引用本文: 尤田, 张新涛, 张文涛, 江长青, 黄伟, 李伟, 张洪雷, 白露, 江小成, 左建伟, 陈鹏, 任士友. 中国成人前交叉韧带胫骨止点的解剖研究. 中国修复重建外科杂志, 2015, 29(6): 730-733. doi: 10.7507/1002-1892.20150157 复制
前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)损伤是常见运动伤,韧带一旦断裂首选关节镜手术重建,但是选择单束还是双束重建尚无定论。导致争论的原因是目前对ACL胫骨止点位置与形态理解不统一,因此明确其解剖形态成为研究热点。现有文献的研究对象以国外人群为主,因人种差异,获得的研究结论可能不适用于国人。为此,我们对中国成人ACL胫骨止点进行解剖研究,观察其形态与位置,为从解剖角度分析改进ACL重建术和半月板移植术奠定基础。报告如下。
1 材料与方法
1.1 实验标本
取15具防腐处理的中国成人膝关节标本,由深圳大学医学院解剖学教研室提供。供体男10具,女5具;年龄25~47岁,平均32.4岁。左膝8具,右膝7具。膝关节均无软骨损伤、半月板损伤及骨关节炎表现,ACL及后交叉韧带均完整。本研究通过北京大学深圳医院伦理委员会批准,严格遵循人体研究的伦理标准。
1.2 实验方法
根据Siebold等[1]的方法,本研究将ACL完整胫骨止点分为直接止点和间接止点,直接止点定义为中间致密纤维束,间接止点为周围疏松纤维束。采取标准髌旁内侧入路,去除髌骨以及膝关节周围肌肉、关节囊,保留ACL。自外侧半月板前角胫骨止点去除韧带周围脂肪及滑膜,暴露ACL胫骨止点。屈膝90°位,根据ACL纤维不同张力将其分为前内束和后外束。
首先使用数显游标卡尺(精度0.01 mm,桂林广陆数字测控股份有限公司)测量ACL完整胫骨止点左右径和前后径,然后在止点上方5 mm处(代表ACL的实质部,即处于股骨止点和胫骨止点中间的部分)将ACL切断,测量断端宽度、厚度。观察ACL胫骨直接止点、间接止点与外侧半月板前角关系。测量ACL胫骨直接止点宽度、厚度,外侧半月板前角宽度。用数码相机垂直于标本照相,将照片导入电脑,利用AutoCAD 2010版软件(Autodesk公司,美国)测算胫骨止点上方5 mm处断端面积及直接止点横断面积。所有测量均由同一工作人员完成,所有指标均重复测量3次。
2 结果
2.1 ACL胫骨止点大体观察
大体观察见,ACL整体呈扁平条状,胫骨直接止点呈弧形,起自内侧髁间棘外侧面,止于外侧半月板前角的前方;其与周围的间接止点结合后形状变得不规则,分析15具标本未发现明显规律(图 1 a)。ACL实质部由大量细纤维束组成,距止点上方5 mm处断面观察见中间纤维束致密,周围纤维束较松散;其中13具标本可见明显的前内束与后外束(图 1 b);2具标本无明显分束(图 1 c)。

2.2 ACL胫骨止点测量
距止点上方5 mm处断端宽度为(10.7± 1.9) mm、厚度为(3.4±0.7)、面积为(31.9±7.1)mm2。ACL胫骨直接止点宽度为(11.2±2.4)mm、厚度为(3.0±0.3) mm、横断面积为(28.8±7.8)mm2。完整胫骨止点左右径为(9.5±1.8) mm、前后径为(11.9± 0.6) mm、横断面积为(117.8±12.5)mm2。外侧半月板前角宽度为(12.3±2.0) mm。
2.3 ACL胫骨止点与外侧半月板前角关系
ACL胫骨直接止点呈弧形将外侧半月板前角包绕其中,ACL纤维起自胫骨,斜向后外上方,覆盖于外侧半月板前角上。而胫骨间接止点纤维与外侧半月板前角纤维仅部分交织。
3 讨论
3.1 ACL分束
