膝關節Ramp損傷的研究進展

程 琛,熱米拉·艾買提,秦海龍,孫學斌

1.新疆醫科大學第一附屬醫院運動醫學科,烏魯木齊 830011; 2.新疆醫科大學第四附屬醫院關節外科,烏魯木齊 830099

Strobel[1]首次提出Ramp損傷(ramp lesions,RL)的概念,其命名反映了膝關節后內側區半月板及附屬結構匝道樣的外觀,該命名將其與其他類型的半月板損傷加以區分。對RL的研究最早可追溯到1983年,當時還沒有提出RL的概念,這一類病變被稱為“半月板周邊垂直撕裂”。對于RL的定義,因為現有研究的局限性,一直存在爭議。最近研究發現,RL除了內側半月板后角與關節囊移行區域的損傷外,還有半月板脛骨韌帶損傷、孤立性RL[沒有合并前交叉韌帶(anterior cruciate ligament,ACL)損傷[2-3]。綜上所述,可將RL認為是內側半月板后角和后內側關節囊或脛骨平臺后內側移行區域的縱行損傷,可伴或不伴有ACL損傷,在初次重建ACL或翻修的患者中均可發現。

1 RL流行病學

RL流行病學的研究已有很多。有研究報道,ACL損傷合并半月板損傷的發生率43%～61%,其中RL的發生率16%～24%[4]。Tashiro等[5]研究發現,ACL損傷的患者中,RL的發生率9.7%,內側半月板其他損傷類型25.2%。Thaunat等[6]將RL分為5種亞型:Ⅰ型,內側半月板后關節囊滑膜損傷;Ⅱ型,內側半月板后角上關節面部分損傷;Ⅲ型,內側半月板后角下關節面部分損傷(隱匿性損傷);Ⅳ型,內側半月板后角紅區完全損傷;Ⅴ型,后角紅區雙重損傷(所有撕裂方向是縱向)。并進一步報告各亞型的發生率,在2 156例患者中,發現RL 334例,發生率15.5%。包括Ⅰ型47.9%,Ⅱ型4.8%,Ⅲ型11.4%,Ⅳ型28.7%,Ⅴ型7.2%,其中Ⅰ型是最常見的損傷類型。見圖1。也有研究報道了孤立性RL,但未對其流行病學進行報道[2-3]。雖然研究報道RL的發生率差異較大,但因為RL漏診率較高,所以普遍認為RL的發生率可能被低估。

圖1 Ramp損傷分型示意圖及發生率。a.Ⅰ型:內側半月板后關節囊滑膜損傷;b.Ⅱ型:內側半月板后角上關節面部分損傷;c.Ⅲ型:內側半月板后角下關節面部分損傷(隱匿性損傷);d.Ⅳ型:內側半月板后角紅區完全損傷;e.Ⅴ型:后角紅區雙重損傷;f.Thaunat分型各亞型的發生率

已有文獻報道了與RL相關的危險因素。Sonnery-Cottet等[7]在一項3 214例接受關節鏡下治療的ACL損傷患者的研究中報道了RL的發生率為23.9%。研究發現男性、30歲以下、慢性ACL損傷和合并外側半月板損傷是RL的危險因素。Kunze等[8]對8 410例ACL重建患者的Meta分析發現男性、ACL完全斷裂和術前MRI提示脛骨平臺后內側水腫是RL的危險因素。其他文獻報道的危險因素包括接觸性損傷、傷后至手術時間延長以及一些骨性異常:膝內翻、較大的股骨外側髁比例、對側未受傷肢體脛骨前移增大[9-14]。由于相關研究較少,對于RL危險因素的研究還停留在定性階段,需進行更多的研究對其危險因素進行定量分析。

