李永會(huì) 金利新 孫康
1 青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院(山東青島266003) 2 青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院
前交叉韌帶(anterior cruciate ligament,ACL)斷裂是一種常見的運(yùn)動(dòng)創(chuàng)傷疾病[1]。手術(shù)重建是目前治療ACL斷裂的主要手段[2],并已取得較好的臨床療效,但其長期隨訪結(jié)果并不令人滿意。重建ACL后的膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)不理想,繼發(fā)的關(guān)節(jié)軟骨退化也引起了外科醫(yī)生的關(guān)注[3]。因此對ACL重建提出了更高的要求——解剖重建,以求能最大程度恢復(fù)正常狀態(tài)下ACL的運(yùn)動(dòng)功能。許多學(xué)者認(rèn)為雙束重建更接近解剖重建,但尚存一定爭議。由于手術(shù)中ACL股骨止點(diǎn)常不留痕跡,手術(shù)可以參照的標(biāo)記很少[2],而骨性標(biāo)志作為客觀標(biāo)記對識(shí)別股骨止點(diǎn)更為重要,為手術(shù)中建立股骨骨道提供向?qū)А鴥?nèi)關(guān)于此方面的報(bào)道甚少。本研究通過定量分析國內(nèi)北方成人股骨和尸體膝關(guān)節(jié)標(biāo)本的ACL股骨止點(diǎn)相關(guān)骨嵴,為國人重建ACL手術(shù)股骨止點(diǎn)骨道定位提供客觀的解剖學(xué)參照標(biāo)記。
5例標(biāo)本(3例福爾馬林處理后的和2例新鮮冰凍的膝關(guān)節(jié))的性別、年齡不詳,但均為成年人膝關(guān)節(jié),無明顯退變及解剖異常。剔除周圍肌肉、關(guān)節(jié)囊及髕骨,保留側(cè)副韌帶、前交叉韌帶及半月板,經(jīng)髁間窩前出口最高點(diǎn)沿矢狀面在股骨前面和后面作兩條平行股骨縱軸的直線,用手鋸沿兩直線將股骨分為兩部分,充分顯露股骨外髁內(nèi)側(cè)面,ACL及股骨止點(diǎn)清晰可見。行前抽屜實(shí)驗(yàn)被動(dòng)屈伸膝關(guān)節(jié),觀察屈伸過程中ACL各部分纖維的張力變化。在屈膝90°位時(shí)將ACL分為緊張束AMB與松弛束PLB,分束自股骨止點(diǎn)附近的ACL實(shí)體部開始,沿纖維束走行分開,止于脛骨止點(diǎn)。并用絲線將兩束分別捆扎,用標(biāo)記筆沿股骨止點(diǎn)做標(biāo)記,用手術(shù)刀在股骨止點(diǎn)處將兩束分別切斷,標(biāo)記兩束止點(diǎn)的分界線,仔細(xì)觀察有無相關(guān)骨性標(biāo)志,并測量相關(guān)數(shù)據(jù)。
100例陳舊性成人股骨(男46例,女54例),無缺損及解剖異常,觀察股骨外側(cè)髁內(nèi)側(cè)面后1/3,有無骨性標(biāo)志及骨性標(biāo)志的起源,走行,并測量其相關(guān)數(shù)據(jù)。
用電子數(shù)顯卡尺(0~150mm)測量5例膝關(guān)節(jié)(圖1)的長骨嵴長度L1和短骨嵴長度L2。ACL股骨止點(diǎn)的長徑D1和短徑D2,以及長骨嵴轉(zhuǎn)折點(diǎn)在垂直股骨縱軸方向至關(guān)節(jié)軟骨緣的距離L3,長徑到長骨嵴的距離d,兩中心點(diǎn)的距離H,用量角器測量髁間窩頂線與長骨嵴的夾角α1,髁間窩頂線與股骨縱軸的夾角α2,長骨嵴與短骨嵴的夾角α3。

圖1 新鮮冷凍人體膝關(guān)節(jié)ACL標(biāo)本示意
用電子數(shù)顯卡尺(同上)測量100例與股骨止點(diǎn)相關(guān)的長骨嵴長度L1’(圖2),短骨嵴長度L2’,長骨嵴起點(diǎn)分髁間窩頂線處的位置比例Q,長骨嵴轉(zhuǎn)折點(diǎn)在垂直股骨縱軸的方向上至骨緣的距離;用量角器測量長骨嵴與髁間窩頂線的夾角α1’,髁間窩頂線與股骨縱軸的夾角α2’,短骨嵴與長骨嵴的夾角α3’。
由于本實(shí)驗(yàn)主要觀察骨嵴,福爾馬林對膝關(guān)節(jié)的處理對解剖標(biāo)志骨嵴無影響,因而將5例膝關(guān)節(jié)測量結(jié)果作為一組數(shù)據(jù)統(tǒng)一分析。男女兩組樣本均數(shù)t檢驗(yàn),采用統(tǒng)計(jì)軟件11.60進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖2 人體陳舊股骨標(biāo)本
2.1 5 例膝關(guān)節(jié)標(biāo)本ACL分束和股骨止點(diǎn)相關(guān)骨嵴的解剖學(xué)測量結(jié)果
本實(shí)驗(yàn)觀察到AMB股骨止點(diǎn)略大于PLB止點(diǎn)。ACL股骨止點(diǎn)為半圓形。5例膝關(guān)節(jié)股骨止點(diǎn)均存在同一骨性標(biāo)志,其中3例還存在一骨性標(biāo)志,將其分別命名為長骨嵴和短骨嵴,長骨嵴沿ACL股骨止點(diǎn)前緣走行,無纖維束連在其上,短骨嵴位于兩分束止點(diǎn)的分界處。相關(guān)測量數(shù)據(jù)如表1。
2.2 100 例中國北方成人股骨止點(diǎn)相關(guān)骨嵴觀察及測量結(jié)果
