半月板根部損傷診治的研究進展

胡義立，袁之木，劉建民，孫以光，周杰，韓君豪，孫文建

(東南大學附屬南京同仁醫院骨科，江蘇 南京 210000)

半月板是新月形的纖維軟骨樣組織，位于股骨髁和脛骨平臺之間并使二者相匹配，其特異性的纖維排列方式使其具備良好的彈性和抗壓性能。半月板損傷是骨科患者膝關節外傷中最常見疾病之一，而半月板損傷以后使上述功能喪失，導致患者出現疼痛、腫脹、活動受限等臨床癥狀。半月板根部起源于半月板的前后角，使半月板牢固的附著在脛骨平臺中央。半月板根部與半月板體部的結構相似，并通過連續的膠原組織過渡至半月板體部。半月板根部撕裂是半月板附著區1 cm以內的撕裂以及半月板骨性附著區的撕脫性損傷[1]，是半月板損傷中特殊的類型，近年來廣受關注。半月板根部撕裂占所有半月板撕裂的10%～21%，每年影響著將近數十萬的患者[2]。半月板根部撕裂導致半月板無法將軸向負荷轉換為環向應力，從而導致關節負荷增加，加速關節退變。醫生的不重視、診斷困難，不斷更新的手術適應證和禁忌證，技術上的困難以及臨床隨訪數據的限制都導致了半月板根部撕裂的診斷不及時及治療不恰當[3]。隨著近年來的深入研究，對于半月板根部重要性的理解和半月板根部撕裂的診療有了更進一步的提高。現回顧以往的文獻，總結和分析半月板的解剖、生物力學、臨床診斷、分型及綜合治療，指導半月板根部的進一步診療和研究。

1 半月板根部解剖

1.1 內側半月板前根 內側半月板前根附著的區域在所有半月板根部中最大，也最堅固。附著位置及方式有很多種，可附著在脛骨髁間窩區域的平坦部分，附著在沿著內側柱向下至髁間窩區域的斜坡上，也可附著在脛骨平臺前側斜坡，或者僅靠軟組織而不是骨性組織附著在脛骨平臺上[4]。內側半月板前根中心的高密度纖維的附著面積為(56.3±14.9)mm2，周圍補充纖維的附著面積為(110.4±28.6)mm2。其附著區中心位于前交叉韌帶前側緣的前方(9.7mm±2.7)mm，內側關節面前外側(7.6±2.3)mm，脛骨內側隆起頂點的前外側(27.5±3.3)mm，以便于關節鏡下定位[5]。Berlet等[6]的研究顯示，內側半月板前根區域內的各種附著纖維彼此緊貼，并且與前交叉韌帶存在潛在的纖維連接。內側半月板前根在關節鏡下囊腫切除、脛骨干骨折髓內釘內固定、前交叉韌帶重建過程中可能會產生醫源性損傷。

1.2 外側半月板前根 外側半月板前根附著區域較內側半月板前根較小，附著在外側脛骨結節前方，前交叉韌帶外側的髁間嵴前側，面積約(140.7±30.0)mm2。其附著區中心距離外側髁間嵴頂點前內側(14.2±2.2)mm，前交叉韌帶中心前外側(5.0±1.8)mm，后交叉韌帶邊緣前方(13.4±2.1)mm，與前交叉韌帶脛骨附著點比鄰并且有部分重疊，重疊區域面積(88.9±40.8)mm2。63.2%的外側半月板前根和40.7%的前交叉韌帶足印區重疊[5]。因此外側半月板前根可作為前交叉韌帶重建手術脛骨隧道擴孔時的參照點，同時也易受到醫源性損傷。

1.3 內側半月板后根 內側半月板后根由多個纖維束組成，附著在內側脛骨結節的后側斜坡上，外側半月板后根附著點的后側，后交叉韌帶脛骨附著區的前內側[4]。最新研究顯示其附著面積為(30.4±2.9)mm2，其附著區中心距離內側脛骨髁間嵴后側9.6 mm、外側0.7 mm，內側脛骨平臺關節軟骨外側緣側3.5 mm，后交叉韌帶脛骨附著點近端前方8.2 mm處[7]。

