丁杰戴文敏李晨曦賀忱周敬濱李方祥*
(1.上海體育學院,上海 200438;2.國家體育總局運動醫(yī)學研究所,北京 100061)
膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶脛骨止點的軟組織解剖標記
丁杰1,2戴文敏1,2李晨曦2賀忱2周敬濱2李方祥1,2*
(1.上海體育學院,上海 200438;2.國家體育總局運動醫(yī)學研究所,北京 100061)
背景:膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶(ACL)重建時,脛骨骨道定位不準會產(chǎn)生重建韌帶與髁間窩的撞擊或起不到維持膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性的作用。因此,確定ACL脛骨止點的位置非常重要。
目的:研究膝關(guān)節(jié)ACL脛骨止點前內(nèi)束(AMB)和后外束(PLB)與軟組織標記后交叉韌帶(PCL)和外側(cè)半月板前角的距離,從而明確ACL脛骨止點在脛骨平臺的位置,為ACL損傷雙束重建提供理論支持。
方法:解剖18個膝關(guān)節(jié)尸體標本(左膝10個,右膝8個),測量ACL中點、AMB中點、PLB中點與PCL和外側(cè)半月板前角的距離,并分析左、右膝關(guān)節(jié)是否存在差異。
結(jié)果:AMB 中 點 與 PCL 和外 側(cè) 半 月板前角 的 距 離分別為(15.00±3.97)mm 和(19.78±4.10)mm;PLB 中點 與 兩 者的距離分別為(10.17±5.56)mm 和(19.50±4.40)mm;ACL 中點與兩者的距離 分 別 為(12.67±4.52)mm 和(19.61±3.87)mm。左右膝關(guān)節(jié)ACL中點、AMB中點、PLB中點與軟組織解剖標記的距離無明顯統(tǒng)計學差異。
結(jié)論:膝關(guān)節(jié)ACL損傷行手術(shù)重建時,可采用PCL和外側(cè)半月板前角作為定位標記。
前交叉韌帶;前內(nèi)束;后外束;定位;軟組織標記;脛骨止點
Background:The inaccuracy of tibial tunnel position in anterior cruciate ligament(ACL)reconstruction will cause impingement between the graft and intercondylar notch and also lead to instability of the knee.Therefore,it is very important to choose a proper tibial insertion site.
Objective:To investigate the tibial anatomy of the anteromedial and posterolateral bundles,and to provide a guideline during double-bundleACL reconstruction.
Methods:The position of tibial attachment of the centre of ACL,anteromedial and posterolateral bundles relative to soft tissue landmarks were measured in 18 cadaveric knees.The difference between left and right knees was compared.
Results:The distance between the center of anteromedial bundle and PCL,and anterior root of the lateral meniscus was (15.00 ± 3.97)mm and(19.78± 4.10)mm.The distance between the center of posterolateral bundle and PCL,and anterior root of the lateral meniscus was(10.17±5.56)mm and(19.50±4.40)mm.The distance between the center of ACL and PCL, and anterior root of the lateral meniscus was(12.67± 4.52)mm and(19.61 ±3.87)mm,respectively.There were no significant differences in the distance between the centers of ACL,anteromedial bundle,posterolateral bundle and soft tissue landmarks between knees.
Conclusions:The anterior root of the lateral meniscus and PCL can provide easily identifiable accurate reference points duringACL reconstruction for knee injury.
