距腓前韌帶的組織學(xué)研究及臨床應(yīng)用

吳小川　宋衛(wèi)東　鄭翠環(huán)　李　德　彭岳文　周世雄

（1.廣東省中山市三鄉(xiāng)醫(yī)院，廣東 中山 528400;

2.中山大學(xué)附屬孫逸仙紀(jì)念醫(yī)院，廣東 廣州 510000;

3.廣東醫(yī)學(xué)院，廣東 東莞 523000）お

摘 要：目的:觀察踝關(guān)節(jié)外側(cè)距腓前韌帶（ATFL）的組織學(xué)特點(diǎn)，結(jié)合韌帶損傷及修復(fù)機(jī)制，為踝關(guān)節(jié)扭傷及慢性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)征的診治提供形態(tài)學(xué)資料。方法:對(duì)12具新鮮冷凍尸體小腿（包踝關(guān)節(jié)）標(biāo)本采用明膠等灌注及大體解剖，并對(duì)新鮮ATFL標(biāo)本運(yùn)用解剖、透明、組織切片等方法行組織學(xué)觀察。結(jié)果:所測(cè)ATFL長(zhǎng)（24.3±4.5）mm、寬（4.6±0.3）mm、厚（2.6±0.3）mm，呈扁平四邊體狀，由規(guī)則致密的膠原纖維束及成纖維細(xì)胞等構(gòu)成，大多數(shù)纖維束走行與ATFL縱軸一致。ATFL可分為距骨、腓骨附著區(qū)及中間區(qū)共3段。相對(duì)于中間區(qū)韌帶，兩端的骨附著區(qū)含有相對(duì)豐富的血管網(wǎng)。結(jié)論:距腓前韌帶對(duì)維持踝關(guān)節(jié)穩(wěn)定意義重大，研究韌帶的組織構(gòu)形對(duì)于韌帶損傷及慢性踝關(guān)節(jié)失穩(wěn)征的治療有重要的臨床意義。

關(guān)鍵詞：踝關(guān)節(jié);距腓前韌帶;解剖學(xué)和組織學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：R274.32文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1673-2197（2009）03-0010-03

踝關(guān)節(jié)損傷屬于最常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)性損傷類(lèi)型，大約占所有運(yùn)動(dòng)損傷的25%^[1]，而距腓前韌帶（ATFL）被公認(rèn)為是踝關(guān)節(jié)最易損傷的韌帶。盡管近年來(lái)骨科醫(yī)師對(duì)踝關(guān)節(jié)，尤其是距腓前韌帶損傷后治療的研究逐漸增多，但大部分文獻(xiàn)都集中于研究其外科手術(shù)治療，且具一定爭(zhēng)議。而實(shí)際上，絕大多數(shù)距腓前韌帶損傷的病例可以通過(guò)非手術(shù)治療方法獲得痊愈。這也側(cè)面反映出人們對(duì)距腓前韌帶的結(jié)構(gòu)了解尚少，所以有必要對(duì)其解剖和組織學(xué)形態(tài)進(jìn)一步研究。通過(guò)對(duì)大體標(biāo)本進(jìn)行觀察測(cè)量，應(yīng)用顯微外科技術(shù)對(duì)距腓前韌帶進(jìn)行解剖，將韌帶纖維行組織學(xué)檢查等開(kāi)展研究，以期更深入地了解距腓前韌帶的解剖結(jié)構(gòu)，為臨床工作提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料

低溫冷凍保存的新鮮踝關(guān)節(jié)標(biāo)本12具，來(lái)源于正常、健康的成年人，其中男8具，女4具，年齡25~52歲，標(biāo)本無(wú)關(guān)節(jié)退行性變及韌帶損傷跡象。