1.4 外側半月板后根 外側半月板后根因其特別的附著方式使得其在關節鏡下、大體解剖以及MRI檢查中難以辨別。其最主要的附著方式是大部分纖維沿著髁間窩附著在內側脛骨結節上，小部分纖維附著在外側脛骨結節后側斜坡上[4]。既往的研究顯示外側半月板后角附著區域最小，最近的研究顯示面積為(39.2±2.4)mm2，并且發現其區域大小比去除亮白色纖維的內側半月板后角區域更大。外側半月板后根附著區的中心位于后交叉韌帶脛骨附著點前方12.7 mm，前交叉韌帶后內側束后方10.8 mm，外側脛骨髁間嵴內側4.2 mm、后側1.5 mm，外側脛骨平臺軟骨內側邊緣內4.3 mm處[7]。

2 生物力學

2.1 生物學功能及損傷后的生物學改變 半月板具有分散股骨、脛骨負荷，維持膝關節匹配的功能。這些功能源自半月板特異的纖維、結構及附著特點，尤其是半月板根部的特殊性，能夠將軸向壓力負荷轉換成環形壓力，承擔內外側間室50%～70%的壓力負荷。半月板根部還能夠抵抗半月板環向應力，防止半月板在軸向負荷過程中發生橫向脫位，同時避免膝關節的關節軟骨負荷過大，從而保護關節軟骨。

研究表明，4.3%的關節鏡手術中能夠發現或者診斷出半月板根部損傷，內側半月板后根和外側半月板后根損傷各占52%和41%[8]。半月板根部附著的損傷常常導致半月板移位，隨之造成分散壓力負荷的失效，同時伴隨著接觸應力的增加和應力集中，導致關節軟骨退變[9]。這種生物力學狀態類似于半月板缺失。當半月板根部撕裂時，半月板不能緩沖脛股關節產生的機械應力，導致半月板脫位以及骨關節炎的形成。

長期的隨訪結果發現，半月板后根損傷嚴重影響膝關節后側間室，主要原因是半月板后根承擔后側間室70%的負荷，而半月板的后根分別在伸直和90°屈曲狀態下承擔50%、85%的負荷[10]。半月板后根的損傷也影響膝關節內鄰近結構的功能，因為半月板后根參與維持膝關節的穩定，包括低屈曲狀態時的脛骨前移和高屈曲狀態時的內旋。外側半月板后根的撕裂增加了前交叉韌帶的負荷，導致脛骨前移和內旋。內側半月板后根較前根而言，承擔更大的負荷。內側半月板后根損傷常常影響接觸應力和傳遞負荷分布的功能。研究顯示內側半月板后根撕裂與自發性膝關節骨壞死有關[11]。

在大體解剖研究中，Allaire等[12]發現內側半月板后根的撕裂導致內側脛股間室的峰值壓力增加25%，當半月板根部修補后可恢復至正常。半月板全切除患者的峰值壓力與其類似，所以半月板根部撕裂類似于半月板切除狀態。另外，內側半月板后根能夠防止脛骨外旋和外移導致的內翻畸形。在前交叉韌帶缺失的膝關節中，外側半月板后根在脛骨前移、旋轉活動、較大屈曲角度的內旋中起到穩定膝關節的重要作用。因此，在前交叉韌帶重建的同時應修補外側半月板后根，避免膝關節不穩定和前交叉韌帶移植物負荷增大。

2.2 生物力學試驗 通過極限破壞實驗，可以發現半月板根部損傷是由于半月板根部小骨塊撕脫性骨折導致[13]。前根較后根而言可以承受更大的應力[14]，內側半月板前根和外側半月板前根能夠承受的最大負荷分別為655.5 N和652.8 N，而內側半月板后根和外側半月板后根分別能承受最大的應力為513.8 N和509.0 N。前根能夠負荷更大的應力是因為前根厚度更大，并且存在未鈣化的纖維軟骨。內側半月板后根的亮白色纖維影響著其附著的性能，切除后極限破壞實驗的最大應力從513.8 N降至245.9 N，說明亮白色纖維占據了原始根部附著力量的47.8%[13]。切除外側半月板后角和內側半月板前角的周圍纖維能夠得到類似的實驗結果，但是沒有亮白色纖維占比高。