关于ACL分束,学者们进行了大量研究。有研究认为ACL分为前内和后外两束[2-11];或者分为3束,即前内束、中间束、后外束[12];也有学者提出ACL纤维无明显分束[13-14]。本组15具标本中,13具存在明显前内与后外两束,其余2具标本无明显分束。Ferretti等[15]在显微镜辅助下解剖了40具胎儿的膝关节标本,发现胎儿ACL与成人一样,已出现明显的前内与后外两束。我们认为本研究中2具未观察到分束的标本可能为解剖变异。
3.2 ACL重建
研究表明,ACL呈扁平条状,实质部宽度平均为11.9 mm,厚度平均为3.5 mm,横断面积为37.0~ 46.9 mm2;直接止点长轴平均为12.6 mm,短轴平均为3.3 mm;直接止点面积平均为31.4 mm2、间接止点为79.6 mm2[1, 16-17]。本研究测量结果与上述研究相似,提示ACL胫骨止点大小在不同人种中无显著差异。
早期英国Edwards等[6]研究了55具膝关节标本,认为ACL胫骨止点形态无规律,但胫骨止点纵轴及前内束、后外束的排列方向均以前内-后外为主。我国陈连旭等[18]通过解剖研究26具新鲜冰冻膝关节标本,也得出了类似结论。随后有研究报道ACL胫骨止点呈椭圆形,前内束止于内侧髁间棘的前内侧,而后外束止于外侧髁间棘的后外方、邻近外侧半月板前角[2-3, 12, 19]。ACL完整胫骨止点长17~18 mm、宽10~11 mm[2],横断面积为(136±33) mm2[20]。Siebold等[1]的研究发现,ACL胫骨止点应为鸭足状,其中直接止点呈C形,ACL实质部为扁平条带状,无前内束与后外束之分。相关研究也证实ACL为扁平条带状,并且直接止点呈C形[21-23]。
本研究结果显示,ACL胫骨直接止点呈弧形,类似既往报道的C形;而间接止点纤维较疏松,呈扇形覆盖于直接止点周围,使ACL胫骨止点呈多态性[1, 22]。因此早期研究未观察到胫骨止点弧形规律,可能是间接止点干扰导致。据此,我们认为所有人ACL胫骨直接止点形状大体相似呈弧形,而在后天的生长发育中,由于个体受到不同外伤、膝关节负荷、体育锻炼等因素的影响,开始出现间接止点的分化;间接止点实际上是直接止点的补充,如果膝关节受到的前后向应力较大,其ACL胫骨止点前后径/左右径比值可能较高;如果膝关节受到旋转应力较大,前后径/左右径比值可能会较低。所以在进行ACL重建时宜选择三束或双束重建,尽量将胫骨止点按照C形或弧形重建,且只需要解剖重建直接止点即可,间接止点会在术后不同因素作用下“二次成 形”。
3.3 外侧半月板移植
本研究发现外侧半月板前角附着点与ACL胫骨止点之间不是单纯左右或前后位置关系,而是存在一定交叉覆盖,即外侧半月板前角前缘与ACL胫骨止点前缘并列,两者之间有纤维相连,ACL向上、向外走行,而外侧半月板前角向下、向内走行,前角附着点的轴线跨过外侧髁间嵴轴线。
传统外侧半月板移植使用骨桥法固定[24-26],为避免损伤ACL,骨槽位置只能尽量紧贴ACL外缘,而实际上外侧半月板前角附着点的后半部分位于ACL后方,因此不能避免前角附着点外移,从而使本来匹配的半月板突出于胫骨平台外缘,导致移植术后半月板突出。
根据本研究观察结果,我们认为外侧半月板移植时宜选择骨栓固定法。该方法可以使外侧半月板前角定位点尽量靠内甚至位于ACL后方,具有以下优势:第一,避免损伤ACL胫骨止点;第二,骨栓与骨隧道间为骨性愈合,愈合速度及质量均较好;第三,术前X线片、CT或MRI均不能准确预估半月板大小,制备的移植物不能达到完全匹配,采用该方法时可选取稍大移植物,术中可通过适当牵引骨栓将其陷入骨道,达到最大程度匹配。
