引用本文: 尤田, 張新濤, 張文濤, 江長青, 黃偉, 李偉, 張洪雷, 白露, 江小成, 左建偉, 陳鵬, 任士友. 中國成人前交叉韌帶脛骨止點的解剖研究. 中國修復重建外科雜志, 2015, 29(6): 730-733. doi: 10.7507/1002-1892.20150157 復制
前交叉韌帶(anterior cruciate ligament,ACL)損傷是常見運動傷,韌帶一旦斷裂首選關節鏡手術重建,但是選擇單束還是雙束重建尚無定論。導致爭論的原因是目前對ACL脛骨止點位置與形態理解不統一,因此明確其解剖形態成為研究熱點。現有文獻的研究對象以國外人群為主,因人種差異,獲得的研究結論可能不適用于國人。為此,我們對中國成人ACL脛骨止點進行解剖研究,觀察其形態與位置,為從解剖角度分析改進ACL重建術和半月板移植術奠定基礎。報告如下。
1 材料與方法
1.1 實驗標本
取15具防腐處理的中國成人膝關節標本,由深圳大學醫學院解剖學教研室提供。供體男10具,女5具;年齡25~47歲,平均32.4歲。左膝8具,右膝7具。膝關節均無軟骨損傷、半月板損傷及骨關節炎表現,ACL及后交叉韌帶均完整。本研究通過北京大學深圳醫院倫理委員會批準,嚴格遵循人體研究的倫理標準。
1.2 實驗方法
根據Siebold等[1]的方法,本研究將ACL完整脛骨止點分為直接止點和間接止點,直接止點定義為中間致密纖維束,間接止點為周圍疏松纖維束。采取標準髕旁內側入路,去除髕骨以及膝關節周圍肌肉、關節囊,保留ACL。自外側半月板前角脛骨止點去除韌帶周圍脂肪及滑膜,暴露ACL脛骨止點。屈膝90°位,根據ACL纖維不同張力將其分為前內束和后外束。
首先使用數顯游標卡尺(精度0.01 mm,桂林廣陸數字測控股份有限公司)測量ACL完整脛骨止點左右徑和前后徑,然后在止點上方5 mm處(代表ACL的實質部,即處于股骨止點和脛骨止點中間的部分)將ACL切斷,測量斷端寬度、厚度。觀察ACL脛骨直接止點、間接止點與外側半月板前角關系。測量ACL脛骨直接止點寬度、厚度,外側半月板前角寬度。用數碼相機垂直于標本照相,將照片導入電腦,利用AutoCAD 2010版軟件(Autodesk公司,美國)測算脛骨止點上方5 mm處斷端面積及直接止點橫斷面積。所有測量均由同一工作人員完成,所有指標均重復測量3次。
2 結果
2.1 ACL脛骨止點大體觀察
大體觀察見,ACL整體呈扁平條狀,脛骨直接止點呈弧形,起自內側髁間棘外側面,止于外側半月板前角的前方;其與周圍的間接止點結合后形狀變得不規則,分析15具標本未發現明顯規律(圖 1 a)。ACL實質部由大量細纖維束組成,距止點上方5 mm處斷面觀察見中間纖維束致密,周圍纖維束較松散;其中13具標本可見明顯的前內束與后外束(圖 1 b);2具標本無明顯分束(圖 1 c)。

2.2 ACL脛骨止點測量
距止點上方5 mm處斷端寬度為(10.7± 1.9) mm、厚度為(3.4±0.7)、面積為(31.9±7.1)mm2。ACL脛骨直接止點寬度為(11.2±2.4)mm、厚度為(3.0±0.3) mm、橫斷面積為(28.8±7.8)mm2。完整脛骨止點左右徑為(9.5±1.8) mm、前后徑為(11.9± 0.6) mm、橫斷面積為(117.8±12.5)mm2。外側半月板前角寬度為(12.3±2.0) mm。
2.3 ACL脛骨止點與外側半月板前角關系
ACL脛骨直接止點呈弧形將外側半月板前角包繞其中,ACL纖維起自脛骨,斜向后外上方,覆蓋于外側半月板前角上。而脛骨間接止點纖維與外側半月板前角纖維僅部分交織。
3 討論
3.1 ACL分束