3 臨床診斷及分型

3.1 分型

3.2.1 臨床分型 (1)創傷性撕裂，常發生于年輕的、活動較多的患者，經常為外側半月板損傷，同時伴隨著韌帶損傷。(2)退變性撕裂，常發生于內側半月板，約70%為后根撕裂，常由于慢性、經常性的低能量磨損，例如老年人從深蹲位置起身時。骨關節炎患者中常發現有退變性撕裂，多為接近根部連接點的全層橫向撕裂，非真性半月板骨性附著點的撕脫傷。與發生退變后下肢力線改變有關，尤其是內翻畸形。退變性撕裂的危險因素包括高BMI、內翻畸形、女性以及低運動水平。大部分的退變性半月板根部撕裂往往沒有創傷史，所以當臨床醫師評估非創傷性膝關節疼痛史，尤其是與內側半月板相關時應高度懷疑半月板根部撕裂 。

3.1.2 損傷分型 LaPrade等[8]基于關節鏡下評估撕裂形態提出半月板根部損傷的分類，1型：穩定的部分撕裂(7%)；2型：包括半月板根部骨性附著區9 mm以內的完全橫行撕裂(68%)；3型：根部完全分離伴有單側桶柄樣撕裂(6%)；4型：復雜斜形撕裂伴根部完全分離(10%)；5型：根部附著區的撕脫性骨折(9%)。

3.2 診斷 半月板根部撕裂通過簡單的臨床評價來確診相對困難，目前沒有特異性的臨床表現及體征。患者常描述輕微扭傷或深度屈膝后的突然疼痛，進一步出現膝關節反復積液，關節線疼痛，屈曲受限，深度屈膝疼痛。半月板根部撕裂最常見的臨床體征是關節線壓痛，膝關節完全屈曲時疼痛，McMurrary試驗陽性。壓痛點常位于后內或后外側，因為大部分半月板撕裂發生在后根。只有半月板邊緣才存在神經纖維。因此，壓痛也與鄰近的關節囊和滑膜組織的炎癥有關。典型的半月板癥狀包括鉗夾感、絞索感、打軟腿，在根部損傷中不常見。但是，半月板根部撕裂的患者常以膝關節后側疼痛為首發癥狀。半月板試驗，例如McMuray、Apley研磨試驗常呈陽性，而并不一定會出現機械性咔噠聲。對多種診斷評估方法進行分析討論后發現，其中相對有意義的就是膝關節完全伸直狀態下的內翻/外翻試驗。有研究指出膝關節完全伸直狀態下的內翻應力試驗可作為內側半月板后根損傷的臨床指征。陽性結果的原因是損傷同側關節空間受擠壓后半月板被擠出或者環形張力的丟失 。

MRI檢查仍然是診斷半月板根部撕裂的最主要的方式，主要是因為患者病史及體格檢查缺乏高度敏感性和特異性的發現。MRI中評估半月板根部損傷最合適的T2加權像，主要有以下3點：(1)軸面上的半月板根部垂直于半月板的線性高強度信號(放射狀撕裂)。(2)在冠狀位序列上的半月板根部垂直線性信號缺失(截斷征)，常與并發的半月板脫位有關。(3)矢狀位上正常半月板信號的丟失(鬼影征)[15]。

半月板脫位是指相對于脛骨關節軟骨表面半月板大部分向外周移位(內側撕裂≥3 mm)，與內側半月板病變及關節退變相關。考慮到截斷征很難看到，冠狀位序列的半月板脫位是唯一能提示半月板根部損傷的征象。此外，并非所有的半月板脫位都是因為半月板根部撕裂，有研究顯示內側副韌帶層面半月板脫位3 mm及以上與半月板根部撕裂高度相關，但不應作為診斷的唯一標準。

