引用本文: 鄔赫, 戴祝, 陳宇浠, 范偉杰, 廖瑛, 劉超, 劉江華. 豬膝關節外側半月板腘肌腱區Ⅱc型損傷修復方法的研究. 中國修復重建外科雜志, 2023, 37(7): 856-861. doi: 10.7507/1002-1892.202304040 復制
外側半月板后外側邊緣存在一傾斜的橢圓形隧道,即腘肌腱裂孔(popliteal hiatus,PH),腘肌腱在其中動態收縮滑行,并通過腘半月板纖維束(popliteomeniscal fascicle,PMF)與外側半月板相連。由于PH的存在,關節囊膜附著物在此處中斷,外側半月板不與關節囊連接,且膝關節后外側囊薄而松,使得外側半月板具有較大活動度,導致腘肌腱區半月板容易損傷,且主要為PMF損傷[1-7]。鄭佳鵬等[8-9]將PH及其前后1.0 cm范圍所對應的外側半月板區域定義為“外側半月板腘肌腱區”,并提出了外側半月板腘肌腱區損傷關節鏡下分型標準,共分為3型。Ⅰ型,半月板腘肌腱區撕裂未累及PH;Ⅱ型,前/后PMF撕裂,進一步分為Ⅱa 型(前PMF撕裂)、后上/后下PMF撕裂(Ⅱb型)以及前、后PMF均有撕裂(Ⅱc 型);Ⅲ型,半月板腘肌腱區層裂或者放射狀撕裂累及PH,修復困難。
Ⅱ型損傷為半月板周緣撕裂,采用縫合修復效果良好,但是對于縫合部位和縫合方式尚未達成共識。本課題組前期基于MRI的研究發現,外側半月板PH前區是保持外側半月板后外側穩定的關鍵部位[10],提示對于外側半月板肌腱區損傷縫合前區能更好地恢復外側半月板穩定性。故本次研究基于豬膝關節外側半月板腘肌腱區Ⅱc型損傷模型進一步探討縫合修復方法。報告如下。
1 材料與方法
1.1 實驗標本及儀器
市售8~9月齡長白豬新鮮非對稱性后肢膝關節18個,左、右膝關節各9個。實驗前置于4℃冰箱保存,在樣本獲取8 h內完成實驗。實驗模型制備前,所有樣本均先行內側膝旁關節切開,檢查明確無半月板損傷、前后交叉韌帶損傷、關節軟骨破壞等關節內缺陷,膝關節骨骼均發育成熟。
2-0號不可吸收外科縫線(揚州市金環醫療器械公司)。NK-50 N拉力計(分度值0.25 N;樂清市艾德堡儀器有限公司)。
1.2 實驗分組及方法
根據縫合部位不同,將標本分為3組(n=6)。A組PH前區縫合2針,B組PH后區縫合2針,C組PH前區和后區各縫合2針。
各組樣本在距離關節線約15 cm處將股骨、脛骨和腓骨截斷,切除皮膚、皮下組織,從髕骨內側切開關節囊,切除髕骨,切斷內側副韌帶、前后交叉韌帶、板股韌帶和脛前肌腱等,保留后外側關節囊、腘肌腱和外側副韌帶。外翻股骨髁,暴露膝關節外側,在外側半月板前根處縫合固定,將外側半月板后根與后交叉韌帶根部及后方組織縫合固定,確保外側半月板前根和后根穩定。沿外側半月板PH周緣向前、向后分別縱形切開1 cm,制備外側半月板腘肌腱區Ⅱc型損傷。按照分組對損傷部位采用對應方式縫合修復,均采用垂直褥式縫合法。見圖1。

a. 暴露膝關節外側半月板;b. 沿PH向前縱形切開;c. 沿PH向后縱形切開;d. 外側半月板腘肌腱區Ⅱc型損傷模型;e. A組縫合后;f. B組縫合后;g. C組縫合后
Figure1. Schematic diagram of model preparationa. Exposed the lateral meniscus of the knee joint; b. Made a longitudinal incision forward along the PH; c. Made a longitudinal incision backward along the PH; d. The model of type Ⅱc injury in the lateral meniscus popliteal tendon area of the porcine knee; e. The model after suture in group A; f. The model after suture in group B; g. The model after suture in group C
