半月板外突病因的研究進(jìn)展

姚禹 錢(qián)軍

（中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)院骨科，北京 100730）

半月板外突是指磁共振冠狀位顯示膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)半月板超出脛骨平臺(tái)邊緣3 mm、外側(cè)半月板超出脛骨平臺(tái)邊緣1 mm，是一種影像學(xué)表現(xiàn)。臨床常表現(xiàn)為膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)或外側(cè)關(guān)節(jié)間隙的壓痛。半月板外突往往加快脛股關(guān)節(jié)軟骨損傷[1]和膝骨關(guān)節(jié)炎的進(jìn)展，進(jìn)而可能進(jìn)展到全膝關(guān)節(jié)置換的階段，甚至發(fā)生自發(fā)性骨壞死[2]和骨髓病變[3]。以往研究表明半月板外突可能與外力損傷、半月板退行性改變、半月板根部撕裂有關(guān)，然而多數(shù)相關(guān)研究均只針對(duì)一種病因或高危因素進(jìn)行探討、評(píng)估及治療。目前仍缺乏對(duì)于半月板外突多種病因的系統(tǒng)性的綜述。另一方面，臨床醫(yī)師對(duì)于造成半月板外突病因的了解程度決定了其治療方案與治療效果。本文將從半月板自身結(jié)構(gòu)性因素、半月板周?chē)街g帶相關(guān)因素、膝關(guān)節(jié)整體因素對(duì)半月板外突的病因進(jìn)行綜述，以期為臨床治療方案選擇提供理論依據(jù)。

1 半月板外突概述

半月板在膝關(guān)節(jié)生物力學(xué)中起重要作用。除降低脛骨接觸壓力和增加接觸面積外，其在很大程度上有助于膝關(guān)節(jié)的負(fù)載傳遞、減震、穩(wěn)定性、營(yíng)養(yǎng)、潤(rùn)滑和本體感覺(jué)。膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)時(shí)傳遞的載荷由半月板承擔(dān)[4,5]，半月板膠原纖維產(chǎn)生的徑向牽拉應(yīng)力、壓縮應(yīng)力和剪切應(yīng)力，向外擠壓半月板產(chǎn)生生理性的外突以抵消這些受力[6-8]，并使其中一部分應(yīng)力轉(zhuǎn)化為環(huán)向應(yīng)力[9,10]，在脛骨-股骨髁上重新分配載荷幫助承重[11]。一旦維持半月板環(huán)狀結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的機(jī)制受到破壞，就會(huì)產(chǎn)生持續(xù)存在的病理性半月板外突[6,12]。臨床常表現(xiàn)為膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)或外側(cè)關(guān)節(jié)間隙的壓痛。而半月板外突也多與膝骨關(guān)節(jié)炎發(fā)展獨(dú)立相關(guān)，因此半月板的完整性是影響膝關(guān)節(jié)長(zhǎng)期健康的一個(gè)重要因素。

2 半月板自身結(jié)構(gòu)性因素

2.1 半月板損傷部位

內(nèi)、外側(cè)半月板在大小、形狀、周?chē)街洼d荷傳遞方式等方面存在著顯著差異。內(nèi)側(cè)半月板的內(nèi)側(cè)緣與內(nèi)側(cè)副韌帶的深層緊密相連，而后側(cè)緣有半月板脛骨韌帶和腘斜韌帶附著。外側(cè)半月板的外側(cè)緣與外側(cè)副韌帶之間有滑囊相隔，且外側(cè)副韌帶外側(cè)存在“腘肌腱裂孔”，使其活動(dòng)度遠(yuǎn)大于內(nèi)側(cè)半月板。因此有限的活動(dòng)度導(dǎo)致內(nèi)側(cè)半月板比外側(cè)半月板更易受損。內(nèi)側(cè)半月板后角的機(jī)械負(fù)荷明顯大于前角，尤其是在膝關(guān)節(jié)屈曲狀態(tài)下[15]。這種巨大的負(fù)荷應(yīng)力導(dǎo)致后根損傷的頻率極高。臨床上半月板根部撕裂多指后根部撕裂，占半月板撕裂的10%～21%[16]。