Choi等[15]研究顯示，3TMRI診斷內側半月板根部撕裂的陽性預測值為100%，敏感性93%，特異性100%。研究顯示外側半月板及內側半月板撕裂MRI檢查特異性分別為88%、86%，1.5TMRI診斷單外側半月板、內側半月板根部撕裂的敏感性分別為83%、97%，T2加權像序列能提高診斷半月板根部損傷的特異性及敏感性。其他能夠提示半月板根部撕裂的征象包括：半月板脫位、軟骨下骨髓水腫及鬼影征。軟骨下水腫可以作為半月板功能障礙的間接征象，常常在半月板根部撕裂時出現。值得注意的是，MRI評估半月板根部撕裂必須結合體征和病史。LaPrade等[16]研究顯示MRI術前診斷內側和外側半月板后角撕裂的敏感性分別為82%、60%。另外，Krych等[17]研究顯示，專業培訓過的骨科影像學醫師通過MRI檢查術前半月板撕裂的診斷率為33%，僅有50%漏診的半月板根部撕裂可以通過回顧性分析發現影像學改變。

綜上所述，臨床工作中需要通過既往病史、查體和MRI檢查來評估半月板根部潛在損傷可能。詳細的病史采集、查體、影像學檢查以及關節鏡技術的應用可以將半月板撕裂的誤診率降低到5%以下。

4 治 療

4.1 治療方式及其適應證 半月板根部撕裂的治療目前包括：非手術保守治療、半月板部分或全部切除、半月板根部修補。半月板根部修補的目的是修復正常關節功能，但是并不是所有的患者愿意手術，并不是所有半月板撕裂適合手術修補。患者的選擇十分重要。不能行手術治療的患者可以通過非手術保守治療緩解癥狀，包括理療、非甾體抗炎藥物、關節腔內注射、輔助支撐支具等。

半月板根部撕裂非手術保守適應證包括：久坐、運動較少的患者；合并多種其他疾病的患者；關節炎晚期癥狀的患者(Outerbridge，3～4級)；關節間隙狹窄；明顯內翻畸形(>5°)；慢性、退變性、不能修復的半月板撕裂。年齡作為手術適應證的標準并無定論，一些研究人員基于退變半月板組織愈合能力較差，將年齡50歲以上作為手術禁忌證。最近的研究顯示對于50歲以上患者也有較好的術后短期效果[18]。

活動較多、無或者退變程度較低(Outerbridge，1～2級)、下肢關節力線正常、交叉韌帶完整的半月板根部損傷患者適合手術治療。手術方式包括關節鏡下半月板切除和關節鏡下半月板根部修補。半月板切除比較適合自愈能力較差、半月板組織退變明顯的慢性半月板根部撕裂患者，但是慢性可修復的界限尚未明確。雖然半月板切除術有主觀的臨床療效，但客觀評價預后與半月板根部修補相比仍較差，以及更差的術后退變性改變[18-20]。同樣的，一些證據顯示半月板部分切除術治療半月板根部損傷的結局與半月板其他類型損傷相比更差，意味著半月板根部的慢性損傷治療需更保守一點。半月板部分切除術治療半月板根部撕裂可導致關節內形成半月板缺失的狀態，從而使軟骨退變增加，最終形成關節炎。相反的，半月板根部的急性損傷更適合半月板修復治療。Kim等[21]通過半月板根部損傷患者行半月板修復后4年的隨訪研究顯示了較好的療效，降低了術后的關節炎發生率。但是內翻畸形程度較高(>5°)或者有軟骨退變的影像學征象(Kellgren-Lawrence Ⅲ、Ⅳ；Outerbridge grade Ⅲ、Ⅳ)通過半月板修補治療后臨床結局較差，或許其并不適合行半月板修補術，除非有計劃性的行下肢力線修正手術，并且是局部的、可以通過手術治療的關節軟骨損傷。前交叉韌帶撕裂或多個韌帶損傷伴隨急性半月板根部撕裂的復合傷，需要行修補術來恢復半月板原始解剖，以阻止半月板退變。

LaPrade等[22]總結，半月板根部損傷的治療方案可以適當簡化。總而言之，無手術指征的患者應行非手術保守治療；急性半月板根部損傷且半月板退變程度較低的患者需要行半月板修補術；慢性半月板根部損傷，同時嚴重退變的患者更適合行半月板修補術；有癥狀的半月板根部撕裂患者伴隨重度關節退變的患者適合行關節鏡下半月板切除術；而有嚴重內翻畸形的患者應評估分期，同時行高位截骨術。

