丁杰戴文敏李晨曦贺忱周敬滨李方祥*
(1.上海体育学院,上海 200438;2.国家体育总局运动医学研究所,北京 100061)
膝关节前交叉韧带胫骨止点的软组织解剖标记
丁杰1,2戴文敏1,2李晨曦2贺忱2周敬滨2李方祥1,2*
(1.上海体育学院,上海 200438;2.国家体育总局运动医学研究所,北京 100061)
背景:膝关节前交叉韧带(ACL)重建时,胫骨骨道定位不准会产生重建韧带与髁间窝的撞击或起不到维持膝关节稳定性的作用。因此,确定ACL胫骨止点的位置非常重要。
目的:研究膝关节ACL胫骨止点前内束(AMB)和后外束(PLB)与软组织标记后交叉韧带(PCL)和外侧半月板前角的距离,从而明确ACL胫骨止点在胫骨平台的位置,为ACL损伤双束重建提供理论支持。
方法:解剖18个膝关节尸体标本(左膝10个,右膝8个),测量ACL中点、AMB中点、PLB中点与PCL和外侧半月板前角的距离,并分析左、右膝关节是否存在差异。
结果:AMB 中 点 与 PCL 和外 侧 半 月板前角 的 距 离分别为(15.00±3.97)mm 和(19.78±4.10)mm;PLB 中点 与 两 者的距离分别为(10.17±5.56)mm 和(19.50±4.40)mm;ACL 中点与两者的距离 分 别 为(12.67±4.52)mm 和(19.61±3.87)mm。左右膝关节ACL中点、AMB中点、PLB中点与软组织解剖标记的距离无明显统计学差异。
结论:膝关节ACL损伤行手术重建时,可采用PCL和外侧半月板前角作为定位标记。
前交叉韧带;前内束;后外束;定位;软组织标记;胫骨止点
Background:The inaccuracy of tibial tunnel position in anterior cruciate ligament(ACL)reconstruction will cause impingement between the graft and intercondylar notch and also lead to instability of the knee.Therefore,it is very important to choose a proper tibial insertion site.
Objective:To investigate the tibial anatomy of the anteromedial and posterolateral bundles,and to provide a guideline during double-bundleACL reconstruction.
Methods:The position of tibial attachment of the centre of ACL,anteromedial and posterolateral bundles relative to soft tissue landmarks were measured in 18 cadaveric knees.The difference between left and right knees was compared.
Results:The distance between the center of anteromedial bundle and PCL,and anterior root of the lateral meniscus was (15.00 ± 3.97)mm and(19.78± 4.10)mm.The distance between the center of posterolateral bundle and PCL,and anterior root of the lateral meniscus was(10.17±5.56)mm and(19.50±4.40)mm.The distance between the center of ACL and PCL, and anterior root of the lateral meniscus was(12.67± 4.52)mm and(19.61 ±3.87)mm,respectively.There were no significant differences in the distance between the centers of ACL,anteromedial bundle,posterolateral bundle and soft tissue landmarks between knees.
Conclusions:The anterior root of the lateral meniscus and PCL can provide easily identifiable accurate reference points duringACL reconstruction for knee injury.
