膝關(guān)節(jié)前外側(cè)復合體及其損傷重建研究進展*

陳杰波 徐才祺 燕曉宇 趙金忠

（上海交通大學附屬第六人民醫(yī)院運動醫(yī)學科，上海 200233）

膝關(guān)節(jié)前外側(cè)復合體在維持膝關(guān)節(jié)前外側(cè)旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性中發(fā)揮重要作用，其在膝關(guān)節(jié)前外側(cè)旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)損傷中的地位及治療中的作用近年來越來越得到重視。為了更好地了解造成膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)定的損傷以及膝關(guān)節(jié)前外側(cè)復合體的損傷與重建在膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)治療中的作用，提高膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)的治療效果，本文對膝關(guān)節(jié)前外側(cè)復合體解剖、生物力學、穩(wěn)定性重建手術(shù)指征以及手術(shù)方式的研究進展綜述如下。

1 膝關(guān)節(jié)前外側(cè)復合體的概念

有關(guān)膝關(guān)節(jié)前外側(cè)解剖結(jié)構(gòu)的研究始于1879年，法國外科醫(yī)師Paul Segond首次提到膝關(guān)節(jié)前外側(cè)存在一個有韌性的纖維條索結(jié)構(gòu)[1]。之后，針對Segond提及的纖維結(jié)構(gòu)，研究者相繼提出了外側(cè)關(guān)節(jié)囊韌帶、髂脛束骨筋膜層等多種描述。2013年Claes等[1]首次描述前外側(cè)韌帶，認為膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶是獨立于前外側(cè)關(guān)節(jié)囊的解剖結(jié)構(gòu)，并細致描述了其解剖，包括膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶的起止點和走行等。后續(xù)的研究進一步確定了膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶作為獨立結(jié)構(gòu)存在[2]。目前，研究者提出了以膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶為主體、協(xié)同膝關(guān)節(jié)前外側(cè)關(guān)節(jié)囊和髂脛束等各層次解剖結(jié)構(gòu)的復合結(jié)構(gòu)——膝關(guān)節(jié)前外側(cè)復合體的概念，認為其與前交叉韌帶一起共同發(fā)揮維持膝關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定的作用[3-5]。

2 膝關(guān)節(jié)前外側(cè)復合體的解剖

膝關(guān)節(jié)前外側(cè)復合體主要包括膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶、髂脛束和前外側(cè)關(guān)節(jié)囊等解剖結(jié)構(gòu)。Getgood等[5]將膝關(guān)節(jié)前外側(cè)復合體按解剖層次分為3層：髂脛束淺層和髂髕束，髂脛束深層（包括Kaplan纖維系統(tǒng)），前外側(cè)韌帶和關(guān)節(jié)囊。

2.1 膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶的解剖

膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶的解剖變異較大。研究顯示，膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶在膝關(guān)節(jié)前外側(cè)斜行走向，在股骨側(cè)有1個附著區(qū)，在脛骨側(cè)有2個附著區(qū)。在股骨端，一般以膝關(guān)節(jié)外側(cè)副韌帶或股骨外上髁為參考標記，主要附著于外側(cè)副韌帶或股骨外上髁近后側(cè)[6-8]。在脛骨側(cè)，1個骨性附著點位于脛骨平臺下4.0～7.0 mm、Gerdy結(jié)節(jié)和腓骨頭之間[1,2,7]；1個軟組織附著點位于外側(cè)半月板體部和前角之間[6,9]，包繞膝下外動靜脈[1]。膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶長30.4～59.0 mm，寬4.0～7.0 mm，厚1.0～2.0 mm[2]。

在組織學上，Helito等[10]發(fā)現(xiàn)膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶類似于韌帶組織，是致密的結(jié)締組織纖維束；Smeets等[11]則發(fā)現(xiàn)膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶與肩關(guān)節(jié)的盂肱下韌帶等關(guān)節(jié)囊韌帶結(jié)構(gòu)有著相似特性，但與鄰近的膝關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)囊有著截然不同的生物力學特性。所以，膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶被認為可能是韌帶和關(guān)節(jié)囊之間的一種結(jié)構(gòu)。

