股骨髁間窩寬度和前交叉韌帶脛骨端左右徑相關(guān)性及其與前交叉韌帶損傷的關(guān)系

李晨曦 周敬濱 丁杰 賀忱 李方祥國家體育總局運(yùn)動醫(yī)學(xué)研究所（北京100061）

股骨髁間窩寬度和前交叉韌帶脛骨端左右徑相關(guān)性及其與前交叉韌帶損傷的關(guān)系

李晨曦 周敬濱 丁杰 賀忱 李方祥
國家體育總局運(yùn)動醫(yī)學(xué)研究所（北京100061）

目的：探討股骨髁間窩寬度與前交叉韌帶（ACL）脛骨端左右徑之間的相關(guān)性及其與ACL損傷的關(guān)系，為ACL重建術(shù)提供解剖依據(jù)。方法：選取在本院接受膝關(guān)節(jié)鏡檢的患者，ACL損傷組17人，ACL完整組20人，搜集其性別、年齡、是否為運(yùn)動員、受傷至手術(shù)時間等信息。術(shù)中在關(guān)節(jié)鏡下測量ACL脛骨端左右徑和髁間窩上1/3、下1/3及基底部寬度。分別比較ACL損傷組和ACL完整組、男性和女性患者、ACL損傷組男性和ACL完整組男性、ACL完整組女性和ACL完整組男性患者之間測量指標(biāo)有無統(tǒng)計學(xué)差異，并分別分析髁間窩寬度與ACL脛骨端左右徑之間有無相關(guān)性。結(jié)果：（1）各組別患者的髁間窩寬度、ACL脛骨端左右徑絕對值比較均無統(tǒng)計學(xué)差異。（2）ACL損傷組患者髁間窩寬度與ACL脛骨端左右徑不具有相關(guān)性，而ACL完整組患者具有中等程度相關(guān)性；單獨(dú)分析男性患者，發(fā)現(xiàn)ACL完整組男性患者患者髁間窩寬度與ACL脛骨端左右徑具有高度相關(guān)性，而ACL損傷組男性患者不具有相關(guān)性，提示髁間窩寬度與ACL脛骨端左右徑不匹配可能是非接觸性ACL損傷發(fā)生的危險因素之一。（3）全體男性患者的髁間窩寬度與ACL脛骨端左右徑具有中等程度相關(guān)性，而全體女性患者則不具有相關(guān)性；去掉ACL損傷患者，發(fā)現(xiàn)ACL完整組男性患者髁間窩寬度與ACL脛骨端左右徑具有高度相關(guān)性，而ACL完整組女性患者則不具有相關(guān)性，提示髁間窩寬度與ACL脛骨端左右徑不匹配可能是女性非接觸性ACL損傷發(fā)生率高于男性的原因之一。結(jié)論：ACL脛骨端左右徑相對于髁間窩寬度太寬或太窄可能是ACL損傷的危險因素，也可能是女性ACL損傷發(fā)生率高于男性的原因之一。

前交叉韌帶；髁間窩寬度；脛骨端左右徑；損傷因素

流行病學(xué)調(diào)查顯示，女性發(fā)生ACL損傷的幾率顯著高于男性[1－5]，有學(xué)者認(rèn)為這可能與女性的髁間窩寬度[6，7]、ACL尺寸[7]等解剖參數(shù)及肌肉力量[8]、激素水平[9-12]和訓(xùn)練水平[13]等因素有關(guān)。其中髁間窩寬度和ACL尺寸究竟是否單獨(dú)成為ACL損傷的危險因素尚存在一定爭議[14，15]。髁間窩撞擊學(xué)說認(rèn)為膝關(guān)節(jié)過伸或內(nèi)外旋時，前交叉韌帶脛骨端與髁間窩頂部或髁間窩外側(cè)壁發(fā)生撞擊是引起前交叉韌帶發(fā)生非接觸性損傷的直接原因。那么股骨髁間窩寬度和ACL尺寸之間是否存在匹配關(guān)系，兩者不匹配是否更易引起ACL發(fā)生非接觸性損傷呢？目前只有少數(shù)學(xué)者關(guān)注股骨髁間窩寬度和ACL尺寸之間的匹配關(guān)系，且并未得出明確結(jié)論[16-19]。

