前交叉韧带撕裂合并外侧半月板后角根部损伤导致膝关节高度前外旋转不稳定

郑峒 李旭 洪雷 张辉 宋关阳 李岳 张志军 冯华

北京积水潭医院运动损伤科（北京100035）

前交叉韧带（anterior cruciate ligament，ACL）撕裂常导致膝关节前向不稳定和前外旋转不稳定。一般来说，ACL撕裂后膝关节的前向不稳定将显著增加，具体表现在Lachman 试验阳性及KT-1000 侧侧差值增加，这在传统的ACL 重建术后通常能够得到较好的纠正[1]。同时，部分患者存在明显的前外旋转不稳定，表现为轴移试验阳性，如果术中缺乏针对性的处理，通常是患者术后主观满意度差、功能评分降低、远期并发症如膝骨性关节炎等发病率上升的提示因素[2]。

ACL撕裂易合并外侧半月板后角根部（lateral meniscus posterior root，LMPR）损伤，形态学上主要表现为近根部的放射裂或根部止点撕脱，即与胫骨的连接受损，据报道发生率为7%～14%[3-6]。此外，与内侧半月板不同，LMPR 通过半月板股骨韧带（meniscofemoral ligament，MFL）与股骨内侧髁相连[7]，损伤时可见MFL 的断裂[8，9]。作为膝关节的二级稳定结构，外侧半月板通过LMPR 及MFL 维持其环形结构完整，稳定其“桶箍”作用[7-9]。当LMPR 损伤，尤其是合并MFL 受累时，膝关节外侧间室压力显著增加[7-11]。

既往研究多关注于LMPR 损伤对膝关节的轴向机械应力影响。虽然生物力学研究显示，LMPR损伤会进一步增加ACL已失效膝关节在模拟轴移环境下的胫骨前移[12，13]，并且有报道称可以在核磁的矢状位像上观察到这一现象，即胫骨外侧平台相对于股骨外侧髁的明显前移[14]，但是，目前少有临床研究探讨LMPR 与MFL在ACL撕裂后对膝关节稳定性的进一步影响。

本研究目的在于：探究ACL 撕裂伴有或不伴LMPR损伤对膝关节前外旋转稳定性的影响。

1 方法

1.1 患者选择

对2015年1月至2017年12月我院连续收治的ACL 撕裂并接受韧带重建术的患者进行回顾性研究。入选标准包括术前查体及影像学诊断并最终在术中证实的：（1）ACL 撕裂；（2）合并或不合并LMPR 损伤，其中LMPR损伤定义为：距离骨性止点1cm内的放射裂或骨性止点的完全撕脱[15-17]。排除标准包括：（1）ACL 部分损伤；（2）合并后交叉韧带（posterior cruciate ligament，PCL）、后外侧角或膝关节侧副韧带损伤（Ⅱ～Ⅲ度）；（3）合并LMPR损伤外其他类型的半月板损伤（包括ramp 损伤）；（4）严重内外侧间室软骨损伤（OuterbridgeⅢ～Ⅳ度）；（5）多发关节松弛（Beighton＞5/9分）；（6）严重下肢畸形（膝外翻＞5°）；（7）同侧或对侧下肢手术史；（8）术前或术中影像资料缺失。另外，根据既往研究，前外侧韧带（anterolateral ligament，ALL）损伤以及外侧胫骨平台后倾角（lateral posterior tibial slope，LPTS）过大与ACL 撕裂患者的高度前外旋转不稳定有相关性[18]，因此，术前核磁提示ALL信号异常或LPTS≥10.0°的患者也均被排除。选择流程见图1。本研究经北京积水潭医院伦理委员会批准，所有受试者均知情同意。

1.2 分组标准

根据术前核磁影像及术中探查结果将全部入选病例分为两组，研究组纳入ACL 撕裂合并LMPR 损伤的病例（ACL+LMPR 组），对照组纳入单纯ACL 撕裂的病例（ACL 组）。此外根据术前核磁确认MFL 是否损伤，将研究组进一步分为两个亚组，损伤者纳入MFL-亚组，完整者纳入MFL+亚组。分组方法见图1。