1.3 半月板位移值測量
3組標本造模前、造模后以及縫合后測量半月板位移值。具體方法:用夾具固定樣本脛骨,保持脛骨平臺處于水平,于外側半月板PH中線與半月板內、外中點交界處縫合過線打結,作為拉力計一固定點;縫線遠端做一線圈連接拉力計,沿脛骨平臺水平向內分別施加2、4、6、8、10 N拉力,牽拉外側半月板腘肌腱區中點,保持拉力方向與膝關節橫軸方向一致,測量水平縫線與內側半月板邊緣交界處標記點的距離,即為外側半月板位移值(圖2、3)。

o/o’:牽拉前/后標記點位置 a. 造模前;b. 造模后;c. 縫合后
Figure2. Diagram of lateral meniscus displacemento/o’: Position of marking points before/after pulling a. Before modeling; b. After modeling; c. After suture

a. 2 N拉力測試;b. 4 N拉力測試;c. 6 N拉力測試
Figure3. Diagram of lateral meniscus displacement tension testa. 2 N tension test; b. 4 N tension test; c. 6 N tension test
記錄不同拉力下,各組樣本造模前、造模后以及縫合后外側半月板位移值(分別記為a、b、c),計算縫合后位移減小值(b–c)以及位移減小率 [(b–c)/b]。
1.4 統計學方法
采用SPSS25.0統計軟件進行分析。計量資料經Shapiro-Wilk檢驗均服從正態分布,數據以均數±標準差表示,組間比較采用單因素方差分析,兩兩比較采用SNK檢驗;檢驗水準α=0.05。
2 結果
同一拉力下,3組間造模前、造模后以及縫合后外側半月板位移值比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。見表1。縫合后位移減小值比較,A、C組在各拉力條件下差異均無統計學意義(P>0.05);B組均低于A、C組,其中與A組在2 N拉力時以及與C組在2、4、6、10 N時差異均有統計學意義(P<0.05),其余組間比較差異均無統計學意義(P>0.05)。縫合后位移減小率比較,A、C組在各拉力條件下差異均無統計學意義(P>0.05);B組均低于A、C組,其中與A組在2、4、6 N時以及與C組在2、4、6、10 N時差異有統計學意義(P<0.05)。見表2、3。










3 討論
腘肌腱區是影響外側半月板穩定的重要區域,腘肌腱區及PMF損傷或異常常導致外側半月板活動過度和半脫位[11-15],為此學者們對外側半月板腘肌腱區損傷診斷及治療方法進行了大量研究,但對于縫合方法尚無統一標準。鄭佳鵬等[8]采用關節鏡下縫合鉤全內縫合治療PMF撕裂患者;馮華等[16]采用縫合鉤全內縫合技術修復外側半月板PH;既往我們對于累及PH的外側盤狀半月板損傷在中央區成型后,分別在PH前、后方進行縫合固定[17]。
本團隊前期研究發現,外側半月板后外側不穩患者PH明顯增寬,關節鏡下縫合修復PH前、后區后,患者膝關節彈響和交鎖癥狀消失,臨床療效好,MRI復查示PH寬度減小,分析外側半月板PH增寬可能提示外側半月板復發性半脫位[18]。本團隊另一項關于外側盤狀半月板MRI的研究[10]發現,PH增寬與盤狀半月板損傷相關,尤其是伴有機械癥狀(如彈響及交鎖)者PH增寬更明顯。將伴有機械癥狀的盤狀半月板損傷行中央區切除、保留部分PH周圍縫合后,機械癥狀消失,臨床療效滿意。術后復查MRI顯示矢狀位PH較術前減小,而冠狀位PH無減小。我們認為矢狀位MRI中PH增寬提示PH前區及體部向內側移位,冠狀位PH增寬提示PH后區及后角周緣撕裂或與關節囊附著松弛,外側半月板后角向前移位。如果矢狀位MRI中PH不增寬,即前區穩定,即使冠狀位PH增寬(即后區不穩定),外側半月板后外側仍保持穩定。如果矢狀位和冠狀位PH均增寬,即前區和后區均不穩定,外側半月板后外側很可能不穩定,出現機械癥狀。因此,我們認為外側半月板PH前區是外側半月板后外側穩定的關鍵部位。