本研究通過在關(guān)節(jié)鏡下測量接受膝關(guān)節(jié)鏡檢查術(shù)患者的股骨髁間窩寬度和ACL脛骨端左右徑，分別探討ACL損傷組和ACL完整組、男性和女性患者、ACL損傷組男性和ACL完整組男性、ACL完整組女性和ACL完整組男性患者的髁間窩寬度與ACL脛骨端左右徑之間的相關(guān)性，明確髁間窩寬度與ACL脛骨端左右徑不匹配是否為非接觸性ACL損傷的危險因素。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

選取國家體育總局運(yùn)動醫(yī)學(xué)研究所體育醫(yī)院2013 年7月至2014年3月接受膝關(guān)節(jié)鏡檢的患者，所有患者均知情并同意。根據(jù)術(shù)中診斷將患者分為ACL損傷組和ACL完整組。ACL損傷組納入標(biāo)準(zhǔn)：首次發(fā)生非接觸性ACL損傷（排除由于外傷車禍等損傷的患者），且首次接受關(guān)節(jié)鏡檢查的患者；無膝關(guān)節(jié)退行性病變；受傷到手術(shù)的時間不超過6個月。ACL完整組納入標(biāo)準(zhǔn)：無ACL損傷史，首次接受關(guān)節(jié)鏡檢查的患者；無膝關(guān)節(jié)退行性病變；無影響髁間窩寬度、ACL脛骨端左右徑的其它損傷或疾病。兩組納入患者年齡均小于50歲。

最終ACL損傷組共納入17名患者，其中男性13名，女性4名；運(yùn)動員6名，非運(yùn)動員11名。平均年齡28.29±6.94歲，受傷到手術(shù)的平均時間為2.24±1.98個月。ACL完整組共納入20名患者，其中男性11人，女性9人；運(yùn)動員4名，非運(yùn)動員16名。包括半月板損傷13人、外側(cè)盤狀軟骨損傷5人、髕骨軟骨病1人、滑膜皺襞綜合征1人。患者平均年齡為29.05±11.33歲。兩組患者年齡、性別、運(yùn)動員構(gòu)成均無統(tǒng)計學(xué)差異。

1.2 研究方法

患者在腰硬聯(lián)合麻醉下，于膝關(guān)節(jié)前內(nèi)側(cè)入路置鏡探查，適當(dāng)刨削增生滑膜，良好顯露視野。檢查膝關(guān)節(jié)內(nèi)前后交叉韌帶、內(nèi)外側(cè)半月板、髕上囊、內(nèi)外側(cè)隱窩有無明顯異常，檢查髁間窩是否有骨贅增生，排除發(fā)生膝關(guān)節(jié)退行性變的患者。使用探鉤探查患者ACL以明確ACL是否發(fā)生損傷。在屈膝90°位通過前內(nèi)側(cè)入路進(jìn)鏡，常規(guī)外側(cè)入路進(jìn)關(guān)節(jié)鏡尺行關(guān)節(jié)鏡下測量。為排除由于測量和讀數(shù)引起的誤差，所有測量及讀數(shù)均由作者本人進(jìn)行，每個部位進(jìn)行三次讀數(shù)取平均值。具體測量方法如下：

ACL脛骨端左右徑測量：ACL損傷組在重建手術(shù)時先清理視野內(nèi)增生滑膜，仔細(xì)分離ACL脛骨止點(diǎn)處殘端，確認(rèn)ACL脛骨殘端是否存在，排除ACL脛骨殘端不存在的患者。在膝關(guān)節(jié)屈曲90°位，使用關(guān)節(jié)鏡測量尺通過外側(cè)入路，找到ACL脛骨殘端，在殘端呈柱形并最接近腱骨交界處的位置，沿左右徑方向測量ACL脛骨端左右徑，記錄讀數(shù)。具體方法如圖1（a、b）所示。