综上述,本研究结果提示ACL重建时胫骨止点应尽量接近弧形,外侧半月板移植时注意保护ACL胫骨止点。本研究不足在于样本量较小;解剖时未使用显微镜辅助,可能影响解剖测量结果。此外,如何解剖重建ACL弧形胫骨止点也有待进一步研究。
前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)损伤是常见运动伤,韧带一旦断裂首选关节镜手术重建,但是选择单束还是双束重建尚无定论。导致争论的原因是目前对ACL胫骨止点位置与形态理解不统一,因此明确其解剖形态成为研究热点。现有文献的研究对象以国外人群为主,因人种差异,获得的研究结论可能不适用于国人。为此,我们对中国成人ACL胫骨止点进行解剖研究,观察其形态与位置,为从解剖角度分析改进ACL重建术和半月板移植术奠定基础。报告如下。
1 材料与方法
1.1 实验标本
取15具防腐处理的中国成人膝关节标本,由深圳大学医学院解剖学教研室提供。供体男10具,女5具;年龄25~47岁,平均32.4岁。左膝8具,右膝7具。膝关节均无软骨损伤、半月板损伤及骨关节炎表现,ACL及后交叉韧带均完整。本研究通过北京大学深圳医院伦理委员会批准,严格遵循人体研究的伦理标准。
1.2 实验方法
根据Siebold等[1]的方法,本研究将ACL完整胫骨止点分为直接止点和间接止点,直接止点定义为中间致密纤维束,间接止点为周围疏松纤维束。采取标准髌旁内侧入路,去除髌骨以及膝关节周围肌肉、关节囊,保留ACL。自外侧半月板前角胫骨止点去除韧带周围脂肪及滑膜,暴露ACL胫骨止点。屈膝90°位,根据ACL纤维不同张力将其分为前内束和后外束。
首先使用数显游标卡尺(精度0.01 mm,桂林广陆数字测控股份有限公司)测量ACL完整胫骨止点左右径和前后径,然后在止点上方5 mm处(代表ACL的实质部,即处于股骨止点和胫骨止点中间的部分)将ACL切断,测量断端宽度、厚度。观察ACL胫骨直接止点、间接止点与外侧半月板前角关系。测量ACL胫骨直接止点宽度、厚度,外侧半月板前角宽度。用数码相机垂直于标本照相,将照片导入电脑,利用AutoCAD 2010版软件(Autodesk公司,美国)测算胫骨止点上方5 mm处断端面积及直接止点横断面积。所有测量均由同一工作人员完成,所有指标均重复测量3次。
2 结果
2.1 ACL胫骨止点大体观察
大体观察见,ACL整体呈扁平条状,胫骨直接止点呈弧形,起自内侧髁间棘外侧面,止于外侧半月板前角的前方;其与周围的间接止点结合后形状变得不规则,分析15具标本未发现明显规律(图 1 a)。ACL实质部由大量细纤维束组成,距止点上方5 mm处断面观察见中间纤维束致密,周围纤维束较松散;其中13具标本可见明显的前内束与后外束(图 1 b);2具标本无明显分束(图 1 c)。

2.2 ACL胫骨止点测量
距止点上方5 mm处断端宽度为(10.7± 1.9) mm、厚度为(3.4±0.7)、面积为(31.9±7.1)mm2。ACL胫骨直接止点宽度为(11.2±2.4)mm、厚度为(3.0±0.3) mm、横断面积为(28.8±7.8)mm2。完整胫骨止点左右径为(9.5±1.8) mm、前后径为(11.9± 0.6) mm、横断面积为(117.8±12.5)mm2。外侧半月板前角宽度为(12.3±2.0) mm。
2.3 ACL胫骨止点与外侧半月板前角关系
ACL胫骨直接止点呈弧形将外侧半月板前角包绕其中,ACL纤维起自胫骨,斜向后外上方,覆盖于外侧半月板前角上。而胫骨间接止点纤维与外侧半月板前角纤维仅部分交织。
3 讨论
3.1 ACL分束
