引用本文: 張鐘, 張凱博, 毛貝尼, 賴思可, 李箭, 付維力. 膝關節前外側韌帶的研究進展. 中國修復重建外科雜志, 2020, 34(5): 643-650. doi: 10.7507/1002-1892.201909048 復制
臨床發現單純前交叉韌帶(anterior cruciate ligament,ACL)重建術后仍有 10%~20% 患者存在膝關節前后及旋轉不穩[1-2]。導致膝關節旋轉不穩的因素較多,比如脛骨后傾角增大、外側半月板損傷、后外側復合體損傷,以及當前越來越受到臨床醫生重視的前外側韌帶(anterolateral ligament,ALL)損傷[3]。目前關于膝關節前外側區域組織結構,尤其是 ALL,尚未完全明確。1897 年法國醫生 Paul Segond 首次描述了 ALL,稱其為人類膝關節前外側區域一條類珍珠色、有抗性的纖維帶,并附著于 Segond 骨折區[4]。2013 年,比利時醫生 Claes 等[5]通過尸體解剖和影像學技術定性定量研究了 ALL 走行及脛骨和股骨附著點的解剖結構,并將膝關節前外側結構命名為 ALL。目前,關于 ALL 的相關研究較多,但在 ALL 解剖出現率、參與膝關節旋轉穩定以及生物力學方面仍存在爭議;在臨床診療方面,ALL 損傷的手術指征、手術方式等也未達成共識,同時缺乏長期臨床隨訪結果,遠期療效仍不明確。現對近年來 ALL 損傷機制、影像學評估診斷、手術指征、手術方式及臨床療效等方面的研究進展進行綜述,以期為后續研究及臨床治療提供參考。
1 ALL 解剖研究
目前 ALL 解剖出現率存在爭議,這與尸體處理方式對 ALL 的顯現有顯著影響有關。研究表明,新鮮尸體標本顯現 ALL 比甲醛浸泡標本更容易,導致不同解剖研究中 ALL 出現率存在差異[6-7]。一項納入了 53 項研究的系統評價顯示,成人尸體膝關節 ALL 平均出現率為 82.9%、胎兒為 74.1%,其中 29 項研究 ALL 出現率為 100%[8]。有研究報道 ALL 起源于膝關節外上髁近端后方附近,并覆蓋在外側副韌帶(lateral collateral ligament,LCL)近端止點附近,ALL 部分纖維附著在外側半月板體部和前外側關節囊,主要纖維繼續斜向前內下并呈扇形插入 Gerdy 結節和腓骨之間,位于脛骨平臺下方 4.0~7.0 mm;ALL 長度為(4.0±0.4)cm、寬度為(5.5±0.8)mm、厚度為(1.4±0.2)mm[9-10]。男女 ALL 厚度存在差異,一項中國成人尸體膝關節標本研究表明,男性 ALL 長度顯著大于女性[11]。Daggett 等[12]對 160 具尸體標本進行解剖測量,發現男性 ALL 平均厚度是女性的 2 倍。此外,Hohenberger 等[13]對 80 具尸體標本進行解剖研究,結果顯示男性 ALL 平均長度達 35.7 mm,明顯大于女性平均長度 32.8 mm,且 ALL 長度與 ACL、LCL 長度成正相關。
ALL 形態不完全一致,起止點和走行存在一定變異。Olewnik 等[14]對 111 例成人尸體下肢標本進行解剖研究,根據 ALL 形態將其分為五型。Ⅰ型,ALL 起自股骨外側髁、LCL 近端前方,向下并平行于 LCL,止于脛骨 Gerdy 結節后方。Ⅱ型,ALL 起自股骨外側髁、LCL 近端后方,斜向前下與 LCL 交叉,止于脛骨 Gerdy 結節后方。此型根據脛骨端是否分叉分為兩個亞型。與不分叉亞型相比,分叉亞型主束更長、更厚,止于 Gerdy 結節后方,副束止于深筋膜。Ⅲ型,ALL 起自股骨外側髁、LCL 后方及外后方關節囊,呈寬大扇形。此型 ALL 最長,達(56.48±4.65)mm。Ⅳ型,該型 ALL 特點是雙束,兩束均起自于 LCL 前方股骨外側髁,前方一束止于 Gerdy 結節后方,后方一束止于深筋膜。Ⅴ型,ALL 起自于 LCL,止于脛骨 Gerdy 結節后方。各型 ALL 股骨端起點位置變化較大,脛骨止點位置變化相對較小。此外,Parker 等[15]研究表明 ALL 均止于 Gerdy 結節與腓骨頭之間,其中大部分止于 Gerdy 結節與腓骨頭間中點,約 30.2% 的 ALL 脛骨止點靠近腓骨頭。
由于 ALL 存在解剖變異,相關尸體解剖研究數量有限,導致 ALL 解剖描述不一致,尤其是股骨端解剖描述差異較大,起點附著位置不固定,只能描述大致范圍。此外,膝前外側區域軟組織結構間相互交錯、分離較困難,使用不同解剖工具以及解剖技術等,也會導致 ALL 解剖的統一定義較為困難。
2 ALL 生物力學研究
