前交叉韌帶止點(diǎn)形態(tài)學(xué)測量及重建骨道直徑探討

陳連旭 余家闊 敖英芳 崔國慶 王健全

北京大學(xué)第三醫(yī)院運(yùn)動醫(yī)學(xué)研究所（北京 100191）

前交叉韌帶（ACL）重建已經(jīng)成為治療前交叉韌帶損傷的主要方法，并取得了良好的臨床效果［1］。從切開重建到關(guān)節(jié)鏡下重建，從單束重建到雙束重建，從非解剖重建到解剖重建，手術(shù)技術(shù)和術(shù)后效果都有了極大的提高。手術(shù)重建的術(shù)后效果主要取決于以下幾點(diǎn)：移植物的材料、固定方法、初始固定的緊張程度，特別是脛骨骨道和股骨骨道的位置等［2］。以上幾點(diǎn)雖然還存在一定的爭議，但都得到了廣泛而詳細(xì)的研究，達(dá)成了共識。但對于脛骨和股骨骨道直徑的研究，結(jié)果尚未統(tǒng)一，而且在臨床工作中，特別是應(yīng)用自體移植物的情況下，術(shù)者大都根據(jù)移植物大小決定骨道直徑，隨意性較強(qiáng)。本實(shí)驗(yàn)通過研究尸體標(biāo)本上前交叉韌帶股骨和脛骨止點(diǎn)形態(tài)特點(diǎn)，從解剖學(xué)上探討重建前交叉韌帶時(shí)骨道直徑的個(gè)體差異，為臨床應(yīng)用提供幫助。

1 材料和方法

1.1 標(biāo)本準(zhǔn)備

實(shí)驗(yàn)研究得到了北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部倫理委員會的批準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了26具新鮮冷凍的膝關(guān)節(jié)尸體標(biāo)本，其中右膝10具，左膝16具。年齡從57歲到94歲不等，平均75歲。剔除關(guān)節(jié)周圍和關(guān)節(jié)內(nèi)所有軟組織，保留完整的ACL，暴露股骨遠(yuǎn)端和脛骨近端。游離并確認(rèn)ACL的脛骨止點(diǎn)。應(yīng)用擺動鋸，從股骨正中平面鋸開股骨，去掉股骨內(nèi)髁，暴露股骨外髁內(nèi)側(cè)面，游離并確認(rèn)ACL股骨止點(diǎn)。

1.2 ACL止點(diǎn)邊界和束間分界確認(rèn)

沿著前交叉韌帶仔細(xì)辨認(rèn)其股骨和脛骨止點(diǎn)邊界，并分清前內(nèi)束（AM）和后外束（PL）分界，用1 mm克氏針沿邊界和分界鉆孔。然后去掉ACL和止點(diǎn)所有軟組織，記號筆標(biāo)記邊界和分界。如果AM和PL難以辨認(rèn)，則根據(jù)膝關(guān)節(jié)伸屈運(yùn)動時(shí)不同的緊張程度（屈膝時(shí)AM緊張，伸膝時(shí)PL緊張）確定其纖維束，沿纖維束走行確定其分界線。

1.3 ACL脛骨止點(diǎn)測量

根據(jù)脛骨平臺上ACL、AM和PL的止點(diǎn)形態(tài)，繪制其形態(tài)圖。如圖1所示，根據(jù)ACL止點(diǎn)方向確定其縱軸，利用游標(biāo)卡尺測定其長度，為ACL止點(diǎn)長度（ACLL）；經(jīng)縱軸中點(diǎn)做縱軸垂直線至標(biāo)記邊界線，測量垂線長度，為ACL止點(diǎn)寬度（ACLW）；兩條垂線交點(diǎn)O為單束解剖重建ACL的骨道中心點(diǎn)。確定AM束止點(diǎn)縱軸，測量其長度，為AM長度（AML）；經(jīng)縱軸中點(diǎn)作縱軸垂線至標(biāo)記邊界線，測量垂線長度，為AM寬度（AMW）；垂線交點(diǎn)B為雙束解剖重建ACL時(shí)AM束骨道中心點(diǎn)。同樣方法確定并測定PL止點(diǎn)長度（PLL）和寬度（PLW），確定PL骨道中心點(diǎn)A。以中心點(diǎn)為圓心，寬度為直徑，可以確定骨道位置與范圍。

