陳帥,易陳鵬,王杰,宮大偉,6,焦峰,黃華揚,鄭小飛,王海彬
1.廣州市中西醫(yī)結合醫(yī)院(廣州中醫(yī)藥大學附屬廣州中西醫(yī)結合醫(yī)院),廣州 510800;2.廣州中醫(yī)藥大學,廣州 510405;3.廣州中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院骨科中心,廣州 510405;4.中國人民解放軍南部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院骨科醫(yī)院,廣州 510010;5.暨南大學附屬第一醫(yī)院骨關節(jié)與運動醫(yī)學中心,廣州 510630;6.廣州中醫(yī)藥大學國家重點中醫(yī)骨傷實驗室,廣州 510405
脛側副韌帶(tibial collateral ligament,TCL)和內側半月板(medial meniscus,MM)均是維持膝關節(jié)內側穩(wěn)定的重要解剖結構[1]。有文獻報道,急性TCL 損傷約占膝關節(jié)韌帶損傷的50%,且90%以上的TCL損傷合并膝關節(jié)MM、交叉韌帶、軟骨等損傷[2]。目前對膝TCL 和MM 各自的解剖特征已有深入研究,但對兩者之間解剖關系的研究鮮有報道,尤其是TCL深層與MM 結合處的隱匿性損傷容易被忽視,從而給診治帶來困難[3,4]。為此,我們在成人尸體上對TCL及和MM 進行解剖學觀察,旨在詮釋兩者的形態(tài)結構特點及解剖關系,為進一步提高臨床診斷,特別是關節(jié)鏡下治療提供形態(tài)學基礎。
選用新鮮冰凍的成年尸體膝區(qū)標本15 個,自愿捐獻的成人新鮮下肢截肢標本3 個(男性10,女性8;左膝11,右膝7,年齡21~45 歲,平均34.7 歲)。所選標本膝上和膝下各保留40 cm,均無膝關節(jié)處的外傷、感染等疾病。
鋼塑尺(精度1.0 mm,測量范圍0~150 mm,蘇州樂泰醫(yī)療科技有限公司);電子游標卡尺(精度0.01mm,測量范圍0~150 mm,蘇州瑞碩精密儀器有限公司)。
將18 個膝關節(jié)標本自前正中切口縱行切開,分離皮下組織及筋膜,暴露膝脛、腓側副韌帶。游離腓腸肌內、外側頭和股二頭肌,分別將其拉向遠側,暴露關節(jié)囊,仔細分離側副韌帶、半月板、腘肌腱等。觀察TCL 和MM 形態(tài)、位置以及與周圍結構毗鄰關系。
以TCL 和MM 的起止附麗點為中心,測量TCL的長度和寬度,電子游標卡尺測量MM 的前角、體部和后角的長度、寬度及厚度。以股骨內上髁和內側關節(jié)線為解剖標志,分別測量TCL 股骨止點與股骨內上髁的距離及脛骨止點與關節(jié)線的距離。用量角器測量TCL 與MM、TCL 與后斜韌帶(posterior oblique ligament,POL)的夾角。TCL 與MM 接觸面積計算:TCL 寬度×MM 厚度。
所得結果用Image J 軟件測量止點的相關參數、Excel軟件進行統(tǒng)計學處理。計量數據采用()表示。
TCL 分為淺、深兩層。TCL 淺層(superficial tibial collateral ligament,sTCL) 為上窄下寬的“柳葉形”結構,起于內收肌結節(jié)前方,止于關節(jié)線下的脛骨嵴,其根據纖維的走向又可分前縱束、后上斜束和后下斜束。TCL 深層(deep tibial collateral ligament,dTCL)較sTCL 短,形似“三角形”,較厚,起自股骨內上髁下緣,止于脛骨平臺內側緣,是膝內側關節(jié)囊的加厚部分,其在關節(jié)線處與MM 的外側緣(紅-紅區(qū))緊密相連,融為一體(圖1A、1B)。
圖1 TCL 與MM 解剖位置、形態(tài)特點及與周圍關系A: sTCL 與POL 解剖位置及關系B: dTCL 與MM 解剖位置 C:MM 解剖位置1.髕骨2.內收肌結節(jié)3. 脛側副韌帶淺層(sTCL) 4.后斜韌帶(POL)5.半膜肌6.脛骨平臺內側7.股骨內側髁8.脛側副韌帶深層(dTCL)9a.內側半月板前角9b.內側半月板體部9c.內側半月板后角10. 脛側副韌帶深層及關節(jié)囊組織11.外側半月板∠α.sTCL 與POL 夾角Fig.1 The anatomical position,morphological characteristics and the relationship between TCL and MMA: Anatomical location and relationship of sTCL and POL; B: Anatomical location of dTCL and MM; C: Anatomical location of MM; 1,patellar; 2,adductor tubercle; 3,sTCL; 4,POL; 5,semimembranosus; 6,medial tibial plateau; 7,medial femoral condyle; 8,dTCL; 9a,anterior horn of medial meniscus; 9b, body part of medial meniscus; 9c,posterior horn of medial meniscus; 10,deep tibial collateral ligament and articular capsule tissue; 11,lateral meniscus;∠α,angle between sTCL and POL
