膝關節解剖形態與前交叉韌帶損傷位置的相關性研究

陳耀，楊國夫*，石立軍，徐寶坤，呂驁

(1.哈爾濱醫科大學附屬第一醫院關節與運動醫學科，黑龍江 哈爾濱 150001；2.黑龍江仁芯醫院骨科，黑龍江 哈爾濱 150001)

前交叉韌帶(anterior cruciate ligament，ACL)損傷較常見，包括外在(例如年齡、性別等)以及內在(解剖)等許多因素都可能導致ACL損傷的發生[1]。大部分研究者認為外側脛骨平臺后傾角越高，髁間窩指數越小，ACL損傷的概率越大[2-7]。通過膝關節鏡下觀察ACL損傷部位可將ACL損傷分為近端(ACL斷裂時發生的部位位于近端1/3段)和非近端(ACL斷裂時發生的部位位于遠側2/3段)斷裂兩種。然而，目前關于ACL損傷部位及其影響因素的報道較少。因此，本文回顧性分析我科自2018年9月至2020年9月急性ACL損傷的臨床資料進行總結，旨在對損傷部位和與ACL損傷有關的膝關節解剖形態進行統計學分析，探討是否存在相互關系，為重建后患者的復查和康復鍛煉提供指導。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集我科自2018年9月至2020年9月收治的ACL完整患者40例及ACL損傷患者80例，共120例。其中男45例，女75例；年齡16～52歲，平均(30.08±9.95)歲。在患者行膝關節鏡手術時明確并記錄ACL損傷的部位，根據是否損傷及損傷部位分為三組，每組40例。非近端組：ACL損傷部位遠離股骨端；近端組：ACL損傷部位靠近股骨端；對照組：膝關節鏡下ACL完整的患者。

1.2 納入及排除標準 納入標準：(1)18歲≤年齡≤45歲；(2)前交叉韌帶損傷半年內；(3)術前已行MRI檢查；(4)患者經膝關節鏡檢查確診ACL損傷部位；(5)無合并后交叉韌帶損傷，無同側膝關節創傷史。排除標準：(1)年齡<18歲或年齡>45歲；(2)前交叉韌帶損傷時間超過半年；(3)術前未行X線片及MRI檢查；(4)膝關節鏡術中顯示有髁間窩或脛骨平臺異常；(5)既往有膝關節骨關節炎、類風濕性關節炎及化膿性關節炎等疾病。

1.3 測量方法

1.3.1 外側脛骨平臺后傾角(lateral tibial plateau slope，LPS)測量方法 外側脛骨平臺后傾角的測量采用Dejour[8]和Hudek等[9]的方法來測量，所得脛骨縱軸線以及內側平臺的切線夾角減去90°就是外側平臺的后傾角：即取膝關節T1矢狀位MRI，必須有后交叉韌帶的止點、髁間棘以及前、后側皮質。畫2個圓，第1個圓需與脛骨近端和脛骨的前、后側皮質相交，第2個圓則需同樣與脛骨前、后側皮質邊緣相連。第2個圓的圓心被定在第1個圓的圓周上(見圖1a)，MRI位圖上的脛骨縱軸是一條連接兩個圓心的直線(見圖1b)。在膝關節MRI矢狀位T1片上找到外側中心位，連接最前端以及后端的皮質邊緣(見圖1)。

1.3.2 股骨髁間窩寬度指數(notch width index，NWI)測量方法 髁間窩指數的測定方法采用Souryal等[10]的方法來測量，NWI的計算公式為：NWI=髁間窩寬度(L3)/雙側髁間寬度(L2)：即在軸位核磁共振圖像上，畫一條直線連接股骨內、外側髁最低點L1(如紅色實線所示)，以此線作為關節面水平線，將L1向上平移至腘肌腱溝最低點水平(如藍色實線所示)，此線稱為L2。L2與髁間窩兩側壁交點間線段L3(如紅色實線所示)的長度為髁間窩寬度(見圖2)。

a 確定兩圓心 b 確定脛骨縱軸 c 測量LPS角度 圖2 NWI測量方法示意圖

圖1 外側脛骨平臺后傾角測量方法

2 結 果

非近端組、近端組及對照組LPS分別為(8.20±4.37)°、(6.34±3.33)°和(4.52±2.27)°，三組之間差異有統計學意義(P<0.05)；非近端組和近端組的LPS均高于對照組，三組間LPS兩兩比較差異均有統計學意義(P<0.05)。非近端組、近端組及對照組NWI分別為(0.26±0.41)、(0.30±0.28)和(0.33±0.44)，三組之間差異有統計學意義(P<0.05)，非近端組和近端組的NWI均低于對照組，三組間NWI兩兩比較差異均有統計學意義(P<0.05)。

3 討 論

在以往進行ACL重建過程中，ACL損傷部位基本不會影響ACL重建術后的愈后，而且相較于ACL修復術，人們也更愿意選擇更成熟的ACL重建術[11]。但對于那些希望恢復自然的解剖結構，保持自然本體感受的青年人群，特別是運動員，則更愿意選擇ACL修復術[12-13]。然而，ACL損傷部位的不同極大影響ACL修復術的成功率和預后：ACL損傷靠近近端可以極大提高患者手術成功率[14-16]，因此對影響ACL損傷部位因素更進一步的研究才能選擇更好、更合適的治療方式。與此同時，一些ACL損傷的患者由于損傷時間過久，ACL殘端的大部分纖維會被逐漸吸收，很難再分辨出初始斷裂部位[17]。因此，可以通過研究患者膝關節的解剖形態作為預測患者ACL損傷部位的一個指標，從而選擇正確的術式。

我們選擇對以下3種因素進行統計學分析，因為它們都是影響ACL斷裂的重要有關性因素。(1)目前大量研究認為LPS是影響ACL損傷的重要因素[18-19]，張波等[20]認為由于ACL主要作用是防止脛骨前移，因此ACL為維持膝關節穩定往往處于張力升高狀態，且力學分析認為ACL的張力主要與脛骨近端產生的瞬間加速度有關，而脛骨平臺后傾角的增加會導致膝關節內部在同等條件下產生更大的脛骨前移角速度，這也導致ACL需提供更大的張力以維持膝關節的穩定，這使脛骨平臺后傾角越大的患者ACL損傷越靠近遠端(脛骨端)；(2)目前有研究認為NWI可以排除年齡、性別、身高、體質量等因素的干擾，較為準確反應出髁間窩的狹窄程度，并能夠減少誤差，使測量結果標準化[10]；(3)外側LPS和NWI與ACL損傷相關性已為骨科臨床所重視，對股骨髁間窩解剖形態的正確認識，可以預測ACL損傷發生的危險性以及預測ACL重建術效果、指導ACL重建術。

本研究受研究條件的限制，存在一定的局限性：(1)所采取的樣本均來源于同一地區，且并未比較不同種族、身體質量指數(body mass index，BMI)、年齡及受傷至就診時間等與ACL損傷部位的關系；(2)患者數量過少，可能存在誤差；(3)該分析未針對膝關節的其他解剖學指標，如髁間窩形態指數、股骨髁寬度等。