圖1 右膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶脛骨止點(diǎn)標(biāo)本

1.4 ACL股骨止點(diǎn)的測量

在股骨外髁內(nèi)側(cè)面，首先確定外側(cè)髁間隆起（the lateral intercondylar ridge）（白箭頭所示）和外側(cè)束間隆起（the lateral bifurcate ridge）（黑箭頭所示），然后觀察二隆起與ACL止點(diǎn)的關(guān)系。根據(jù)止點(diǎn)形態(tài)，繪制ACL、AM和PL形態(tài)圖。根據(jù)脛骨止點(diǎn)的定位和測量方法，測量ACL、AM和PL長度和寬度，確定骨道中心點(diǎn)和范圍（圖2）。

圖2 左膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶股骨止點(diǎn)標(biāo)本

2 結(jié)果

2.1 ACL止點(diǎn)的形態(tài)

圖3為26個(gè)膝關(guān)節(jié)ACL股骨和脛骨止點(diǎn)的繪制圖，1～10為右膝關(guān)節(jié)，11～26為左膝關(guān)節(jié)。上行為股骨止點(diǎn)，下行為脛骨止點(diǎn)。從圖3可見，脛骨止點(diǎn)軸線方向：前內(nèi)－后外14例（53.85%），前－后9例（34.61%），前外－后內(nèi)3例（11.54% ）；AM束和PL束的排列方向：前內(nèi)－后外14例（53.85%），前－后10例（38.46%），前外－后內(nèi)2例（7.69%）。股骨止點(diǎn)的軸線方向（屈膝90度）：前下－后上21例（80.77%），前－后5例（19.23%）。能夠辨認(rèn)外側(cè)髁間隆起的標(biāo)本18例（69.23%），外側(cè)束間隆起的標(biāo)本13例（50%），兩者皆能辨認(rèn)清楚的標(biāo)本10例（38.46%）。外側(cè)髁間隆起與ACL的上界相符合，外側(cè)束間隆起與AM和PL的分界相符合，提示在股骨止點(diǎn)定位時(shí)，可以此隆起作為骨道定位的骨性標(biāo)志。

圖3 前交叉韌帶股骨和脛骨止點(diǎn)的形態(tài)示意圖

2.2 ACL、AM和PL的長度和寬度

根據(jù)美國匹茲堡大學(xué)骨科有關(guān)的ACL解剖重建的概念，重建ACL止點(diǎn)應(yīng)完全位于ACL原來止點(diǎn)之內(nèi)，骨道位置位于止點(diǎn)中心［3］。那么骨道中心點(diǎn)就是止點(diǎn)縱軸中心點(diǎn)，骨道直徑應(yīng)為止點(diǎn)寬度，大于該寬度，骨道就在止點(diǎn)之外了。測量結(jié)果（表1）顯示，脛骨止點(diǎn)長度大于股骨止點(diǎn)，而寬度小于股骨止點(diǎn)，說明脛骨止點(diǎn)形態(tài)相對扁平。為更好應(yīng)用于臨床，我們除去了差異較大的數(shù)值，選擇第25百分位數(shù)數(shù)值作為下限，第75百分位數(shù)數(shù)值作為上限，測量值均用均數(shù)（第25百分位數(shù)～第75百分位數(shù)）表示。ACL脛骨止點(diǎn)寬度為9.06（7.65～9.88）mm，股骨止點(diǎn)為10.31（8.75～11.50）mm。AM脛骨止點(diǎn)寬度為8.47（6.85～9.23）mm，股骨止點(diǎn)為8.60（7.79～9.23）mm；PL脛骨止點(diǎn)寬度為6.43（5.01～7.88）mm，股骨止點(diǎn)為 6.74（5.54～8.00）mm。如果臨床要求股骨和脛骨骨道直徑一致，結(jié)合鉆頭直徑梯度，則單束解剖重建ACL時(shí)骨道直徑可為9（7.5 ～ 9.5）mm；雙束解剖重建ACL時(shí)AM骨道直徑可為8（6.5 ～ 9.0）mm，PL骨道直徑可為6（5.0～7.5）mm。如果臨床需要股骨骨道大于脛骨骨道，單束解剖重建ACL時(shí)股骨骨道直徑可為10.0（8.5 ～ 11.50）mm。雙束解剖重建ACL時(shí)AM股骨骨道直徑可為8.5（7.5 ～ 9.0）mm；PL股骨骨道直徑可為6.5（5.5 ～ 8.00）mm。如果使用橢圓形骨道，該數(shù)據(jù)也可作為參考。