MM 呈C 形,上凹下平,內薄外厚,分前角、體部和后角,后角大于前角。dTCL 在POL 和前內側包膜之間與MM 體部和后角的外側緣形成寬而牢固的連接,其與關節(jié)囊一起維系MM 在膝關節(jié)屈伸運動時保持穩(wěn)定(圖1C)。
sTCL 起始于內收肌結節(jié)前方(6.76±0.58)mm 處,止于關節(jié)線下(61.05±0.61)mm 的脛骨嵴,其纖維束呈上窄下寬的“柳葉形”,其中后上斜束和后下斜束與POL 密切相連。dTCL 起于股骨內上髁下緣(1.57±0.43)mm,止于脛骨平臺內側緣(1.24±0.36)mm,其纖維束呈上窄下寬的“三角形”,屬于膝內側關節(jié)囊的加厚部分,其在關節(jié)線處與MM 體部后角的外側緣融合一起,兩者接觸面積(36.39±4.45)mm2(圖1A,1B)。其他測量結果見表1,表2。
表1 TCL 的測量結果(,mm)Tab.1 The measurement results of tibial collateral ligament(Mean±SD,mm)
表1 TCL 的測量結果(,mm)Tab.1 The measurement results of tibial collateral ligament(Mean±SD,mm)
表2 MM 的測量結果(,mm)Tab.2 The measurement results of medial meniscus(Mean±SD,mm)
表2 MM 的測量結果(,mm)Tab.2 The measurement results of medial meniscus(Mean±SD,mm)
2.4.1 TCL 與MM 關系 dTCL 起自股骨內上髁下緣,止于脛骨平臺內側緣,是膝內側關節(jié)囊的加厚部分,在關節(jié)線處與關節(jié)囊融合,且與MM 緊密相連,兩者垂線約呈90°夾角。(圖1A,1B)。從核磁共振影像學和關節(jié)鏡直觀圖片觀察也驗證了dTCL 與MM 緊密結合在一起(圖2A,2B,2C)。
圖2 關節(jié)鏡下TCL 與MM 的位置及左右膝關節(jié)核磁共振冠狀位TCL 與MM 的位置A:關節(jié)鏡下TCL 與MM 的位置 B:左膝核磁共振冠狀位TCL 與MM 的位置 C:右膝核磁共振冠狀位TCL 與MM 的位置 1.股骨內側髁2. 內側半月板3.內側脛骨平臺4a.脛側副韌帶淺層4b.脛側副韌帶深層5.內側半月板“浮動征”6.外側脛骨平臺7.外側半月板8.股骨外側髁Fig.2 Position of TCL and MM under arthroscopy and coronal MRI of the left and right knee jointA: position of TCL and MM under arthroscopy; B: coronal MRI of TMC and MM in left knee joint; C: coronal MRI of TCL and MM in right knee joint; 1, medial femoral condyle; 2,medial meniscus; 3,medial tibial plateau; 4a, superficial tibial collateral ligament; 4b,deep tibial collateral ligament; 5, "floating sign" of medial meniscus; 6, lateral tibial plateau; 7, lateral meniscus; 8, lateral femoral condyle
2.4.2 TCL與POL關系sTCL第2層和第3層連接處的組織形成膝關節(jié)后內側韌帶結構,其中包括POL,此韌帶也是內側膝關節(jié)重要的穩(wěn)定結構,兩者約呈30°夾角(圖1A,1B)。
TCL 是膝關節(jié)內側的重要穩(wěn)定結構,其主要是抵抗膝外翻運動,對脛骨前移、膝內外旋運動也有限制作用[5]。早在1979年Warren等[6]解剖發(fā)現膝關節(jié)內側由淺至深分為3 層:第1 層為皮下組織和深筋膜,第2層為TCL 淺層(sTCL)及其周圍結構,第3 層為TCL 深層(dTCL)和關節(jié)囊部分。
