股骨滑車發(fā)育不良與前交叉韌帶損傷的相關(guān)性

王子龍 畢樹(shù)雄

前交叉韌帶（ACL）損傷是最常見(jiàn)的膝關(guān)節(jié)損傷，損傷發(fā)生率及手術(shù)重建率均呈增長(zhǎng)趨勢(shì)[1-2]，因此預(yù)防ACL 損傷和避免重建手術(shù)失敗的策略獲得了廣泛關(guān)注[3]。提高對(duì)膝關(guān)節(jié)解剖變異的理解對(duì)于預(yù)防ACL 損傷、行個(gè)體化解剖重建、改善預(yù)后和減少手術(shù)失敗是非常必要的[4]。以往研究發(fā)現(xiàn)，引起ACL 損傷的個(gè)體形態(tài)學(xué)危險(xiǎn)因素包括脛骨平臺(tái)后傾角過(guò)大、髁間窩狹窄、脛骨髁間隆起小、脛股關(guān)節(jié)一致性差等[5-7]。近年來(lái)，股骨滑車發(fā)育不良被認(rèn)為是引起ACL 損傷的重要因素[8]，相關(guān)研究也成為關(guān)注焦點(diǎn)。

1 ACL 損傷的危險(xiǎn)因素

大多數(shù)的ACL 損傷發(fā)生在非接觸機(jī)制下[9]。非接觸性ACL 損傷主要由軸移損傷機(jī)制引起，包括膝關(guān)節(jié)外翻和脛骨內(nèi)、外旋[10-11]。雖然脛骨前剪切力被認(rèn)為是ACL 損傷的主要力學(xué)機(jī)制，但其他的次要力學(xué)機(jī)制也引起廣泛關(guān)注[11]。一項(xiàng)尸體研究發(fā)現(xiàn)，一些ACL 損傷可能是原有不同程度組織損傷加重的后果。活動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的快速增加，可能導(dǎo)致ACL 慢性積累性損傷，從而在ACL 自我修復(fù)前影響其完整性[12]。非接觸性ACL 損傷的風(fēng)險(xiǎn)因素可分為內(nèi)在因素和外在因素,內(nèi)在因素包括解剖學(xué)因素、神經(jīng)肌肉因素、內(nèi)分泌因素等[13-14],外在因素包括環(huán)境、天氣、運(yùn)動(dòng)鞋底面的反作用力、運(yùn)動(dòng)水平、訓(xùn)練條件等[15-17]。充分了解膝關(guān)節(jié)骨骼形態(tài)并采取相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練計(jì)劃,可減少外在因素造成ACL 損傷的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)，降低損傷發(fā)生率，提高ACL 損傷的個(gè)體化預(yù)防和治療效果[18]。

2 股骨滑車發(fā)育不良的影像學(xué)評(píng)估

股骨滑車發(fā)育不良由Brattstrom 于1964 年首次提出，是指滑車溝前部的幾何外形和深度存在解剖學(xué)異常。正常股骨滑車面的形態(tài)類似“U”形，而股骨滑車發(fā)育不良包括滑車溝變淺、變平或失凹，股骨外側(cè)髁發(fā)育不全或凸出[19]。股骨滑車發(fā)育不良最常見(jiàn)的分類系統(tǒng)是Dejour 分類，其依據(jù)特定的影像學(xué)參數(shù)將股骨滑車發(fā)育不良分為A 型、B 型、C 型和D 型。有學(xué)者將Dejour 分類簡(jiǎn)化為兩個(gè)等級(jí)（低等級(jí)和高等級(jí)），并依此評(píng)估股骨滑車發(fā)育不良[20]。

Oswestry-Bristol 分類以磁共振成像（MRI）的影像學(xué)特異性來(lái)評(píng)估股骨滑車發(fā)育不良的嚴(yán)重程度，分為正常、輕度、中度和重度4 型，分別代表滑車形態(tài)為正常、淺、平坦和凸起[21]。

其他測(cè)量指標(biāo)也被用于描述股骨滑車發(fā)育不良，包括脛骨結(jié)節(jié)-滑車溝距離（TT-TG）、滑車深度指數(shù)、滑車溝體積、內(nèi)側(cè)滑車傾斜角、外側(cè)滑車傾斜角和髕骨滑車指數(shù)[22-25]。Dejour 分類是目前公認(rèn)的分類標(biāo)準(zhǔn)，然而Kazley 等[20]的研究認(rèn)為，Dejour 分類在臨床實(shí)踐和研究中缺乏實(shí)用性，其可重復(fù)性差，且無(wú)法指導(dǎo)治療。Paiva 等[26]引用不同的測(cè)量技術(shù)來(lái)量化股骨滑車發(fā)育不良，發(fā)現(xiàn)外側(cè)滑車傾斜角是最可靠的測(cè)量指標(biāo)，滑車溝深度和TT-TG 對(duì)于股骨滑車發(fā)育不良的診斷及治療意義重大。

目前，股骨滑車發(fā)育不良的描述主要基于骨解剖而非軟骨解剖，對(duì)髕股關(guān)節(jié)的分析存在一定局限性[27]。因此，三維模型尤其是3D 打印模型，有助于更好地了解股骨滑車發(fā)育不良。此外，目前的分類系統(tǒng)和測(cè)量都是基于靜態(tài)的雙平面圖像，而動(dòng)態(tài)圖像和三維分析可在膝關(guān)節(jié)屈曲和伸展過(guò)程中通過(guò)肌肉收縮對(duì)髕骨軌跡進(jìn)行更優(yōu)化的評(píng)估，能更好地模擬髕股關(guān)節(jié)穩(wěn)定與不穩(wěn)定時(shí)復(fù)雜的功能和結(jié)構(gòu)的相互作用[28-29]。