Klingele等[19]研究發現在112例外側盤狀半月板患者中,28.1%盤狀外側半月板存在周緣不穩定,其中47.2%前1/3周緣不穩定,11.1%中1/3周緣不穩定,38.9%后1/3周緣不穩定。由此可見,外側盤狀半月板中1/3與周圍組織的連接相對緊密。Kim等[20]在外側盤狀半月板未撕裂組與正常外側半月板組比較發現,未撕裂外側盤狀半月板的前角和后角不穩定性明顯大于正常外側半月板,但兩組之間的體部不穩定性無顯著差異,同樣提示對于外側盤狀半月板,PH前區是維持其穩定的關鍵部位。本研究結果提示B組外側半月板位移減小值及位移減小率均小于A組,表明縫合PH前區更能維持外側半月板后外側穩定性。而且A、C組上述指標差異無統計學意義,進一步表明縫合前區對外側半月板穩定性的維持能力與縫合前、后區無明顯差異。
綜上述,本研究通過豬膝關節標本實驗進一步驗證了PH前區是外側半月板后外側穩定關鍵部位,與前期基于MRI的研究結果一致,對于半月板腘肌腱區Ⅱc型損傷修復需縫合修復前區。但是本研究仍存在一定局限性:① 選用豬后肢膝關節作為實驗樣本,雖有研究報道豬后肢膝關節與人類膝關節具有相似特性[21-23],但是仍存在一定差異。② 研究樣本量較小,由于Ⅱc型損傷常見,同時具有Ⅱa、Ⅱb型損傷的特點,故僅制備了外側半月板腘肌腱區Ⅱc型損傷模型進行觀測。③ 位移測試時半月板拉力方向僅與膝關節橫軸方向一致,單純沿脛骨平臺水平向內,無法完全模擬半月板生理負荷。人膝關節半月板的生理載荷極其復雜,將在后續完善生物力學試驗,并增加三維有限元模型生物力學分析。
利益沖突 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和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道
倫理聲明 研究方案經南華大學附屬第一醫院醫學倫理委員會批準(2023110526001)
作者貢獻聲明 戴祝:研究指導、文章修改;鄔赫:研究設計及實施、文章撰寫;陳宇浠:數據收集整理及統計分析;范偉杰:實驗指導;廖瑛:實驗支持;劉超:實驗操作;劉江華:圖片采集分析
外側半月板后外側邊緣存在一傾斜的橢圓形隧道,即腘肌腱裂孔(popliteal hiatus,PH),腘肌腱在其中動態收縮滑行,并通過腘半月板纖維束(popliteomeniscal fascicle,PMF)與外側半月板相連。由于PH的存在,關節囊膜附著物在此處中斷,外側半月板不與關節囊連接,且膝關節后外側囊薄而松,使得外側半月板具有較大活動度,導致腘肌腱區半月板容易損傷,且主要為PMF損傷[1-7]。鄭佳鵬等[8-9]將PH及其前后1.0 cm范圍所對應的外側半月板區域定義為“外側半月板腘肌腱區”,并提出了外側半月板腘肌腱區損傷關節鏡下分型標準,共分為3型。Ⅰ型,半月板腘肌腱區撕裂未累及PH;Ⅱ型,前/后PMF撕裂,進一步分為Ⅱa 型(前PMF撕裂)、后上/后下PMF撕裂(Ⅱb型)以及前、后PMF均有撕裂(Ⅱc 型);Ⅲ型,半月板腘肌腱區層裂或者放射狀撕裂累及PH,修復困難。
Ⅱ型損傷為半月板周緣撕裂,采用縫合修復效果良好,但是對于縫合部位和縫合方式尚未達成共識。本課題組前期基于MRI的研究發現,外側半月板PH前區是保持外側半月板后外側穩定的關鍵部位[10],提示對于外側半月板肌腱區損傷縫合前區能更好地恢復外側半月板穩定性。故本次研究基于豬膝關節外側半月板腘肌腱區Ⅱc型損傷模型進一步探討縫合修復方法。報告如下。
1 材料與方法
1.1 實驗標本及儀器
市售8~9月齡長白豬新鮮非對稱性后肢膝關節18個,左、右膝關節各9個。實驗前置于4℃冰箱保存,在樣本獲取8 h內完成實驗。實驗模型制備前,所有樣本均先行內側膝旁關節切開,檢查明確無半月板損傷、前后交叉韌帶損傷、關節軟骨破壞等關節內缺陷,膝關節骨骼均發育成熟。
2-0號不可吸收外科縫線(揚州市金環醫療器械公司)。NK-50 N拉力計(分度值0.25 N;樂清市艾德堡儀器有限公司)。
1.2 實驗分組及方法