1.2 方法

1.2.1 大體標(biāo)本解剖

配制成分為30%明膠+10%朱砂+10%淀粉組成的填充劑，并使其溫度保持在40°C左右，使用紗布過(guò)濾后緩慢向已分離好的動(dòng)脈插管灌注，灌注采用壓力瓶裝置，緩慢打氣加壓并維持在3.5個(gè)大氣壓，選擇經(jīng)由國(guó)動(dòng)脈插管。當(dāng)觀察到皮膚表淺動(dòng)脈充盈良好后結(jié)束灌注，待其自然凝固。切開(kāi)踝關(guān)節(jié)外側(cè)，觀察ATFL的起點(diǎn)及止點(diǎn)，用游標(biāo)卡尺分別測(cè)量其長(zhǎng)度、寬度及高度。

1.2.2 顯微外科觀察

將ATFL自距骨及腓骨附著處完整剝離，于10%甲醛液中固定6h，然后流水沖洗2h，再放置入5%硝酸溶液中3d，流水沖洗24h，酒精由低濃度到高濃度逐級(jí)脫水，甲苯中透明后再透蠟，制成蠟塊，按膠原纖維走行方向及橫斷面分別連續(xù)切片4um厚，經(jīng)染色﹑封片后進(jìn)行顯微觀察。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

計(jì)量資料以x±s表示。數(shù)據(jù)采用SPSS13．0版軟件完成。

2 結(jié)果

2.1 距腓前韌帶形態(tài)學(xué)觀察及解剖測(cè)量

距腓前韌帶起于外踝尖前上約1cm處，行向前內(nèi)下方，與水平面約呈25°角，功能是限制距骨向前的移動(dòng)及內(nèi)翻。韌帶遠(yuǎn)端包繞并止于距骨外側(cè)關(guān)節(jié)面的前外角，并與韌帶中段明顯形成一處轉(zhuǎn)角（140°±8°）。韌帶可分為距骨、腓骨附著區(qū)及中間區(qū)共3段，段間無(wú)明顯界限。大體觀察很難發(fā)現(xiàn)韌帶有纖維分束的痕跡。韌帶近端血運(yùn)主要來(lái)源于由脛前動(dòng)脈及腓動(dòng)脈穿支降支發(fā)出的分支，該分支又發(fā)出2～3條動(dòng)脈短支，供應(yīng)距腓前韌帶的近側(cè)端，遠(yuǎn)端血供則由外踝前動(dòng)脈及腓動(dòng)脈穿支降支共同滋養(yǎng)。此外韌帶兩端的止點(diǎn)處還接受來(lái)自骨和骨膜的血管。踝關(guān)節(jié)處于中立位時(shí)，距腓前韌帶的長(zhǎng)度、厚度和寬度見(jiàn)表1。

2.2 顯微解剖觀察

顯微鏡下可見(jiàn)距腓前韌帶的纖維束排列緊密，大多數(shù)纖維束走行與ATFL縱軸一致，但非完全平行排列，個(gè)別呈縱斜形排列，直徑約0.5～0.8mm，長(zhǎng)度不等，膠原纖維在各階段排列整齊、染色正常。纖維束間有結(jié)締組織緊密包繞，難以分離；在韌帶的兩端骨附著區(qū)，纖維排列比較分散，而中間區(qū)的韌帶纖維束排列緊湊，呈扁平四邊體狀。整個(gè)韌帶纖維保持著較好的一體性，未發(fā)現(xiàn)韌帶有明顯纖維分束的痕跡。切片示：韌帶表面有滑膜包裹，滑膜下膠原纖維排列緊密，成纖維細(xì)胞呈梭形，核長(zhǎng)且著色深，沿纖維的長(zhǎng)軸成行排列于膠原纖維之間。滑膜內(nèi)有血管走行，相對(duì)于中間區(qū)韌帶，兩端的骨附著區(qū)含有相對(duì)豐富的血管網(wǎng)，血管網(wǎng)眼形態(tài)不規(guī)則，據(jù)切片推測(cè)血管走行大多平行于韌帶，管間有較多交通支形成復(fù)雜的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。韌帶的兩端骨附著區(qū)部分出現(xiàn)鈣化，并可見(jiàn)散在的纖維軟骨細(xì)胞。