膝 关 节 前 交 叉 韧 带(anterior cruciate ligament,ACL)可分为两束,即前内束(anteromedial bundle,AMB)和 后 外 束(posterolateral bundle,PLB)[1-3],已得到大多数学者的认同,这种分束方法是根据ACL 在胫骨止点的位置而定义的[4,5]。两者的区分经过很多学者的研究,公认膝关节屈曲位时AMB拉紧,PLB松弛;伸直位时,PLB拉紧,而AMB松弛;内外旋位时,PLB 拉紧[4,6],因而可通过屈伸及内外旋膝关节来区分两束[7]。手术重建固定两束时,AMB 需要在屈膝 45°~60°位固定;PLB 需要在伸直位固定[8,9]。
近几十年的研究发现,ACL单束重建能很好地恢复膝关节的前向稳定性,但膝关节的旋转稳定性以及长期随访骨关节炎的发病率较高[10],尤其在伴随有半月板损伤时骨关节炎的发病率更高。为解决这些问题,越来越多的学者提倡双束重建,可更好地恢复膝关节的前向以及旋转稳定性。因此,了解ACL的解剖位置以及其分束的解剖非常重要。
ACL胫骨止点的解剖标记主要有骨性标记和软组织标记,本文主要研究软组织标记在手术重建时起到的定位作用。软组织标记主要有外侧半月板、PCL、ACL残端以及膝横韧带。由于膝横韧带在人体的出现率为 80%而并不是 100%[11],且术中并不能准确测量ACL胫骨止点与膝横韧带的准确位置关系,故在本研究中不作为典型标记进行研究。本研究通过尸体标本测量ACL中点、AMB中点、PLB中点与软组织标记(主要是外侧半月板前角和PCL)的距离,从而明确ACL胫骨止点的位置。
1.1 研究对象
本研究对象为18个尸体膝关节(左膝10个,右膝8个),均来源于济宁医学院解剖学教研室,18个膝关节均经过福尔马林液浸泡,结构完整,均无明显关节退变以及关节内结构的缺损。分别于髌骨上、下缘 20 cm处切断股骨、胫骨,以便于解剖观察。
1.2 研究方法
每个膝关节均逐层分离各层软组织直至关节囊,打开关节囊后可见膝关节ACL等组织结构,通过屈、伸膝关节分离ACL的AMB和PLB,切断内、外侧副韧带后完全显露ACL、PCL以及半月板等组织结构。于ACL胫骨止点切断,分别标记AMB与PLB(图1)。分别测量ACL中点、AM中点、PL中点与PCL和外侧半月板前角的距离(图2)。
1.3 数据测量
测量指标主要有(图2):AMB中点与PCL止点前缘的距离(即ac);PLB 中点 与 PCL 止点前缘的距离(即 bc);ACL 中 点 与 PCL 止 点前 缘的 距 离(即Mc);AMB 中 点与 外 侧半 月板 前 角的 距离(即 af);PLB 中点与外侧半月板 前 角的距离(即 bf);ACL 中点与外侧半月板前角的距离(Mf)。1.4统计学处理
图1 ACL以及其分束绿色为AMB止点;蓝色为PLB止点
图2 ACL测量简图
采 用 SPSS 16.0 统 计 软 件 ,ACL 中 点 、AMB 中点、PLB中点与软组织解剖标记的距离采用均值±标准差()表示;左、右膝关节的差异亦采用均值±标准差()表示,采用两样本均数T检验进行对比分析,P<0.05 为有统计学差异;P<0.01 为有显著统计学差异。
2.1 ACL中点、AMB中点、PLB 中点与解剖标记的距离
外侧半月板前角和PCL是ACL重建时的重要软组织解剖标记,两者在术中易于发现、测量。掌握ACL与两者的距离,为手术重建时定位提供解剖理论(表1)。
表1 ACL 中点、AMB中点、PL 中点与解剖标记的距离
2.2 左、右膝关节ACL中点、AMB中点、PLB中点与解剖标记的距离
比较左、右膝关节ACL中点、AMB中点、PLB中点与PCL以及外侧半月板前角的距离,通过两样本均数T 检验,P>0.05,可见左、右膝关节 ACL 与软组织解剖标记的距离无统计学差异(表2)。