2.2 膝關(guān)節(jié)前外側(cè)關(guān)節(jié)囊和髂脛束的解剖

膝關(guān)節(jié)前外側(cè)關(guān)節(jié)囊和髂脛束解剖結(jié)構(gòu)相對恒定。前外側(cè)關(guān)節(jié)囊作為膝關(guān)節(jié)前外側(cè)復合體的組成部分，主要分為淺層和深層，分別匯聚于外側(cè)副韌帶及其內(nèi)側(cè)，包繞膝關(guān)節(jié)前外側(cè)。

髂脛束主要分為淺層、中層、深層以及骨筋膜層。淺層沿股骨粗線走行，匯入外側(cè)肌間隔，止于脛骨Gerdy結(jié)節(jié)；其遠端形成一個寬大的弧形分支，止于髕骨及髕韌帶的外側(cè)緣，又稱髂髕束；近端形成Kaplan纖維分支，止于股骨外上髁。中層與淺層延續(xù)，但與淺層不同，纖維從近外側(cè)走向遠內(nèi)側(cè)。深層在股骨外上髁平面與淺層匯合后，向遠側(cè)延伸止于脛骨Gerdy結(jié)節(jié)后側(cè)。骨筋膜層為髂脛束的最內(nèi)層，近端與腓腸肌和跖肌筋膜毗鄰，形成一些小的纖維束分支止于股骨外上髁，遠端與淺深層匯合，并與深層一同止于脛骨Gerdy結(jié)節(jié)后側(cè)[5,12,13]。

3 膝關(guān)節(jié)前外側(cè)復合體的相關(guān)生物力學功能

膝關(guān)節(jié)前外側(cè)復合體的生物力學功能是其相關(guān)組成結(jié)構(gòu)生物力學功能的綜合，主要涉及前外側(cè)韌帶、髂脛束和前外側(cè)關(guān)節(jié)囊。

3.1 膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶與膝關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性

近年來，生物力學研究證實膝關(guān)節(jié)前外側(cè)復合體中不同的結(jié)構(gòu)在維持膝關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性方面均發(fā)揮重要作用，其中，膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶被認為發(fā)揮主要作用。當膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶損傷后，模擬軸移試驗會出現(xiàn)明顯的膝關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)[14]。Parsons等[15]利用尸體標本，分析了不同屈膝角度下膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶和前交叉韌帶的應(yīng)力變化。研究發(fā)現(xiàn)，膝關(guān)節(jié)屈曲小于35°時，內(nèi)旋限制特性主要取決于前交叉韌帶；當膝關(guān)節(jié)屈曲大于35°時，內(nèi)旋限制則主要取決于膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶。

3.2 膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶與前交叉韌帶損傷的生物力學關(guān)系

單純膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶損傷少見，多見于復合傷，尤其常合并前交叉韌帶損傷。近年來，膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶與前交叉韌帶的關(guān)系得到了深入研究。多數(shù)學者認為，前交叉韌帶是膝關(guān)節(jié)前向位移和前外側(cè)旋轉(zhuǎn)的主要穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶是次要穩(wěn)定結(jié)構(gòu)[5,16-20]。

近來的研究[16,21,22]還顯示，在前交叉韌帶損傷的情況下，膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶對膝關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性發(fā)揮更重要作用；在前交叉韌帶完整狀態(tài)下，膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶對膝關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性作用有限。Thein等[18]利用尸體標本模擬軸移試驗證實，僅當前交叉韌帶失效時，膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶才會發(fā)揮作用。

