前交叉韧带胫骨止点与外侧半月板前角止点解剖关系研究进展

邵嘉艺 张家豪 刘平 敖英芳

北京大学第三医院运动医学研究所，北京市运动医学关节伤病重点实验室（北京 100191）

前交叉韧带（anterior cruciate ligament，ACL）与内、外侧半月板（meniscus）均是膝关节的重要组成部分，二者协同配合，有效提高了膝关节稳定性。前交叉韧带具有维持膝关节前向稳定性和旋转稳定性的功能；而半月板则填充于关节间隙，起到稳定膝关节，传导及再分布应力，吸收震动等作用。上述结构的损伤可导致膝关节不稳定，远期则可导致膝关节退行性病变的发生[1]。

在膝关节的各种运动损伤中，前交叉韧带断裂十分常见，发病率亦逐年升高。目前，针对ACL断裂的治疗以手术为主。手术的目的即是通过重建恢复ACL的原始功能。近些年来，“解剖重建”（anatomic reconstruction）前交叉韧带正逐渐成为主流手术方式[2]。所谓解剖重建，即是选取合适的骨道、移植物，依据ACL的原始大小和形态、纤维走形及止点进行重建，以更好地恢复ACL的功能[3]。研究表明，相比于非解剖重建，解剖重建可以最大程度恢复原始ACL的解剖结构，具有提高膝关节前向稳定性及旋转稳定性等优点[4，5]。

前交叉韧带的止点分为胫骨止点和股骨止点。现有研究对ACL股骨止点的形态、大小及周围的解剖标志探究较为深入，对其止点的纤维类型及力学功能也有了一定的探索和结论[6-10]。然而，学者们对ACL胫骨止点的研究则相对较少，且对ACL胫骨止点的大小、位置和形态尚未达成共识。由于临床上建立胫骨骨道时需要参考ACL的原始形态及周围的解剖标志，因此准确辨别ACL胫骨止点、正确理解ACL胫骨止点与周围组织的解剖关系便尤为重要。在ACL胫骨止点的诸多边界当中，其外侧边界无骨性解剖标志，完全由软组织构成[11]。ACL外侧边界与其周围软组织关系十分密切，特别与外侧半月板前角（anterior horn of the lateral meniscus，AHLM）止点关系最为紧密。本文探讨ACL胫骨止点与外侧半月板前角止点的解剖关系，从大体解剖、微观解剖和影像学表现三个方面对二者的解剖关系进行综述，并分析该解剖关系的临床意义。

1 大体解剖结构

前交叉韧带胫骨止点周围有众多的骨及软组织解剖标志，这些标志有利于临床医生在术中确定ACL胫骨端的骨道位置。现有的研究认为，ACL止于胫骨内外侧髁间嵴（intercondylar eminence）之间，前方边界为前嵴（anterior ridge），内侧边界为内侧髁间嵴，二者共同组成一“L”型嵴包绕ACL。ACL的后方毗邻结节间窝（intertubercular fossa）及 ACL胫骨嵴（ACL tibial ridge），而外侧边界则是由外侧半月板前角等软组织结构组成[11-13]。

对ACL与外侧半月板前角之间关系的认识大致分为两个阶段。第一个阶段是定性的阶段。该阶段的研究解剖了大量的尸体标本，并通过肉眼观察定性描述了二者的位置关系。Girgis等[14]共解剖了44具标本，结果表明所有标本的ACL均与外侧半月板前角相连，止于胫骨平台上的内侧髁间结节的前外侧方。在止点处ACL与外侧半月板前角分离相错。Kohn等[15]对46对尸体标本的解剖研究认为，ACL与外侧半月板前角“编织”在了一起。然而，研究并未深入描述或探讨二者的解剖关系。Johnson等[16]研究了15具新鲜标本的半月板止点，认为外侧半月板前角附着于外侧髁间嵴的前方，毗邻ACL。该研究中描述了ACL胫骨止点及外侧半月板前角的止点，认为二者止点相互分离，而外侧半月板前角的止点位于ACL胫骨止点外侧（图1）。

图1 胫骨平台上前交叉韧带与外侧半月板前角止点的解剖关系示意图[16]