关于ACL胫骨止点的软组织标记定位的研究很多,将外侧半月板与PCL作为定位标记得到学者们的一致认可,虽然有学者认为两者作为定位标记有其不足,但是由于两者在术中便于发现,且测量方便,故仍被作为ACL胫骨止点重要的软组织定位标记。
3.1 外侧半月板作为定位标记
外侧半月板在ACL重建中的作用非常大,其与胫骨止点存在一定的相关性。之前有很多学者通过不同的研究方法测量外侧半月板与ACL胫骨止点之间的关系。Zantop 等[12]通过解剖学研究外侧半月板前角与ACL胫骨止点的位置关系,解剖测量20具膝关 节 得 出 ,AMB 位 于 其 后 方(2.7 ± 0.5)mm,内 侧(5.2±0.7)mm;PLB 位于其后方(11.2±1.2)mm,内侧(4.1±0.6)mm。有学者认为外侧半月板前角与 ACL胫骨止点有一定关系,也有学者认为其后角与ACL的胫骨止点有一定相关性。Siebold 等[13]通过形态学以及关节镜下研究认为外侧半月板后角与ACL胫骨止点存在相关性,通过50具尸体的膝关节测量得出PLB后缘与外侧半月板后角相邻,PLB中点位于其前方 5 mm。外侧半月板前、后角均有研究证实与 ACL胫骨止点存在一定的相关性,但是关于外侧半月板前角的研究证实其与ACL胫骨止点的关系存在一定的变异[15]。Ferretti等[14]通过 8 个膝关节测量研究结果示,3个膝关节外侧半月板前角位于胫骨止点的前方,其中 2个位于AMB与ACL中点的前方,1个与AMB中点位于同一矢状位处。
虽然关于外侧半月板与ACL胫骨止点的研究不尽相同,但是外侧半月板前角仍可以作为一个重要的解剖定位标记,可以与其他定位标记(如“over-theback”缘、内侧髁间隆起等骨性标记;PCL、ACL残端等软组织标记)共同定位ACL胫骨止点的位置。但是外侧半月板作为定位标记存在一定的局限性:曾经做过外侧半月板修整术的患者,外侧半月板正常解剖结构已经破坏,不能作为定位标记;盘状半月板的患者,其外侧半月板呈盘状畸形,亦不能作为准确定位标记。
3.2 PCL 作为定位标记
PCL作为ACL重建时胫骨止点的定位标记的研究很多,因其术中易于发现,同样是一个非常重要的定 位 标 记 。 Hutchinson 和 Bae[15]通 过 42 个 成 对 膝 关节的解剖研究,并用导向器辅助X线测量得出ACL后 缘 距 离 PCL(6.7 ± 1.2)mm,ACL 中 点 距 离 PCL(10.4±2.4)mm。 Heming 等[16]通 过 不 同 屈 膝 角 度 观察12个冰冻膝关节,测量得出ACL中点位于PCL前方 15.0 mm,并 得 出 屈 膝 角 度 对 ACL 与 PCL 之 前 距离无明显影响,只会对胫骨骨道的长度产生一定的影响。Purnell等[17]通过 3D 重建 以 及 关 节镜探查研究8个膝关节,测量得出ACL后缘距离PCL前缘(16.5± 2.1)mm。Iriuchishima 等[18]对 15 个 膝 关 节 进 行 解 剖分析,在克氏针以及X线辅助下测量得出AMB位于PCL前缘(23±4)mm,PLB位于其前缘(12±3)mm,并认为ACL的胫骨止点和股骨止点的形态学均有变异 性 。 Hwang 等[19]通 过 系 统 性 回 顾 21 世 纪 的 关 于ACL胫骨止点的文献,结论认为ACL位于PCL前方15 mm,AMB 位 于 其 前 方 20 mm,PLB 位 于 其 前 方11 mm。关于PCL作为胫骨止点重要解剖标记的研究很多,本研究通过解剖学测量得出,ACL中点距离PCL前缘 19.6 mm,AMB 中点距离其前缘 19.8 mm,PLB 中点距离其前缘 19.5 mm,与之前的研究并无明显出入。