3.3 髂脛束與膝關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性

近年來，髂脛束在維持膝關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性中的作用逐漸得到重視。Huser等[4]將19具尸體標本分為完整、膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶或髂脛束兩者之一切斷、膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶及髂脛束同時切斷3種情況測試，發(fā)現(xiàn)單純切斷膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶對脛骨前移和內(nèi)旋沒有影響；單純切斷髂脛束后脛骨前移和內(nèi)旋相對于完整狀態(tài)下有小幅增加；膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶和髂脛束均切斷后脛骨前移和內(nèi)旋幅度增加更明顯。Kittl等[23]測試發(fā)現(xiàn)，在膝關(guān)節(jié)30°～90°屈曲狀態(tài)下，髂脛束是維持前外側(cè)旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定作用的主要結(jié)構(gòu)，而前外側(cè)韌帶在各角度的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定作用較小。

3.4 前外側(cè)關(guān)節(jié)囊與膝關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性

前外側(cè)關(guān)節(jié)囊也存在維持膝關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性的作用[3]。Bell等[24]研究發(fā)現(xiàn)前外側(cè)關(guān)節(jié)囊在膝關(guān)節(jié)屈曲角度大于60°時有著重要的次級旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定的作用。Guenther等[3,25]對前外側(cè)關(guān)節(jié)囊進一步測試分析，發(fā)現(xiàn)前外側(cè)關(guān)節(jié)囊并非等同單一韌帶纖維束承受單一方向應(yīng)力，而是承受多方向應(yīng)力作用，提示膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶重建通過恢復單一方向應(yīng)力鏈可能無法完全恢復膝關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，而促進膝關(guān)節(jié)前外側(cè)關(guān)節(jié)囊愈合的保守治療可能更有效。

3.5 外側(cè)半月板后角與膝關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性

雖然外側(cè)半月板后角未明確歸屬于膝關(guān)節(jié)前外側(cè)復合體，但由于膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶的一個分支止于外側(cè)半月板，外側(cè)半月板和前外側(cè)結(jié)構(gòu)在維持前外側(cè)旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性中具有協(xié)同作用[26]。Shybut等[27]研究發(fā)現(xiàn)外側(cè)半月板后角損傷加劇前交叉韌帶損傷時膝關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)。Tang等[28]將損傷的外側(cè)半月板后角進行修補，發(fā)現(xiàn)與外側(cè)半月板后角損傷但不修補的膝關(guān)節(jié)作對比，前者膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性顯著增強，且旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性基本可恢復至正常。

4 膝關(guān)節(jié)前外側(cè)復合體手術(shù)重建的指征

臨床中，前交叉韌帶重建結(jié)合術(shù)后膝關(guān)節(jié)周圍肌群穩(wěn)定性和有效性的訓練，在大部分情況下可以恢復膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性。但仍有一些患者，經(jīng)過手術(shù)和正規(guī)康復后，軸移試驗檢查仍能發(fā)現(xiàn)存在膝關(guān)節(jié)前外側(cè)旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)[17]。因此研究者試圖通過聯(lián)合前交叉韌帶重建和前外側(cè)復合體重建降低單純前交叉韌帶重建術(shù)后的殘留不穩(wěn)。

對于膝關(guān)節(jié)前外側(cè)復合體重建，各研究者觀點不同，但主要內(nèi)容基本一致：對于轉(zhuǎn)身轉(zhuǎn)向運動有要求或者前外側(cè)旋轉(zhuǎn)明顯不穩(wěn)、排除合并有膝關(guān)節(jié)后外側(cè)復合體損傷等多發(fā)韌帶損傷而造成旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)的前交叉韌帶損傷患者，建議前交叉韌帶重建同時聯(lián)合重建膝關(guān)節(jié)前外側(cè)復合體[16]。目前，對于膝關(guān)節(jié)前外側(cè)復合體重建主要聚焦在膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶重建或利用髂脛束進行關(guān)節(jié)外肌腱固定上。