膝 關(guān) 節(jié) 前 交 叉 韌 帶(anterior cruciate ligament,ACL)可分為兩束,即前內(nèi)束(anteromedial bundle,AMB)和 后 外 束(posterolateral bundle,PLB)[1-3],已得到大多數(shù)學者的認同,這種分束方法是根據(jù)ACL 在脛骨止點的位置而定義的[4,5]。兩者的區(qū)分經(jīng)過很多學者的研究,公認膝關(guān)節(jié)屈曲位時AMB拉緊,PLB松弛;伸直位時,PLB拉緊,而AMB松弛;內(nèi)外旋位時,PLB 拉緊[4,6],因而可通過屈伸及內(nèi)外旋膝關(guān)節(jié)來區(qū)分兩束[7]。手術(shù)重建固定兩束時,AMB 需要在屈膝 45°~60°位固定;PLB 需要在伸直位固定[8,9]。
近幾十年的研究發(fā)現(xiàn),ACL單束重建能很好地恢復膝關(guān)節(jié)的前向穩(wěn)定性,但膝關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性以及長期隨訪骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)病率較高[10],尤其在伴隨有半月板損傷時骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)病率更高。為解決這些問題,越來越多的學者提倡雙束重建,可更好地恢復膝關(guān)節(jié)的前向以及旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。因此,了解ACL的解剖位置以及其分束的解剖非常重要。
ACL脛骨止點的解剖標記主要有骨性標記和軟組織標記,本文主要研究軟組織標記在手術(shù)重建時起到的定位作用。軟組織標記主要有外側(cè)半月板、PCL、ACL殘端以及膝橫韌帶。由于膝橫韌帶在人體的出現(xiàn)率為 80%而并不是 100%[11],且術(shù)中并不能準確測量ACL脛骨止點與膝橫韌帶的準確位置關(guān)系,故在本研究中不作為典型標記進行研究。本研究通過尸體標本測量ACL中點、AMB中點、PLB中點與軟組織標記(主要是外側(cè)半月板前角和PCL)的距離,從而明確ACL脛骨止點的位置。
1.1 研究對象
本研究對象為18個尸體膝關(guān)節(jié)(左膝10個,右膝8個),均來源于濟寧醫(yī)學院解剖學教研室,18個膝關(guān)節(jié)均經(jīng)過福爾馬林液浸泡,結(jié)構(gòu)完整,均無明顯關(guān)節(jié)退變以及關(guān)節(jié)內(nèi)結(jié)構(gòu)的缺損。分別于髕骨上、下緣 20 cm處切斷股骨、脛骨,以便于解剖觀察。
1.2 研究方法
每個膝關(guān)節(jié)均逐層分離各層軟組織直至關(guān)節(jié)囊,打開關(guān)節(jié)囊后可見膝關(guān)節(jié)ACL等組織結(jié)構(gòu),通過屈、伸膝關(guān)節(jié)分離ACL的AMB和PLB,切斷內(nèi)、外側(cè)副韌帶后完全顯露ACL、PCL以及半月板等組織結(jié)構(gòu)。于ACL脛骨止點切斷,分別標記AMB與PLB(圖1)。分別測量ACL中點、AM中點、PL中點與PCL和外側(cè)半月板前角的距離(圖2)。
1.3 數(shù)據(jù)測量
測量指標主要有(圖2):AMB中點與PCL止點前緣的距離(即ac);PLB 中點 與 PCL 止點前緣的距離(即 bc);ACL 中 點 與 PCL 止 點前 緣的 距 離(即Mc);AMB 中 點與 外 側(cè)半 月板 前 角的 距離(即 af);PLB 中點與外側(cè)半月板 前 角的距離(即 bf);ACL 中點與外側(cè)半月板前角的距離(Mf)。1.4統(tǒng)計學處理
圖1 ACL以及其分束綠色為AMB止點;藍色為PLB止點
圖2 ACL測量簡圖
采 用 SPSS 16.0 統(tǒng) 計 軟 件 ,ACL 中 點 、AMB 中點、PLB中點與軟組織解剖標記的距離采用均值±標準差()表示;左、右膝關(guān)節(jié)的差異亦采用均值±標準差()表示,采用兩樣本均數(shù)T檢驗進行對比分析,P<0.05 為有統(tǒng)計學差異;P<0.01 為有顯著統(tǒng)計學差異。
2.1 ACL中點、AMB中點、PLB 中點與解剖標記的距離
外側(cè)半月板前角和PCL是ACL重建時的重要軟組織解剖標記,兩者在術(shù)中易于發(fā)現(xiàn)、測量。掌握ACL與兩者的距離,為手術(shù)重建時定位提供解剖理論(表1)。
表1 ACL 中點、AMB中點、PL 中點與解剖標記的距離
2.2 左、右膝關(guān)節(jié)ACL中點、AMB中點、PLB中點與解剖標記的距離
比較左、右膝關(guān)節(jié)ACL中點、AMB中點、PLB中點與PCL以及外側(cè)半月板前角的距離,通過兩樣本均數(shù)T 檢驗,P>0.05,可見左、右膝關(guān)節(jié) ACL 與軟組織解剖標記的距離無統(tǒng)計學差異(表2)。
