黄勇 陈斐 杨远 傅子财 谢都 陈康 邓桢翰 陆伟 朱伟民**
(1.深圳大学第一附属医院,深圳市第二人民医院运动医学科,广东深圳 518035;2.深圳大学医学部临床医学系,广东深圳 518071)
髌骨不稳是膝关节的常见疾病,常见于儿童与青少年,女性多见[1-3]。影响髌骨不稳的因素很多[4-8],包括髌骨形状、高位髌骨、髌骨倾斜、股骨滑车发育不良、胫骨结节-滑车沟(tibial tuberosity-trochlear groove,TT-TG)距离过大、Q角增大。目前治疗髌骨不稳的方式包括内侧髌股韧带(medial patellofemoral ligament,MPFL)重建、胫骨结节内移、外侧支持带松解、滑车成形等[3,5,9,10]。对维持髌股关节稳定性最重要的韧带是MPFL,研究表明MPFL为限制髌骨外移提供了50%~60%的抵抗力[11-13]。同时MRI研究表明,98.6%的急性髌骨脱位患者存在MPFL损伤[14]。因此MPFL重建成为治疗髌股关节不稳的主要手术方式之一[15-18]。尽管MPFL重建治疗髌骨不稳取得了显著疗效,但报道显示仍有12%的患者术后存在髌骨不稳[19,20]。由此可见,单纯MPFL重建难以完全解决髌骨稳定性的问题。研究[13]表明MPFL在膝关节屈曲45°以内对维持髌骨稳定性起主要作用,当屈曲大于45°时内侧髌胫韧带(medial patellotibial ligament,MPTL)和内侧髌半月板韧带(medial patellomeniscal ligament,MPML)对髌骨的稳定性起主要作用。近年来MPFL联合MPTL重建成为治疗髌骨不稳的新方法。该手术技术同时从冠状面和矢状面增加了髌骨的稳定性,重建的MPTL直接起到抵抗股四头肌力量的作用,目前已取得良好的临床治疗效果[21-27]。为加强对MPTL的认识和MPFL联合MPTL重建手术技术的了解,本文从MPTL解剖学、生物力学,MPFL联合MPTL重建手术技术、临床治疗效果对MPFL联合MPTL重建手术进行总结,为髌骨不稳临床治疗提供参考。
早期尸体解剖研究认为MPTL是由前关节囊增厚形成,起于胫骨前内侧关节下至少1 cm处,止于髌骨内侧下缘[11,28-31]。Kaleka等[32]通过尸体解剖研究发现MPTL是由髌骨内侧支持带深层纤维形成,与冠状面形成(22.2±7.6)°的倾斜角,止于胫骨内侧关节面远端13.4 mm处。最新研究[33]表明MPTL远端附着于胫骨近端距离关节面13.7 mm处,近端附着于距离髌骨下缘上3.6 mm,长36.4 mm,宽7.1 mm,刚度17.0 N/mm,抗拉强度8.6 mm。Kruckeberg等[34]通过定性和定量分析认为,MPTL与MPML共同起源于髌骨内下角近端9.1 mm,MPTL止于胫骨近端关节面5 mm处,与髌韧带形成8.3°夹角(图1)。Conlan等[28]发现MPTL存在于其研究的所有17例新鲜尸体中。而Kaleka[32]研究的30例尸体中90%存在MPTL。
图1 MPTL起源于髌骨内下缘,止于胫骨近端[34]
Desio等[11]对9例新鲜尸体进行研究,结果表明在膝关节屈曲20°时,MPTL对限制髌骨外移没有作用。Conlan等[28]实验表明MPTL和MPML对限制髌骨外移贡献了22%的约束力。Hautamaa等[35]的实验结果显示MPTL和MPML在限制髌骨外移中起着次要作用,同时切断MPTL、MPML和MPFL较仅切断MP⁃FL髌骨外移增加,而同时修复MPFL和MPTL时可维持髌骨在正常位置。Philippot等[13]研究显示MPTL和MPML在膝关节伸直时对限制髌骨外移贡献26%的约束力,而膝关节屈膝90°时该贡献达到46%,对限制髌骨倾斜贡献由膝关节伸直时的28%提高到膝关节屈曲90°时的72%,对限制髌骨旋转的贡献从膝关节伸直时的32%提高到膝关节屈曲90°时的92%。Laprade等[36]通过生物力学研究发现,MPFL最大负荷是178 N,而MPTL最大负荷是147 N,两者差异无统计学意义。因此,MPTL/MPML在全膝关节活动度内对维持髌骨稳定性的贡献是不可忽视的[25]。由于MPTL和MPML比较靠近,方向也基本一致,因此在生物力学分析时常作为一个整体分析。目前MPTL和MPML生物力学研究尚不多,今后应继续完善对MPTL和MPML生物力学的研究,为MPTL重建提供更多理论支持。