根據縫合部位不同,將標本分為3組(n=6)。A組PH前區縫合2針,B組PH后區縫合2針,C組PH前區和后區各縫合2針。
各組樣本在距離關節線約15 cm處將股骨、脛骨和腓骨截斷,切除皮膚、皮下組織,從髕骨內側切開關節囊,切除髕骨,切斷內側副韌帶、前后交叉韌帶、板股韌帶和脛前肌腱等,保留后外側關節囊、腘肌腱和外側副韌帶。外翻股骨髁,暴露膝關節外側,在外側半月板前根處縫合固定,將外側半月板后根與后交叉韌帶根部及后方組織縫合固定,確保外側半月板前根和后根穩定。沿外側半月板PH周緣向前、向后分別縱形切開1 cm,制備外側半月板腘肌腱區Ⅱc型損傷。按照分組對損傷部位采用對應方式縫合修復,均采用垂直褥式縫合法。見圖1。

a. 暴露膝關節外側半月板;b. 沿PH向前縱形切開;c. 沿PH向后縱形切開;d. 外側半月板腘肌腱區Ⅱc型損傷模型;e. A組縫合后;f. B組縫合后;g. C組縫合后
Figure1. Schematic diagram of model preparationa. Exposed the lateral meniscus of the knee joint; b. Made a longitudinal incision forward along the PH; c. Made a longitudinal incision backward along the PH; d. The model of type Ⅱc injury in the lateral meniscus popliteal tendon area of the porcine knee; e. The model after suture in group A; f. The model after suture in group B; g. The model after suture in group C
1.3 半月板位移值測量
3組標本造模前、造模后以及縫合后測量半月板位移值。具體方法:用夾具固定樣本脛骨,保持脛骨平臺處于水平,于外側半月板PH中線與半月板內、外中點交界處縫合過線打結,作為拉力計一固定點;縫線遠端做一線圈連接拉力計,沿脛骨平臺水平向內分別施加2、4、6、8、10 N拉力,牽拉外側半月板腘肌腱區中點,保持拉力方向與膝關節橫軸方向一致,測量水平縫線與內側半月板邊緣交界處標記點的距離,即為外側半月板位移值(圖2、3)。

o/o’:牽拉前/后標記點位置 a. 造模前;b. 造模后;c. 縫合后
Figure2. Diagram of lateral meniscus displacemento/o’: Position of marking points before/after pulling a. Before modeling; b. After modeling; c. After suture

a. 2 N拉力測試;b. 4 N拉力測試;c. 6 N拉力測試
Figure3. Diagram of lateral meniscus displacement tension testa. 2 N tension test; b. 4 N tension test; c. 6 N tension test
記錄不同拉力下,各組樣本造模前、造模后以及縫合后外側半月板位移值(分別記為a、b、c),計算縫合后位移減小值(b–c)以及位移減小率 [(b–c)/b]。
1.4 統計學方法
采用SPSS25.0統計軟件進行分析。計量資料經Shapiro-Wilk檢驗均服從正態分布,數據以均數±標準差表示,組間比較采用單因素方差分析,兩兩比較采用SNK檢驗;檢驗水準α=0.05。
2 結果
同一拉力下,3組間造模前、造模后以及縫合后外側半月板位移值比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。見表1。縫合后位移減小值比較,A、C組在各拉力條件下差異均無統計學意義(P>0.05);B組均低于A、C組,其中與A組在2 N拉力時以及與C組在2、4、6、10 N時差異均有統計學意義(P<0.05),其余組間比較差異均無統計學意義(P>0.05)。縫合后位移減小率比較,A、C組在各拉力條件下差異均無統計學意義(P>0.05);B組均低于A、C組,其中與A組在2、4、6 N時以及與C組在2、4、6、10 N時差異有統計學意義(P<0.05)。見表2、3。