生物力學試驗表明,在 20 mm/min 加載速度條件下,ALL 平均極限負載為 189 N、平均剛度約 31 N/mm[16],這為選擇合適的移植物提供了依據。ALL 是限制脛骨內旋、前移的次級穩定結構,因此 ALL 損傷后可能導致高度軸移試驗陽性[17-22]。此外,研究證實絕大多數 Segond 骨折即為 ALL 撕脫骨折損傷[20, 23]。Monaco 等[24]采用導航系統(OrthoPilot Navigation System)對 7 例成人尸體膝關節標本進行研究,結果顯示軸移試驗時正常膝關節脛骨內旋角度為(10.1±2.3)°,ACL 損傷后為(12.1±2.2)°,ACL 和 ALL 同時損傷后為(18.9±2.7)°,提示 ALL 損傷會導致脛骨內旋角度顯著增加。另有尸體研究表明,切斷 ALL 會導致膝關節屈曲 15~90° 活動范圍內脛骨內旋增加[25]。Parsons 等[26]研究發現膝關節屈曲超過 35° 時,ALL 是控制膝關節脛骨內旋的主要穩定結構。進一步研究發現在膝關節活動過程中,ALL 不同部位的松弛程度不同,隨著膝關節屈曲增加,ALL 前緣伸長率呈不連續增加,而后緣伸長率呈連續性負增長[27]。上述生物力學研究將有助于明確移植物固定時膝關節最佳屈曲角度。
3 ALL 損傷機制及臨床表現
在膝關節屈曲時,脛骨內旋并受到內翻應力情況下容易發生 ALL 損傷。據統計,約 90% 急性 ACL 損傷同時伴有 ALL 損傷[23, 28]。ALL 損傷常伴隨 ACL、LCL、腘肌腱、髂脛束損傷或外側股骨、脛骨挫傷[18]。ALL 損傷時可能出現膝關節外側腫脹,患者膝關節前抽屜試驗及 Lachman 試驗陽性、軸移試驗表現為高度陽性。其中軸移試驗實質是脛骨的一種旋轉活動,可分為四級:0 級,正常,屈膝過程中不出現復位或膝關節錯動;Ⅰ級,屈膝過程中出現“滑動”復位;Ⅱ級,屈膝過程中“跳動”復位;Ⅲ級,屈膝過程中出現一過性交鎖后復位或者需要手動復位[29]。一般 0 級和Ⅰ級被視為低度軸移試驗陽性,而Ⅱ級和Ⅲ級被視為高度軸移試驗陽性,當 ACL 和 ALL 同時損傷可出現脛骨內旋角度明顯增加,表現為高度軸移試驗陽性[18, 30]。患者若存在 Segond 骨折時,膝關節外側可出現壓痛,內翻時 ALL 的脛骨止點可出現分離、疼痛加劇。
4 ALL 損傷影像學表現
膝關節 X 線片可用于診斷 ALL 撕脫骨折(即 Segond 骨折),但對于 ALL 其他類型損傷的診斷,參考價值有限[31]。目前研究中利用 MRI 評價膝關節韌帶最多見。MRI 用于 ALL 損傷診斷時主要在冠狀位、T2 壓脂像觀察[8]。在正常膝關節 MRI 圖像上 ALL 出現率為 64%~97%[32],急性 ACL 損傷患者中有 60.2%~100% 伴 ALL 損傷[33-35]。不同文獻報道的 ALL 損傷發生率差異較大,分析與基于 MRI 圖像的 ALL 損傷定義不一有關。三維 MRI 具有掃描時間短、掃描層薄等優點。Muramatsu 等[28]對 100 例成人膝關節進行三維 MRI 檢查,其中 60 例 ACL 損傷膝關節和 40 例正常膝關節,結果發現正常膝關節中 ALL 均能顯示,ACL 損傷膝關節中 87.5%ALL 可顯示。此外,MRI 圖像顯示 ALL 脛骨止點一致性最好,其次是半月板附著區,股骨起點最差。Taneja 等[36]報道影像科醫師在 MRI 上閱讀半月板附著區及股骨起點可靠性差。K?z?lg?z 等[37]認為 MRI 確定股骨起點較難的原因是 ALL 與 LCL 起點較近。
由于 CT 成像原理是探測器接收透過組織的 X 線束,其對軟組織分辨能力較差,因而很少用于膝關節韌帶,尤其是 ALL 損傷的診斷。近年來,也有采用超聲檢查診斷 ALL 損傷,但相關可靠性研究結果不一致。Capo 等[38]通過研究 10 具成人尸體標本,認為超聲顯示 ALL 不可靠;Cavaignac 等[39]則認為采用超聲能 100% 顯示新鮮尸體標本膝關節 ALL;但超聲檢查不能探測 ALL 完整長度[40]。
5 ALL 損傷分型
目前關于 ALL 損傷分型研究較少。Ferretti 等[23]研究了 60 例確診為急性 ACL 損傷患者的 ALL 損傷情況,在手術中暴露患者膝關節外側間室及外側結構,將肉眼可見的前外側結構損傷分為四型。Ⅰ型,外側結構出現某一層結構撕裂,可見 ALL 區域至前外側關節囊血腫;Ⅱ型,在Ⅰ型基礎上出血區域波及外側關節囊;Ⅲ型,ALL 脛骨止點附近完全橫行撕裂,撕裂常達外側半月板;Ⅳ型,ALL 脛骨止點撕脫骨折(Segond 骨折)。最后統計結果顯示,60 例患者中 54 例 ALL 損傷,其中Ⅰ型損傷占 32%,Ⅱ型損傷占 27%,Ⅲ型損傷占 22%,Ⅳ型損傷最少,約占 10%。Helito 等[33]研究了 184 例急性 ACL 損傷患者的 MRI 圖像,將 ALL 損傷分為三型。部分損傷,ALL 表現為卷曲、變薄或者單純信號改變;完全損傷或斷裂,ALL 連續性中斷;撕脫骨折,即 Segond 骨折。Helito 等的研究顯示 184 例患者中有 103 例 ALL 損傷,其中部分損傷占 54.4%,完全損傷或斷裂占 42.7%,撕脫骨折占 2.9%。Muramatsu 等[28]研究了 60 例 ACL 損傷患者的三維 MRI 圖像,將損傷的 ALL 分為如下三型:A 型,ALL 連續、呈低信號;B 型,ALL 彎曲、變薄或信號變化;C 型,連續性中斷。結果顯示在 24 例急性 ACL 損傷患者中,A 型占 12.5%、B 型占 75%、C 型占 12.5%;36 例陳舊 ACL 損傷患者中,A 型占 44.4%、B 型占 50%、C 型占 5.6%。