關(guān)于ACL脛骨止點的軟組織標記定位的研究很多,將外側(cè)半月板與PCL作為定位標記得到學者們的一致認可,雖然有學者認為兩者作為定位標記有其不足,但是由于兩者在術(shù)中便于發(fā)現(xiàn),且測量方便,故仍被作為ACL脛骨止點重要的軟組織定位標記。
3.1 外側(cè)半月板作為定位標記
外側(cè)半月板在ACL重建中的作用非常大,其與脛骨止點存在一定的相關(guān)性。之前有很多學者通過不同的研究方法測量外側(cè)半月板與ACL脛骨止點之間的關(guān)系。Zantop 等[12]通過解剖學研究外側(cè)半月板前角與ACL脛骨止點的位置關(guān)系,解剖測量20具膝關(guān) 節(jié) 得 出 ,AMB 位 于 其 后 方(2.7 ± 0.5)mm,內(nèi) 側(cè)(5.2±0.7)mm;PLB 位于其后方(11.2±1.2)mm,內(nèi)側(cè)(4.1±0.6)mm。有學者認為外側(cè)半月板前角與 ACL脛骨止點有一定關(guān)系,也有學者認為其后角與ACL的脛骨止點有一定相關(guān)性。Siebold 等[13]通過形態(tài)學以及關(guān)節(jié)鏡下研究認為外側(cè)半月板后角與ACL脛骨止點存在相關(guān)性,通過50具尸體的膝關(guān)節(jié)測量得出PLB后緣與外側(cè)半月板后角相鄰,PLB中點位于其前方 5 mm。外側(cè)半月板前、后角均有研究證實與 ACL脛骨止點存在一定的相關(guān)性,但是關(guān)于外側(cè)半月板前角的研究證實其與ACL脛骨止點的關(guān)系存在一定的變異[15]。Ferretti等[14]通過 8 個膝關(guān)節(jié)測量研究結(jié)果示,3個膝關(guān)節(jié)外側(cè)半月板前角位于脛骨止點的前方,其中 2個位于AMB與ACL中點的前方,1個與AMB中點位于同一矢狀位處。
雖然關(guān)于外側(cè)半月板與ACL脛骨止點的研究不盡相同,但是外側(cè)半月板前角仍可以作為一個重要的解剖定位標記,可以與其他定位標記(如“over-theback”緣、內(nèi)側(cè)髁間隆起等骨性標記;PCL、ACL殘端等軟組織標記)共同定位ACL脛骨止點的位置。但是外側(cè)半月板作為定位標記存在一定的局限性:曾經(jīng)做過外側(cè)半月板修整術(shù)的患者,外側(cè)半月板正常解剖結(jié)構(gòu)已經(jīng)破壞,不能作為定位標記;盤狀半月板的患者,其外側(cè)半月板呈盤狀畸形,亦不能作為準確定位標記。
3.2 PCL 作為定位標記
PCL作為ACL重建時脛骨止點的定位標記的研究很多,因其術(shù)中易于發(fā)現(xiàn),同樣是一個非常重要的定 位 標 記 。 Hutchinson 和 Bae[15]通 過 42 個 成 對 膝 關(guān)節(jié)的解剖研究,并用導向器輔助X線測量得出ACL后 緣 距 離 PCL(6.7 ± 1.2)mm,ACL 中 點 距 離 PCL(10.4±2.4)mm。 Heming 等[16]通 過 不 同 屈 膝 角 度 觀察12個冰凍膝關(guān)節(jié),測量得出ACL中點位于PCL前方 15.0 mm,并 得 出 屈 膝 角 度 對 ACL 與 PCL 之 前 距離無明顯影響,只會對脛骨骨道的長度產(chǎn)生一定的影響。Purnell等[17]通過 3D 重建 以 及 關(guān) 節(jié)鏡探查研究8個膝關(guān)節(jié),測量得出ACL后緣距離PCL前緣(16.5± 2.1)mm。Iriuchishima 等[18]對 15 個 膝 關(guān) 節(jié) 進 行 解 剖分析,在克氏針以及X線輔助下測量得出AMB位于PCL前緣(23±4)mm,PLB位于其前緣(12±3)mm,并認為ACL的脛骨止點和股骨止點的形態(tài)學均有變異 性 。 Hwang 等[19]通 過 系 統(tǒng) 性 回 顧 21 世 紀 的 關(guān) 于ACL脛骨止點的文獻,結(jié)論認為ACL位于PCL前方15 mm,AMB 位 于 其 前 方 20 mm,PLB 位 于 其 前 方11 mm。關(guān)于PCL作為脛骨止點重要解剖標記的研究很多,本研究通過解剖學測量得出,ACL中點距離PCL前緣 19.6 mm,AMB 中點距離其前緣 19.8 mm,PLB 中點距離其前緣 19.5 mm,與之前的研究并無明顯出入。
PCL雖然可作為ACL重建時重要的解剖學標記,但也有其自身的局限性:①PCL表面覆蓋有脂肪組織以及滑膜組織,并不能真實顯露PCL的纖維組織,術(shù)中重建時無法將PCL表面的滑膜組織以及脂肪組織刨削切除,因此測量會有誤差,并不能真實反映 ACL 的位置[15]。②PCL 是軟組織,在 ACL 損傷之后,長期膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)會導致PCL組織的牽拉損傷,雖然鏡下可見PCL無明顯的組織損傷,但是PCL的微小損傷也會導致測量誤差,從而出現(xiàn)ACL重建時的定位不準[17,20]。這要求在重建 ACL 時一定注意是否為新鮮傷,若為陳舊性損傷,PCL作為定位標記時需要注意微小損傷對骨道定位的影響。③若存在ACL和PCL 同時損傷,就不能依靠PCL作為定位標記。因此,ACL重建時需要多個定位標記,而并不是依靠哪一個標記就能準確定位。
表2 左、右膝關(guān)節(jié)ACL以及AM、PL與解剖標記的距離