该阶段的研究结果让人们逐渐认识到了ACL与外侧半月板前角之间的紧密关系，为之后进一步探究其解剖关系奠定了基础。近些年来，随着生物力学及一些定量化仪器的应用，研究者们对二者的认识也逐步从定性阶段走向了定量阶段。Ziegler等[17]测量了ACL胫骨止点中心处与外侧半月板前角中心处的距离，结果显示ACL胫骨止点中心处与外侧半月板前角的距离为7.5 mm。而Zantop等[18]则分别探究了ACL的前内束（anteromedial bundle，AMB）及后外束（posterolateral bundle，PLB）胫骨止点的解剖位置，该研究表明，AM束中心处距离外侧半月板前止点中心处后方2.7 mm，内侧5.2 mm，而PL束的中心距离外侧半月板前角中心处11.2 mm，内侧4.1 mm。

有研究对中国人的前交叉韧带胫骨止点和外侧半月板前角也进行了一定的考量。尤田等[19]测量了15具膝关节标本，结果发现ACL胫骨止点分为直接止点和间接止点两部分。其中，直接止点为ACL中间致密纤维束部分，而间接止点为ACL周围疏松纤维束部分。其研究结果表明，ACL胫骨的直接止点止于外侧半月板的前方，呈一弧形包绕外侧半月板前角，而ACL胫骨间接止点则与外侧半月板前角交织。外侧半月板前角的平均宽度为12.3 mm。丁杰等[20]分别测量了前内侧束、后外侧束和ACL中点距离外侧半月板前角的距离，结果显示前内束止点距离AHLM平均15.00 mm，后外束止点距离AHLM平均10.17 mm，而ACL中点距离AHLM平均12.67 mm。

有研究确定了前交叉韧带胫骨止点与外侧半月板前角止点具有重叠区域，并对该区域进行了定量化描述。LaPrade团队对该重叠区域的面积和生物力学特性进行了测量[21，22]。结果表明，外侧半月板前角的纤维走形于ACL深方，二者纤维排列相互垂直。二者的重叠面积平均为88.9 m2，分别占AHLM止点面积的63.2%，ACL胫骨止点面积的40.7%。最大拉断力测试表明该重叠区域的软组织对原始半月板的拉力贡献较小，只贡献了6.79%的原始半月板拉力。该团队进一步测量了ACL胫骨止点中心点至AL止点中心点的距离，结果显示二者之间的距离只有5 mm（图2）。

图2 胫骨平台上前交叉韧带与外侧半月板前角止点的重叠位置示意图[22]

2 组织学结构

通过对组织学切片、染色及分析能够更好地揭示二者的关系。Siebold团队[23，24]依次通过解剖学和组织学实验分析了ACL胫骨止点的形态、大小及与周围组织的关系。该团队的大体解剖结果显示，ACL胫骨的“直接止点”形状为C型，“直接止点”与“间接止点”一起形成一扇型或鸭掌型总止点，其面积为110.9 mm2。C型的中间处为外侧半月板前角的止点，两者之间有一层脂肪结构。随后该团队对ACL胫骨止点的组织学结构进行了进一步研究，结果显示ACL的胫骨止点为一鸭掌型，前方宽，中间狭长。而ACL胫骨止点的前外方与外侧半月板前角相邻，二者中间由一脂肪垫分隔，二者纤维无交织部分。Tensho等[12]的研究亦验证了以上观点。该团队发现了ACL的外侧边界为外侧半月板前角，二者相邻、有重叠区域，但二者的纤维并无融合（图3）。

图3 冠状位上前交叉韧带与外侧半月板的组织学结构[12]

Kusano等[25]通过组织学与计算机断层成像（computed tomography，CT）深入分析了ACL胫骨止点与外侧半月板前角的位置关系，结果发现ACL与外侧半月板前角具有一明确的分界，两者的纤维在其胫骨止点处无重叠或交织。从矢状位看，外侧半月板前角的前方有ACL纤维，而其后方则无ACL纤维止点，因而在胫骨平台上，ACL是以“L”的形状包绕了外侧半月板前角。从冠状位看，ACL止于胫骨平台上的内侧髁间嵴的顶点及内侧髁间嵴外侧的斜坡上1/2，而外侧半月板前角则止于内侧髁间嵴外侧斜坡的下1/2。定量结果表明，ACL胫骨止点最宽处（即最前方）长度为10.2 mm，中间部宽度为5.4 mm。从矢状位上看，ACL胫骨止点的长度最长则为10.2 mm。