半月板根部損傷是指半月板附著部嵌入點(diǎn)撕裂或者該嵌入點(diǎn)1 cm 范圍內(nèi)的完全性放射狀撕裂[17]。內(nèi)側(cè)半月板后根損傷更常見(jiàn)于中老年人膝關(guān)節(jié)退行性病變[15]，也與年齡、女性、久坐、肥胖和膝內(nèi)翻等因素有關(guān)[18,19]。內(nèi)側(cè)半月板根部膠原纖維斷裂導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)軟骨的接觸面積減少、膝關(guān)節(jié)表面的接觸壓力過(guò)大和脛股關(guān)節(jié)生物力學(xué)異常，無(wú)法通過(guò)誘導(dǎo)內(nèi)側(cè)半月板徑向位移將軸向載荷轉(zhuǎn)換為環(huán)向應(yīng)力，最終使內(nèi)側(cè)半月板突出[20]。Kamatsuki 等[14]對(duì)35例內(nèi)側(cè)半月板后根部撕裂（medial meniscus posterior root tear，MMPRT）患者調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，在MMPRT 相關(guān)癥狀發(fā)生后的12 個(gè)月內(nèi)，內(nèi)側(cè)半月板外突絕對(duì)值和相對(duì)值都逐漸增加。Kim等[21]對(duì)109例內(nèi)側(cè)半月板后根撕裂的病例進(jìn)行回顧性分析發(fā)現(xiàn)：后根撕裂間隙的大小是半月板絕對(duì)外突程度確切的危險(xiǎn)因素。黃競(jìng)敏等[22]報(bào)告97例內(nèi)側(cè)半月板損傷病例中后根部撕裂患者半月板外突的發(fā)生率為78%（18/23），證實(shí)內(nèi)側(cè)半月板根部撕裂是導(dǎo)致內(nèi)側(cè)半月板外突的主要因素。

2.2 半月板損傷類(lèi)型

傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為垂直于半月板膠原纖維束圓周切線方向發(fā)生的損傷會(huì)導(dǎo)致半月板較大程度的外突和功能受損，而平行的損傷則較輕[11]。Coast等[11]研究發(fā)現(xiàn)內(nèi)側(cè)半月板外突與半月板放射狀、斜形、復(fù)合撕裂密切相關(guān)。Lee等[23]則發(fā)現(xiàn)半月板外突程度與放射狀撕裂有關(guān)，且放射狀撕裂的大小可以預(yù)測(cè)絕對(duì)和相對(duì)半月板外突的程度。相似的結(jié)論還體現(xiàn)在縱向撕裂上，據(jù)Katagiri 等[24]對(duì)前交叉韌帶損傷伴有內(nèi)側(cè)半月板縱向撕裂的患者和不伴有半月板損傷患者對(duì)比研究提示，半月板縱向撕裂的大小與半月板外突程度直接相關(guān)。有趣的是其他研究發(fā)現(xiàn)半月板撕裂可能不是造成半月板外突的唯一因素。

但是，Novaretti 等[25]發(fā)現(xiàn)半月板水平撕裂造成半月板外突的程度最大（3.4 mm），其次是半月板根部撕裂（3.2 mm）。Kim等[26]研究也觀察到半月板水平撕裂患者的半月板突出程度更大，傳統(tǒng)的觀點(diǎn)似乎不能解釋這種現(xiàn)象。后期可能需要更多的研究來(lái)驗(yàn)證半月板水平撕裂對(duì)半月板外突的影響并探究其原因。

2.3 半月板纖維退變

半月板由網(wǎng)狀膠原纖維表層（30 nm）、放射狀膠原纖維片狀層（150～200 nm）和膠原纖維束中央主干層組成[27,28]。正常半月板的穩(wěn)定性就主要由中央主干層膠原纖維構(gòu)成[29]。半月板退行性改變的特征就是膠原纖維結(jié)構(gòu)松散[30]；組織學(xué)研究提示在退化的半月板中膠原纖維黏液性變和微囊腫形成導(dǎo)致膠原纖維腫脹和分離[31]，使其抵抗環(huán)向應(yīng)力降低，進(jìn)而造成半月板外突。Kawaguchi等[32]也觀察到內(nèi)側(cè)半月板退化程度與半月板外突顯著相關(guān)，而內(nèi)側(cè)半月板后根部撕裂導(dǎo)致的半月板外突也源于內(nèi)側(cè)半月板的退行性改變[17,33]。

