人的脛骨平臺解剖學特點。MRI在診斷ACL損傷方面有較高的靈敏度和準確率且特異性好，能顯示ACL損傷情況及區分內、外側脛骨平臺，包括PTS及正常軟骨厚度，具有受外界條件干擾小、誤差小及精準度高等特點，為臨床診療和分析脛骨平臺解剖學特點提供有益的參考信息[10]。因此，本文選擇已行MRI檢測的病人作為研究對象，以提高脛骨平臺后傾角測量的準確度和可重復性。

PTS是脛骨近端的髓腔解剖軸與其內側平臺切線之間的角度，其主要作用是維持膝關節前后交叉韌帶的張力，使股骨髁在膝關節屈伸運動時能正?；瑒蛹昂鬂L，利于膝關節屈曲[9]。有報道顯示，無膝關節損傷者行MRI測量MPTS和LPTS 分 別 為：11.4±2.2°，8.7±4.5°[11]，而 PTS 的 增 大 是 否會增加前交叉韌帶損傷的風險，目前尚存在爭議。有研究者通過膝關節有限元模型研究發現，PTS增加5°，ACL應力增加136N[12]。此外，非接觸性ACL損傷患者的后傾角增大，膝關節軸向穩定性降低[12]。然而，Nelitz等的報道提示，人體標本中PTS增加，ACL的張力并沒有增加甚至減小[13]。本研究發現ACL損傷的患者中MPTS和LPTS比正常者大，支持MPTS、LPTS增大是ACL損傷的風險因素。在利用數學模型的膝關節力學研究中，發現PTS的角度每增大1°，行走時ACL的受力則增大16N，同時脛骨前移程度也增大，ACL負荷增大，增加損傷甚至斷裂的風險[6]。在對研究對象進行年齡分層后，發現30-40歲患者MPTS和LPTS角度越大，越容易發生ACL損傷，可能與患者生活習慣、生活壓力等有關。此外，該結果受患者的日常運動量不同所帶來的混雜因素及本研究樣本量不足影響。

本研究發現MPTS和LPTS的增大是ACL損傷的危險因素。因此，對于MPTS和LPTS大的人群應該盡早做好預防 ACL損傷的措施，如提高該人群神經肌肉功能，損傷教育、力量訓練、肌肉伸縮復合訓練、平衡訓練和動作反饋訓練等[14]。