2015年法國里昂召開的專家組會議提出，聯(lián)合前交叉韌帶和膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶重建須滿足1個首要指征或2個次要指征。首要指征包括：前交叉韌帶翻修；軸移試驗2～3度陽性；存在Segond骨折；參加有旋轉(zhuǎn)動作的高水平運動競技項目；韌帶過度松弛。次要指征包括：對側(cè)前交叉韌帶損傷；Lachman試驗＞7 mm；影像學檢查見股骨外髁切跡征；年齡＜25歲[29]。Sonnery-Cottet等[30]則認為主要指征應(yīng)為：前交叉韌帶翻修；軸移試驗高度陽性；陳舊性前交叉韌帶損傷；年輕患者；參加轉(zhuǎn)身轉(zhuǎn)向運動；伴有內(nèi)側(cè)半月板損傷。但目前相關(guān)研究的樣本量均較小，對于前交叉韌帶重建何時應(yīng)當聯(lián)合前外側(cè)結(jié)構(gòu)加強或重建缺少高等級證據(jù)[5]。

5 膝關(guān)節(jié)前外側(cè)復合體重建的方法

膝關(guān)節(jié)前外側(cè)復合體重建以膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶重建或關(guān)節(jié)外肌腱固定為主。其中，膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶重建根據(jù)移植物固定位置主要分為解剖重建和非解剖重建兩種。解剖重建即移植物固定在膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶的股骨和脛骨兩端的原始解剖位置處，分別為股骨外上髁或外側(cè)副韌帶的近后側(cè)[6-9]及腓骨頭和脛骨Gerdy結(jié)節(jié)之間[31,32]。非解剖重建則通常經(jīng)股骨外上髁前遠側(cè)走向脛骨端解剖附著點[33]。多項研究證明，前交叉韌帶重建時聯(lián)合前外側(cè)韌帶重建具有生物力學意義，能夠較好地消除膝關(guān)節(jié)前外側(cè)旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)[34,35]。

關(guān)節(jié)外肌腱固定一般是用髂脛束分別在股骨側(cè)和脛骨側(cè)進行反折固定以重建膝關(guān)節(jié)前外側(cè)復合體。關(guān)節(jié)外肌腱固定的方式多樣，以Lemaire和Macintosh方式及其改良固定方式常見。有多項研究比較分析了關(guān)節(jié)外肌腱固定術(shù)和膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶重建術(shù)，以確定最佳的手術(shù)方式。Spencer等[14]對比了Lemaire關(guān)節(jié)外肌腱固定術(shù)和膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶重建術(shù)后膝關(guān)節(jié)前后向位移和內(nèi)外旋角度變化，發(fā)現(xiàn)與關(guān)節(jié)外肌腱外固定術(shù)相比，膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶重建術(shù)對前外側(cè)旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性控制的作用較小。但是，在其研究中，將膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶股骨解剖止點誤定位于股骨外上髁前遠側(cè)，而不是近后側(cè)。Inderhaug等[36]采用類似方法，發(fā)現(xiàn)與膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶重建術(shù)相比，改良的Lemaire和Macintosh關(guān)節(jié)外肌腱固定術(shù)能將前外側(cè)旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性恢復至更接近正常膝關(guān)節(jié)。研究發(fā)現(xiàn)，前交叉韌帶重建聯(lián)合改良的Lemaire關(guān)節(jié)外肌腱固定術(shù)，在膝關(guān)節(jié)屈曲0°、30°、60°時固定時，關(guān)節(jié)外肌腱固定能恢復膝關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，前外側(cè)韌帶移植物則僅在伸膝位固定時起作用[37]。

6 膝關(guān)節(jié)前外側(cè)復合體重建對膝關(guān)節(jié)正常生物力學產(chǎn)生的影響

近來研究表明，膝關(guān)節(jié)前外側(cè)復合體重建后可能會引起膝關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)活動度受限以及外側(cè)間室壓力增高[5]，但尚未有明確證據(jù)表明膝關(guān)節(jié)前外側(cè)復合體重建會導致或加劇骨關(guān)節(jié)炎[5]。Schon等[38]發(fā)現(xiàn)膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶解剖重建在任何測試的屈曲角度均可能過度約束膝關(guān)節(jié)，造成膝關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)活動度減小。Rahnemai-Azar等[39]對比分析髂脛束和前外側(cè)關(guān)節(jié)囊，發(fā)現(xiàn)髂脛束比前外側(cè)關(guān)節(jié)囊所能承受的應(yīng)力更大，所以使用髂脛束本身行關(guān)節(jié)外固定術(shù)時可能會造成前交叉韌帶重建后膝關(guān)節(jié)屈伸受限。