1998年,Rillmann等[37]通过将髌腱内侧1/3部分内移治疗髌骨脱位(图2),37例患者(41膝)经该手术治疗取得良好临床效果。2020年,程松苗等[38]在国内首次报道采用半腱肌腱重建MPFL和髌韧带内侧1/3重建MPTL治疗25例复发性髌骨脱位患者,临床效果良好。两者的手术方式都等同于自体MPTL重建。
图2 Rillmann等人髌腱内侧部分内移术[37]
Drez等[39]取自体股薄肌或半腱肌重建MPFL和MPTL,髌骨侧用缝合锚钉将肌腱固定于髌骨内缘距内角下1.5 cm,胫骨侧缝合固定于胫骨近端距关节面1.5 cm处的骨膜,股骨侧缝合固定于收肌结节处(图3)。19例患者中15例平均随访31.5个月,其中13例的影像学和功能随访均获得良好治疗效果。
图3 Drez等人MPFL和MPTL重建方法[39]
Hetsroni、Ebied、Giordano等[22,26,40]在髌骨内侧1/3由远端向近端钻直径4 mm或5 mm垂直骨道,保留股薄肌或半腱肌胫骨侧止点,将肌腱由远端向近端穿过髌骨骨道,股骨侧固定于MPFL止点,用界面螺钉固定(图4)。Ebied等[26]对25例患者进行2年随访,IKDC评分由术前54分提高到81分。Giordano[40]和Hetsroni[22]的研究获得相似的临床治疗效果。
图4 Ebied等人MPFL和MPTL重建方法[26]
Hinckel等[25]于髌骨近端取8 mm宽股四头肌肌腱用于重建MPFL,保留髌骨侧止点,游离端用锚钉固定于MPFL股骨侧解剖学止点。取6 mm宽髌腱用于重建MPTL,髌腱远端用直径5 mm锚钉固定于胫骨近端距关节面1.5~2.5 cm处,与髌腱成角为20°~25°,对于骨骺未闭的患者MPTL止点要固定于骺板近端,以维持生长过程中MPTL的张力(图5)。共随访7例患者,平均随访5.46个月。4例术前恐惧症阳性的患者术后转为阴性,所有患者术后髌骨外移在正常范围内,术后髌骨均无半脱位(所有患者术前在膝关节伸直时出现髌骨半脱位)。术后未复发髌骨脱位,所有患者对手术效果满意。但2例髌骨倾斜试验在术后仍然阳性,术前J形征阳性的患者术后J形征持续存在,1例患者出现伤口裂开。
图5 Hinckel等人MPFL和MPTL重建方法[25]
Sobhy等[41]通过髌骨内下缘向髌骨外上角钻取直径3.5 mm骨道,再由髌骨内上角向外上角钻直径3.5 mm横行骨道,两骨道在髌骨外上角汇合。分离半腱肌近端,保留半腱肌远端止点,去除肌肉组织后依次将肌腱穿过斜行骨道至髌骨外上角,在外侧与周围软组织缝合固定,再穿过横行骨道从髌骨内上角骨道穿出,游离端用挤压螺钉固定于MPFL解剖点(图6)。33例患者通过该技术联合重建MPFL和MPTL治疗复发性髌骨脱位的中期临床疗效。结果显示,4例失访,29例平均随访32.2个月,平均年龄为(20.1±3.0)岁,VAS评分由术前6.3分降低到术后1.8分,Cin⁃cinnati评分由术前(50±7)分增加到术后(88±6)分,Kujala评分由术前(36.6±6)分提升到术后(90.6±7)分,Lysholm评分由术前(51.9±4.7)分增加到术后(89.5±5.6)分,髌股协调角由术前11.93°降低到术后-6.48°,髌骨倾斜角由术前10.9°改善为术后2.45°,96.4%的患者对手术疗效满意并且恢复到术前的运动水平,无复发髌骨脱位的病例。
图6 Sobhy等人MPFL和MPTL重建方法[41]