3.3 ACL 殘端作為定位標記
ACL殘端更是重要的解剖定位標記,尤其是AMB 的最前緣以及 PLB 的最后緣[13],在大多數(shù) ACL損傷患者中均可作為一個重要的解剖標記,但雙束重 建 時 AMB 和 PLB 理 想 的 骨 道 中 點 并 不 是 原 本AMB 和 PLB 中 點 ,Siebold 等[13]建 議 AMB 定 位 于ACL 止點的前內(nèi) 區(qū) 域,即距離原本 AMB 中 點 2 mm處,此處是一“安全區(qū)域”,可以防止撞擊的發(fā)生;PLB定位于ACL止點的后外側(cè)角處,這樣可以避免損傷外側(cè)半月板的后角;并且AMB與PLB之間需要存有2 mm左右的骨橋,不僅更有利于骨腱愈合,而且防止骨道擴張時發(fā)生雙骨道愈合的風險[21]。
綜上,膝關(guān)節(jié)ACL損傷后,手術(shù)重建時脛骨骨道位置的選擇非常重要。重建手術(shù)時,脛骨止點可采用PCL、外側(cè)半月板前角以及ACL殘端作為定位標記。雖然這3個定位標記均有不同程度的局限性,但均 可 以 與 其 他 骨 性 標 記( 如 內(nèi) 側(cè) 髁 間 棘 、“over-theback”緣等)共同定位ACL的脛骨止點位置。
[1]Buoncristiani AM,Tjoumakaris FP,Starman JS,et al.Anatomic double-bundle anterior cruciate ligament reconstruction.Arthroscopy,2006,22(9):1000-1006.
[2]Colombet P,Robinson J,Christel P,et al.Morphology of anterior cruciate ligament attachments for anatomic reconstruction:A cadaveric dissection and radiographic study.Arthroscopy,2006,22(9):984-992.
[3]Edwards A,Bull AM,Amis AA.The attachments of the anteromedial and posterolateral fibre bundles of the anterior cruciate ligament:Part 1:tibial attachment.Knee Surg Sports TraumatolArthrosc,2007,15(12):1414-1421.
[4]Petersen W,Zantop T.Anatomy of the anterior cruciate ligament with regard to its two bundles.Clin orthop Relat Res, 2007,(454):35-47.
[5]Zantop T,Wellmann M,Fu FH,et al.Tunnel positioning of anteromedial and posterolateral bundles in anatomic anterior cruciate ligament reconstruction:Anatomic and radiographic findings.Am J Sports Med,2008,36(1):65-72.
[6]Amis AA,Dawkins GP.Functional anatomy of the anterior cruciate ligament.Fibre bundle actions related to ligament replacements and injuries.J Bone Joint Surg Br,1991,73 (2):260-267.
[7]Zantop T,Petersen W,Sekiya JK,et al.Anterior cruciate ligament anatomy and function relating to anatomical reconstruction.Knee Surg Sports Traumatol,2006,14(10):982-992.
[8]Hussein M,van Eck CF,Cretnik A,et al.Individualized anterior cruciate ligament surgery:a prospective study comparing anatomic single-and double-bundle reconstruction. Am J Sports Med,2012,40(8):1781-1788.
[9]Schreiber VM,van Eck CF,Fu FH.Anatomic double bundle ACLreconstruction.SportsMedArthrosc,2010,18(1):27-32.
[10]Cohen M,Amaro JT,Ejnisman B,et al.Anterior cruciate ligament reconstruction after 10 to 15 years:Association between meniscectomy and osteoarthrosis.Arthroscopy, 2007,23(6):629-634.