6 外科治療
與單純 ACL 損傷相比,ACL 損傷合并 ALL 損傷患者 ACL 重建術后膝關節功能評分較差,表明 ALL 損傷對術后膝關節功能恢復有一定影響[41]。因此,ACL 損傷患者合并 ALL 損傷時以及患者對運動功能要求較高時,可以進行 ALL 修復或重建手術。Ferretti 等[23]提出對于急性 ALL 損傷患者可以通過手術修復,其中 Ⅰ、Ⅱ型 ALL 損傷采用可吸收縫線收緊縫合關節囊;Ⅲ型 ALL 損傷可直接縫合 ALL 殘端;Ⅳ型 ALL 損傷可根據骨塊大小選擇對骨塊行骨膜縫合,或者采用帶線錨釘或空心釘將骨塊復位固定至撕脫處。然而學者們對 ALL 重建手術指征尚未形成統一意見。絕大多數學者將高度軸移試驗陽性作為 ALL 重建術適應證[42-49]。此外,存在以下情況時可考慮 ALL 重建術:高水平運動員[50]、ACL 翻修手術[51]、慢性 ACL 損傷[44-45]、參加旋轉運動[45, 52]、Segond 骨折[44-45, 53]。
ALL 重建移植物可選擇髂脛束、股薄肌、半腱肌及聚酯帶[54-56],重建方式也多種多樣,目前尚無最優的重建方式。早期對于 ALL 合并 ACL 損傷患者僅行單純 ALL 重建,但療效較差,引發了廣大學者對于 ALL 重建的進一步研究。近年來多采用聯合 ACL 及 ALL 重建,包括自體肌腱聯合重建 ALL 及合成材料重建 ALL。研究表明,ACL 和 ALL 均損傷時,相比單純 ACL 重建,聯合 ACL 和 ALL 重建能顯著降低脛骨內旋及前移[57]。聯合關節外 ALL 重建可以使 ACL 移植物的應力降低 43%,從而降低 ACL 再損傷風險[3]。聯合重建可最大限度減少手術缺陷和術后并發癥的發生。
ALL 重建分為解剖重建和等長重建,其中在 ALL 解剖止點重建技術稱為解剖重建。Kernkamp 等[58]于 2015 年介紹了 ALL 解剖重建步驟,取自體髂脛束作為 ALL 移植物,固定位置股骨端位于 LCL 稍前方和腘肌腱后上方、脛骨端位于腓骨頭和 Gerdy 結節之間的關節間隙下方 5~10 mm 處,膝關節輕微外旋屈曲 90° 位用帶線錨釘固定。Chahla 等[43]于 2016 年也介紹了相似技術,與 Kernkamp 等的術式不同之處為采用同種異體半腱肌作為移植物,ALL 股骨及脛骨采用界面螺釘固定。
ALL 重建手術中如股骨和脛骨固定位置選取不當,將導致移植物長度變化較大,進而受到過度應力,因此如何減少移植物張力從而實現等長重建,一直是研究熱點。生物力學研究表明,非等長重建會導致脛骨內旋過度受限,難以恢復關節正常運動功能[59-60]。Wieser 等[61]和 Kernkamp 等[62]研究結果顯示 ALL 的長度及等長點與 ALL 起、止點位置有關。有學者認為 ALL 重建術中,于股骨外側髁近端后方解剖位固定移植物,而脛骨固定點選擇在腓骨頭與 Gerdy 結節的中點關節線下 10 mm 處,此為等長點重建[61, 63]。也有研究表明在上述位置固定并不是等長重建[62]。一些學者建議 ALL 股骨固定點宜選擇在股骨外側髁前下方,由于在膝關節屈曲 90° 位時 ALL 最長,因此宜在此屈膝角度下固定移植物[62, 64]。但也有學者提出 ALL 股骨固定點位于股骨外側髁后上方,ALL 長度在屈膝 0~30° 位置最長[10, 61, 65]。最近,Forsythe 等[66]通過膝關節 CT 三維重建模型研究 ALL 等長點,發現在整個運動范圍內沒有真正等長的 ALL 固定點,而相對等長點在股骨端位于股骨外側髁或外側髁前方 5 mm 處,脛骨端在脛骨 Gerdy 結節后下方(Gerdy 結節后方 14~21 mm、關節線下 13~20 mm 的區域),在膝關節整個活動范圍內移植物長度變化最小。目前,移植物植入位置、長度、固定時屈膝角度以及固定張力尚未形成統一意見。如何兼顧解剖重建與等長重建,仍需要進一步研究。臨床常用的單純 ALL 重建及聯合 ALL 和ACL 重建術式詳見表 1、2。