3 討論

3.1 距腓前韌帶的大體形態(tài)及臨床意義

距腓前韌帶的大體形態(tài)呈兩端較寬、中段稍窄的扁平四邊體狀，這種結(jié)構(gòu)是與其功能相適應(yīng)的。距骨﹑腓骨附著處相對(duì)較寬，纖維分散呈扇形覆蓋附著于骨面，使附著區(qū)面積增加，附著更加牢固。當(dāng)踝關(guān)節(jié)處于中立位時(shí)，距腓前韌帶的走行方向差不多與腓骨的縱軸線垂直，這種結(jié)構(gòu)有效地限制了距骨的前移。但實(shí)際上韌帶與水平面約呈25°角，這一角度說(shuō)明在足內(nèi)翻時(shí)韌帶同樣起著重要的對(duì)抗作用。此外，韌帶遠(yuǎn)端包繞并止于距骨外側(cè)關(guān)節(jié)面的前外角，并與韌帶中段明顯形成一處轉(zhuǎn)角（140°±8°），而且韌帶轉(zhuǎn)角處及其遠(yuǎn)側(cè)端包括距骨附著區(qū)基本全部緊貼于距骨骨面，筆者認(rèn)為當(dāng)踝關(guān)節(jié)發(fā)生內(nèi)翻及距骨前移時(shí)，此種結(jié)構(gòu)可有效分散距腓前韌帶距骨附著區(qū)所受的張力，減少距骨附著區(qū)發(fā)生撕裂或斷裂的可能性。KUMAI^[2]關(guān)于距腓前韌帶組織學(xué)及免疫組化的實(shí)驗(yàn)也驗(yàn)證了韌帶的腓骨附著區(qū)比距骨附著區(qū)更容易撕裂。

3.2 韌帶損傷及自身修復(fù)機(jī)制的臨床意義

大多數(shù)學(xué)者主張對(duì)首次的踝關(guān)節(jié)扭傷進(jìn)行非手術(shù)治療，而對(duì)于陳舊性損傷所致的慢性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)，眾多學(xué)者仍主張首先采用保守治療，僅僅是對(duì)踝關(guān)節(jié)功能有特殊要求的少數(shù)運(yùn)動(dòng)員及常于同一部位反復(fù)的扭傷﹑保守治療無(wú)效并明顯影響生活質(zhì)量的患者，才進(jìn)行外科手術(shù)治療。絕大多數(shù)單純急性踝關(guān)節(jié)韌帶損傷均能采用非手術(shù)方法治療，其方式包括前期冷敷消腫止痛、加壓包扎并固定（石膏、彈性支具、繃帶固定等），以及輔以口服藥物治療，后期主要以理療、中藥外敷并配合功能鍛煉等，總體報(bào)道優(yōu)良率在80%~90%左右。而外科手術(shù)治療方面目前文獻(xiàn)報(bào)道的手術(shù)方式多達(dá)80種以上，包括韌帶的解剖修復(fù)（如BROSTROM手術(shù)及改良方式）、韌帶重建（WATSON-JONES手術(shù)及改良方式、EVANS手術(shù)等）、替代物重建（如碳纖維替代）等。在手術(shù)治療上，雖術(shù)式繁多，但幾乎沒(méi)有一種術(shù)式進(jìn)行過(guò)解剖和生物力學(xué)的系統(tǒng)深入的研究，而且現(xiàn)有的手術(shù)方式缺乏長(zhǎng)期的對(duì)照隨訪研究資料。HAZANAS等報(bào)道80例急性踝關(guān)節(jié)韌帶損傷病例，分為保守功能治療組和手術(shù)修復(fù)組，經(jīng)比較兩組病例的愈合周期、需要康復(fù)的時(shí)間、治療的滿意度及功能恢復(fù)優(yōu)良率等，結(jié)果顯示：兩組間功能恢復(fù)優(yōu)良率無(wú)明顯差異，但在其它方面功能治療均優(yōu)于手術(shù)治療。為了比較遠(yuǎn)期療效，KAIKKONEN等隨訪了100例應(yīng)用一期外科手術(shù)治療的外側(cè)踝關(guān)節(jié)損傷病例的結(jié)果（隨訪時(shí)間6~10年），發(fā)現(xiàn)手術(shù)組優(yōu)良率僅為65%；因此作者認(rèn)為對(duì)急性外側(cè)踝關(guān)節(jié)韌帶損傷早期當(dāng)首選功能治療。此外，手術(shù)明顯加重了患者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，增加了治療風(fēng)險(xiǎn)，并可能引起一系列手術(shù)及術(shù)后的并發(fā)癥。