[11]于春水,韓悅,廉宗,等.膝橫韌帶所致外側(cè)半月板前角假撕裂的發(fā)生機制與鑒別方法.中國醫(yī)學影像技術(shù),2003, 19(9):1188-1190.
[12]Zantop T,Diermann N,Schumacher T,et al.Anatomical and nonanatomical double-bundle anterior cruciate ligament reconstruction:importance of femoral tunnel location on knee kinematics.Am J Sports Med,2008,36(4):678-685.
[13]Siebold R,Ellert T,Metz S,et al.Tibial insertions of the anteromedial and posterolateral bundles of the anterior cruciate ligament:morphometry,arthroscopic landmarks,and orientation model for bone tunnel placement.Arthroscopy, 2008,24(2):154-161.
[14]Ferretti M,Doca D,Ingham SM,et al.Bony and soft tissue landmarks of the acl tibial insertion site:an anatomical study.Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc,2012,20(1): 62-68.
[15]Hutchinson MR,Bae TS.Reproducibility of anatomic tibial landmarks for anterior cruciate ligament reconstructions. Am J Sports Med,2001,29(6):777-780.
[16]Heming JF,Rand J,Steiner ME.Anatomical limitations of transtibial drilling in anterior cruciate ligament reconstruction.Am J Sports Med,2007,35(10):1708-1715.
[17]Purnell ML,Larson AI,Clancy W.Anterior cruciate ligament insertions on the tibia and femur and their relation-ships to critical bony landmarks using high-resolution volume-rendering computed tomography.Am J Sports Med, 2008,36(11):2083-2090.
[18]Iriuchishima T,Ingham SJ,Tajima G,et al.Evaluation of the tunnel placement in the anatomical double-bundle acl reconstruction:a cadaver study.Knee Surg Sports TraumatolArthrosc,2010,18(9):1226-1231.
[19]Hwang MD,Piefer JW,Lubowitz JH.Anterior cruciate ligament tibial footprint anatomy:Systematic review of the 21st century literature.Arthroscopy,2012,28(5):728-734.
[20]Morgan CD,Kalman VR,Grawl DM.Definitive landmarks for reproducible tibial tunnel placement in anterior cruciate ligament reconstruction.Arthroscopy,1995,11(3):275-288.
[21]Siebold R.Observations on bone tunnel enlargement after double-bundle anterior cruciate ligament reconstruction.Arthroscopy,2007,23(3):291-298.
第三期骨干醫(yī)師培訓班通知——骨不連、骨缺損專題
由中國骨科醫(yī)師分會外固定與肢體重建工作委員會與國家康復醫(yī)院矯形外科聯(lián)合主辦的“第三期骨干醫(yī)師培訓班——骨不連、骨缺損專題”定于 2014年 10月31日~11月7日在國家康復醫(yī)院矯形外科示教廳舉行,本屆學習班將重點傳授各種原因引起的骨不連、骨缺損致肢體畸形、殘缺的高級課程。授課方式包括理論講解、查房、疑難病例討論、參與門診診療、觀摩手術(shù)、模擬操作。培訓結(jié)束前秦泗河教授主持對學員測評,合格后頒發(fā)由王巖會長和秦泗河主任簽名的“2014年中國骨科醫(yī)師分會外固定與肢體重建工作委員會第三期骨干醫(yī)師培訓班——骨不連、骨缺損專題培訓證書”,并將學員測評結(jié)果納入“外固定與肢體重建工作委員會”檔案。
注冊時間:10月31日全天報到
學員要求:骨科專業(yè)、主治醫(yī)師職稱以上(學員限定20人,報名按先后順序額滿為止,食宿自理)
學費:6000元/人(包含專著、手術(shù)教學光盤等)
備注:培訓班僅傳授技術(shù)、理念,不授予繼續(xù)教育學分
聯(lián)系人:劉玉芳 15011506194;劉昱欣 18618332904
E-mail:wgd20131220@163.com(郵件主題請注明:參加第三期培訓班)
Soft tissue landmarks of tibial attachment of anterior cruciate ligament
DING Jie1,2,DAI Wenmin1,2,LI Chenxi2,HE Chen2,ZHOU Jingbin2,LI Fangxiang1,2*
(1.Shanghai University of Sport,Shanghai 200438;2 National Institute of Sports Medicine,Beijing 100061,China)
anterior cruciate ligament;anteromedial bundle;posterolateral bundle;position;soft tissue landmarks;tibial attachment
*通信作者:李方祥,E-mail:lifangxiangtyyy@163.com