關于ACL分束,學者們進行了大量研究。有研究認為ACL分為前內和后外兩束[2-11];或者分為3束,即前內束、中間束、后外束[12];也有學者提出ACL纖維無明顯分束[13-14]。本組15具標本中,13具存在明顯前內與后外兩束,其余2具標本無明顯分束。Ferretti等[15]在顯微鏡輔助下解剖了40具胎兒的膝關節標本,發現胎兒ACL與成人一樣,已出現明顯的前內與后外兩束。我們認為本研究中2具未觀察到分束的標本可能為解剖變異。
3.2 ACL重建
研究表明,ACL呈扁平條狀,實質部寬度平均為11.9 mm,厚度平均為3.5 mm,橫斷面積為37.0~ 46.9 mm2;直接止點長軸平均為12.6 mm,短軸平均為3.3 mm;直接止點面積平均為31.4 mm2、間接止點為79.6 mm2[1, 16-17]。本研究測量結果與上述研究相似,提示ACL脛骨止點大小在不同人種中無顯著差異。
早期英國Edwards等[6]研究了55具膝關節標本,認為ACL脛骨止點形態無規律,但脛骨止點縱軸及前內束、后外束的排列方向均以前內-后外為主。我國陳連旭等[18]通過解剖研究26具新鮮冰凍膝關節標本,也得出了類似結論。隨后有研究報道ACL脛骨止點呈橢圓形,前內束止于內側髁間棘的前內側,而后外束止于外側髁間棘的后外方、鄰近外側半月板前角[2-3, 12, 19]。ACL完整脛骨止點長17~18 mm、寬10~11 mm[2],橫斷面積為(136±33) mm2[20]。Siebold等[1]的研究發現,ACL脛骨止點應為鴨足狀,其中直接止點呈C形,ACL實質部為扁平條帶狀,無前內束與后外束之分。相關研究也證實ACL為扁平條帶狀,并且直接止點呈C形[21-23]。
本研究結果顯示,ACL脛骨直接止點呈弧形,類似既往報道的C形;而間接止點纖維較疏松,呈扇形覆蓋于直接止點周圍,使ACL脛骨止點呈多態性[1, 22]。因此早期研究未觀察到脛骨止點弧形規律,可能是間接止點干擾導致。據此,我們認為所有人ACL脛骨直接止點形狀大體相似呈弧形,而在后天的生長發育中,由于個體受到不同外傷、膝關節負荷、體育鍛煉等因素的影響,開始出現間接止點的分化;間接止點實際上是直接止點的補充,如果膝關節受到的前后向應力較大,其ACL脛骨止點前后徑/左右徑比值可能較高;如果膝關節受到旋轉應力較大,前后徑/左右徑比值可能會較低。所以在進行ACL重建時宜選擇三束或雙束重建,盡量將脛骨止點按照C形或弧形重建,且只需要解剖重建直接止點即可,間接止點會在術后不同因素作用下“二次成 形”。
3.3 外側半月板移植
本研究發現外側半月板前角附著點與ACL脛骨止點之間不是單純左右或前后位置關系,而是存在一定交叉覆蓋,即外側半月板前角前緣與ACL脛骨止點前緣并列,兩者之間有纖維相連,ACL向上、向外走行,而外側半月板前角向下、向內走行,前角附著點的軸線跨過外側髁間嵴軸線。
傳統外側半月板移植使用骨橋法固定[24-26],為避免損傷ACL,骨槽位置只能盡量緊貼ACL外緣,而實際上外側半月板前角附著點的后半部分位于ACL后方,因此不能避免前角附著點外移,從而使本來匹配的半月板突出于脛骨平臺外緣,導致移植術后半月板突出。
根據本研究觀察結果,我們認為外側半月板移植時宜選擇骨栓固定法。該方法可以使外側半月板前角定位點盡量靠內甚至位于ACL后方,具有以下優勢:第一,避免損傷ACL脛骨止點;第二,骨栓與骨隧道間為骨性愈合,愈合速度及質量均較好;第三,術前X線片、CT或MRI均不能準確預估半月板大小,制備的移植物不能達到完全匹配,采用該方法時可選取稍大移植物,術中可通過適當牽引骨栓將其陷入骨道,達到最大程度匹配。