在 ALL 重建過程中骨隧道重合也是值得考慮的一個問題。采用 Lemaire 重建法重建 ALL并同時重建 ACL,在股骨外側皮質上隧道沖突發生概率為 67%~70%,隧道沖突可能破壞移植物的固定和完整性,導致 ACL 和 ALL 重建失敗,術中將隧道向近端及前方鉆取可降低隧道沖突概率[74-75]。ALL 股骨隧道角度很重要,研究表明在軸向平面向前 30° 角和冠狀平面向近端 30° 角鉆取隧道,ALL 股骨隧道距 ACL 隧道最短距離為(18.6±6.7)mm;而軸向平面角度為 0° 且冠狀平面為 0° 時,兩隧道最短距離為(11.5±5.3)mm,且 ALL 骨隧道與股骨后方骨皮質距離為(3.1±2.8)mm,股骨后方骨皮質接觸和破壞風險較高,因此在臨床上 ALL 隧道盡量在軸向平面向前且冠狀平面向近端鉆取,以避免影響 ACL 的重建[76]。
7 臨床療效
早期對于合并 ALL 損傷的 ACL 損傷患者僅進行單純 ALL 重建。Neyret 等[77]對 31 例 ACL 損傷合并 ALL 損傷的滑雪運動員進行單純 ALL 重建,平均隨訪時間 4.5 年,結果顯示 75% 患者膝關節不穩定。Kennedy 等[78]隨訪了單純 ALL 重建的 52 例 ACL 損傷合并 ALL 損傷的患者,術后 6 個月 28 例出現前抽屜試驗陽性、24 例出現軸移試驗陽性。由于 ACL 損傷患者單純 ALL 重建術后療效較差、膝關節持續不穩、滿意度較差,現已較少應用。
ACL 損傷合并 ALL 損傷患者經聯合 ACL 及 ALL 重建,可獲得較好臨床效果。一項隨訪時間達 3.2 年的對照研究表明,ACL 翻修重建結合 ALL 重建與單純 ACL 翻修重建相比,雖然在前向松弛或功能評分方面沒有顯著差異,但是術后患者恢復到傷前相同體育運動水平的比例更高[79]。一項 Meta 分析納入了 8 項隨機對照研究,共 682 例 ACL 損傷患者,結果顯示聯合關節外 ALL 重建組與單純 ACL 重建組在國際膝關節文獻委員會(IKDC)評分、Lysholm 評分、Tegner 評分上無明顯差異,但軸移試驗測試顯示聯合 ALL 重建組患者膝關節穩定性更好[80]。Sonnery-Cottet 等[52]進行了一項前瞻性對比研究,納入 502 例患者,術后平均隨訪 2 年,結果顯示單純 ACL 重建組術后移植物再損傷率為 11.0%,聯合關節外 ALL 重建組再損傷率為 4.1%,前者是后者的 2.7 倍。聯合 ALL 重建可以降低術后 ACL 再損傷發生率。此外,聯合 ALL 重建對內側半月板具有保護作用,對于 ACL 損傷合并內側半月板 Ramp 區撕裂患者,聯合 ACL 及 ALL 重建患者內側半月板 Ramp 區修復失敗率僅為單純 ACL 重建患者的 1/2[81]。同時,Sonnery-Cottet 等[82]的另一項納入 383 例患者且隨訪時間為 3 年的研究顯示,聯合 ACL 及 ALL 重建組患者內側半月板損傷縫合后失敗率為 8.8%,單純 ACL 重建組為 16.2%,ACL 和 ALL 同時重建使得內側半月板縫合后失敗率降低了 46%。因此,聯合 ALL 重建進一步維持了膝關節旋轉穩定性,這將減少內側半月板應力分布,從而降低半月板縫合失敗率。
對于特殊患者,如多發韌帶松弛癥患者出現 ACL 損傷時,也傾向于 ALL 重建。Helito 等[83]探討了多發韌帶松弛癥(改良 Beighton 評分>5 分)且伴有 ACL 損傷的患者是否需要 ALL 重建,平均隨訪 2.4 年結果顯示與單純 ACL 重建組相比,聯合重建組 KT-1000 前后移位更小、旋轉穩定性更好、ACL 再損傷率更低,但兩組膝功能評分如 IKDC 評分、Lysholm 評分差異無統計學意義。因此,對于 ACL 損傷伴有多發韌帶松弛癥的患者也建議聯合重建 ALL。
8 小結與展望
ALL 是膝關節外獨立韌帶結構,作為膝關節次級穩定結構,具有限制脛骨內旋和膝關節前移的作用。ALL 脛骨止點變異較小,股骨止點存在較大差異,因而股骨止點解剖依舊存在爭議。MRI 最常用于 ALL 損傷的診斷,隨著掃描質量的提高,能夠精確地顯示 ALL 影像特征,從而使診斷率進一步提高。ACL 和 ALL 同時損傷的患者其膝關節可發生嚴重不穩定,此類患者如符合高度軸移試驗陽性等適應證,結合患者實際情況可對 ALL 進行修復重建。相比傳統的關節外 ALL 重建技術,目前臨床采用的 ALL 重建技術更近似解剖重建、更微創、術后持續疼痛更輕。ALL 重建手術非常多,目前尚不能確定最優方法。未來 ALL 研究應關注如何個體化重建以及更好的等長重建。
作者貢獻:付維力、李箭負責綜述構思及設計,對文章的知識性內容作批評性審閱;張凱博、毛貝尼、賴思可負責資料收集;張鐘負責文章撰寫及修改。