事實(shí)上，外踝關(guān)節(jié)及距腓前韌帶損傷雖是骨傷科門(mén)診較為常見(jiàn)的病種，但初次損傷往往得不到骨科醫(yī)生和患者的足夠重視及系統(tǒng)的保守治療和康復(fù)指導(dǎo)。大量患者因?yàn)闆](méi)有接受正規(guī)治療，以致受傷后期出現(xiàn)踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)、反復(fù)扭傷，更甚者出現(xiàn)創(chuàng)傷性骨關(guān)節(jié)炎等后遺癥，以致非手術(shù)治療不可。因此，搞清楚距腓前韌帶解剖和組織學(xué)形態(tài)及損傷后自身修復(fù)機(jī)制對(duì)韌帶急性損傷及慢性踝關(guān)節(jié)失穩(wěn)征的治療有重要的臨床意義。從組織學(xué)角度出發(fā)，韌帶組織受到損傷的同時(shí)，修復(fù)過(guò)程即開(kāi)始，韌帶在損傷處主要以瘢痕組織的形式發(fā)生愈合，與一般的結(jié)締組織相似。因此，當(dāng)外踝關(guān)節(jié)韌帶損傷，尤其是當(dāng)距腓前韌帶損傷斷裂后，需使患足固定于中立及外翻位，以利于距腓前韌帶的愈合及修復(fù)。然而有研究表明，制動(dòng)對(duì)韌帶的結(jié)構(gòu)特性和材料特性都產(chǎn)生明顯影響，制動(dòng)后韌帶剛度降低，強(qiáng)度下降，能量吸收減少，應(yīng)變加大，彈性模量減少。此外，關(guān)節(jié)制動(dòng)會(huì)導(dǎo)致韌帶在超微結(jié)構(gòu)及生物化學(xué)組成等多方面均發(fā)生明顯的改變，韌帶內(nèi)細(xì)胞的溶酶體及粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)數(shù)量增多，基質(zhì)中膠原纖維的排列也明顯紊亂，總密度明顯下降，嚴(yán)重影響其生物力學(xué)特性，尤其是長(zhǎng)時(shí)間制動(dòng)，對(duì)肢體功能是十分不利的。因此，筆者認(rèn)為，從微觀角度出發(fā)，半限制性支具固定患踝及開(kāi)展適時(shí)適度的功能鍛煉，可以有效解決這一矛盾。這一觀點(diǎn)也符合當(dāng)前外踝關(guān)節(jié)韌帶損傷的主流治療方向——功能治療。但事實(shí)上，距腓前韌帶損傷后功能治療的方法相當(dāng)復(fù)雜，因?yàn)槿狈馄屎徒M織學(xué)的系統(tǒng)深入研究，以及治療效果的隨訪，所以具體的治療方法還存在爭(zhēng)議。有限的研究大多只關(guān)注于其生物力學(xué)的穩(wěn)定作用，而對(duì)于韌帶自身修復(fù)及愈合的研究卻鮮有報(bào)道。例如，血供對(duì)韌帶愈合的影響。Bray等觀察了兔ACL和MCL損傷后血流變化情況，分別于傷后2、6和16周觀察韌帶血流量和容量的變化。結(jié)果可見(jiàn)，相同程度損傷后，ACL的血容量增加近2倍，但血流量卻未相應(yīng)增加，而MCL損傷后，血容量增加了6倍，血流量增加約8倍，非常明顯，由于ACL在傷后未能形成充足的血流供應(yīng)，這極大影響了其愈合能力。