2 RL解剖學

半月板是一種由纖維軟骨構成的楔形結構,內側半月板形似“C”形,外側半月板形似“O”形,兩側半月板后角較前角和體部大,內側半月板后角約是其前角的2～3倍。內側半月板由前根和后根固定于內側脛骨平臺上,并由半月板脛骨韌帶及外周半月板滑膜韌帶進一步固定。有研究發現半月板脛骨韌帶斷裂及后關節囊移行區的撕裂是導致RL的主要原因,對半月板脛骨韌帶功能及損傷機制的研究是目前的熱點。Cavaignac等[15]提出在此基礎上對半月板后角及其鄰近結構進行了研究。在納入研究的14例膝關節標本中均發現半膜肌的一個分支和一個腱性囊狀分支止于內側半月板后角后方。該囊狀分支并未直接止于半月板,而是與半月板脛骨韌帶和半月板滑膜韌帶相接觸。半月板脛骨韌帶插入內側半月板后下緣,半月板滑膜韌帶插入內側半月板后上緣。見圖2。在內側半月板后角、半月板脛骨韌帶、半月板滑膜韌帶和半膜肌腱囊狀分支為邊界組成的區域,發現高度血管化的脂肪組織,提示該區域有較強的愈合能力。Cavaignac等[15]提出在行RL修復時應修復半月板脛骨韌帶的完整性以重建解剖結構。但Di Francia等[16]提出半月板滑膜連接是一個血管化的密度中等的膠原結構,在大體及組織學層次均未發現半月板脛骨韌帶結構,在此區域發現大量毛細血管及膠原纖維,理論上證實了該區域損傷自愈的可能性,這也是部分學者不支持手術修復的原因。Di Francia等[16]認為應該有更完善的理論依據支持手術修復RL。對于RL的解剖學研究還有較大爭議,仍需較多研究證實其在大體及組織學方面的重要意義。

圖2 紅色虛線框示Ramp區在膝關節中的位置及放大結構

3 RL生物力學機制

目前認為,ACL斷裂后脛骨相對于股骨向前移位而股骨自身外旋時,就會發生對沖性損傷,并可能導致半月板后方包膜連接處的壓迫性損傷。股骨內側髁相對于脛骨平臺向后半脫位也可能導致后方半月板滑膜連接處損傷。這些機制使施加在后角上的力增加了200%,這解釋了ACL損傷中內側半月板后角損傷高發的原因。此后,在ACL缺失的膝關節,持續增加的脛骨前移使后角楔入股骨和脛骨之間,同時被半膜肌的附件牽拉,最終導致RL[17]。目前關于RL的機制缺乏合理的假說,現有研究也不能證明RL是ACL部分損傷進展為完全斷裂的危險因素[2,18]。未來的解剖學及生物力學研究將注重RL與ACL損傷發生的先后及因果關系。

4 RL分型

對RL分型尚未形成共識,以下兩種分型被廣泛認可。馮華等[19]建議將RL分為3型:Ⅰ型,單純RL,損傷僅限于內側半月板后角;Ⅱ型,在Ⅰ型基礎上撕裂向前延伸至半月板中1/3區域或桶柄樣撕裂;Ⅲ型,Ⅰ型合并內側半月板后角或體部的復合型撕裂。Thaunat 等[6]將RL分為5種亞型(前文已經敘述),但Thaunat分型沒有評估撕裂的中-外側范圍及膝關節屈曲時關節囊的變化,并且對半月板滑膜韌帶與半月板脛骨韌帶在同一止點共同止于后角這一解剖基礎缺乏認識,因此不能全面反映RL的病理學改變。Grief等[20]在此基礎上結合RL的MRI表現,對RL做出如下分型,Ⅰ型:半月板滑膜韌帶撕裂;Ⅱ型:內側半月板后角(posterior horn of medial meniscus,PHMM)紅區上部分撕裂;Ⅲ型,隱匿性撕裂,包括PHMM紅區下部分撕裂(ⅢA型)和半月板脛骨韌帶撕裂(ⅢB型);Ⅳ型:完全撕裂,包括PHMM紅區完全撕裂(ⅣA型)和半月板韌帶連接處完全撕裂(ⅣB型);Ⅴ型:PHMM紅區雙重撕裂。并認為Ⅰ型和Ⅱ型因為半月板脛骨韌帶的完整性屬于穩定的RL,Ⅲ型和Ⅴ型屬于不穩定的RL。合理分型有助于提高RL診斷率,但仍需研究證實幾種分型的臨床意義。