髁間窩寬度測量：參考Vrooijink SH[6]、Van Eck[20]等在文獻(xiàn)中所使用的方法，在膝關(guān)節(jié)屈曲90°位，使用關(guān)節(jié)鏡測量尺通過外側(cè)入路先測量髁間窩高度，然后按高度分別測量髁間窩頂部（上1/3處）、中部（中下1/3處）和基底部（髁間窩下緣）的寬度，記錄讀數(shù)。具體方法如圖1（c、d、e、f）所示。

圖1 關(guān)節(jié)鏡尺測量ACL脛骨端左右徑和髁間窩寬度

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析

使用t檢驗(yàn)比較ACL損傷組和ACL完整組患者、男性和女性、ACL損傷組男性和ACL完整組男性、ACL完整組男性和ACL完整組女性的髁間窩寬度、ACL脛骨端左右徑絕對值是否具有統(tǒng)計學(xué)差異。使用pearson相關(guān)性檢驗(yàn)分析各組患者髁間窩寬度與ACL脛骨端左右徑之間是否具有統(tǒng)計學(xué)相關(guān)性。所有數(shù)據(jù)分析均使用SPSS19.0軟件進(jìn)行。

2 結(jié)果

2.1 ACL ACL損傷組和ACLACL完整組患者比較

如表1所示，ACL損傷組和ACL完整組患者相比，髁間窩寬度、ACL脛骨端左右徑均無統(tǒng)計學(xué)差異（P＞0.05）。pearson相關(guān)性檢驗(yàn)分析顯示，ACL損傷組患者髁間窩上1/3寬度、中下1/3寬度、髁間窩底部寬度和ACL脛骨端左右徑間不具有顯著相關(guān)性（r=0.263、0.178、0.202，P＞0.05）；而ACL完整組患者髁間窩上1/3寬度和髁間窩基底部寬度與ACL脛骨端左右徑具有中等程度相關(guān)性（r=0.621、0.568，P＜0.01），髁間窩中下1/3寬度與ACL脛骨端左右徑具有顯著相關(guān)性（r=0.464，P＜0.05）。

表1 ACL損傷組和ACL完整組患者髁間窩寬度和ACL脛骨端左右徑比較

2.2 男性和女性患者比較

將所有患者合并，按照男性和女性分組，比較全部男性和全部女性患者的髁間窩寬度及ACL脛骨端左右徑。結(jié)果顯示（見表2），全部男性患者和全部女性患者相比，髁間窩寬度、ACL脛骨端左右徑均無統(tǒng)計學(xué)差異（P＞0.05）。pearson相關(guān)性檢驗(yàn)分析顯示，男性患者的ACL脛骨端左右徑與髁間窩上三分之一寬度和髁間窩基底部寬度具有中等程度相關(guān)性，pearson相關(guān)系數(shù)分別為0.575和0.547（P＜0.01），ACL脛骨端左右徑與髁間窩中下三分之一寬度具有中等強(qiáng)度相關(guān)性，pearson相關(guān)系數(shù)為0.450（P＜0.05）。女性患者的ACL脛骨端左右徑與髁間窩三個部位寬度間的相關(guān)系數(shù)分別為0.060、0.085和0.315，均無顯著相關(guān)性（P＞0.05）。

表2 男性和女性患者髁間窩寬度和ACL脛骨端左右徑比較

2.3 AACCLL 損傷組男性和AACCLL完整組男性患者比較

如表3所示，ACL損傷組男性和ACL完整組男性的髁間窩上1/3寬度、髁間窩中下1/3寬度、髁間窩底部寬度均無顯著性差異（P＞0.05）。pearson相關(guān)性檢驗(yàn)分析顯示，ACL完整組男性患者的ACL脛骨端左右徑與髁間窩上三分之一寬度和髁間窩基底部寬度具有強(qiáng)相關(guān)性，pearson相關(guān)系數(shù)分別為0.801和0.769（P＜0.01），ACL脛骨端左右徑與髁間窩中下三分之一寬度具有中等強(qiáng)度相關(guān)性，pearson相關(guān)系數(shù)為0.627（P＜0.05）。ACL損傷組男性患者的ACL脛骨端左右徑與髁間窩三個部位寬度間的相關(guān)系數(shù)分別為0.320、0.246 和0.338，均無顯著相關(guān)性（P＞0.05）。