Sadigursky等[24]重建MPFL和MPTL方式与Ebied[26]等和Giordano等[40]类似,但又有不同,通过游离半腱肌近端,保留远端胫骨附着点。用第一枚金属锚钉将肌腱固定于髌腱内缘与内侧副韧带浅层胫骨止点之间,然后在膝关节屈曲90°时用第二枚金属锚钉将肌腱保持与一定张力固定于髌骨内下缘,同时使重建的MPTL与髌腱之间形成20°夹角。第三枚螺钉将韧带固定于髌骨内上角,最后用第4枚金属螺钉将韧带固定于股骨内上髁与收肌结节之间(图7)。该手术技巧避免了钻取骨道,操作相对简便。Sadigursky等[24]通过该重建技术治疗7例伴有骨发育异常的髌骨脱位的儿童,随访12个月,患者平均年龄11.28岁。髌骨运动轨迹出现J形征的患者由术前85.7%降到术后14.3%,恐惧症在术后消失,膝关节活动度由术前(117.85±8.09)°增加到术后(148.57±3.77)°,Ku⁃jala评分由术前(42.57±8.9)分提高到术后(88.57±5.09)分,Lysholm评分为优、良率分别为2例和5例。
图7 Sadigursky等人MPFL和MPTL重建方法[24]
Brown和Ahmad[42]首次报道采用自体半腱肌肌腱非螺钉固定的MPFL联合MPTL重建手术治疗髌骨脱位,但未报道该技术的临床疗效。Baumann等[23]对19篇MPTL重建治疗髌骨脱位的文献进行综述,共403例患者进行不同方式的MPTL重建,总体优良率大于75%,髌骨脱位复发率小于10%。由此可见,MPFL联合MPTL重建对髌骨不稳有良好的临床治疗效果。
综上所述,由于MPFL对限制髌骨外移的重要贡献[11,28,33,35,36],临床医师已将目光聚集到MPFL重建技术上。但是研究发现12%患者在MPFL重建后仍然持续存在客观或者主观的髌骨不稳[19]。解剖学发现髌骨内侧除MPFL外,还有MTPL、MPML,对髌骨的内侧稳定性起到重要作用。生物力学研究发现在膝关节屈曲大于45°时,MPTL对髌骨稳定性的作用越来越大[13]。由此可见,MPTL在髌骨稳定性中的重要作用是不可忽略的。在急性髌骨脱位患者中,可以发现部分患者的髌骨内侧下缘有游离骨块,这被认为是MPTL和MPML止点的撕脱骨折[43]。在临床中,目前已经有大量文献报道MPFL联合MPTL重建治疗髌骨不稳的良好临床治疗效果[24-26,39,41]。但对于MPTL重建的手术适应证尚无明确定论。Yang等[21]认为,对于高位髌骨患者,MPFL联合MPTL重建可显著改善Caton指数与Insall指数,起到良好的治疗效果。此外,由于解剖结构的原因,MPFL与髌韧带方向较为相似,MPTL起到与髌韧带类似的作用,在屈膝过程中可引导髌骨进入滑车沟[44]。单纯重建MPFL适合TT-TG<20 mm的患者,对于TT-TG>20 mm者,需要进行胫骨结节内移。因MPTL具有使髌骨内移的作用,Yang等[21]纳入108例患者术前TT-TG>20 mm,术后TT-TG值明显降低,术后未出现再次髌骨脱位等并发症。Mani等[45]研究认为MPTL可降低Q角,从而改善髌骨的偏移,同时又不会引起与胫骨前粗隆截骨术同样多的胫股关节运动学变化。Hinckel等[25,46]认为,MPFL联合MPTL重建术适用于伸膝半脱位、屈曲不稳、膝关节过度伸展伴韧带松弛、骨骼发育不成熟及相关危险因素的患者。因缺乏随机对照试验,对联合手术的适应证需要进一步探索。目前MPFL联合MPTL重建的手法方式多样,将来的研究要进一步选择最优的联合重建方式,既能达到联合重建治疗的生物力学和临床作用,同时又能减小手术创伤。充分认识MPTL在解剖、生物力学上的特点有助于临床医师的临床决策,为患者选择更合适的治疗方案。但髌骨不稳的影响因素很多,需要在术前充分评估软组织与骨性结构。目前对于MPTL重建的手术适应证尚存在一定争议,缺乏生物力学研究和临床研究比较单纯重建MPFL与MPFL联合MPTL重建对于治疗髌骨不稳的优缺点,还需要更多的临床研究进一步分析[27]。临床医师需要严格把握手术适应证,针对不同病因制定合适的个性化治疗方案。应对MPTL解剖学、组织学、生物力学进行更深入地研究,为髌骨不稳的治疗提供新思路。