2.4 外側(cè)盤(pán)狀半月板導(dǎo)致內(nèi)側(cè)半月板外突

由于盤(pán)狀半月板異常的厚度、血供不充分、與關(guān)節(jié)囊附著不緊密以及膠原纖維數(shù)量減少、排列異常而易破裂[34,35]。盤(pán)狀半月板易于發(fā)生無(wú)癥狀的半月板內(nèi)退行性改變[35,36]，陳剛等[37]發(fā)現(xiàn)中年之前未接受治療的外側(cè)盤(pán)狀半月板與內(nèi)側(cè)半月板外突相關(guān)。目前對(duì)于外側(cè)盤(pán)狀半月板是否導(dǎo)致內(nèi)側(cè)半月板外突，尚無(wú)定論，但有學(xué)者傾向于認(rèn)為由于外側(cè)盤(pán)狀半月板覆蓋了整個(gè)外側(cè)隔室，因此股-脛骨關(guān)節(jié)內(nèi)外側(cè)室的機(jī)械平衡可能不同于具有正常半月形外側(cè)半月板的膝關(guān)節(jié)，導(dǎo)致患膝內(nèi)側(cè)半月板外突。早先Nawata等[38]報(bào)道發(fā)現(xiàn)外側(cè)盤(pán)狀半月板病例的平均年齡較大且易發(fā)生膝內(nèi)翻。Kim 等[39]揭示了外側(cè)盤(pán)狀半月板撕裂可加速患肢膝內(nèi)翻程度的發(fā)展并導(dǎo)致膝內(nèi)側(cè)室的負(fù)荷增加。此外Kim發(fā)現(xiàn)：盤(pán)狀半月板患者接受外側(cè)盤(pán)狀半月板次全切除術(shù)之后，膝關(guān)節(jié)內(nèi)翻程度減輕。另外，盤(pán)狀半月板撕裂和正常半月板撕裂的患者術(shù)前脛股角的顯著差異間接反映了膝內(nèi)翻傾向和外側(cè)盤(pán)狀半月板的關(guān)聯(lián)：正常情況下，內(nèi)側(cè)半月板承受了膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間室載荷的50%[40]，而外側(cè)盤(pán)狀半月板的撕裂使其內(nèi)側(cè)半月板承受的負(fù)荷遠(yuǎn)大于正常外側(cè)半月板撕裂后內(nèi)側(cè)半月板承受的載荷；外側(cè)盤(pán)狀半月板導(dǎo)致的膝內(nèi)翻傾向也加劇了內(nèi)側(cè)半月板從脛骨平臺(tái)邊緣發(fā)生徑向移位或外突。然而目前學(xué)者們不能充分地觀察具有完整外側(cè)盤(pán)狀半月板的中老年患者下肢力線異常，尚需進(jìn)行更大樣本量的研究。

3 半月板周?chē)街g帶相關(guān)因素

3.1 半月板脛骨韌帶缺陷

半月板脛骨韌帶對(duì)半月板的穩(wěn)定性發(fā)揮重要作用。Funchal等[41]證明半月板脛骨韌帶撕裂會(huì)導(dǎo)致外突的半月板失穩(wěn)，并把這種現(xiàn)象稱(chēng)之為“浮動(dòng)半月板”。Krych[42]回顧了20 例孤立性半月板外突的MRI圖像，發(fā)現(xiàn)其中13 例都存在半月板脛骨韌帶異常。此外，半月板突出超過(guò)3 mm與未超過(guò)的患者相比，存在半月板脛骨韌帶缺陷的可能性高3倍。Paletta等[43]通過(guò)超聲測(cè)量了關(guān)節(jié)鏡下切斷和修復(fù)半月板脛骨韌帶后，內(nèi)側(cè)半月板超出脛骨平臺(tái)內(nèi)側(cè)邊緣的距離，認(rèn)為完整的半月板脛骨韌帶對(duì)半月板穩(wěn)定性具有重要意義。這為治療半月板外突提供了一個(gè)新思路。