綜上述,本研究結果提示ACL重建時脛骨止點應盡量接近弧形,外側半月板移植時注意保護ACL脛骨止點。本研究不足在于樣本量較小;解剖時未使用顯微鏡輔助,可能影響解剖測量結果。此外,如何解剖重建ACL弧形脛骨止點也有待進一步研究。
前交叉韌帶(anterior cruciate ligament,ACL)損傷是常見運動傷,韌帶一旦斷裂首選關節鏡手術重建,但是選擇單束還是雙束重建尚無定論。導致爭論的原因是目前對ACL脛骨止點位置與形態理解不統一,因此明確其解剖形態成為研究熱點。現有文獻的研究對象以國外人群為主,因人種差異,獲得的研究結論可能不適用于國人。為此,我們對中國成人ACL脛骨止點進行解剖研究,觀察其形態與位置,為從解剖角度分析改進ACL重建術和半月板移植術奠定基礎。報告如下。
1 材料與方法
1.1 實驗標本
取15具防腐處理的中國成人膝關節標本,由深圳大學醫學院解剖學教研室提供。供體男10具,女5具;年齡25~47歲,平均32.4歲。左膝8具,右膝7具。膝關節均無軟骨損傷、半月板損傷及骨關節炎表現,ACL及后交叉韌帶均完整。本研究通過北京大學深圳醫院倫理委員會批準,嚴格遵循人體研究的倫理標準。
1.2 實驗方法
根據Siebold等[1]的方法,本研究將ACL完整脛骨止點分為直接止點和間接止點,直接止點定義為中間致密纖維束,間接止點為周圍疏松纖維束。采取標準髕旁內側入路,去除髕骨以及膝關節周圍肌肉、關節囊,保留ACL。自外側半月板前角脛骨止點去除韌帶周圍脂肪及滑膜,暴露ACL脛骨止點。屈膝90°位,根據ACL纖維不同張力將其分為前內束和后外束。
首先使用數顯游標卡尺(精度0.01 mm,桂林廣陸數字測控股份有限公司)測量ACL完整脛骨止點左右徑和前后徑,然后在止點上方5 mm處(代表ACL的實質部,即處于股骨止點和脛骨止點中間的部分)將ACL切斷,測量斷端寬度、厚度。觀察ACL脛骨直接止點、間接止點與外側半月板前角關系。測量ACL脛骨直接止點寬度、厚度,外側半月板前角寬度。用數碼相機垂直于標本照相,將照片導入電腦,利用AutoCAD 2010版軟件(Autodesk公司,美國)測算脛骨止點上方5 mm處斷端面積及直接止點橫斷面積。所有測量均由同一工作人員完成,所有指標均重復測量3次。
2 結果
2.1 ACL脛骨止點大體觀察
大體觀察見,ACL整體呈扁平條狀,脛骨直接止點呈弧形,起自內側髁間棘外側面,止于外側半月板前角的前方;其與周圍的間接止點結合后形狀變得不規則,分析15具標本未發現明顯規律(圖 1 a)。ACL實質部由大量細纖維束組成,距止點上方5 mm處斷面觀察見中間纖維束致密,周圍纖維束較松散;其中13具標本可見明顯的前內束與后外束(圖 1 b);2具標本無明顯分束(圖 1 c)。

2.2 ACL脛骨止點測量
距止點上方5 mm處斷端寬度為(10.7± 1.9) mm、厚度為(3.4±0.7)、面積為(31.9±7.1)mm2。ACL脛骨直接止點寬度為(11.2±2.4)mm、厚度為(3.0±0.3) mm、橫斷面積為(28.8±7.8)mm2。完整脛骨止點左右徑為(9.5±1.8) mm、前后徑為(11.9± 0.6) mm、橫斷面積為(117.8±12.5)mm2。外側半月板前角寬度為(12.3±2.0) mm。
2.3 ACL脛骨止點與外側半月板前角關系
ACL脛骨直接止點呈弧形將外側半月板前角包繞其中,ACL纖維起自脛骨,斜向后外上方,覆蓋于外側半月板前角上。而脛骨間接止點纖維與外側半月板前角纖維僅部分交織。
3 討論
3.1 ACL分束