100例股骨外側(cè)髁內(nèi)側(cè)面后1/3及股骨止點(diǎn)所在區(qū)域,可見一骨質(zhì)均勻,密度高,無骨孔半圓區(qū)域,臨近半圓前緣處有一骨嵴——長骨嵴,半圓內(nèi)有一短細(xì)的骨嵴——短骨嵴。長骨嵴由股骨近端向遠(yuǎn)端方向走行,至骨邊緣,與止點(diǎn)長徑方向平行,其中69例長骨嵴較粗,突起明顯,31例較平坦,但骨嵴仍清晰可見。長骨嵴起源于髁間窩頂線的后約75.5%處(髁間窩常在此有傾斜度的改變),可分為兩段,上段突起明顯,下段較平坦,轉(zhuǎn)折處骨嵴常變粗,并且兩段的傾斜度不同。100例中有62例存在短骨嵴,占62%。有18例短骨嵴起自長嵴轉(zhuǎn)折處,靠近長嵴的1/2處,此骨嵴將股骨止點(diǎn)分為兩部分,在分界處也存在止點(diǎn)傾斜度的改變。其余38例雖無短骨嵴,但股骨止點(diǎn)也存在傾斜度改變。相關(guān)測量結(jié)果見表2。

表1 5例膝關(guān)節(jié)標(biāo)本測量結(jié)果(n = 5)

表2 100例成人股骨ACL股骨止點(diǎn)相關(guān)骨嵴的測量結(jié)果
本研究定量研究了ACL股骨止點(diǎn)相關(guān)骨性標(biāo)志即兩條骨嵴,測量二者的角度關(guān)系及長骨嵴與髁間窩頂線的位置關(guān)系,以幫助手術(shù)中確定ACL股骨隧道的位置。由于骨嵴命名尚未統(tǒng)一,為便于描述,根據(jù)其長短和位置,分別命名為長骨嵴和短骨嵴。長骨嵴位于股骨止點(diǎn)前緣的前方,短骨嵴位于AMB、PLB股骨止點(diǎn)之間。
本實(shí)驗(yàn)中,長短骨嵴的夾角變化較大,說明短骨嵴方向不固定,變化較大,Edwards[4]等也曾報(bào)道AMB、PLB股骨止點(diǎn)分界線方向多變,由于短骨嵴較短小,需要手術(shù)醫(yī)生仔細(xì)觀察。在屈膝角度變化過程中,長骨嵴與股骨止點(diǎn)的位置關(guān)系恒定易觀察,將其作為重建ACL中股骨骨道定位的參考標(biāo)志,為手術(shù)解剖重建ACL提供了解剖學(xué)依據(jù)。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果有助于計(jì)算機(jī)導(dǎo)航下進(jìn)行ACL重建手術(shù)相關(guān)軟件的研究。
在ACL重建手術(shù)中,伸屈膝時(shí)股骨止點(diǎn)位置對移植物長度變化的影響比脛骨止點(diǎn)位置大[5]。因而股骨止點(diǎn)相關(guān)研究引起廣泛關(guān)注。研究者采用鐘表法定位股骨骨道[2,4,6-8],由于鐘表法僅是在二維平面的定位,術(shù)者會(huì)受主觀判斷的影響,而恒定骨嵴的發(fā)現(xiàn)不僅為術(shù)者提供新的參考標(biāo)準(zhǔn),而且長骨嵴可作為鐘表法定位的客觀依據(jù),降低主觀判斷的影響,使隧道定位更趨客觀,符合解剖特點(diǎn)。國外有學(xué)者[3]分別對兩骨嵴進(jìn)行了研究,本實(shí)驗(yàn)增加了兩骨嵴之間的位置關(guān)系,及其與髁間窩頂線的位置關(guān)系。
Ferretti等[3]通過胚胎組織、患者、尸體標(biāo)本等三方面觀察兩骨嵴,發(fā)現(xiàn)長骨嵴出現(xiàn)率為100%,短骨嵴出現(xiàn)率分別為85.71%、81.67%、81.25%。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示長、短骨嵴出現(xiàn)率分別為100%和62%,表明國人短骨嵴出現(xiàn)率低于美國人。根據(jù)Wolff定律,我們認(rèn)為兩骨嵴的產(chǎn)生與膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)過程中股骨止點(diǎn)受到不同的應(yīng)力影響有關(guān),Kocher(會(huì)議交流,2006年6月)發(fā)現(xiàn)先天缺失ACL的人股骨外側(cè)髁內(nèi)側(cè)面表面平坦,這說明生物力學(xué)在骨嵴的形成中起了重要作用,同時(shí)也是對ACL分束的有利證明。
ACL常被分為兩束進(jìn)行研究,兩分束觀點(diǎn)現(xiàn)已被越來越多的研究者認(rèn)同[9-11]。但韌帶的分束方法并不統(tǒng)一[2,4,12],本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)膝關(guān)節(jié)屈曲90°時(shí),ACL緊張松弛纖維束分化明顯,屈曲60°時(shí),緊張纖維束數(shù)量變化不明顯。ACL股骨止點(diǎn)的形態(tài)也存在爭議[3,13-15],我們觀察到股骨止點(diǎn)呈半圓形,形態(tài)不同可能是在膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)中,ACL表面較軟的薄膜結(jié)構(gòu)受到不同牽引力和應(yīng)力導(dǎo)致的差異。本研究還發(fā)現(xiàn)AMB股骨止點(diǎn)面積略大于PLB,這與Ferretti[3]等研究結(jié)果相近。
本實(shí)驗(yàn)通過研究我國北方成人ACL股骨止點(diǎn),發(fā)現(xiàn)與其相關(guān)的長骨嵴和短骨嵴,長骨嵴可作為股骨止點(diǎn)前界的標(biāo)志,短骨嵴則可作為兩分束股骨止點(diǎn)的分界,為臨床上解剖重建ACL提供了客觀向?qū)А1緦?shí)驗(yàn)未測量AMB、PLB股骨止點(diǎn)相對傾斜度,可在今后的研究中,通過三維CT技術(shù)進(jìn)行測量,為手術(shù)提供更詳盡的信息。本實(shí)驗(yàn)僅提供了解剖學(xué)依據(jù)而未對ACL進(jìn)行生物力學(xué)的研究,今后可在此基礎(chǔ)上進(jìn)行生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)與臨床研究。
致謝:本實(shí)驗(yàn)標(biāo)本均由青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院人體解剖教研室提供,在此對解剖教研室的老師及工作人員表示感謝。