表3 ACL損傷組男性和ACL完整組男性髁間窩寬度和ACL脛骨端左右徑比較

2.4 AACCLL 完整組男性和AACCLL完整組女性患者比較

如表4所示，ACL完整組男性和ACL完整組女性的髁間窩上1/3寬度、髁間窩中下1/3寬度、髁間窩底部寬度均無顯著性差異（P＞0.05）。pearson相關(guān)性檢驗(yàn)分析顯示，ACL完整組男性患者ACL脛骨端左右徑與髁間窩寬度則具有強(qiáng)至中等程度的相關(guān)性（見2.3.2）。ACL完整組女性患者的ACL脛骨端左右徑與髁間窩三個部位寬度間的相關(guān)系數(shù)分別為0.320、0.246和0.338，均無顯著相關(guān)性（P＞0.05）。

表4 ACL完整組男性和ACL完整組女性髁間窩寬度比較

3 討論

本研究通過在關(guān)節(jié)鏡下測量受試者的髁間窩寬度和ACL脛骨端左右徑，根據(jù)患者的性別和是否發(fā)生非接觸性ACL損傷，分別比較了ACL損傷組和ACL完整組患者、全部男性患者和全部女性患者、ACL完整組女性和ACL完整組男性患者、ACL損傷組男性和ACL完整組男性患者的髁間窩寬度、ACL脛骨端左右徑絕對值有無統(tǒng)計學(xué)差異，并分析了各組患者的髁間窩寬度與ACL脛骨端左右徑是否具有相關(guān)性。

在正常情況下，當(dāng)膝關(guān)節(jié)完全伸直時，ACL前下部脛骨端剛好被髁間窩前上部出口所容納，兩者完全匹配。然而有學(xué)者認(rèn)為，在膝關(guān)節(jié)伸直和內(nèi)外旋過程中ACL接觸到髁間窩的外側(cè)壁或髁間窩頂，過大的力量導(dǎo)致撞擊從而引起ACL損傷，因此形成了非接觸性ACL損傷發(fā)生機(jī)制的學(xué)說之一：髁間窩撞擊學(xué)說[21，22]。本研究結(jié)果顯示，ACL脛骨端左右徑相對于髁間窩寬度過寬或過窄均易發(fā)生非接觸性ACL損傷，推測造成這一現(xiàn)象的原因是當(dāng)髁間窩寬度相對于ACL脛骨端左右徑過窄時，ACL容易與髁間窩發(fā)生撞擊導(dǎo)致ACL斷裂，而當(dāng)ACL左右徑相對于髁間窩太窄時，又容易因ACL強(qiáng)度不足而發(fā)生斷裂。