本研究觀察到TCL 分為淺、深2 層,sTCL 為上窄下寬的“柳葉形”結構,起于內收肌結節(jié)前方約2mm處,止于關節(jié)線下5~7 cm 的脛骨嵴;dTCL 是關節(jié)囊增厚部分,起自股骨內上髁下緣,止于脛骨平臺內側緣,與MM 體部和部分后角的前緣緊密相連。本研究分別對sTCL 和dTCL 的長和寬進行測量,結果顯示sTCL 平均長度為(97.50±1.48)mm,平均起、止點寬度為(8.55±0.57) mm 和(8.74±0.58) mm;dTCL 平均長度為(26.68±1.27) mm,平均起、止點寬度為(8.09±0.48)mm 和(8.27±0.43) mm;該結果顯示sTCL 的長度約是dTCL 的3 倍,具有重要臨床意義,與邵嘉藝等[7]研究sTCL 解剖學及有限元分析結果大體一致。
Rosvold等[8]發(fā)現ACL 損傷后TCL 的前后負荷增加,并得出結論TCL 是ACL 損傷后維系膝關節(jié)穩(wěn)定的重要結構。Ren等[9]通過建立三維有限元模型,測出伸位時sTCL 抵抗膝外翻、內外旋及脛骨前移所承受的最大應力分別為48.63、16.08、17.23 和16.08 MPa。
半月板是覆蓋于脛骨平臺的兩塊纖維軟骨,其中MM 呈C 形,其又分為前角、體部和后角3 部分,后角大于前角,上為凹面,下為平面,外圍較厚,中心較薄。本研究解剖發(fā)現MM 前角的外弧長度、寬度及厚度均不及體部和后角,體部的外弧最長,后角的寬度和厚度最大。大量解剖學和生物力學研究證明MM亦是膝關節(jié)內側重要的穩(wěn)定結構,其覆蓋內側平臺50%~60%的面積,聯合脛骨關節(jié)面共同穩(wěn)定膝關節(jié)[10]。
現研究證明成人半月板是一個少血管的結構,其血液供應來自腘動脈的分支-膝內外側動脈,只有周圍10%~30%接受直接血液供應,以血供的情況將半月板分為3 個不同區(qū)域:外周血管帶(紅-紅區(qū)),中間血管帶(紅-白區(qū)),中央無血管帶(白-白區(qū))[11]。
此外,MM 還具有緩沖、減少摩擦、二次穩(wěn)定、本體感受和潤滑等作用。有學者發(fā)現,膝關節(jié)完全伸展時股骨與脛骨平臺的主要接觸在半月板前角上,屈曲時因股骨后移和脛骨內旋,接觸力向后移至半月板后角[12]。Kennedy等[13]發(fā)現MM 的后角比前角更容易損傷,前內側角和前外側角所能承受的最大應力分別為655.5N 和652.8N,而后內側角和后外側角所能承受的最大應力分別為513.8 N 和509.0 N。
TCL 損傷臨床表現為膝關節(jié)內側腫痛、關節(jié)不穩(wěn);合并MM 損傷時出現內側關節(jié)間隙疼痛、絞索、伸膝遲滯等。Markes等[14]研究認為MM 的附著韌帶包括冠狀韌帶和dTCL,兩者都是關節(jié)囊增厚部分。DePhillipo等[15]解剖14 具尸體觀察到dTCL 在MM 的中部形成一寬而牢固連接,位于POL 和前內側包膜之間,可維持MM 在膝關節(jié)屈伸運動時保持相對不動。由于MM 更薄,中部受TCL 牽制活動度小,相對靜止。故此,臨床上TCL 和MM 聯合損傷極為常見,再加上ACL 損傷,常稱為膝關節(jié)損傷三聯征[16]。Funchal等[17]觀察到TCL 合并ACL 損傷患者在關節(jié)鏡下可以看到MM 的整個后角,且在外展時其體部及后角呈明顯的波動或折疊,這種征象稱為“半月板浮動征”,他認為是TCL 與MM 同時損傷的重要體征(圖2)。付昌馬等[18]在關節(jié)鏡下觀察7例急性膝關節(jié)后內側角損傷患者,其中5例出現MM 后角伴有松動、上浮,其判斷是因MM 失去TCL 的束縛而松弛。
另外,有文獻研究發(fā)現退變或先天發(fā)育等因素導致膝關節(jié)內側間室狹窄,關節(jié)鏡下對發(fā)生在該部位的病損進行診治時視野受限,操作困難,易發(fā)生漏診,并造成醫(yī)源性損傷。近年來,有學者采用針具對TCL脛骨止點進行松解(pie-crusting,PC),以擴大內側間室間隙[19],取得良好療效。本研究還發(fā)現膝內側穩(wěn)定的重要結構除了TCL 和MM,還應包含POL 及周圍關節(jié)囊組織,與諸多研究相符合[20-22]。其中dTCL 與MM 的體部及后角緊密結合在一起,不可分割,結果測量兩者平均有效接觸長度為(8.12±0.44)mm,平均接觸面積為(36.39±4.45)mm2,其可維系MM 在膝關節(jié)屈伸運動時保持穩(wěn)定。本研究通過對膝內側結構的形態(tài)學觀察認為,在伴有膝內側間室狹窄的關節(jié)鏡手術中,除了部分松解TCL,還存在松解部分的POL和周圍關節(jié)囊組織。值得肯定的是,PC 技術并不損傷局部穩(wěn)定結構,是一種安全有效的手術方法。Polat等[23]認為PC 技術可使內側關節(jié)間隙值最多增加2.45倍,為局部手術操作提供足夠的空間。Laret-Garcia等[24]研究證明應用PC技術使內側間室的平均距離增加1.9 mm,施加外翻力時可增加到2.9 mm,且穿刺點與大隱神經的平均距離為9.0 mm,不易發(fā)生神經損傷,并未出現TCL損傷引發(fā)的關節(jié)不穩(wěn)等并發(fā)癥。
本研究通過對TCL 和MM 的解剖學探究,闡明兩者是膝內側穩(wěn)定的重要組成結構,從解剖角度深入了解其形態(tài)特點,為關節(jié)鏡下TCL 與MM 損傷的診治及解剖修復提供了理論依據及新的治療理念。