董伊隆 钱约男 李一民 张侠 蔡春元
踝关节扭伤是最常见的足踝运动损伤,其中内翻位踝关节扭伤最为常见,约占踝关节扭伤的85%以上[1]。在内翻位踝关节扭伤中,最容易损伤距腓前韧带(anterior talofibular ligament,ATFL),其次是跟腓韧带(calcaneofibular ligament,CFL),大约5%患者存在ATFL联合CFL损伤[2]。随着运动医学的发展,有学者认为当ATFL联合CFL损伤患者保守治疗失败时,需考虑进行韧带修复或重建手术,以此恢复踝关节正常的解剖结构,从而达到恢复踝关节功能的目的[3]。ATFL联合CFL一期解剖重建手术要求精确的韧带解剖学数据,而目前关于上述韧带重建的解剖学研究不多。因此,本研究旨在通过对踝关节标本ATFL和CFL的精细解剖,明确ATFL和CFL在腓骨侧止点的关系,获取详细的解剖学数据,从而为ATFL和CFL一期联合重建提供解剖学依据。
1.1 实验标本 采用27例成人尸体踝部标本,保留踝关节上方至少20 cm以及完整足部。本研究所有尸体标本均由温州医科大学解剖教研室提供,标本部分曾用于内踝解剖研究,但其外踝处关节囊、韧带及软组织完整。排除畸形、骨折、发育未完全及退行性病变。标本中男11 例,女 16 例;年龄 22~71(41.6±18.3)岁;左侧踝部标本9例,右侧踝部标本18例。
1.2 实验仪器 踝关节固定器(自制);医用解剖工具,包括手术刀、血管钳、组织剪、拉钩、镊子等(苏州青牛医疗器械有限公司);数显游标卡尺(精确度0.01 mm,桂林广陆数字测控股份有限公司);量角器(精确度1°,桂林广陆数字测控股份有限公司);DSC-WX350数码相机(日本SONY公司);Photoshop图形智能处理软件(美国ADOBE SYSTEMS INCORPORATED公司)。
1.3 方法
1.3.1 大体标本的解剖学观察和测量 保持室温25℃,提前半天踝关节标本解冻,将踝关节均处于中立位进行解剖。外踝处弧形切口切开皮肤,钝性剥离皮下组织。寻找外侧支持带并切断,切除脂肪及底下的关节囊,切开关节囊,完整显露ATFL。拉钩显露外踝后下方,切开腓骨长短肌腱腱鞘,并拉开腓骨长短肌腱,完整显露CFL。测量并记录大体标本、ATFL和CFL的形态参数,包括ATFL和CFL的分束情况、长度的测量。
1.3.2 ATFL和CFL腓骨侧止点的暴露 在踝关节标本分离出ATFL和CFL,沿着韧带仔细向腓骨骨面方向做钝性分离,分离过程中,注意保护韧带附着区的完整。分离至韧带骨面接触区时,用记号笔标出韧带附着范围,紧贴骨面将韧带切除,标出韧带附着区的几何中心点(ATFL和CFL附着区为一近似的椭圆形,将其最长轴与最短轴的交点确定为其附着区的几何中心),见图1。
图1 距腓前韧带(ATFL)和跟腓韧带(CFL)腓骨侧的附着区
1.3.3 ATFL和CFL腓骨侧止点的解剖学测量 测量ATFL和CFL腓骨附着区的长轴和短轴。踝关节取标准侧位,以外踝尖部为原点,建立X、Y垂直坐标轴,Y轴沿着腓骨长轴,X轴垂直腓骨长轴,坐标轴平面垂直于地面,定义沿腓骨长轴为远近方向,垂直腓骨长轴为前后方向。规定正值为近端和前方,负值为远端和后方。测量ATFL和CFL的腓骨解剖中心点在坐标轴的位置。并测量ATFL、CFL和腓骨尖之间的距离,见图2。所有的标本解剖测量均由同一位操作者完成,所有的解剖学数据测量均由另一位独立的观察员完成,均测量3次,取3次测量数据的平均值。
图2 外踝尖部为原点建立XY垂直坐标轴,测量距腓前韧带(ATFL)和跟腓韧带(CFL)解剖止点中心点的坐标
1.4 统计学处理 采用SPSS 12.0统计软件。计量资料以表示,计算坐标的变异系数(CV),CV=s/x。
2.1 大体形态数据 ATFL大体近似长方体,起自外踝前缘,向前近似平行走形,止于距骨颈外侧面。取足中立位时,ATFL走形为前内方向,其外形扁平。27例标本中有15例ATFL分两束。韧带的两束有部分重叠,中间可见小血管及结缔组织。上下两束走行基本一致。另有12例为单束。ATFL长度为(20.31±3.12)mm。CFL大体近似圆柱体,起自外踝前缘,向后倾斜走形,止于跟骨外侧壁。取足中立位时,CFL走形为后下方向。27例标本中CFL均为单束。CFL长度为(32.83±8.19)mm。