表1 ACL、AM和PL脛骨和股骨止點(diǎn)測量值（mm）

3 討論

ACL損傷是比較常見的膝關(guān)節(jié)運(yùn)動損傷，ACL重建是其主要的治療方法，傳統(tǒng)手術(shù)方式是ACL單束重建。近幾年，隨著對ACL解剖、生物力學(xué)等方面認(rèn)識的逐漸深入及患者對于手術(shù)效果要求的不斷提高，加強(qiáng)了對ACL雙束重建的研究和應(yīng)用，并因此提出了ACL解剖重建的概念。解剖重建的核心內(nèi)容是盡最大可能的原止點(diǎn)重建，恢復(fù)ACL正常功能［3］。為此，對ACL止點(diǎn)形態(tài)、大小、走行等解剖特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的研究，為臨床手術(shù)技術(shù)的提高起了關(guān)鍵的作用。

Edwards等［4］研究了20具膝關(guān)節(jié)標(biāo)本ACL股骨和脛骨止點(diǎn)的形態(tài)，與本研究結(jié)果一樣，止點(diǎn)形態(tài)千變?nèi)f化，無兩個(gè)是完全相同的。但ACL脛骨止點(diǎn)縱軸、AM和PL的排列方向都以前內(nèi)－后外為主，ACL股骨止點(diǎn)縱軸、AM和PL的排列方向以前下－后上為主（屈膝90 o）。

外側(cè)髁間隆起首次由Willian Clancy描述。它位于股骨外髁的內(nèi)側(cè)面，從近段向遠(yuǎn)端延伸到軟骨的邊緣，該隆起前方無任何ACL止點(diǎn)。Hutchinson等［5］詳細(xì)描述該隆起，稱之為“resident’s ridge”。Fu等［2］在尸體標(biāo)本上對該隆起進(jìn)行了詳細(xì)的研究，測量了其長度，研究了其變異，并將之命名為外側(cè)髁間隆起，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)了外側(cè)束間隆起。根據(jù)Fu［6］的解剖重建理論，ACL重建時(shí)首先要準(zhǔn)確判定ACL止點(diǎn)位置，測量其大小，然后根據(jù)測量結(jié)果確定骨道位置和直徑；如果止點(diǎn)不清，可以根據(jù)骨性標(biāo)志定位，股骨端依據(jù)外側(cè)髁間隆起和外側(cè)束間隆起定位，脛骨端依據(jù)內(nèi)、外脛骨髁間棘和半月板止點(diǎn)位置定位；如果股骨端骨性標(biāo)志不明顯，屈膝90o情況下，骨道應(yīng)定位在整個(gè)股骨外側(cè)髁內(nèi)側(cè)壁下方30% ～ 35%范圍之內(nèi)。

在骨道直徑研究中，Philippe等［7］測量7具新鮮膝關(guān)節(jié)標(biāo)本，測量的ACL脛骨止點(diǎn)縱軸長度是17.6±2.1 mm，寬度為12.7±2.8 mm，AM中心點(diǎn)到PL中心點(diǎn)距離為8.4±0.6 mm；ACL股骨止點(diǎn)縱軸長度為18.3±2.3 mm，寬度為10.3±2.7 mm，AM中心點(diǎn)和PL中心點(diǎn)距離為8.2±1.2 mm。他們建議的AM和PL直徑分別為7 mm和5 mm。他們是在ACL止點(diǎn)縱軸上確定AM和PL中心點(diǎn)，而本實(shí)驗(yàn)確定的中心點(diǎn)雖然也在ACL軸線附近，但大部分并不與該軸線重疊，我們認(rèn)為利用AM和PL止點(diǎn)各自的縱軸確定中心點(diǎn)更合理，特別是在實(shí)驗(yàn)研究中。Siebold等［8］研究了50具膝關(guān)節(jié)的標(biāo)本，測量ACL止點(diǎn)的平均長度為14±2 mm，寬度為10±2 mm；AM止點(diǎn)長度為12±2 mm，寬度為5±1 mm；PL止點(diǎn)長度為10±2 mm，寬度為4±1 mm。最后建議AM直徑為6 mm，PL直徑為5 mm。他們測量的長度為前后向的垂直長度，寬度為左右向的垂直距離。我們認(rèn)為ACL止點(diǎn)縱軸大部分不是前后方向（65.39%），AM和PL排列的方向也以前內(nèi)－后外方向?yàn)橹鳎?3.85%），此骨道位置不是前后方向，而是以縱軸方向排列，因此測量縱軸長度更為合理。Ferretti等［2］測量了16具膝關(guān)節(jié)標(biāo)本ACL股骨止點(diǎn)的大小，ACL止點(diǎn)長度為17.2±1.2 mm，寬度為9.9±0.8 mm，AM止點(diǎn)長度為9.8±1 mm，PL止點(diǎn)長度為7.3±0.5 mm。其測量方法是在ACL縱軸上測量ACL、AM和PL長度，AM和PL長度和等于ACL長度。AM和PL測量方法與本實(shí)驗(yàn)不同，數(shù)值有所差別。但ACL縱軸長度與本實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果基本相同。