利益沖突:所有作者聲明,在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突。經費支持沒有影響文章觀點及其報道。
臨床發現單純前交叉韌帶(anterior cruciate ligament,ACL)重建術后仍有 10%~20% 患者存在膝關節前后及旋轉不穩[1-2]。導致膝關節旋轉不穩的因素較多,比如脛骨后傾角增大、外側半月板損傷、后外側復合體損傷,以及當前越來越受到臨床醫生重視的前外側韌帶(anterolateral ligament,ALL)損傷[3]。目前關于膝關節前外側區域組織結構,尤其是 ALL,尚未完全明確。1897 年法國醫生 Paul Segond 首次描述了 ALL,稱其為人類膝關節前外側區域一條類珍珠色、有抗性的纖維帶,并附著于 Segond 骨折區[4]。2013 年,比利時醫生 Claes 等[5]通過尸體解剖和影像學技術定性定量研究了 ALL 走行及脛骨和股骨附著點的解剖結構,并將膝關節前外側結構命名為 ALL。目前,關于 ALL 的相關研究較多,但在 ALL 解剖出現率、參與膝關節旋轉穩定以及生物力學方面仍存在爭議;在臨床診療方面,ALL 損傷的手術指征、手術方式等也未達成共識,同時缺乏長期臨床隨訪結果,遠期療效仍不明確。現對近年來 ALL 損傷機制、影像學評估診斷、手術指征、手術方式及臨床療效等方面的研究進展進行綜述,以期為后續研究及臨床治療提供參考。
1 ALL 解剖研究
目前 ALL 解剖出現率存在爭議,這與尸體處理方式對 ALL 的顯現有顯著影響有關。研究表明,新鮮尸體標本顯現 ALL 比甲醛浸泡標本更容易,導致不同解剖研究中 ALL 出現率存在差異[6-7]。一項納入了 53 項研究的系統評價顯示,成人尸體膝關節 ALL 平均出現率為 82.9%、胎兒為 74.1%,其中 29 項研究 ALL 出現率為 100%[8]。有研究報道 ALL 起源于膝關節外上髁近端后方附近,并覆蓋在外側副韌帶(lateral collateral ligament,LCL)近端止點附近,ALL 部分纖維附著在外側半月板體部和前外側關節囊,主要纖維繼續斜向前內下并呈扇形插入 Gerdy 結節和腓骨之間,位于脛骨平臺下方 4.0~7.0 mm;ALL 長度為(4.0±0.4)cm、寬度為(5.5±0.8)mm、厚度為(1.4±0.2)mm[9-10]。男女 ALL 厚度存在差異,一項中國成人尸體膝關節標本研究表明,男性 ALL 長度顯著大于女性[11]。Daggett 等[12]對 160 具尸體標本進行解剖測量,發現男性 ALL 平均厚度是女性的 2 倍。此外,Hohenberger 等[13]對 80 具尸體標本進行解剖研究,結果顯示男性 ALL 平均長度達 35.7 mm,明顯大于女性平均長度 32.8 mm,且 ALL 長度與 ACL、LCL 長度成正相關。
ALL 形態不完全一致,起止點和走行存在一定變異。Olewnik 等[14]對 111 例成人尸體下肢標本進行解剖研究,根據 ALL 形態將其分為五型。Ⅰ型,ALL 起自股骨外側髁、LCL 近端前方,向下并平行于 LCL,止于脛骨 Gerdy 結節后方。Ⅱ型,ALL 起自股骨外側髁、LCL 近端后方,斜向前下與 LCL 交叉,止于脛骨 Gerdy 結節后方。此型根據脛骨端是否分叉分為兩個亞型。與不分叉亞型相比,分叉亞型主束更長、更厚,止于 Gerdy 結節后方,副束止于深筋膜。Ⅲ型,ALL 起自股骨外側髁、LCL 后方及外后方關節囊,呈寬大扇形。此型 ALL 最長,達(56.48±4.65)mm。Ⅳ型,該型 ALL 特點是雙束,兩束均起自于 LCL 前方股骨外側髁,前方一束止于 Gerdy 結節后方,后方一束止于深筋膜。Ⅴ型,ALL 起自于 LCL,止于脛骨 Gerdy 結節后方。各型 ALL 股骨端起點位置變化較大,脛骨止點位置變化相對較小。此外,Parker 等[15]研究表明 ALL 均止于 Gerdy 結節與腓骨頭之間,其中大部分止于 Gerdy 結節與腓骨頭間中點,約 30.2% 的 ALL 脛骨止點靠近腓骨頭。
由于 ALL 存在解剖變異,相關尸體解剖研究數量有限,導致 ALL 解剖描述不一致,尤其是股骨端解剖描述差異較大,起點附著位置不固定,只能描述大致范圍。此外,膝前外側區域軟組織結構間相互交錯、分離較困難,使用不同解剖工具以及解剖技術等,也會導致 ALL 解剖的統一定義較為困難。
2 ALL 生物力學研究