3 討論
腘肌腱區是影響外側半月板穩定的重要區域,腘肌腱區及PMF損傷或異常常導致外側半月板活動過度和半脫位[11-15],為此學者們對外側半月板腘肌腱區損傷診斷及治療方法進行了大量研究,但對于縫合方法尚無統一標準。鄭佳鵬等[8]采用關節鏡下縫合鉤全內縫合治療PMF撕裂患者;馮華等[16]采用縫合鉤全內縫合技術修復外側半月板PH;既往我們對于累及PH的外側盤狀半月板損傷在中央區成型后,分別在PH前、后方進行縫合固定[17]。
本團隊前期研究發現,外側半月板后外側不穩患者PH明顯增寬,關節鏡下縫合修復PH前、后區后,患者膝關節彈響和交鎖癥狀消失,臨床療效好,MRI復查示PH寬度減小,分析外側半月板PH增寬可能提示外側半月板復發性半脫位[18]。本團隊另一項關于外側盤狀半月板MRI的研究[10]發現,PH增寬與盤狀半月板損傷相關,尤其是伴有機械癥狀(如彈響及交鎖)者PH增寬更明顯。將伴有機械癥狀的盤狀半月板損傷行中央區切除、保留部分PH周圍縫合后,機械癥狀消失,臨床療效滿意。術后復查MRI顯示矢狀位PH較術前減小,而冠狀位PH無減小。我們認為矢狀位MRI中PH增寬提示PH前區及體部向內側移位,冠狀位PH增寬提示PH后區及后角周緣撕裂或與關節囊附著松弛,外側半月板后角向前移位。如果矢狀位MRI中PH不增寬,即前區穩定,即使冠狀位PH增寬(即后區不穩定),外側半月板后外側仍保持穩定。如果矢狀位和冠狀位PH均增寬,即前區和后區均不穩定,外側半月板后外側很可能不穩定,出現機械癥狀。因此,我們認為外側半月板PH前區是外側半月板后外側穩定的關鍵部位。
Klingele等[19]研究發現在112例外側盤狀半月板患者中,28.1%盤狀外側半月板存在周緣不穩定,其中47.2%前1/3周緣不穩定,11.1%中1/3周緣不穩定,38.9%后1/3周緣不穩定。由此可見,外側盤狀半月板中1/3與周圍組織的連接相對緊密。Kim等[20]在外側盤狀半月板未撕裂組與正常外側半月板組比較發現,未撕裂外側盤狀半月板的前角和后角不穩定性明顯大于正常外側半月板,但兩組之間的體部不穩定性無顯著差異,同樣提示對于外側盤狀半月板,PH前區是維持其穩定的關鍵部位。本研究結果提示B組外側半月板位移減小值及位移減小率均小于A組,表明縫合PH前區更能維持外側半月板后外側穩定性。而且A、C組上述指標差異無統計學意義,進一步表明縫合前區對外側半月板穩定性的維持能力與縫合前、后區無明顯差異。
綜上述,本研究通過豬膝關節標本實驗進一步驗證了PH前區是外側半月板后外側穩定關鍵部位,與前期基于MRI的研究結果一致,對于半月板腘肌腱區Ⅱc型損傷修復需縫合修復前區。但是本研究仍存在一定局限性:① 選用豬后肢膝關節作為實驗樣本,雖有研究報道豬后肢膝關節與人類膝關節具有相似特性[21-23],但是仍存在一定差異。② 研究樣本量較小,由于Ⅱc型損傷常見,同時具有Ⅱa、Ⅱb型損傷的特點,故僅制備了外側半月板腘肌腱區Ⅱc型損傷模型進行觀測。③ 位移測試時半月板拉力方向僅與膝關節橫軸方向一致,單純沿脛骨平臺水平向內,無法完全模擬半月板生理負荷。人膝關節半月板的生理載荷極其復雜,將在后續完善生物力學試驗,并增加三維有限元模型生物力學分析。
利益沖突 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和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道
倫理聲明 研究方案經南華大學附屬第一醫院醫學倫理委員會批準(2023110526001)
作者貢獻聲明 戴祝:研究指導、文章修改;鄔赫:研究設計及實施、文章撰寫;陳宇浠:數據收集整理及統計分析;范偉杰:實驗指導;廖瑛:實驗支持;劉超:實驗操作;劉江華:圖片采集分析