3.2 半月板股骨韌帶缺陷

半月板股骨韌帶（meniscofemoral ligament，MFL）位于外側(cè)半月板后根止點(diǎn)，由前MFL 韌帶（Humphry韌帶）和后MFL韌帶（Wrisberg韌帶）組成。MFL變異較大，Kohn 等[44]發(fā)現(xiàn)76%的膝關(guān)節(jié)存在Wrisberg 韌帶，50%存在Humphry韌帶。近年來(lái)多項(xiàng)研究表明在前交叉韌帶損傷的膝關(guān)節(jié)中，MFL 能減少半月板外突。Pula 等[45]研究發(fā)現(xiàn)MFL 完整的病例外側(cè)半月板平均外突程度只有0.8 mm。早先Brody 等[46]也發(fā)現(xiàn)，外側(cè)半月板突出的發(fā)生率在MFL 完整的患者（14%）明顯低于MFL缺陷的患者（60%）。沈杰威等[47]發(fā)現(xiàn)外側(cè)半月板后根部損傷時(shí)，MFL的完整性是影響半月板外突的重要因素。Geeslin等[48]對(duì)10具尸體膝關(guān)節(jié)展開(kāi)的研究頗具代表性：在軸向載荷下，與前交叉韌帶損傷但MFL完整的膝關(guān)節(jié)相比，缺失MFL的膝關(guān)節(jié)外側(cè)室脛股接觸面積減少、脛股接觸壓力顯著增加，提示MFL通過(guò)防止前交叉韌帶斷裂后外側(cè)半月板外突、維持膝關(guān)節(jié)外側(cè)室脛骨接觸壓力以保護(hù)外側(cè)半月板的機(jī)械功能、降低關(guān)節(jié)軟骨和半月板損傷的風(fēng)險(xiǎn)。

3.3 半月板-脛骨-腘-腓骨復(fù)合體對(duì)外側(cè)半月板的影響

最新的解剖學(xué)研究[49]表明外側(cè)半月板與脛骨有更復(fù)雜的連接，包括外側(cè)半月板-脛骨韌帶（lateral menis?co-tibial ligament，LMTL）、腘腓韌帶（popliteo-fibular ligament，PFL）和腘-半月板韌帶（popliteo-meniscal ligament，PML），并將其命名為半月板-脛骨-腘-腓骨復(fù)合體（menisco-tibio-popliteus-fibular complex，MTPFC）。這些韌帶具有確定的解剖結(jié)構(gòu)和恒定的動(dòng)態(tài)關(guān)系，共同將外側(cè)半月板固定到脛骨和關(guān)節(jié)囊上，作為一個(gè)整體防止外側(cè)半月板外突。對(duì)這一區(qū)域展開(kāi)研究有助于理解外側(cè)半月板損傷的機(jī)制，促進(jìn)治療外側(cè)半月板損傷、防止外側(cè)半月板外突外科技術(shù)的發(fā)展。

4 膝關(guān)節(jié)整體因素

4.1 骨關(guān)節(jié)退行性變

骨關(guān)節(jié)炎是以關(guān)節(jié)軟骨退行性變和繼發(fā)性骨質(zhì)增生為特征的慢性關(guān)節(jié)病。大量的文獻(xiàn)提示半月板外突是骨關(guān)節(jié)炎進(jìn)展及嚴(yán)重程度的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。近年來(lái)主流觀點(diǎn)認(rèn)為半月板外突是骨關(guān)節(jié)炎病程中不同關(guān)節(jié)組織和生物力學(xué)負(fù)荷之間復(fù)雜的相互作用的結(jié)果[50]。Lerer 等[51]的前瞻性研究發(fā)現(xiàn)20%的內(nèi)側(cè)半月板突出患者沒(méi)有退行性骨關(guān)節(jié)疾病的證據(jù)，因此認(rèn)為半月板外突先于膝關(guān)節(jié)炎。然而，退行性骨關(guān)節(jié)炎的病理改變中包括關(guān)節(jié)軟骨退行性變、骨贅增生，并體現(xiàn)在其評(píng)估體系中（K-L分級(jí)、Outbridge分度和ICRS軟骨損傷分級(jí)系統(tǒng)）。Lee等[23]認(rèn)為骨贅的形成導(dǎo)致骨關(guān)節(jié)炎進(jìn)展，從而加劇內(nèi)側(cè)半月板外突。雖然內(nèi)側(cè)半月板外突可以被認(rèn)為是膝骨關(guān)節(jié)炎的先兆，但不能確定半月板外突是骨關(guān)節(jié)炎的原因還是結(jié)果，現(xiàn)有的回顧性信息沒(méi)有表明這些事件的順序。Kim 等[20]認(rèn)為內(nèi)側(cè)半月板外突的嚴(yán)重程度和骨贅的大小、K-L 分級(jí)成正比，但也不能確定半月板外突與骨關(guān)節(jié)炎的因果關(guān)系。另一方面，研究者們?cè)噲D證明脛股軟骨損傷和半月板外突之間的關(guān)系時(shí)同樣引發(fā)一些爭(zhēng)論。Lee等[23]評(píng)估K-L分級(jí)與半月板外突的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)軟骨損傷與外突沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。最新研究也表明[20]內(nèi)側(cè)半月板突出和軟骨下水腫之間沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)聯(lián)。但Crema 等[50]回顧性研究了1527名受試者，得出結(jié)論：脛-股軟骨損傷與內(nèi)、外側(cè)半月板外突獨(dú)立相關(guān)；且軟骨損傷的等級(jí)越高，與半月板外突的相關(guān)性越強(qiáng)。Teichtahl等[3]的隊(duì)列研究得出了同樣的結(jié)論：半月板外突與膝骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生和進(jìn)展密切相關(guān)，典型特征是關(guān)節(jié)軟骨磨損加快。目前的觀點(diǎn)偏向于支持二者相關(guān)，理論上假設(shè)脛-股軟骨的缺失引發(fā)脛股間隙縮小，半月板受到擠壓導(dǎo)致外突；此外，軟骨缺失也可能會(huì)流失保護(hù)脛股間室的組織，進(jìn)而增加內(nèi)、外側(cè)半月板的負(fù)荷造成半月板外突。不論如何，“半月板外突與脛-股軟骨丟失獨(dú)立相關(guān)”的觀點(diǎn)已被接受，但需要進(jìn)一步的縱向研究來(lái)驗(yàn)證軟骨損傷是否會(huì)導(dǎo)致半月板外突。