以往的少量研究也對這一因素進(jìn)行了分析，但由于測量方法和選取受試對象的不同，得到的結(jié)論也不盡相同。Davis等[23]使用核磁共振成像對124名膝關(guān)節(jié)痛但未發(fā)生ACL或PCL損傷或膝關(guān)節(jié)退行性變的患者進(jìn)行評估，結(jié)果顯示髁間窩寬度與ACL寬度之間具有顯著的相關(guān)性。Dienst[24]通過對20例ACL完整的患者研究發(fā)現(xiàn)ACL在MRI上與PCL交叉處的截面積與髁間窩寬度和NWI有相關(guān)性。以上研究均選取了ACL完整的患者作為受試者，但并未按性別進(jìn)行分組，本研究中ACL完整組患者髁間窩寬度與ACL脛骨端左右徑具有中等程度相關(guān)性，與以上兩項(xiàng)研究的結(jié)果相一致。Sti?jak[25]等測量了50具ACL完整的膝關(guān)節(jié)標(biāo)本，發(fā)現(xiàn)男性ACL寬度與髁間窩寬度具有顯著相關(guān)性，而女性則沒有，作者認(rèn)為髁間窩寬度與ACL寬度不匹配可能為女性易發(fā)生ACL損傷的原因之一。該結(jié)果與本研究中ACL完整組男性和女性患者的分析結(jié)果相一致。Wolt? ers[19]等使用關(guān)節(jié)鏡尺測量了82位接受ACL重建術(shù)的患者的髁間窩寬度和ACL止點(diǎn)左右徑，結(jié)果顯示髁間窩寬度與ACL止點(diǎn)尺寸具有弱相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)從0.222到0.379（P＜0.05），作者認(rèn)為這一弱相關(guān)性并不能用以解釋髁間窩狹窄的患者容易發(fā)生ACL損傷，狹窄的髁間窩患者的ACL易發(fā)生損傷的結(jié)論并不成立。本研究中ACL損傷組的全部19名患者髁間窩寬度與ACL脛骨端左右徑并無統(tǒng)計學(xué)相關(guān)性，而Wolters的研究中納入82名ACL損傷的患者，雖有統(tǒng)計學(xué)相關(guān)性，但作者認(rèn)為弱相關(guān)性并不具有臨床意義，可見雖Wolt?ers的研究納入人數(shù)較多，但并未顯示出ACL損傷患者髁間窩寬度與ACL止點(diǎn)尺寸之間的相關(guān)性。

目前髁間窩寬度、髁間窩寬度指數(shù)及ACL尺寸的測量方法主要包括對尸體標(biāo)本、X光片、CT、MRI進(jìn)行測量和關(guān)節(jié)鏡下測量。其中尸體標(biāo)本測量又有使用游標(biāo)卡尺直接測量和使用作圖軟件測量兩種方法。本研究中所使用的關(guān)節(jié)鏡下測量方法與Vrooijink SH[6]、Van Eck[20]、Kopf[18]、Wolters[19]等所使用的測量方法相同，通過精確度為1 mm的關(guān)節(jié)鏡尺作為鏡下參照物以保證測量準(zhǔn)確性。關(guān)節(jié)鏡下測量髁間窩寬度和ACL左右徑不僅運(yùn)用于解剖學(xué)研究中，而且在ACL重建術(shù)中也得到大量的運(yùn)用。Hussein[26]、Muller[27]等通過在ACL重建術(shù)中測量髁間窩寬度和ACL止點(diǎn)左右徑來考慮選擇單束重建ACL還是雙束重建ACL術(shù)式。Vrooijink[28]等比較了MRI測量和關(guān)節(jié)鏡下測量髁間窩形態(tài)的結(jié)果，認(rèn)為兩種測量方法無顯著差異。關(guān)節(jié)鏡下測量利于得到患者的病史及資料，且與ACL解剖重建中所使用的測量方法相同，但測量準(zhǔn)確度由于受到關(guān)節(jié)鏡視野的影響而容易出現(xiàn)誤差，在本研究中，使用前內(nèi)側(cè)入路進(jìn)鏡觀察，外側(cè)入路測量，能夠獲取較好的視野，使讀數(shù)更加準(zhǔn)確。

以往研究多測量肌腱溝水平或基底部的髁間窩寬度，但由于髁間窩的尺寸和形態(tài)因人而異，幾乎沒有兩個完全相同的髁間窩，因此以某一部位的寬度代表整個髁間窩的寬度并不全面。在膝關(guān)節(jié)進(jìn)行屈伸和旋轉(zhuǎn)動作時，髁間窩外側(cè)壁的各個部位和頂部都有可能與ACL發(fā)生撞擊。本研究采用Vrooijink[6]等在文獻(xiàn)中所使用的測量方法，分別測量了上三分之一部、中下1/3部和基底部的髁間窩寬度，獲得了更加詳細(xì)的髁間窩寬度數(shù)據(jù)。