2.2 腓骨侧数据起止点 所有标本上ATFL腓骨附着区与CFL腓骨附着区足印区相互融合的,部分标本中发现CFL的中心点位于ATFL的足印区内,同时部分ATFL的中心点位于CFL的足印区内,甚至部分标本中CFL足印区与外踝尖重叠。ATFL腓骨附着区为一近似的椭圆形,腓骨侧止点长轴为(8.83±1.82)mm,短轴为(3.12±0.49)mm,ATFL腓骨附着区中心点至腓骨尖端的距离为(14.22±2.87)mm。其在坐标轴的位置:近端(3.99±1.49)mm,CV 为 37.34%;前方(8.22±3.52)mm,CV为42.82%。CFL腓骨附着区为一近似的椭圆形,腓骨侧止点长轴为(5.15±0.54)mm,短轴为(2.78±0.71)mm,CFL腓骨附着区中心点至腓骨尖端的距离为(4.81±0.82)mm。CFL腓骨附着区中心点与ATFL附着区中心点之间的距离为(5.57±1.80)mm。其在坐标轴的位置:近端(2.87±1.21)mm,CV 为42.16%;前方(2.08±1.34)mm,CV为64.42%。
ATFL和CFL重建手术包括解剖重建和非解剖重建,非解剖重建存在诸多弊端,一是牺牲腓骨短肌腱进行肌腱转位,而腓骨短肌腱本身就是外踝动态稳定的重要结构[4];二是非解剖重建无法恢复患者踝关节正常的运动轨迹,更易出现踝关节骨性关节炎。故目前运动医学的主流意见为解剖韧带重建,而解剖重建对韧带的走形、止点等解剖学数据要求高,因此,本研究对ATFL和CFL在腓骨侧的附着区进行解剖学研究,目的是使用人体踝关节标本来评估ATFL和CFL解剖重建中ATFL和CFL骨隧道碰撞的风险。基于两骨隧道紧密接近,目前有必要对ATFL和CFL腓骨侧止点两者间关系进行解剖学研究。
目前对于ATFL和CFL的解剖研究较多,对于ATFL的分束情况争论较多。国内的实用解剖学图谱未提及ATFL存在分束变异[5],但国外较多的解剖学研究发现ATFL存在分束并且变异情况多,其束支的数目从1~3支不等[6-8]。Matsui等[9]将16篇关于ATFL分束的解剖学文献进行荟萃分析,发现ATFL单束占61.6%,两束占35.7%,三束占2.7%。而在本研究中,单束占44.44%(12/27),两束占 55.56(15/27),三束 0例。本研究 ATFL分束情况与荟萃分析的结果不一致,可能与本研究的样本数量有限有关,同时说明ATFL分束变异性大。但是Van den Bekerom等[10]研究证实ATFL腓骨侧附着区面积与其是否分束以及分束的数量不存在关联,并进一步提出ATFL韧带是否分束和分束的数量同韧带的功能无关。目前临床上,ATFL重建均采用单束重建,并没有采用两束、甚至多束的重建。并且本研究发现,无论ATFL为单束,还是两束,其在腓骨附着区都融为一体,故对于ATFL解剖重建建立单骨道即可。相较于ATFL束支变异大,CFL束支很少变异。Edama等[11]解剖研究发现虽然CFL同腓骨纵轴的夹角存在较大变异情况,但未发现CFL有分束。这和本研究结果一致,本研究所有标本中未发现CFL存在分束变异。
临床上解剖重建ATFL和CFL,骨隧道钻取直径的选择取决于移植物的直径,而移植物直径则取决于其原韧带附着区的面积。目前临床上一般钻取的骨隧道直径为5 mm左右[12-14]。而本研究所有的标本中均发现ATFL和CFL在远端腓骨前缘的足印区是相互融合的,部分标本中发现CFL的中心点位于ATFL的足印区内,同时部分ATFL的中心点位于CFL的足印区内,甚至部分标本中CFL足印区与腓骨尖端重叠。同时以变异度衡量ATFL和CFL腓骨止点相对稳定性,发现ATFL和CFL腓骨止点在坐标轴中的CV非常大,其结果与Wenny等[15]研究结果一致。说明在腓骨远端狭窄的骨面上,ATFL和CFL的附着区不仅相互重叠融合,而且变异程度非常大。本研究发现CFL腓骨附着区中心点与腓骨尖的距离为(4.81±0.82)mm,而腓骨隧道直径为5 mm,故解剖重建时,为避免腓骨尖端的骨折爆裂,应将骨道中心点稍向上移位,并以更加倾斜于腓骨长轴的角度钻孔。而CFL与ATFL中心点的距离仅为(5.57±1.80)mm,为避免2个隧道相互干扰,建议在扩大骨道时,先术中C型臂X线机监视下进行骨隧道的确认。
本研究发现ATFL、CFL的腓骨侧附着区解剖中心点位置CV较大,同时国人腓骨远端相较于欧美人种偏小,加上本研究结果发现ATFL附着中心点、CFL附着中心点和外踝尖部3个解剖点的位置相距过近。因此,解剖重建腓骨侧钻取骨隧道时,需要避免ATFL、CFL两隧道因距离过近而出现隧道碰撞,也需要避免隧道离外踝尖部过近导致外踝尖部爆裂骨折。临床一期解剖重建时,术前应做个体化准备,建立腓骨两隧道时应注意距离,以防止两隧道碰撞而导致手术失败。
本研究对于ATFL、CFL的腓骨侧附着区的解剖进行了研究,同时进一步测量了ATFL、CFL的腓骨侧附着区中心点的距离,为临床解剖重建ATFL、CFL提供了解剖学依据。然而,本研究受到标本数量、实验条件等的限制,研究结果有一定的局限性,仍待更多的解剖学研究来进一步论证。