Fujishiro等[26]人为地将外侧半月板前角的纤维分为外侧纤维和内侧纤维两部分（图4）。虽然大体解剖结构上外侧半月板前角的外侧纤维向ACL延伸，似与ACL融合，但组织学结果提示ACL与外侧半月板前角的外侧纤维有一明显界限，二者相互独立。而外侧半月板前角的内侧纤维则沿着外侧髁间嵴走形，并形成了ACL胫骨止点的外侧边界。

图4 前交叉韧带与外侧半月板前角内、外侧纤维的解剖关系示意图[26]

亦有学者分析了ACL胫骨止点与外侧半月板前角重叠区域的结构。Furumatsu等[27]将ACL与外侧半月板复杂的结构关系定义为ACL-外侧半月板复合体（ACL-LM complex），结果显示，ACL与外侧半月板前角之间有一移行区域（ACL-LM transition zone，ALTZ），该区域位于ACL胫骨止点的中段，直接附着于胫骨上，起着桥接ACL与外侧半月板前角的功能。

有研究定量地揭示了二者的紧密程度。Steineman等[28]运用扫描电子显微镜（scanning electron microscopy，SEM），分别从矢状位和冠状位上定量描述了外侧半月板前角和ACL的重叠区域，结果提示，冠状位上，ACL与外侧半月板前角的重叠长度占据了ACL胫骨止点总长度的41.0%；矢状位上，ACL与外侧半月板前角的重叠长度占ACL胫骨止点总长度的53.9%。

3 影像学表现

核磁共振技术（magneticresonanceimaging，MRI）是无创观察人体组织ACL、半月板等结构及其关系的最佳手段。Brody等[29]应用3-T MRI对外侧半月板前角与ACL结构进行了观察。从冠状位及矢状位图像中都可以看出两者关系紧密（图5），外侧半月板前角的部分纤维与ACL纤维相融合，并止于内侧髁间嵴外侧的斜坡上。Scheffler等[30]则认为外侧半月板前角紧贴ACL胫骨止点，并位于其后外方。上述研究均与大体解剖的观察结果[12-20]相似。同时，也有学者[31]从MRI上研究了外侧半月板前角的后侧边界与ACL胫骨止点的关系，结果提示二者外侧半月板前角的后边界几乎与ACL中心平行。

图5 人体膝关节标本冠状位上的MRI影像[29]

4 临床意义

4.1 前交叉韧带胫骨止点的形态学研究

充分认识前交叉韧带胫骨止点与外侧半月板前角的解剖关系有助于更好地了解ACL胫骨止点形态。目前的临床研究对ACL的胫骨止点形态做了描述，并将其归为三类：椭圆形、三角形和C型。Tallay等[32]研究了36例行膝关节置换患者的胫骨平台标本，结果显示ACL胫骨止点分为三角形（22%）和椭圆形（78%），而Guenther等[33]探究了100例患者关节镜下的ACL胫骨止点形态，发现其中椭圆形占51%，三角形占33%，C型为16%。

然而，由于在临床实践过程中，ACL胫骨止点与外侧半月板前角关系密切，不易分离，因此，上述临床研究所观察到的实际为ACL的胫骨“总止点”。上述研究[10，19-26]说明ACL胫骨“总止点”实际分为两个部分，第一部分是直接止于胫骨的部分，目前研究[21-23]倾向于认为该部分呈前方宽，中间及后方狭长的“C型”或“L型”，形状大小相对固定；第二部分是与外侧半月板前角重叠的部分，该部分形态不一，尚无学者对其进行分型。在临床工作中，正确识别ACL胫骨止点的不同部分十分重要，特别是识别ACL直接止于胫骨的部分，因该部分承担了绝大部分ACL的力学功能[34]。实际临床中可利用刨削系统充分暴露ACL胫骨止点的残端纤维及外侧半月板前角，以外侧半月板前角附着点为参考进一步确定ACL的胫骨止点。这对于进一步确定ACL胫骨止点中心，确定骨道口位置都有重要意义。