本研究是在屈膝90°時，在關(guān)節(jié)鏡直視下通過外側(cè)入路進(jìn)關(guān)節(jié)鏡尺測量ACL脛骨端最前緣的左右方向左右徑，約相當(dāng)于ACL前內(nèi)側(cè)束的寬度。以往研究多數(shù)測量的是ACL脛骨止點(diǎn)的左右徑，由于ACL移行到止點(diǎn)部位時，會呈扇形展開附著，止點(diǎn)面積大于ACL韌帶的橫截面積，有利于增大腱骨接觸面，但對于非接觸性撞擊而言，測量韌帶左右徑更加具有實(shí)際意義。本研究所測得的ACL損傷組ACL脛骨端左右徑為13.53± 2.45 mm，ACL完整組脛骨端左右徑為12.55±2.52 mm。Kopf[18]等使用關(guān)節(jié)鏡尺測量了137例接受ACL重建術(shù)的患者ACL股骨止點(diǎn)和脛骨止點(diǎn)的左右徑，并分別測量了前內(nèi)側(cè)束和后外側(cè)束的左右徑，得到患者ACL前內(nèi)側(cè)束脛骨止點(diǎn)的寬度從6 mm到11 mm不等，平均9.2±1.1 mm。ACL損傷組與Kopf等測得的數(shù)值相比偏大，可能與Kopf等在測量前使用電凝器對ACL殘端進(jìn)行了電凝有關(guān)。

以往多數(shù)研究都將髁間窩寬度與ACL尺寸作為獨(dú)立影響因素進(jìn)行研究，而髁間窩狹窄和ACL尺寸較小究竟是否單獨(dú)成為ACL非接觸性損傷的危險因素，至今仍存在爭議[14，15]。本研究結(jié)果顯示，男性和女性、ACL損傷組和ACL完整組以及ACL完整組男性和ACL完整組女性相比，髁間窩寬度和ACL脛骨端左右徑均沒有統(tǒng)計學(xué)差異，不支持髁間窩寬度和ACL左右徑是ACL損傷的獨(dú)立危險因素。Lombardo等[29]通過對305名男性運(yùn)動員進(jìn)行了長達(dá)11年的隨訪后發(fā)現(xiàn)發(fā)生ACL損傷的運(yùn)動員髁間窩并不比未發(fā)生ACL損傷的運(yùn)動員狹窄，也認(rèn)為髁間窩狹窄并不是ACL的損傷因素，與本研究結(jié)果一致。本研究使用相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，ACL完整的男性其髁間窩寬度與ACL脛骨端左右徑具有高度至中度的相關(guān)性，而ACL損傷的男性以及ACL完整的女性則不具有相關(guān)性，因此我們認(rèn)為髁間窩寬度與ACL脛骨端左右徑不匹配是ACL損傷發(fā)生以及女性ACL損傷發(fā)生率高于男性的更重要的危險因素。這一損傷因素的發(fā)現(xiàn)對于ACL損傷的預(yù)防和減少ACL重建術(shù)后再次損傷的發(fā)生具有重要意義。對ACL完整男性患者髁間窩寬度與ACL脛骨端左右徑線性關(guān)系的進(jìn)一步研究將為ACL重建術(shù)中單雙束重建方式的選擇、髁間窩成型及移植物左右徑的選擇提供重要的參考依據(jù)。

因本研究對接受膝關(guān)節(jié)鏡檢查的患者進(jìn)行術(shù)中測量，為排除合并損傷、年齡因素等干擾，對納入的病例具有嚴(yán)格的篩選標(biāo)準(zhǔn)，所獲得的符合納入標(biāo)準(zhǔn)的樣本量有限，進(jìn)一步增加樣本量將為本研究提供更加有力的證據(jù)。

4 結(jié)論

ACL脛骨端左右徑與髁間窩寬度不匹配可能是ACL損傷發(fā)生的危險因素，也是引起女性非接觸性ACL損傷發(fā)生率高于男性的原因之一。

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2015.3.31

李方祥，lifangxiangtyyy@163.com