5 RL診斷

RL 無特征性的癥狀及體征,已有研究證實膝關節內側半月板和外側半月板損傷與術前軸移試驗高度陽性有關,但這均未考慮RL及半月板根部損傷[21-22]。Magosch等[9]納入了這兩種損傷類型研究后認為高度陽性的軸移試驗可能是慢性ACL損傷伴雙側半月板損傷患者膝關節紊亂的早期征象。Mouton等[23]在其研究中排除其他類型半月板損傷對結果的影響,得到ACL損傷伴RL組軸移試驗高度陽性的發生率47%,高于單純ACL損傷組(24%),排除翻修手術這一因素仍然得到類似結果,ACL損傷伴RL組軸移試驗高度陽性的發生率(44%)高于單純ACL損傷組(25%)。MRI診斷RL敏感度較低,尤其是ACL完全斷裂的情況下。通常膝關節取完全伸直位行MRI檢查,半月板與關節囊移行區域的分離接近最小,這導致很難在MRI上識別半月板關節囊移行區域的損傷和后角無移位的周邊垂直損傷。Yeo等[24]提出MRI診斷RL損傷最重要的一個征象:半月板滑膜分離(圖3),并指出傳統伸直位攝片降低了這種征象檢測敏感度。這在Koo等[25]的一項Meta分析中也得到了驗證,當膝關節屈曲30°行MRI檢查時,診斷敏感度71%,有顯著的提高。近年來有關RL影像學診斷的研究多關注于提出有助于診斷RL的特殊征象,并證實與關節鏡診斷的一致性和可重復性。Koo等[25]認為骨科專科醫師較放射科醫師MRI診斷率更高,正是因為能夠準確識別這些特殊征象。Hatayama等[26]在MRI T2加權像矢狀面序列上發現,內側半月板后角與關節囊移行區域不規則強度的信號高度提示RL。Yeo等[24]也證實了兩種特殊征象的意義。 雖然MRI診斷RL的敏感度較低,但仍有其重要意義,骨科醫師及放射科醫師需認識RL特殊的MRI征象,以提高其診斷率。因為其他檢查手段的局限性,系統的關節鏡檢查仍是診斷RL的金標準[27-28]。見圖4。傳統的關節鏡探查方式采用經典前內側和前外側雙入路,這種方式對RL的診斷率低。Yasuma等[29]提出系統的關節鏡探查應分為以下3個步驟:(1)使用30°關節鏡通過前外側入路行前方的可視化,通過后內側入路進行探查。為確保內側半月板后角視野清晰,可在膝關節輕度屈曲的同時給予適度的外翻應力和前抽屜應力,通過前內側入路探查PHMM的穩定性及是否有RL。(2)膝關節屈曲90°時,30°關節鏡通過前外側入路進入髁間窩,到達膝關節后內側間室。這使得PHMM及半月板關節囊移行區清晰可見并可探查RL的具體位置。當探查不明確,可換用70°關節鏡重復上述操作,大多數RL經髁間窩入路可以診斷。(3)建立后內側入路行髁間可視化,導針經皮穿刺插入后內側間室,探查PHMM的穩定性及明確RL[2]。也可通過后內側入路對該區域行滑膜清理及修復操作。但后內側入路可能造成一些相關結構的破壞,增加手術并發癥,是否采取該入路目前仍有爭議。