1.3 数据采集

采集并分析每例患者的术前及术中数据，包括人口数据、病史资料、核磁影像、麻醉下查体和术中影像。

回顾性记录患者的人口数据及病史资料，包括年龄、性别、体质指数（body mass index，BMI）、受伤侧别、致伤原因、伤后时间，其中致伤原因根据患者描述分为扭转伤和非扭转伤，伤后时间记为患者能够回忆的首次受伤至接受手术的时间间隔。

术前核磁均在我院1.5-T 核磁仪上（Sigma；GE Medical Systems）拍摄，扫描时患者下肢保持旋转中立位，股四头肌放松自然伸膝，原始图像包括冠状、矢状及轴位序列，每个序列包含T1 和T2 加权像，完成后所有核磁图像均由专业的放射科医师审阅。

胫骨前移的测量参照McDonald 等使用的方法[14]：选取矢状位T1加权像，扫描层面通过髁间窝中心与胫骨平台外侧缘的中点（腓骨小头恰好显像），测量胫骨外侧平台与股骨外侧髁最后方皮质在胫骨平台后向延长线上的垂直投影距离（见图2）。

图1 患者选择及分组流程

图2 胫骨前移的核磁测量

根据术前核磁初步判断患者LMPR、MFL信号是否异常。三种核磁征象提示可能存在LMPR 损伤[4，15，19]，即轴位像上的放射状线性缺损（见图3-A）、冠状位像上的垂直线性缺损（截断征）（见图3-B）以及矢状位像上的根部信号混杂或消失（半月板鬼影征）（见图3-C）。在冠状位核磁像上，MFL 正常信号表现为紧邻PCL 上缘，自外侧半月板后角向髁间窝内侧壁斜行走行的线状低信号（见图4-A），损伤时消失或呈现混杂的高信号[20]（见图4-B）。

图3 LMPR损伤核磁征象

麻醉下查体内容包括Lachman 试验、KT-1000 侧侧差值（side-to-side difference，SSD）及轴移试验。依据IKDC（International Knee Documentation Committee）标准[1，21，22]：Lachman 试验分为0 度（SSD＜3 mm）、Ⅰ度（3 mm≤SSD＜6 mm）、Ⅱ度（6 mm≤SSD＜10 mm）、Ⅲ度（SSD≥10 mm），0度和Ⅰ度记为低度，Ⅱ度和Ⅲ度记为高度；KT-SSD 为最大人工应力下测量数值，记录绝对数值后，将KT-SSD＜6 mm（正常或接近正常）记为低度，KT-SSD≥6 mm（异常或严重异常）记为高度。轴移试验分为0 度（正常）、Ⅰ度（滑动复位）、Ⅱ度（跳动复位）、Ⅲ度（绞索半脱位），0度和Ⅰ度记为低度，Ⅱ度和Ⅲ度记为高度。

图4 MFL损伤核磁征象

在ACL 重建术中最终确认LMPR、MFL 损伤情况。LMPR 损伤包括近根部的放射裂或根部止点撕脱（见图5），MFL损伤表现为连续性的丧失。

图5 LMPR损伤术中影像

麻醉下查体、胫骨前移的核磁测量及术中关节镜探查，均由同一高年资研究者在对本项研究不知情的情况下独立完成并记录结果。

1.4 统计分析

使用SPSS 18.0 软件（SPSSInc.U.S.A.）完成统计分析。描述性统计人口数据、病史资料、核磁影像、麻醉下查体和术中影像。在ACL+LMPR 和ACL 组间，通过Student t 检验比较连续变量，包括年龄、BMI、KT-SSD绝对数值及胫骨前移绝对数值。通过Pearson 卡方检验或Fisher 精确检验比较分类变量，包括性别、受伤侧别、致伤原因、Lachman 分度、KT-SSD 分度及轴移分度。将所有入选患者按照不同的伤后时间节点分类，分别比较不同伤后时间组（＜3周或≥3周、＜12周或≥12周、＜6个月或≥6个月、＜12个月或≥12个月）LMPR合并损伤率的变化。在ACL+LMPR 组中，以相同方法比较MFL-和MFL+组间的相应上述变量。设定P＜0.050 为差异存在统计学意义。