生物力學試驗表明,在 20 mm/min 加載速度條件下,ALL 平均極限負載為 189 N、平均剛度約 31 N/mm[16],這為選擇合適的移植物提供了依據。ALL 是限制脛骨內旋、前移的次級穩定結構,因此 ALL 損傷后可能導致高度軸移試驗陽性[17-22]。此外,研究證實絕大多數 Segond 骨折即為 ALL 撕脫骨折損傷[20, 23]。Monaco 等[24]采用導航系統(OrthoPilot Navigation System)對 7 例成人尸體膝關節標本進行研究,結果顯示軸移試驗時正常膝關節脛骨內旋角度為(10.1±2.3)°,ACL 損傷后為(12.1±2.2)°,ACL 和 ALL 同時損傷后為(18.9±2.7)°,提示 ALL 損傷會導致脛骨內旋角度顯著增加。另有尸體研究表明,切斷 ALL 會導致膝關節屈曲 15~90° 活動范圍內脛骨內旋增加[25]。Parsons 等[26]研究發現膝關節屈曲超過 35° 時,ALL 是控制膝關節脛骨內旋的主要穩定結構。進一步研究發現在膝關節活動過程中,ALL 不同部位的松弛程度不同,隨著膝關節屈曲增加,ALL 前緣伸長率呈不連續增加,而后緣伸長率呈連續性負增長[27]。上述生物力學研究將有助于明確移植物固定時膝關節最佳屈曲角度。
3 ALL 損傷機制及臨床表現
在膝關節屈曲時,脛骨內旋并受到內翻應力情況下容易發生 ALL 損傷。據統計,約 90% 急性 ACL 損傷同時伴有 ALL 損傷[23, 28]。ALL 損傷常伴隨 ACL、LCL、腘肌腱、髂脛束損傷或外側股骨、脛骨挫傷[18]。ALL 損傷時可能出現膝關節外側腫脹,患者膝關節前抽屜試驗及 Lachman 試驗陽性、軸移試驗表現為高度陽性。其中軸移試驗實質是脛骨的一種旋轉活動,可分為四級:0 級,正常,屈膝過程中不出現復位或膝關節錯動;Ⅰ級,屈膝過程中出現“滑動”復位;Ⅱ級,屈膝過程中“跳動”復位;Ⅲ級,屈膝過程中出現一過性交鎖后復位或者需要手動復位[29]。一般 0 級和Ⅰ級被視為低度軸移試驗陽性,而Ⅱ級和Ⅲ級被視為高度軸移試驗陽性,當 ACL 和 ALL 同時損傷可出現脛骨內旋角度明顯增加,表現為高度軸移試驗陽性[18, 30]。患者若存在 Segond 骨折時,膝關節外側可出現壓痛,內翻時 ALL 的脛骨止點可出現分離、疼痛加劇。
4 ALL 損傷影像學表現
膝關節 X 線片可用于診斷 ALL 撕脫骨折(即 Segond 骨折),但對于 ALL 其他類型損傷的診斷,參考價值有限[31]。目前研究中利用 MRI 評價膝關節韌帶最多見。MRI 用于 ALL 損傷診斷時主要在冠狀位、T2 壓脂像觀察[8]。在正常膝關節 MRI 圖像上 ALL 出現率為 64%~97%[32],急性 ACL 損傷患者中有 60.2%~100% 伴 ALL 損傷[33-35]。不同文獻報道的 ALL 損傷發生率差異較大,分析與基于 MRI 圖像的 ALL 損傷定義不一有關。三維 MRI 具有掃描時間短、掃描層薄等優點。Muramatsu 等[28]對 100 例成人膝關節進行三維 MRI 檢查,其中 60 例 ACL 損傷膝關節和 40 例正常膝關節,結果發現正常膝關節中 ALL 均能顯示,ACL 損傷膝關節中 87.5%ALL 可顯示。此外,MRI 圖像顯示 ALL 脛骨止點一致性最好,其次是半月板附著區,股骨起點最差。Taneja 等[36]報道影像科醫師在 MRI 上閱讀半月板附著區及股骨起點可靠性差。K?z?lg?z 等[37]認為 MRI 確定股骨起點較難的原因是 ALL 與 LCL 起點較近。
由于 CT 成像原理是探測器接收透過組織的 X 線束,其對軟組織分辨能力較差,因而很少用于膝關節韌帶,尤其是 ALL 損傷的診斷。近年來,也有采用超聲檢查診斷 ALL 損傷,但相關可靠性研究結果不一致。Capo 等[38]通過研究 10 具成人尸體標本,認為超聲顯示 ALL 不可靠;Cavaignac 等[39]則認為采用超聲能 100% 顯示新鮮尸體標本膝關節 ALL;但超聲檢查不能探測 ALL 完整長度[40]。
5 ALL 損傷分型
目前關于 ALL 損傷分型研究較少。Ferretti 等[23]研究了 60 例確診為急性 ACL 損傷患者的 ALL 損傷情況,在手術中暴露患者膝關節外側間室及外側結構,將肉眼可見的前外側結構損傷分為四型。Ⅰ型,外側結構出現某一層結構撕裂,可見 ALL 區域至前外側關節囊血腫;Ⅱ型,在Ⅰ型基礎上出血區域波及外側關節囊;Ⅲ型,ALL 脛骨止點附近完全橫行撕裂,撕裂常達外側半月板;Ⅳ型,ALL 脛骨止點撕脫骨折(Segond 骨折)。最后統計結果顯示,60 例患者中 54 例 ALL 損傷,其中Ⅰ型損傷占 32%,Ⅱ型損傷占 27%,Ⅲ型損傷占 22%,Ⅳ型損傷最少,約占 10%。Helito 等[33]研究了 184 例急性 ACL 損傷患者的 MRI 圖像,將 ALL 損傷分為三型。部分損傷,ALL 表現為卷曲、變薄或者單純信號改變;完全損傷或斷裂,ALL 連續性中斷;撕脫骨折,即 Segond 骨折。Helito 等的研究顯示 184 例患者中有 103 例 ALL 損傷,其中部分損傷占 54.4%,完全損傷或斷裂占 42.7%,撕脫骨折占 2.9%。Muramatsu 等[28]研究了 60 例 ACL 損傷患者的三維 MRI 圖像,將損傷的 ALL 分為如下三型:A 型,ALL 連續、呈低信號;B 型,ALL 彎曲、變薄或信號變化;C 型,連續性中斷。結果顯示在 24 例急性 ACL 損傷患者中,A 型占 12.5%、B 型占 75%、C 型占 12.5%;36 例陳舊 ACL 損傷患者中,A 型占 44.4%、B 型占 50%、C 型占 5.6%。