7 膝關(guān)節(jié)前外側(cè)復合體重建的臨床效果

針對前交叉韌帶聯(lián)合膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶重建或關(guān)節(jié)外肌腱固定已有長期臨床隨訪的報道。該聯(lián)合重建在一般運動水平患者、運動員、翻修患者中均顯示較好的臨床效果。Sonnery-Cottet等[40]隨訪了83例患者，平均隨訪（32.4±3.9）個月，發(fā)現(xiàn)前交叉韌帶聯(lián)合膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶重建在臨床癥狀、體征、滿意度等評估中取得較好結(jié)果，且無明顯并發(fā)癥。76例患者術(shù)后軸移試驗陰性，僅7例患者術(shù)后軸移試驗1度陽性。Rosenstiel等[41]調(diào)用SANTI研究組數(shù)據(jù)庫里有關(guān)70名專業(yè)運動員術(shù)后平均3.9年的臨床隨訪數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)前交叉韌帶聯(lián)合膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶解剖重建在移植物斷裂概率、重返賽場概率、膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性和受傷后再手術(shù)的概率中均表現(xiàn)較好。Lee等[42]隨訪87例前交叉韌帶翻修重建患者，隨訪超過3年，發(fā)現(xiàn)相對于單純前交叉韌帶翻修患者，前交叉韌帶翻修聯(lián)合膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶重建顯著減少膝關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)，并增加患者回歸受傷前運動水平的機會。Zaffagnini等[43]對52例前交叉韌帶雙束重建聯(lián)合關(guān)節(jié)外肌腱固定的患者進行了長達20年以上的隨訪，發(fā)現(xiàn)其在臨床功能和影像評估方面均表現(xiàn)較好，且除了行半月板切除術(shù)的患者，未發(fā)現(xiàn)關(guān)節(jié)外肌腱固定術(shù)式影響外側(cè)脛股關(guān)節(jié)炎的發(fā)生。

但是，這些臨床研究由于缺少單純前交叉韌帶重建手術(shù)的對照組，臨床效果的真實性及可靠性需要進一步驗證[16]。Lee等[42]的研究雖然存在對照，但主要研究對象為前交叉韌帶翻修患者，對于初次重建的患者的臨床效果尚需進一步研究。

8 總結(jié)和展望

膝關(guān)節(jié)前外側(cè)復合體主要包括膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶、髂脛束和前外側(cè)關(guān)節(jié)囊，輔助前交叉韌帶維持膝關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。前交叉韌帶損傷后，前交叉韌帶重建聯(lián)合膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶重建或關(guān)節(jié)外肌腱固定可減少單純前交叉韌帶重建術(shù)后的殘余不穩(wěn)，是對一些特殊患者的有效的預(yù)防性或者補救性治療方式。雖然膝關(guān)節(jié)前外側(cè)復合體重建可能限制膝關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)活動度，增加外側(cè)間室壓力，但尚未有遠期研究發(fā)現(xiàn)外側(cè)間室骨關(guān)節(jié)炎發(fā)生率的增高。對于前交叉韌帶重建患者，如何完全消除術(shù)后殘余不穩(wěn)、何時重建膝關(guān)節(jié)前外側(cè)復合體、何種方式重建膝關(guān)節(jié)前外側(cè)復合體，仍需大樣本的生物力學以及長期臨床隨訪研究，以確定膝關(guān)節(jié)前外側(cè)復合體的生物力學特性、重建后的組織學及生物力學改變，以及長期臨床效果。但是，仍然要注重通過單純的前交叉韌帶重建來恢復膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性。在前交叉韌帶重建術(shù)后出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)時，通過重建前外側(cè)復合體來進行彌補并非必定成為首選，需綜合評估手術(shù)指征。