关于ACL分束,学者们进行了大量研究。有研究认为ACL分为前内和后外两束[2-11];或者分为3束,即前内束、中间束、后外束[12];也有学者提出ACL纤维无明显分束[13-14]。本组15具标本中,13具存在明显前内与后外两束,其余2具标本无明显分束。Ferretti等[15]在显微镜辅助下解剖了40具胎儿的膝关节标本,发现胎儿ACL与成人一样,已出现明显的前内与后外两束。我们认为本研究中2具未观察到分束的标本可能为解剖变异。
3.2 ACL重建
研究表明,ACL呈扁平条状,实质部宽度平均为11.9 mm,厚度平均为3.5 mm,横断面积为37.0~ 46.9 mm2;直接止点长轴平均为12.6 mm,短轴平均为3.3 mm;直接止点面积平均为31.4 mm2、间接止点为79.6 mm2[1, 16-17]。本研究测量结果与上述研究相似,提示ACL胫骨止点大小在不同人种中无显著差异。
早期英国Edwards等[6]研究了55具膝关节标本,认为ACL胫骨止点形态无规律,但胫骨止点纵轴及前内束、后外束的排列方向均以前内-后外为主。我国陈连旭等[18]通过解剖研究26具新鲜冰冻膝关节标本,也得出了类似结论。随后有研究报道ACL胫骨止点呈椭圆形,前内束止于内侧髁间棘的前内侧,而后外束止于外侧髁间棘的后外方、邻近外侧半月板前角[2-3, 12, 19]。ACL完整胫骨止点长17~18 mm、宽10~11 mm[2],横断面积为(136±33) mm2[20]。Siebold等[1]的研究发现,ACL胫骨止点应为鸭足状,其中直接止点呈C形,ACL实质部为扁平条带状,无前内束与后外束之分。相关研究也证实ACL为扁平条带状,并且直接止点呈C形[21-23]。
本研究结果显示,ACL胫骨直接止点呈弧形,类似既往报道的C形;而间接止点纤维较疏松,呈扇形覆盖于直接止点周围,使ACL胫骨止点呈多态性[1, 22]。因此早期研究未观察到胫骨止点弧形规律,可能是间接止点干扰导致。据此,我们认为所有人ACL胫骨直接止点形状大体相似呈弧形,而在后天的生长发育中,由于个体受到不同外伤、膝关节负荷、体育锻炼等因素的影响,开始出现间接止点的分化;间接止点实际上是直接止点的补充,如果膝关节受到的前后向应力较大,其ACL胫骨止点前后径/左右径比值可能较高;如果膝关节受到旋转应力较大,前后径/左右径比值可能会较低。所以在进行ACL重建时宜选择三束或双束重建,尽量将胫骨止点按照C形或弧形重建,且只需要解剖重建直接止点即可,间接止点会在术后不同因素作用下“二次成 形”。
3.3 外侧半月板移植
本研究发现外侧半月板前角附着点与ACL胫骨止点之间不是单纯左右或前后位置关系,而是存在一定交叉覆盖,即外侧半月板前角前缘与ACL胫骨止点前缘并列,两者之间有纤维相连,ACL向上、向外走行,而外侧半月板前角向下、向内走行,前角附着点的轴线跨过外侧髁间嵴轴线。
传统外侧半月板移植使用骨桥法固定[24-26],为避免损伤ACL,骨槽位置只能尽量紧贴ACL外缘,而实际上外侧半月板前角附着点的后半部分位于ACL后方,因此不能避免前角附着点外移,从而使本来匹配的半月板突出于胫骨平台外缘,导致移植术后半月板突出。
根据本研究观察结果,我们认为外侧半月板移植时宜选择骨栓固定法。该方法可以使外侧半月板前角定位点尽量靠内甚至位于ACL后方,具有以下优势:第一,避免损伤ACL胫骨止点;第二,骨栓与骨隧道间为骨性愈合,愈合速度及质量均较好;第三,术前X线片、CT或MRI均不能准确预估半月板大小,制备的移植物不能达到完全匹配,采用该方法时可选取稍大移植物,术中可通过适当牵引骨栓将其陷入骨道,达到最大程度匹配。
综上述,本研究结果提示ACL重建时胫骨止点应尽量接近弧形,外侧半月板移植时注意保护ACL胫骨止点。本研究不足在于样本量较小;解剖时未使用显微镜辅助,可能影响解剖测量结果。此外,如何解剖重建ACL弧形胫骨止点也有待进一步研究。