關于ACL分束,學者們進行了大量研究。有研究認為ACL分為前內和后外兩束[2-11];或者分為3束,即前內束、中間束、后外束[12];也有學者提出ACL纖維無明顯分束[13-14]。本組15具標本中,13具存在明顯前內與后外兩束,其余2具標本無明顯分束。Ferretti等[15]在顯微鏡輔助下解剖了40具胎兒的膝關節標本,發現胎兒ACL與成人一樣,已出現明顯的前內與后外兩束。我們認為本研究中2具未觀察到分束的標本可能為解剖變異。
3.2 ACL重建
研究表明,ACL呈扁平條狀,實質部寬度平均為11.9 mm,厚度平均為3.5 mm,橫斷面積為37.0~ 46.9 mm2;直接止點長軸平均為12.6 mm,短軸平均為3.3 mm;直接止點面積平均為31.4 mm2、間接止點為79.6 mm2[1, 16-17]。本研究測量結果與上述研究相似,提示ACL脛骨止點大小在不同人種中無顯著差異。
早期英國Edwards等[6]研究了55具膝關節標本,認為ACL脛骨止點形態無規律,但脛骨止點縱軸及前內束、后外束的排列方向均以前內-后外為主。我國陳連旭等[18]通過解剖研究26具新鮮冰凍膝關節標本,也得出了類似結論。隨后有研究報道ACL脛骨止點呈橢圓形,前內束止于內側髁間棘的前內側,而后外束止于外側髁間棘的后外方、鄰近外側半月板前角[2-3, 12, 19]。ACL完整脛骨止點長17~18 mm、寬10~11 mm[2],橫斷面積為(136±33) mm2[20]。Siebold等[1]的研究發現,ACL脛骨止點應為鴨足狀,其中直接止點呈C形,ACL實質部為扁平條帶狀,無前內束與后外束之分。相關研究也證實ACL為扁平條帶狀,并且直接止點呈C形[21-23]。
本研究結果顯示,ACL脛骨直接止點呈弧形,類似既往報道的C形;而間接止點纖維較疏松,呈扇形覆蓋于直接止點周圍,使ACL脛骨止點呈多態性[1, 22]。因此早期研究未觀察到脛骨止點弧形規律,可能是間接止點干擾導致。據此,我們認為所有人ACL脛骨直接止點形狀大體相似呈弧形,而在后天的生長發育中,由于個體受到不同外傷、膝關節負荷、體育鍛煉等因素的影響,開始出現間接止點的分化;間接止點實際上是直接止點的補充,如果膝關節受到的前后向應力較大,其ACL脛骨止點前后徑/左右徑比值可能較高;如果膝關節受到旋轉應力較大,前后徑/左右徑比值可能會較低。所以在進行ACL重建時宜選擇三束或雙束重建,盡量將脛骨止點按照C形或弧形重建,且只需要解剖重建直接止點即可,間接止點會在術后不同因素作用下“二次成 形”。
3.3 外側半月板移植
本研究發現外側半月板前角附著點與ACL脛骨止點之間不是單純左右或前后位置關系,而是存在一定交叉覆蓋,即外側半月板前角前緣與ACL脛骨止點前緣并列,兩者之間有纖維相連,ACL向上、向外走行,而外側半月板前角向下、向內走行,前角附著點的軸線跨過外側髁間嵴軸線。
傳統外側半月板移植使用骨橋法固定[24-26],為避免損傷ACL,骨槽位置只能盡量緊貼ACL外緣,而實際上外側半月板前角附著點的后半部分位于ACL后方,因此不能避免前角附著點外移,從而使本來匹配的半月板突出于脛骨平臺外緣,導致移植術后半月板突出。
根據本研究觀察結果,我們認為外側半月板移植時宜選擇骨栓固定法。該方法可以使外側半月板前角定位點盡量靠內甚至位于ACL后方,具有以下優勢:第一,避免損傷ACL脛骨止點;第二,骨栓與骨隧道間為骨性愈合,愈合速度及質量均較好;第三,術前X線片、CT或MRI均不能準確預估半月板大小,制備的移植物不能達到完全匹配,采用該方法時可選取稍大移植物,術中可通過適當牽引骨栓將其陷入骨道,達到最大程度匹配。
綜上述,本研究結果提示ACL重建時脛骨止點應盡量接近弧形,外側半月板移植時注意保護ACL脛骨止點。本研究不足在于樣本量較小;解剖時未使用顯微鏡輔助,可能影響解剖測量結果。此外,如何解剖重建ACL弧形脛骨止點也有待進一步研究。