3 股骨滑車發(fā)育不良與ACL 損傷

滑車溝形成髕股關(guān)節(jié)的股骨關(guān)節(jié)面，滑車溝的深度和解剖形態(tài)可影響膝關(guān)節(jié)屈伸時(shí)的髕股關(guān)節(jié)穩(wěn)定性[30]。目前，ACL 損傷與股骨滑車發(fā)育不良相關(guān)性的研究有限。

Ntagiopoulos 等[31]回顧分析了299 例ACL 損傷后行韌帶重建患者的X 線片，通過(guò)測(cè)量Caton-Deschamps 指數(shù)發(fā)現(xiàn)，股骨滑車發(fā)育不良率為14.7%，髕骨高位率為5%。他們認(rèn)為，髕骨高位和股骨滑車發(fā)育不良可能是ACL 重建手術(shù)后發(fā)生膝前疼痛的危險(xiǎn)因素。另一項(xiàng)回顧性病例研究也發(fā)現(xiàn)，完全性ACL 撕裂成年患者的股骨滑車發(fā)育不良率為14%，顯著高于無(wú)ACL 損傷者（4%）[32]。Kwak等[33]對(duì)ACL 損傷與無(wú)損傷的骨骼未成熟兒童進(jìn)行回顧性對(duì)照分析，發(fā)現(xiàn)異常股骨滑車形態(tài)與兒童ACL 損傷風(fēng)險(xiǎn)增加存在顯著關(guān)聯(lián)。Botchu 等[34]對(duì)股骨滑車發(fā)育不良與ACL 損傷的相關(guān)性進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)ACL 損傷與Dejour 分類 A 型滑車發(fā)育不良存在相關(guān)性。

股骨滑車發(fā)育不良影響ACL 損傷的機(jī)制可能在于以下方面。第一，股骨滑車發(fā)育不良改變了膝關(guān)節(jié)生物力學(xué)狀態(tài)，增加了ACL 負(fù)荷和損傷發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。Liu 等[35]的研究報(bào)道，股骨滑車發(fā)育不良患者的內(nèi)側(cè)后髁較大，外側(cè)后髁較小，因而在進(jìn)行膝關(guān)節(jié)屈曲的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，股骨在固定的外旋脛骨上內(nèi)旋，導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)外翻，使力的中心轉(zhuǎn)移到外側(cè)髁，這會(huì)增加ACL 的應(yīng)力，導(dǎo)致ACL 損傷。第二，股骨滑車發(fā)育不良患者股骨遠(yuǎn)端髁突的前面向內(nèi)側(cè)變平，這可能對(duì)髕腱矢狀角和傳遞到此的力產(chǎn)生顯著影響。由于髕腱連接髕股關(guān)節(jié)與脛股關(guān)節(jié)，髕腱中張力增加可能導(dǎo)致脛骨相對(duì)于股骨向前平移的增加[36-37]。一項(xiàng)基于MRI 圖像測(cè)量的回顧性研究發(fā)現(xiàn)，髕骨高度與股骨滑車發(fā)育不良之間存在相關(guān)性[38]。第三，有研究表明，ACL 損傷患者的股骨遠(yuǎn)端可能存在其他形態(tài)學(xué)差異。van Haver 等[39]認(rèn)為，沒(méi)有孤立性股骨滑車發(fā)育不良，股骨滑車發(fā)育不良患者的髁間窩較正常人群更小。Botchu等[34]認(rèn)為，股骨滑車發(fā)育不良可能延伸到股骨遠(yuǎn)端，從而導(dǎo)致髁間窩狹窄，在這種情況下，當(dāng)膝關(guān)節(jié)完全伸展時(shí)ACL 可能撞擊髁間窩頂部。Chen等[40]的研究發(fā)現(xiàn)，股骨滑車發(fā)育不良患者的髁間切跡寬度指數(shù)略低于正常者。Is?klar 等[41]的研究發(fā)現(xiàn)，輕度股骨滑車發(fā)育不良可能導(dǎo)致髁間窩狹窄，而不是改變髕骨的位置。第四，有研究表明，股骨滑車發(fā)育不良引起的ACL 負(fù)荷增加可能導(dǎo)致ACL黏液變性[42-43]，而ACL 黏液變性可導(dǎo)致韌帶張力下降，無(wú)法維持其原有的生物力學(xué)強(qiáng)度或?qū)е侣苑e累性ACL 損傷。

4 結(jié)語(yǔ)

股骨滑車發(fā)育不良與ACL 損傷有著不可分割的內(nèi)在聯(lián)系。股骨滑車發(fā)育不良的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)、滑車發(fā)育形態(tài)學(xué)對(duì)ACL 的生物力學(xué)影響、股骨滑車發(fā)育不良與髁間窩狹窄及髕骨高位之間的關(guān)系均需進(jìn)一步研究，需要進(jìn)行形態(tài)測(cè)量學(xué)和生物力學(xué)方面的研究。建議年輕人，特別是運(yùn)動(dòng)員，應(yīng)盡可能進(jìn)行股骨滑車發(fā)育不良的評(píng)估，以避免ACL 損傷發(fā)生。