6 外科治療
與單純 ACL 損傷相比,ACL 損傷合并 ALL 損傷患者 ACL 重建術后膝關節功能評分較差,表明 ALL 損傷對術后膝關節功能恢復有一定影響[41]。因此,ACL 損傷患者合并 ALL 損傷時以及患者對運動功能要求較高時,可以進行 ALL 修復或重建手術。Ferretti 等[23]提出對于急性 ALL 損傷患者可以通過手術修復,其中 Ⅰ、Ⅱ型 ALL 損傷采用可吸收縫線收緊縫合關節囊;Ⅲ型 ALL 損傷可直接縫合 ALL 殘端;Ⅳ型 ALL 損傷可根據骨塊大小選擇對骨塊行骨膜縫合,或者采用帶線錨釘或空心釘將骨塊復位固定至撕脫處。然而學者們對 ALL 重建手術指征尚未形成統一意見。絕大多數學者將高度軸移試驗陽性作為 ALL 重建術適應證[42-49]。此外,存在以下情況時可考慮 ALL 重建術:高水平運動員[50]、ACL 翻修手術[51]、慢性 ACL 損傷[44-45]、參加旋轉運動[45, 52]、Segond 骨折[44-45, 53]。
ALL 重建移植物可選擇髂脛束、股薄肌、半腱肌及聚酯帶[54-56],重建方式也多種多樣,目前尚無最優的重建方式。早期對于 ALL 合并 ACL 損傷患者僅行單純 ALL 重建,但療效較差,引發了廣大學者對于 ALL 重建的進一步研究。近年來多采用聯合 ACL 及 ALL 重建,包括自體肌腱聯合重建 ALL 及合成材料重建 ALL。研究表明,ACL 和 ALL 均損傷時,相比單純 ACL 重建,聯合 ACL 和 ALL 重建能顯著降低脛骨內旋及前移[57]。聯合關節外 ALL 重建可以使 ACL 移植物的應力降低 43%,從而降低 ACL 再損傷風險[3]。聯合重建可最大限度減少手術缺陷和術后并發癥的發生。
ALL 重建分為解剖重建和等長重建,其中在 ALL 解剖止點重建技術稱為解剖重建。Kernkamp 等[58]于 2015 年介紹了 ALL 解剖重建步驟,取自體髂脛束作為 ALL 移植物,固定位置股骨端位于 LCL 稍前方和腘肌腱后上方、脛骨端位于腓骨頭和 Gerdy 結節之間的關節間隙下方 5~10 mm 處,膝關節輕微外旋屈曲 90° 位用帶線錨釘固定。Chahla 等[43]于 2016 年也介紹了相似技術,與 Kernkamp 等的術式不同之處為采用同種異體半腱肌作為移植物,ALL 股骨及脛骨采用界面螺釘固定。
ALL 重建手術中如股骨和脛骨固定位置選取不當,將導致移植物長度變化較大,進而受到過度應力,因此如何減少移植物張力從而實現等長重建,一直是研究熱點。生物力學研究表明,非等長重建會導致脛骨內旋過度受限,難以恢復關節正常運動功能[59-60]。Wieser 等[61]和 Kernkamp 等[62]研究結果顯示 ALL 的長度及等長點與 ALL 起、止點位置有關。有學者認為 ALL 重建術中,于股骨外側髁近端后方解剖位固定移植物,而脛骨固定點選擇在腓骨頭與 Gerdy 結節的中點關節線下 10 mm 處,此為等長點重建[61, 63]。也有研究表明在上述位置固定并不是等長重建[62]。一些學者建議 ALL 股骨固定點宜選擇在股骨外側髁前下方,由于在膝關節屈曲 90° 位時 ALL 最長,因此宜在此屈膝角度下固定移植物[62, 64]。但也有學者提出 ALL 股骨固定點位于股骨外側髁后上方,ALL 長度在屈膝 0~30° 位置最長[10, 61, 65]。最近,Forsythe 等[66]通過膝關節 CT 三維重建模型研究 ALL 等長點,發現在整個運動范圍內沒有真正等長的 ALL 固定點,而相對等長點在股骨端位于股骨外側髁或外側髁前方 5 mm 處,脛骨端在脛骨 Gerdy 結節后下方(Gerdy 結節后方 14~21 mm、關節線下 13~20 mm 的區域),在膝關節整個活動范圍內移植物長度變化最小。目前,移植物植入位置、長度、固定時屈膝角度以及固定張力尚未形成統一意見。如何兼顧解剖重建與等長重建,仍需要進一步研究。臨床常用的單純 ALL 重建及聯合 ALL 和ACL 重建術式詳見表 1、2。