4.2 骨道定位

由于ACL胫骨止点与外侧半月板前角关系紧密，同时，外侧半月板前角的后边界在关节镜下易于辨认，有学者提出通过外侧半月板前角来定位ACL骨道[31，35]。如前所述，外侧半月板前角的后边界与ACL中点处几乎平行，通过术前核磁可以提前计算出患者ACL中点与外侧半月板前角后边界的前后距离，从而制定出符合解剖的、个性化的骨道位置方案。然而，Werner等[36]利用该方法对100例患者进行ACL重建，结果并不满意，打出的胫骨骨道比其解剖止点偏前，且该方法并不能提供很好的一致性。尤田等[17]则认为，外侧半月板前角可以与其他定位标记（如其他骨性标记、PCL、ACL残端）等一起共同定位ACL胫骨止点的位置，但也存在其局限性，例如曾行外侧半月板修整术者、外侧半月板结构已破坏者或盘状半月板者，外侧半月板前角不能作为定位标记。

4.3 外侧半月板前角医源性损伤

综合前文所述，ACL胫骨止点的形态并非圆形，而是前方宽，中后方狭长的“C型”或“L型”[7，8，23]。但目前实际临床当中所采用的胫骨骨道截面却是圆形的，这种传统的制作骨道的方式并不符合ACL实际的解剖形态；同时，由于ACL与外侧半月板前角关系密切，传统的圆形骨道可能损伤到外侧半月板前角，造成其锚定功能减退。Watson等[37]探究了10 mm骨道对外侧半月板前角止点损伤的影响，结果显示，在定位器的角度为40°和60°时，均有66%的标本出现了医源性的外侧半月板损伤，其损伤面积分别占到了外侧半月板前角止点面积的28.8%和25.9%。LaPrade等[38]的研究也得到类似结果。该团队探索了11 mm的骨道是否会造成医源性的半月板损伤，结果显示，外侧半月板前角的止点面积减少了38%，生物力学结果提示其最大拉断力减少了19%。显而易见的是，当骨道直径增加时，外侧半月板前角受损的可能性和损伤程度会增加。由于双束重建所应用的骨道直径较小，因此有学者提出双束重建可能会减少外侧半月板前角损伤[39]，但在该实验中单束与双束实验组的损伤程度并没有显著差异。然而，上述的相关研究尚处于解剖学阶段，目前尚未有学者探究该医源性损伤的短期及长期影响，这也是未来应进一步研究的方向。综上，现在临床使用的圆形骨道重建ACL手术方式试图从ACL止点中心处重建韧带，以达到“解剖重建”的目的，但该手术方式并不能完全模拟ACL的止点形态，并存在外侧半月板前角止点损伤的风险。

5 总结与展望

随着技术的进步和研究的不断深入，人们对于前交叉韧带胫骨止点与外侧半月板前角解剖关系的认识正逐渐深入。目前的研究已经从大体解剖、组织学研究及影像学分析三个角度较全面地描述了二者的紧密关系，但也尚存在一些不足。首先，目前的研究多集中于解剖实验，但在临床方面数据却很匮乏。未来的研究应进一步探究在实际临床过程中二者的紧密关系是如何影响骨道定位或者造成相关结构损伤的。其次，目前的研究证实了传统的圆骨道重建ACL可能会造成外侧半月板前角损伤，但尚没有可靠的改进方法可以减少该损伤。有的学者[39]提出了双束重建可能减少外侧半月板前角的损伤风险，也有学者提出了椭圆形骨道[40]、三角形骨道[41]或是圆矩形骨道[42]重建ACL的概念。上述方法将骨道改进为相应的形状，以期更好地模拟ACL的原始形态，达到更满意的临床效果。本中心已针对该问题进行了部分研究，并成功对动物模型、尸体标本及临床患者施行了椭圆骨道重建ACL手术[43-45]。术后显示椭圆骨道技术较圆骨道技术更能模拟原始ACL位置和形态，且移植物成熟度更好[44，45]。未来的研究应进一步探讨如何在最优地重建ACL的同时减少外侧半月板前角的损伤风险。