圖3 紅色箭頭示半月板滑膜分離

圖4 紅色箭頭示左膝關節經后內側入路觀察到Ramp損傷

6 RL手術治療

RL最佳的處理方式仍有很大爭議,為明確RL手術的適應證,Liu等[30]認為撕裂長度≤1.5 cm,則病變是穩定的。一些作者認為應結合損傷模式和半月板脛骨韌帶是否斷裂,或者通過髁間窩入路觀察膝關節屈伸時半月板的活動來動態評估其穩定性[28,31]。支持縫合的研究者認為縫合RL是一種可靠的技術,在89%～93%的病例中半月板損傷愈合良好,如果在ACL重建時不縫合RL,就有可能出現殘留的膝關節松弛,增加移植物所受應力,這可能繼發半月板和軟骨損傷[7,32]。Thaunat等[33]在一項248例患者的病例對照研究中發現,使用縫合鉤修復RL效果良好,平均3.8年的隨訪中成功率高達95.7%。Karaca等[2]還研究了采用標準前入路全內縫合孤立性Ⅲ型RL(Thaunat分型)的短期效果,所有患者愈合良好,無一例翻修,但該項研究未納入RL的其他分型。還有研究報道了ACL損傷伴RL與患者術前及術后膝關節的動態旋轉不穩定相關[23,34]。Guimarnes等[35]認為與單純ACL損傷的患者相比,伴RL的患者在2年內內側間室軟骨基質變性進展迅速,提示了骨關節炎的可能,該研究結果并未通過關節鏡證實。Tuphé 等[36]對28例行ACL重建但未修復穩定的RL患者進行了2年隨訪,發現8例(28.6%)發展成內側半月板損傷,6例(21.4%)發展成桶柄樣撕裂,內側半月板5年生存率93%,10年生存率75%,15年和20年生存率為71%,再損傷主要發生在ACL修復術后8～10年,患者膝關節功能結果及恢復運動水平未受到影響。在該研究中未發現與再損傷發生相關的危險因素。Tuphé 等[36]認為近1/3患者出現了半月板的相關并發癥,大部分為桶柄樣撕裂,這些患者往往需要再次行半月板切除術,這提示未修復的穩定的RL可能造成嚴重后果,應該加以修復。Thaunat等[33]認為RL修復失敗與病變類型無關,雖然該研究樣本量較少,但也提示RL分型可能并不反映損傷嚴重程度,應修復每一種RL。也有學者不支持RL修復治療,Matsumoto等[37]建立豬ACL損傷模型,通過對比修復RL組和未修復RL組膝關節術后生物力學,認為在ACL重建的同時修復RL并不能減少移植物的長度變化及脛骨前移,以及很好地維持術后結構特性。因為動物模型限制,動物與人松質骨性質上的差異也可能影響移植物固定強度,并不能直接反映移植物實際所受應力。Dephillipo等[38]在一項臨床研究中也得到了類似結果,單純ACL修復組和ACL合并RL修復組在術后膝關節運動功能評分無顯著性差異。有學者則認為Ramp區有豐富的血液供應,愈合能力強,穩定的病變經過簡單的新鮮化處理可以得到良好的愈合,但這些研究隨訪時間均較短[39]。雖然一些基礎研究結果并不支持修復RL,但眾多的臨床研究提示RL修復后半月板愈合良好,如不行修復可能產生嚴重的半月板并發癥,修復RL已經成為一種趨勢。

RL修復方式的不同主要體現在手術入路是否在傳統入路的基礎上新增后內側入路以及縫合器械的選擇。縫合器械有縫合鉤和全內縫合裝置。已知的縫合方式:通過后內側入路由內向外縫合,使用混合縫合系統Fast-Fix全內縫合,以及通過后內側入路的縫合鉤縫合。在美國由內向外縫合是常見的方式[40],但其因為需要開放的后內側入路,可能造成額外損傷。經前方入路的全內縫合方式因其操作簡單,是目前主流的縫合方式[41-43]。基于幾種縫合方式的存在,選擇最佳的縫合方式是目前研究的重點。Gousopoulos等[32]在一項研究中采取配對研究的方法,在平衡混雜因素的情況下分析后認為縫合技術是所有可能的危險因素中唯一具有統計學意義的,全內縫合方式的失敗率是縫合鉤的2倍,在行縫合鉤修復的同時接受前外側韌帶重建的患者的半月板存活率較其他組高3倍。Toanen等[44]的一項尸體研究探討了雙后內側入路的可行性,雙后內側入路可以提高RL的關節鏡診斷率且優化縫合效果。目前對于最佳的縫合方式還沒有定論,但應該充分認識到不同縫合方式均有其潛在優勢,在選擇方式上應結合RL分型選擇適合的方式,以求得到最佳的治療效果。

7 小結與展望

綜上所述,Ramp區在維持膝關節功能以及保護ACL修復移植物方面有重要意義。以往對RL認識的不充分以及MRI診斷率較低,其發病率可能被低估。重視可能造成RL的危險因素以及準確識別RL在MRI上的特殊征象,有助于提高RL的術前診斷率。系統的關節鏡檢查仍然是診斷RL的金標準,經髁間窩入路可以診斷多數的RL。后內側入路在提高診斷率及優化縫合效果等方面展現出越來越大的潛力,縫合鉤技術配合后內側入路往往能夠得到很好的手術效果。手術入路以及縫合技術的選擇應該靈活多變,結合患者自身情況和RL的分型確定合適的手術方式可能是未來的發展方向。已有研究表明修復RL在長期的臨床隨訪中得到良好的臨床結果,但在基礎研究中Ramp區維持膝關節功能的重要性并未得到證實,還需高質量的基礎及臨床研究來解決現有的問題,以期為RL的診治提供指導,最終使廣大患者受益。

作者貢獻聲明：程琛:論文撰寫、收集資料;熱米拉·艾買提、秦海龍:寫作指導;孫學斌:論文修改