4.2 半月板修補的手術治療方式 半月板根部撕裂修補的兩種重要的技術分別是：經脛骨隧道拉線修補術和帶線錨釘修補術。兩種手術的目的是恢復半月板根部的骨性解剖附著，從而恢復將軸向壓力負荷轉換為環向壓力的功能。

4.2.1 經脛骨隧道拉線修補術 LaPrade等[23]通過對前瞻性數據進行回顧性分析顯示，大于50歲患者行經解剖性脛骨隧道拉線修補外側或內側半月板根部撕裂的預后與小于50歲患者相似。通過經脛骨雙骨道拉線修補技術可以減輕疼痛和提高術后功能恢復及運動水平。同時，通過對單骨道和雙骨道技術修補內側半月板后根損傷的生物力學評估發現，雙骨道能夠使恢復接觸區域及接觸應力到達接近原始的水平[24]。Menge等[25]同樣評估雙骨道技術修復半月板前根損傷發現，雙骨道修補能夠恢復半月板前側根部的解剖關系、關節對合及關節負荷。相較于帶線錨釘技術，對于骨質較差的患者能夠起到更好的固定作用。非解剖性修補改變半月板后根的關節接觸區域及應力，將導致半月板的移位及抵抗環向壓力的能力下降。Feucht等[26]通過在豬的標本上對關節鏡下經脛骨骨道拉線修復技術使用不同的縫合材料包括2號PDSTM、 2號EthiondTM、2號FiberwireTM、2 mm FibertapeTM縫合半月板后根損傷的生物力學評估，發現在循環負荷和負荷失效試驗中，沒有某種材料明顯優于其他材料。根據試驗結果，提出2號FiberwireTM在循環負荷試驗中的移位較小，最大負荷及硬度較好，在臨床實驗中可能提高愈合率及減少半月板脫出的進展，作者提出其是首選的縫合材料。Nakama 等[27]的進一步研究發現超高分子量聚乙烯縫線(ultra high-molecular weight polyethylene，UHMWPE)縫合帶修復半月板根部較標準縫合或單純UHMWPE縫合牢固，不易移位。

4.2.2 帶線錨釘修補術 Kim等[28]通過隨訪比較經脛骨隧道拉線技術和帶線錨釘技術修補內側半月板后跟，發現帶線錨釘修補的患者半月板愈合率較高，可能與其避免建立脛骨隧道以及適度的張力能夠減少半月板的移位有關。Feucht等[19]隨后對24例豬標本進一步比較了兩種固定方式的生物力學差異，發現帶線錨釘技術相較于經脛骨隧道拉線技術，在循環負荷試驗和極限負荷試驗中有更優的生物學特性，也一定程度上解釋了Kim等人的試驗結果。但是兩種固定方式的生物學特性未能達到原始半月板的程度。帶線錨定技術存在需要增加后側手術入路、操作空間小、即使使用特定設計的導向器錨定置入仍難度大、難以獲得垂直的錨釘置入位置等問題。Kuptniratsaikul等[20]為了降低手術難度建議使用更小、更柔軟JuggerKnot錨釘，可以避免使用后內側手術切口，而且JuggerKnot錨釘能夠提供更大的拉力強度。研究顯示，在前交叉韌帶合并外側半月板根部撕裂的患者使用JuggerKnot錨釘修補有良好的效果。Balke等[29]提出經脛骨隧道拉線置入帶線錨釘，避免使用后側手術入路降低損傷血管神經的縫線，也避免潛在的延長縫線干擾交叉韌帶的修復。但是其半月板表面線結會刺激關節軟骨，如果帶線錨釘未完全置入會引起固定松動。Robbins等[30]治療前交叉韌帶過程中外側半月板前角醫源性損傷時，為了避免影響前交叉韌帶重建的骨道，使用無線結的帶線錨釘將外側半月板前角固定在脛骨平臺上，也消除了線結對關節軟骨的刺激。Eren等[31]通過對16例牛膝關節進行無線結帶線錨釘與標準線結帶線錨釘固定的生物力學試驗發現，無線結帶線錨釘的平均等效剛度較強，同時在循環負荷中平均延長較低，提示了其更好的生物力學特性。