PCL虽然可作为ACL重建时重要的解剖学标记,但也有其自身的局限性:①PCL表面覆盖有脂肪组织以及滑膜组织,并不能真实显露PCL的纤维组织,术中重建时无法将PCL表面的滑膜组织以及脂肪组织刨削切除,因此测量会有误差,并不能真实反映 ACL 的位置[15]。②PCL 是软组织,在 ACL 损伤之后,长期膝关节不稳会导致PCL组织的牵拉损伤,虽然镜下可见PCL无明显的组织损伤,但是PCL的微小损伤也会导致测量误差,从而出现ACL重建时的定位不准[17,20]。这要求在重建 ACL 时一定注意是否为新鲜伤,若为陈旧性损伤,PCL作为定位标记时需要注意微小损伤对骨道定位的影响。③若存在ACL和PCL 同时损伤,就不能依靠PCL作为定位标记。因此,ACL重建时需要多个定位标记,而并不是依靠哪一个标记就能准确定位。
表2 左、右膝关节ACL以及AM、PL与解剖标记的距离
3.3 ACL 残端作为定位标记
ACL残端更是重要的解剖定位标记,尤其是AMB 的最前缘以及 PLB 的最后缘[13],在大多数 ACL损伤患者中均可作为一个重要的解剖标记,但双束重 建 时 AMB 和 PLB 理 想 的 骨 道 中 点 并 不 是 原 本AMB 和 PLB 中 点 ,Siebold 等[13]建 议 AMB 定 位 于ACL 止点的前内 区 域,即距离原本 AMB 中 点 2 mm处,此处是一“安全区域”,可以防止撞击的发生;PLB定位于ACL止点的后外侧角处,这样可以避免损伤外侧半月板的后角;并且AMB与PLB之间需要存有2 mm左右的骨桥,不仅更有利于骨腱愈合,而且防止骨道扩张时发生双骨道愈合的风险[21]。
综上,膝关节ACL损伤后,手术重建时胫骨骨道位置的选择非常重要。重建手术时,胫骨止点可采用PCL、外侧半月板前角以及ACL残端作为定位标记。虽然这3个定位标记均有不同程度的局限性,但均 可 以 与 其 他 骨 性 标 记( 如 内 侧 髁 间 棘 、“over-theback”缘等)共同定位ACL的胫骨止点位置。
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第三期骨干医师培训班通知——骨不连、骨缺损专题
由中国骨科医师分会外固定与肢体重建工作委员会与国家康复医院矫形外科联合主办的“第三期骨干医师培训班——骨不连、骨缺损专题”定于 2014年 10月31日~11月7日在国家康复医院矫形外科示教厅举行,本届学习班将重点传授各种原因引起的骨不连、骨缺损致肢体畸形、残缺的高级课程。授课方式包括理论讲解、查房、疑难病例讨论、参与门诊诊疗、观摩手术、模拟操作。培训结束前秦泗河教授主持对学员测评,合格后颁发由王岩会长和秦泗河主任签名的“2014年中国骨科医师分会外固定与肢体重建工作委员会第三期骨干医师培训班——骨不连、骨缺损专题培训证书”,并将学员测评结果纳入“外固定与肢体重建工作委员会”档案。
注册时间:10月31日全天报到
学员要求:骨科专业、主治医师职称以上(学员限定20人,报名按先后顺序额满为止,食宿自理)
学费:6000元/人(包含专著、手术教学光盘等)
备注:培训班仅传授技术、理念,不授予继续教育学分
联系人:刘玉芳 15011506194;刘昱欣 18618332904
E-mail:wgd20131220@163.com(邮件主题请注明:参加第三期培训班)
Soft tissue landmarks of tibial attachment of anterior cruciate ligament
DING Jie1,2,DAI Wenmin1,2,LI Chenxi2,HE Chen2,ZHOU Jingbin2,LI Fangxiang1,2*
(1.Shanghai University of Sport,Shanghai 200438;2 National Institute of Sports Medicine,Beijing 100061,China)
anterior cruciate ligament;anteromedial bundle;posterolateral bundle;position;soft tissue landmarks;tibial attachment
*通信作者:李方祥,E-mail:lifangxiangtyyy@163.com