以往的血液供應(yīng)的問(wèn)題多集中在大體解剖上，而對(duì)于韌帶本身的血供卻鮮有報(bào)道。本研究發(fā)現(xiàn)距腓前韌帶近端血運(yùn)主要來(lái)源于由脛前動(dòng)脈及腓動(dòng)脈穿支降支發(fā)出的分支，該分支又發(fā)出2-3條動(dòng)脈短支，供應(yīng)距腓前韌帶的近側(cè)端，遠(yuǎn)端血供則由外踝前動(dòng)脈及腓動(dòng)脈穿支降支共同滋養(yǎng)。韌帶的滑膜內(nèi)有血管走行，相對(duì)于中間區(qū)韌帶，兩端的骨附著區(qū)含有相對(duì)豐富的血管網(wǎng)，血管網(wǎng)眼形態(tài)不規(guī)則，據(jù)切片推測(cè)血管走行大多平行于韌帶，管間有較多交通支形成復(fù)雜的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。這說(shuō)明距腓前韌帶內(nèi)也存在復(fù)雜的血管系統(tǒng)。韌帶損傷后，韌帶內(nèi)血管隨之受損或斷裂，韌帶內(nèi)的血管必然出現(xiàn)再生，以提供營(yíng)養(yǎng)，幫助韌帶的愈合，這說(shuō)明韌帶內(nèi)的血管作用必不可少。但有關(guān)距腓前韌帶損傷后其自身血管反應(yīng)愈合機(jī)制等方面的問(wèn)題，仍需進(jìn)一步研究。

距腓前韌帶對(duì)于踝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定作用不僅體現(xiàn)在生物力學(xué)上，而且，距腓前韌帶也具有本體感覺(jué)功能，可以誘發(fā)神經(jīng)反射，穩(wěn)定踝關(guān)節(jié)。韌帶內(nèi)部存在神經(jīng)感受器，這些感受器閾值高低不同、適應(yīng)性快慢不一。故盡管針對(duì)距腓前韌帶損傷有不少修復(fù)、重建韌帶損傷的手術(shù)方法，但結(jié)果往往令人失望，術(shù)后常出現(xiàn)功能性失衡、感覺(jué)缺失、發(fā)生肌無(wú)力綜合征等后遺癥。FRANK認(rèn)為這種綜合征原因在于受傷關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)囊和韌帶發(fā)生傳入神經(jīng)阻滯。因此，在治療中減少外科手術(shù)對(duì)關(guān)節(jié)本體感覺(jué)的破壞，積極地進(jìn)行功能治療，對(duì)于加強(qiáng)受損韌帶中的神經(jīng)感受器的恢復(fù)尤為重要。由于種種原因，本實(shí)驗(yàn)現(xiàn)有階段未觀察到神經(jīng)感受器的情況。目前，踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)的本體感覺(jué)的恢復(fù)已成為運(yùn)動(dòng)康復(fù)醫(yī)學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。

韌帶愈合能力的差異還可能與其本身的特性、周?chē)h(huán)境和功能上的差別等諸多因素有關(guān)。有研究表明，韌帶愈合后所形成的瘢痕組織與一般的結(jié)締組織相似，但不是真正意義上的韌帶組織再生。愈合后的韌帶在細(xì)胞及膠原纖維數(shù)量、構(gòu)成比例及排列形態(tài)、生化組成和生物力學(xué)等方面均與正常韌帶有較大的差異，這不但需要韌帶經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)行不斷的修整和塑形，也要借助于更科學(xué)的治療方法。大量的臨床觀察和基礎(chǔ)研究，加深了人們對(duì)韌帶結(jié)構(gòu)、功能和愈合過(guò)程的認(rèn)識(shí)。但在許多方面，如生長(zhǎng)因子在愈合過(guò)程中的作用、生化干預(yù)的影響等還有很多問(wèn)題需要進(jìn)一步的研究和探討。

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（責(zé)任編輯：陳涌濤）