4.2 膝內(nèi)翻畸形

正常半月板控制力的傳遞和維持軟骨和軟骨下的機(jī)械應(yīng)力是軟骨保護(hù)的關(guān)鍵[52]。膝內(nèi)翻增加了脛股內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)的內(nèi)收力矩，使膝關(guān)節(jié)重心轉(zhuǎn)移至脛股內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)，同時(shí)導(dǎo)致脛股內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)間隙變窄，引起骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生和進(jìn)展[53]，故有學(xué)者認(rèn)為膝內(nèi)翻造成膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)壓力增大，半月板負(fù)荷增加而發(fā)生退行性改變，導(dǎo)致松弛而外突。早先囿于缺乏大規(guī)模臨床研究來(lái)討論膝內(nèi)翻和半月板外突之間的聯(lián)系，有學(xué)者質(zhì)疑膝內(nèi)翻是否會(huì)導(dǎo)致半月板外突。直至Crema等[50]對(duì)2131例MRI資料進(jìn)行研究，證實(shí)內(nèi)外側(cè)半月板外突和下肢力線不良直接相關(guān)，包括膝內(nèi)翻和膝外翻。然而有批評(píng)者認(rèn)為，Crema對(duì)于內(nèi)側(cè)半月板外突評(píng)定的標(biāo)準(zhǔn)太過(guò)寬泛，致使外突程度較輕的病例被納入研究，造成假陽(yáng)性結(jié)果[53]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)的文獻(xiàn)報(bào)道更傾向于肯定兩者之間的關(guān)聯(lián)。黃競(jìng)敏、王植[22]等證實(shí)膝內(nèi)翻可能是內(nèi)側(cè)半月板外突的主要危險(xiǎn)因素。相比過(guò)往的研究，黃競(jìng)敏等[22]利用關(guān)節(jié)鏡下對(duì)半月板撕裂部位、撕裂類(lèi)型及半月板松弛度進(jìn)行觀察，控制了半月板損傷和外突診斷可能存在的偏倚，進(jìn)一步證實(shí)了下肢力線不良是半月板外突的主要危險(xiǎn)因素。

5 小結(jié)與展望

半月板外突是多種原因造成的形態(tài)學(xué)上的表現(xiàn)，臨床上很難將半月板外突和臨床癥狀一一對(duì)應(yīng)。半月板外突的核心是破壞半月板環(huán)狀結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，使其失去穩(wěn)定膝關(guān)節(jié)和緩沖震蕩的功能而產(chǎn)生病理性外突。目前主要是從病理機(jī)制上分析造成半月板外突的原因，包括半月板自身結(jié)構(gòu)性因素、半月板周?chē)街g帶相關(guān)因素以及膝關(guān)節(jié)整體性因素。半月板外突改變了膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)機(jī)制和力學(xué)傳遞方式，嚴(yán)重者可加速骨關(guān)節(jié)炎進(jìn)展、達(dá)到關(guān)節(jié)置換術(shù)的指征，甚至導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)自發(fā)性骨壞死和骨髓病變，因此對(duì)于這一現(xiàn)象的發(fā)生不能簡(jiǎn)單地對(duì)癥治療，須究其原因避免臨床結(jié)果惡化。