4.2.3 其他縫合技術 Zhuo等[32]對29例行關節鏡下邊對邊縫合技術修補外側半月板后根完全性放射狀撕裂的患者進行臨床癥狀、體征、功能評分、術后MRI以及二次關節鏡探查的回顧性分析，發現大部分患者臨床評價、功能評分顯著提高，術后MRI、二次關節鏡探查發現半月板愈合率較高。上述研究有一定限制性，同樣缺乏與其他縫合技術的比較，有待進一步大樣本量、多中性隨機對照研究評估。

Saltzman等[33]在人體標本上對全內縫合內側半月板后根并固定于后交叉韌帶手術方式的生物力學評估，發現其能夠恢復膝關節脛股接觸面積、平均接觸應力及最大接觸應力。從而提出此種手術方式能夠減少傳統經脛骨骨道拉線修補術的并發癥，并且可以替代傳統經脛骨骨道拉線修補術。

內側半月板后根損傷多為退變性損傷。大部分患者合并有骨關節炎，尤其是內翻畸形、壓力負荷集中在內側間室的患者，單純行半月板縫合時很難達到完全愈合。近年來的研究顯示，高位脛骨矯正截骨術(high tibial osteotomy，HTO)治療內側半月板后根撕裂合并關節炎的患者有一定的的臨床效果。Nha等[34]通過對20例病例進行觀察研究，發現單獨行HTO能夠使一部分內側半月板后根愈合，而且能夠提高Lysholm和美國特種外科醫院(hospital for special surgery，HSS)評分，并且對軟骨損傷有一定的益處。Lee等[35]對57例行HTO伴或不伴半月板修補(FasT-Fix)患者進行回顧性病例對照研究，發現HTO合并半月板修補能夠提高半月板根部撕裂的愈合率，而放射學及臨床療效并無差異。Lee等[36]同樣對52例行HTO的患者進行回顧性研究，發現單獨行HTO的患者內側半月板后根撕裂并不能完全愈合，并且愈合程度和臨床療效無關。Ke等[37]通過前瞻性病例對照研究，比較高位脛骨矯正截骨術同時行關節鏡下半月板修補術和單獨行高位脛骨矯正截骨術治療內側半月板后根撕裂，結果發現HTO同時行關節鏡下半月板修補術能夠提高半月板后根愈合率，但是并不能提高臨床療效。

4.4 潛在并發癥 潛在并發癥除了關節鏡治療的并發癥(感染、關節僵硬、深靜脈血栓等)外，還包括導針置入視野有限引起的神經血管損傷，前交叉韌帶、后交叉韌帶的醫源性損傷，半月板根部的愈合不良或不愈合。

4.5 術后康復管理 半月板根部撕裂的術后康復方案多種多樣，最主要的包括：早期制動，限制負重，逐漸增加膝關節屈曲，術后6個月恢復運動。早期允許行股四頭肌鍛煉。如果同時行前交叉韌帶重建，康復包括標準前交叉韌帶康復過程修改為無負重6周，限制膝關節屈曲(膝關節屈曲不超過90°4周)。Day等[3]建議術后支具伸直位固定2周，限制活動范圍在0°～90°2周，之后不限制活動，術后6周去除支具，術后疼痛、腫脹緩解后行股四頭肌功能鍛煉，術后6個月再恢復體育運動。

5 總 結

隨著對半月板根部完整性的重要作用有了更深入的理解，近年來關于半月板根部損傷相關診療的進一步研究越來越多。半月板根部損傷行修補后能夠重建半月板的連續性，從而恢復半月板的完整性以及半月板的環形張力。相較于保守治療或者行半月板切除的患者，行半月板根部修補的患者能夠降低骨關節炎及再次行膝關節置換手術的發生率。鑒于半月板根部修補手術的經濟和預后優勢，大部分專家認為其是半月板根部撕裂患者的首選治療方式，能夠較好地保護患者的膝關節功能。