2 结果

2015年1月至2017年12月间，共计有连续的405例ACL 撕裂患者于我院行初次ACL 重建术，满足本研究入选及排除标准的患者共96例，其中51例单纯ACL撕裂者纳入对照组（ACL 组），45 例ACL 撕裂合并LMPR 损伤者纳入研究组（ACL+LMPR 组）。患者人口数据和病史资料的描述性统计分析结果见表1，年龄、性别、BMI、受伤侧别及致伤原因在ACL+LMPR 组和ACL组间的差异均无统计学意义。

表1 组间人口数据及病史资料比较

对于不同的伤后时间，未发现LMPR 合并损伤率在＜3 周或≥3 周的ACL 撕裂患者中存在显著差异（P=0.613），而当以6 周、3月、6月、12月作为时间节点时，合并损伤率均存在显著差异，且随伤后时间的增加而上升（见表2）。

表2 不同伤后时间节点LMPR合并损伤率比较

此外，研究组患者中膝关节高度不稳定的程度和比例显著高于对照组，包括Lachman 试验分度（P=0.013）、KT-SSD 数值（P=0.015）、KT-SSD 分度（P=0.045）、轴移试验分度（P＜0.001）以及胫骨前移数值（P=0.001），具体结果见表3。

表3 组间膝关节稳定性比较

ACL 合并LMPR 损伤的患者中，11 例同时存在MFL 受累。MFL-亚组和MFL+亚组间，年龄、性别、BMI、受伤侧别和致伤原因差异均无统计学意义（见表4）。

表4 亚组间人口数据及病史资料比较

对于膝关节稳定性，虽然MFL-亚组患者的胫骨前移数值高于MFL+亚组2mm，但是差异无统计学意义（P=0.096）。此外，Lachman 试验分度、KT-SSD 数值、KT-SSD 分度及轴移试验分度在两组间差异无统计学意义（见表5）。

表5 亚组间膝关节稳定性比较

3 讨论

本研究的主要发现包括以下四方面：（1）LMPR 合并损伤率随伤后时间的延长上升；（2）ACL 撕裂合并LMPR 损伤与单纯ACL 撕裂相比，高度轴移患者比例显著增加；（3）ACL撕裂合并LMPR 损伤与单纯ACL撕裂相比，患者胫骨前移明显增大；（4）MFL 同时受累对膝关节稳定性无进一步影响。

ACL撕裂后常导致患者膝关节出现前向及前外旋转不稳定[1，2]，而ACL 重建术后残存轴移被认为与术后功能评分较差、骨关节炎等远期并发症率上升相关[1，23]。LMPR损伤，即外侧半月板后根部或近根部的放射裂或止点撕脱，是急性ACL撕裂患者的常见合并损伤，据报道合并率在7%～14%之间[3-6]。LMPR通过半月板股骨韧带（meniscofemoral ligament，MFL）与股骨内侧髁相连[7]，损伤时可见MFL 的断裂[8，9]。Forkel 等[6]根据LMPR 损伤的形态学特征及是否合并MFL损伤将其分为1～3 型，其中3 型为伴有MFL 损伤。既往研究多关注于ACL损伤时LMPR和MFL对膝关节内外侧间室机械应力的影响和对外侧半月板外突的贡献[3，7-11]，而较少探讨二者对膝关节前向及前外旋转的动态不稳定，以及核磁上胫骨相对股骨的静态前向半脱位的关系。

与内侧半月板后根部损伤不同，LMPR损伤常由膝关节急性伤引起，并且多与急性ACL 撕裂相关[3-6，15，24，25]。关于伤后时间与LMPR 损伤率间的关系，Ahn 等认为ACL合并慢性LMPR损伤的发生率随伤后时间的推移而上升[5]，Song等发现轴移高度阳性的ACL撕裂患者合并完全性LMPR损伤的发生率在受伤时间超过12周后显著上升[26]。本研究发现，LMPR合并损伤率在伤后时间超过6周后显著上升，且随时间延长增加，结合既往文献来看，这可能与ACL 损伤后LMPR 长期受轴移机制影响反复磨损有关。