臨床上，在骨道定位方面，由于缺乏對內(nèi)側(cè)髁間隆起和內(nèi)側(cè)束間隆起等解剖的認(rèn)識，經(jīng)常導(dǎo)致ACL骨道位置偏高，形成高位ACL重建；同時(shí)為避免ACL和髁間窩撞擊，脛骨骨道位置往往偏后。在骨道直徑方面，片面認(rèn)為重建韌帶越粗越好，ACL骨道直徑有時(shí)達(dá)11 mm，AM骨道直徑達(dá)9 mm，PL直徑達(dá)8 mm。這顯然超過了原來止點(diǎn)的范圍，如果中心點(diǎn)再有一點(diǎn)偏差，左右方向上必然破壞內(nèi)或外側(cè)髁間棘，前后方向上損傷外側(cè)半月板止點(diǎn)，也達(dá)不到解剖重建的要求。根據(jù)本研究結(jié)果，ACL止點(diǎn)形態(tài)大小和位置變化較大，要求我們應(yīng)重視關(guān)節(jié)鏡下止點(diǎn)范圍的辨認(rèn)，仔細(xì)確定止點(diǎn)中心，準(zhǔn)確測量止點(diǎn)直徑大小，根據(jù)測量結(jié)果，進(jìn)行ACL解剖重建。在保證2 mm骨道間壁的情況下，個(gè)體化選擇骨道直徑：①臨床上應(yīng)用腘繩肌、脛前肌肌腱和骨－髕腱－骨等作為移植物時(shí)，如果要求股骨骨道和脛骨骨道直徑一致，那么單束解剖重建ACL時(shí)骨道直徑為（7.5～9.5）mm；雙束解剖重建ACL時(shí)AM骨道直徑為（6.5 ～ 9.0）mm，PL骨道直徑應(yīng)為（5.0～7.5）mm。② 臨床上應(yīng)用一端帶骨塊的股四頭肌肌腱和跟腱等作為移植物時(shí)，如果要求股骨骨道較脛骨骨道大，那么單束解剖重建ACL時(shí)脛骨骨道直徑為（7.5～9.5）mm，股骨骨道直徑為（8.5～11.50）mm；雙束解剖重建ACL時(shí)AM脛骨骨道直徑為（6.5～9.0）mm，股骨骨道直徑為（7.5～9.0）mm，PL脛骨骨道直徑為（5.0～7.5）mm，股骨骨道直徑為（5.5～8.00）mm。對于慢性ACL斷裂患者，在止點(diǎn)辨別不清情況下，可以依靠骨性標(biāo)志定位，脛骨骨道的排列方向以前內(nèi)－后外為主，股骨骨道以前下－后上為主。骨道直徑大小可參考本實(shí)驗(yàn)測量均值：① 股骨骨道和脛骨骨道一致的情況下，單束重建骨道直徑不應(yīng)大于9 mm；雙束重建AM和PL骨道直徑不應(yīng)大于8 mm和6 mm，理想的直徑應(yīng)為7 mm和5 mm。② 股骨骨道較脛骨骨道大的情況下，單束重建ACL時(shí)股骨骨道可比脛骨骨道大1 mm；雙束重建ACL時(shí)AM和PL股骨骨道直徑可比脛骨骨道大0.5 mm。

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