[1] Zantop T,Petersen W,Sekiya JK, et al. Anterior cruciate ligament anatomy and function relating to anatomical reconstruction. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc,2006,14:982-992.
[2] 王健全,敖英芳,劉平,等. 前交叉韌帶股骨止點(diǎn)臨床解剖學(xué)研究. 中國運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志,2007,26(3):266-270.
[3] Ferretti M,Ekdahl M,Shen W,et al. Osseous landmarks of the femoral attachment of the anterior ligament: anatomic story. The journal of arthroscopic and related surgery,2007,23 (11):1218-1225.
[4] Edwards A,Bull AMJ,Amis AA. The attachments of the anteromedial and posterolateral fibre bundles of the anterior cruciate ligament. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc,2008,16:29-36.
[5] Giron F,Cuomo P,Aglietti P,et al. Femoral attachment of the anterior cruciate ligament. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc,2006,14:250-256.
[6] Mochizuki T,Muneta T,Nagase T,et al. Cadaveric knee observation study for describing anatomic femoral tunnel placement for two-bundle anterior cruciate ligament reconstruction. Arthroscopy,2006,22(4):356-361.
[7] Luites JWH,Wymenga AB, Blankeoort L,et al. Description of the attachment geometry of the anteromedial and posterolateral bundles of the ACL from arthroscopic perspective for anatomical tunnel placement. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc,2007,15:1422-1431.
[8] Amis AA,Jakob RP. Anterior cruciate ligament graft positioning,tensioning and twisting. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc,1998,6(Suppl 1):S2-S12.
[9] Boris AZ,Armando FV,Peter UB,et al. Doublebundle reconstration of the anterior cruciate ligament:antomic and biomechanical rationale. J Am Acad Orthop Surg,2007,15 (2):87-96.
[10] Arnoczky SP. Anatomy of the anterior cruciate ligament. Clin Orthop,1983,172:19-25.
[11] Dienst M,Burks RT,Greis PE. Anatomy and biomechanics of the anterior cruciate ligament. Orthop Clin North Am,2002,33 (4):605-620.
[12] Harner CD , Baek GH , Vogrin TM, et al. Quantitative analysis of human cruciate ligament insertions. Arthroscopy ,1999,15(7):741-749.
[13] Duthon VB,Barea C,Abrassart C,et al. Anatomy of the anterior cruciate ligament. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc,2006,14:204-213.
[14] Odensten M,Gillquist J. Functional anatomy of the anterior cruciate ligament and a rationale for reconstruction. J Bone Joint Surg Am,1985,67A:257-262.
[15] Brantigan OC,Voshell AF. The mechanics of the ligaments and menisci of the knee joint. J Bone Joint Surg ,1941,23:44-66.
中國運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志2011年1期