作为膝关节的二级稳定结构，LMPR 与ACL 失效膝关节的旋转稳定性有关。Shybut等和Frank等报道，在人工装置模拟的轴移环境下，切断LMPR 或同时切断LMPR和MFL均可进一步增加ACL失效膝关节的胫骨内旋及胫骨外侧平台前移[12，13]。Forkel 等发现，切断LMPR 后再行重建，胫骨内旋减小，外侧平台前移不变[27]。同时，Song 等的一项病例对照研究显示，LMPR 损伤是高度轴移的独立危险因素[18]。本研究中，合并LMPR 损伤患者的高度轴移阳性率显著高于单纯ACL 损伤患者，该结果与先前Song等和Minami等的临床研究一致[26，28]。

既往研究显示，ACL 损伤后患者存在明显的胫骨相对股骨的前向半脱位，即胫骨前移。Almekinders 等首次在伸直位侧位X线片上描述了此现象[29，30]，此后又有研究在矢状位核磁片上测量胫骨外侧平台相对股骨外侧髁的前向半脱位，并且得到了相似的结论[14，31，32]。对于LMPR与胫骨前移的关系，Tanaka等测量了113例ACL 损伤患者的矢状位核磁片，发现胫骨前移与外侧半月板损伤无关[32]，而McDonald 等在对186 例ACL 损伤患者研究后发现，内外侧半月板损伤是外侧胫骨平台前移的独立危险因素[14]。本研究中，合并LMPR损伤患者的胫骨前移显著大于单纯ACL 损伤患者，更加印证了两者之间的相关性。另外，Bedi 等的一项研究指出，胫骨前移≥6 mm 是轴移试验阳性的必要条件[33]。在本研究中，ACL+LMPR 组患者的Lachman 试验、KTSSD和轴移试验的高度阳性率及胫骨前移均显著大于ACL 组，这显示出胫骨前移可能与膝关节动态的前向和前外旋转不稳定均存在潜在的相关性，进一步证实了ACL 撕裂合并LMPR 损伤的膝关节在非应力状态下，仍然存在静态的前外旋转不稳定。

文献指出，MFL 的完整性在维持膝关节轴向应力上起到了重要作用[7-10]，但针对该结构与膝关节前向和前外旋转不稳定联系的研究则少有报道。Frank 等的生物力学研究发现，在切断ACL 和LMPR 的基础上同时离断MFL，并不额外增加膝关节的旋转不稳定[13]，Song 等的回顾性病例对照研究显示，MFL 的完整性与高度轴移无明显相关性[26]。本研究发现，对于ACL 合并LMPR 损伤的患者，MFL 受累对膝关节的前向和前外旋转不稳定及胫骨前移均无进一步影响，这可能是由于MFL的走形结构决定了其对半月板“桶箍”作用的贡献要显著高于对膝关节前后方向及旋转稳定性的限制作用[7，34]。

本研究存在如下缺陷。第一，本文为回顾性研究，存在固有的混杂偏倚，单中心的研究设计，带来患者人群的选择偏倚，但由于我院患者来源较广，因此在一定程度上弥补了上述误差。第二，本文的样本量相对较小，尤其是MFL-组病例数较少，虽然MFL 损伤或MFL完整的患者胫骨前移存在2mm 的差异，但这一差异无统计学意义，扩大样本量后可能会得到不同的结果。第三，伤后时间在本研究中仅能够通过患者的回忆进行采集，回忆偏倚可能影响数据准确性。第四，轴移试验虽然均由同一高年资研究者在麻醉下进行，但其结果为定性观察所得，受研究者主观操作和观察影响。在将来的研究中，量化的轴移试验可能是一种更为合适的评估方法[35]。

4 结论

合并LMPR损伤导致ACL撕裂患者的高度轴移阳性率升高，胫骨前移增加，其膝关节动态及静态前外旋转稳定性进一步下降。