在 ALL 重建過程中骨隧道重合也是值得考慮的一個問題。采用 Lemaire 重建法重建 ALL并同時重建 ACL,在股骨外側皮質上隧道沖突發生概率為 67%~70%,隧道沖突可能破壞移植物的固定和完整性,導致 ACL 和 ALL 重建失敗,術中將隧道向近端及前方鉆取可降低隧道沖突概率[74-75]。ALL 股骨隧道角度很重要,研究表明在軸向平面向前 30° 角和冠狀平面向近端 30° 角鉆取隧道,ALL 股骨隧道距 ACL 隧道最短距離為(18.6±6.7)mm;而軸向平面角度為 0° 且冠狀平面為 0° 時,兩隧道最短距離為(11.5±5.3)mm,且 ALL 骨隧道與股骨后方骨皮質距離為(3.1±2.8)mm,股骨后方骨皮質接觸和破壞風險較高,因此在臨床上 ALL 隧道盡量在軸向平面向前且冠狀平面向近端鉆取,以避免影響 ACL 的重建[76]。
7 臨床療效
早期對于合并 ALL 損傷的 ACL 損傷患者僅進行單純 ALL 重建。Neyret 等[77]對 31 例 ACL 損傷合并 ALL 損傷的滑雪運動員進行單純 ALL 重建,平均隨訪時間 4.5 年,結果顯示 75% 患者膝關節不穩定。Kennedy 等[78]隨訪了單純 ALL 重建的 52 例 ACL 損傷合并 ALL 損傷的患者,術后 6 個月 28 例出現前抽屜試驗陽性、24 例出現軸移試驗陽性。由于 ACL 損傷患者單純 ALL 重建術后療效較差、膝關節持續不穩、滿意度較差,現已較少應用。
ACL 損傷合并 ALL 損傷患者經聯合 ACL 及 ALL 重建,可獲得較好臨床效果。一項隨訪時間達 3.2 年的對照研究表明,ACL 翻修重建結合 ALL 重建與單純 ACL 翻修重建相比,雖然在前向松弛或功能評分方面沒有顯著差異,但是術后患者恢復到傷前相同體育運動水平的比例更高[79]。一項 Meta 分析納入了 8 項隨機對照研究,共 682 例 ACL 損傷患者,結果顯示聯合關節外 ALL 重建組與單純 ACL 重建組在國際膝關節文獻委員會(IKDC)評分、Lysholm 評分、Tegner 評分上無明顯差異,但軸移試驗測試顯示聯合 ALL 重建組患者膝關節穩定性更好[80]。Sonnery-Cottet 等[52]進行了一項前瞻性對比研究,納入 502 例患者,術后平均隨訪 2 年,結果顯示單純 ACL 重建組術后移植物再損傷率為 11.0%,聯合關節外 ALL 重建組再損傷率為 4.1%,前者是后者的 2.7 倍。聯合 ALL 重建可以降低術后 ACL 再損傷發生率。此外,聯合 ALL 重建對內側半月板具有保護作用,對于 ACL 損傷合并內側半月板 Ramp 區撕裂患者,聯合 ACL 及 ALL 重建患者內側半月板 Ramp 區修復失敗率僅為單純 ACL 重建患者的 1/2[81]。同時,Sonnery-Cottet 等[82]的另一項納入 383 例患者且隨訪時間為 3 年的研究顯示,聯合 ACL 及 ALL 重建組患者內側半月板損傷縫合后失敗率為 8.8%,單純 ACL 重建組為 16.2%,ACL 和 ALL 同時重建使得內側半月板縫合后失敗率降低了 46%。因此,聯合 ALL 重建進一步維持了膝關節旋轉穩定性,這將減少內側半月板應力分布,從而降低半月板縫合失敗率。
對于特殊患者,如多發韌帶松弛癥患者出現 ACL 損傷時,也傾向于 ALL 重建。Helito 等[83]探討了多發韌帶松弛癥(改良 Beighton 評分>5 分)且伴有 ACL 損傷的患者是否需要 ALL 重建,平均隨訪 2.4 年結果顯示與單純 ACL 重建組相比,聯合重建組 KT-1000 前后移位更小、旋轉穩定性更好、ACL 再損傷率更低,但兩組膝功能評分如 IKDC 評分、Lysholm 評分差異無統計學意義。因此,對于 ACL 損傷伴有多發韌帶松弛癥的患者也建議聯合重建 ALL。
8 小結與展望
ALL 是膝關節外獨立韌帶結構,作為膝關節次級穩定結構,具有限制脛骨內旋和膝關節前移的作用。ALL 脛骨止點變異較小,股骨止點存在較大差異,因而股骨止點解剖依舊存在爭議。MRI 最常用于 ALL 損傷的診斷,隨著掃描質量的提高,能夠精確地顯示 ALL 影像特征,從而使診斷率進一步提高。ACL 和 ALL 同時損傷的患者其膝關節可發生嚴重不穩定,此類患者如符合高度軸移試驗陽性等適應證,結合患者實際情況可對 ALL 進行修復重建。相比傳統的關節外 ALL 重建技術,目前臨床采用的 ALL 重建技術更近似解剖重建、更微創、術后持續疼痛更輕。ALL 重建手術非常多,目前尚不能確定最優方法。未來 ALL 研究應關注如何個體化重建以及更好的等長重建。
作者貢獻:付維力、李箭負責綜述構思及設計,對文章的知識性內容作批評性審閱;張凱博、毛貝尼、賴思可負責資料收集;張鐘負責文章撰寫及修改。
利益沖突:所有作者聲明,在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突。經費支持沒有影響文章觀點及其報道。