引用本文: 邬赫, 戴祝, 陈宇浠, 范伟杰, 廖瑛, 刘超, 刘江华. 猪膝关节外侧半月板腘肌腱区Ⅱc型损伤修复方法的研究. 中国修复重建外科杂志, 2023, 37(7): 856-861. doi: 10.7507/1002-1892.202304040 复制
外侧半月板后外侧边缘存在一倾斜的椭圆形隧道,即腘肌腱裂孔(popliteal hiatus,PH),腘肌腱在其中动态收缩滑行,并通过腘半月板纤维束(popliteomeniscal fascicle,PMF)与外侧半月板相连。由于PH的存在,关节囊膜附着物在此处中断,外侧半月板不与关节囊连接,且膝关节后外侧囊薄而松,使得外侧半月板具有较大活动度,导致腘肌腱区半月板容易损伤,且主要为PMF损伤[1-7]。郑佳鹏等[8-9]将PH及其前后1.0 cm范围所对应的外侧半月板区域定义为“外侧半月板腘肌腱区”,并提出了外侧半月板腘肌腱区损伤关节镜下分型标准,共分为3型。Ⅰ型,半月板腘肌腱区撕裂未累及PH;Ⅱ型,前/后PMF撕裂,进一步分为Ⅱa 型(前PMF撕裂)、后上/后下PMF撕裂(Ⅱb型)以及前、后PMF均有撕裂(Ⅱc 型);Ⅲ型,半月板腘肌腱区层裂或者放射状撕裂累及PH,修复困难。
Ⅱ型损伤为半月板周缘撕裂,采用缝合修复效果良好,但是对于缝合部位和缝合方式尚未达成共识。本课题组前期基于MRI的研究发现,外侧半月板PH前区是保持外侧半月板后外侧稳定的关键部位[10],提示对于外侧半月板肌腱区损伤缝合前区能更好地恢复外侧半月板稳定性。故本次研究基于猪膝关节外侧半月板腘肌腱区Ⅱc型损伤模型进一步探讨缝合修复方法。报告如下。
1 材料与方法
1.1 实验标本及仪器
市售8~9月龄长白猪新鲜非对称性后肢膝关节18个,左、右膝关节各9个。实验前置于4℃冰箱保存,在样本获取8 h内完成实验。实验模型制备前,所有样本均先行内侧膝旁关节切开,检查明确无半月板损伤、前后交叉韧带损伤、关节软骨破坏等关节内缺陷,膝关节骨骼均发育成熟。
2-0号不可吸收外科缝线(扬州市金环医疗器械公司)。NK-50 N拉力计(分度值0.25 N;乐清市艾德堡仪器有限公司)。
1.2 实验分组及方法
根据缝合部位不同,将标本分为3组(n=6)。A组PH前区缝合2针,B组PH后区缝合2针,C组PH前区和后区各缝合2针。
各组样本在距离关节线约15 cm处将股骨、胫骨和腓骨截断,切除皮肤、皮下组织,从髌骨内侧切开关节囊,切除髌骨,切断内侧副韧带、前后交叉韧带、板股韧带和胫前肌腱等,保留后外侧关节囊、腘肌腱和外侧副韧带。外翻股骨髁,暴露膝关节外侧,在外侧半月板前根处缝合固定,将外侧半月板后根与后交叉韧带根部及后方组织缝合固定,确保外侧半月板前根和后根稳定。沿外侧半月板PH周缘向前、向后分别纵形切开1 cm,制备外侧半月板腘肌腱区Ⅱc型损伤。按照分组对损伤部位采用对应方式缝合修复,均采用垂直褥式缝合法。见图1。

a. 暴露膝关节外侧半月板;b. 沿PH向前纵形切开;c. 沿PH向后纵形切开;d. 外侧半月板腘肌腱区Ⅱc型损伤模型;e. A组缝合后;f. B组缝合后;g. C组缝合后
Figure1. Schematic diagram of model preparationa. Exposed the lateral meniscus of the knee joint; b. Made a longitudinal incision forward along the PH; c. Made a longitudinal incision backward along the PH; d. The model of type Ⅱc injury in the lateral meniscus popliteal tendon area of the porcine knee; e. The model after suture in group A; f. The model after suture in group B; g. The model after suture in group C
1.3 半月板位移值测量
3组标本造模前、造模后以及缝合后测量半月板位移值。具体方法:用夹具固定样本胫骨,保持胫骨平台处于水平,于外侧半月板PH中线与半月板内、外中点交界处缝合过线打结,作为拉力计一固定点;缝线远端做一线圈连接拉力计,沿胫骨平台水平向内分别施加2、4、6、8、10 N拉力,牵拉外侧半月板腘肌腱区中点,保持拉力方向与膝关节横轴方向一致,测量水平缝线与内侧半月板边缘交界处标记点的距离,即为外侧半月板位移值(图2、3)。

o/o’:牵拉前/后标记点位置 a. 造模前;b. 造模后;c. 缝合后
Figure2. Diagram of lateral meniscus displacemento/o’: Position of marking points before/after pulling a. Before modeling; b. After modeling; c. After suture

a. 2 N拉力测试;b. 4 N拉力测试;c. 6 N拉力测试
Figure3. Diagram of lateral meniscus displacement tension testa. 2 N tension test; b. 4 N tension test; c. 6 N tension test
记录不同拉力下,各组样本造模前、造模后以及缝合后外侧半月板位移值(分别记为a、b、c),计算缝合后位移减小值(b–c)以及位移减小率 [(b–c)/b]。
1.4 统计学方法
采用SPSS25.0统计软件进行分析。计量资料经Shapiro-Wilk检验均服从正态分布,数据以均数±标准差表示,组间比较采用单因素方差分析,两两比较采用SNK检验;检验水准α=0.05。
2 结果
同一拉力下,3组间造模前、造模后以及缝合后外侧半月板位移值比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。见表1。缝合后位移减小值比较,A、C组在各拉力条件下差异均无统计学意义(P>0.05);B组均低于A、C组,其中与A组在2 N拉力时以及与C组在2、4、6、10 N时差异均有统计学意义(P<0.05),其余组间比较差异均无统计学意义(P>0.05)。缝合后位移减小率比较,A、C组在各拉力条件下差异均无统计学意义(P>0.05);B组均低于A、C组,其中与A组在2、4、6 N时以及与C组在2、4、6、10 N时差异有统计学意义(P<0.05)。见表2、3。










3 讨论
腘肌腱区是影响外侧半月板稳定的重要区域,腘肌腱区及PMF损伤或异常常导致外侧半月板活动过度和半脱位[11-15],为此学者们对外侧半月板腘肌腱区损伤诊断及治疗方法进行了大量研究,但对于缝合方法尚无统一标准。郑佳鹏等[8]采用关节镜下缝合钩全内缝合治疗PMF撕裂患者;冯华等[16]采用缝合钩全内缝合技术修复外侧半月板PH;既往我们对于累及PH的外侧盘状半月板损伤在中央区成型后,分别在PH前、后方进行缝合固定[17]。
本团队前期研究发现,外侧半月板后外侧不稳患者PH明显增宽,关节镜下缝合修复PH前、后区后,患者膝关节弹响和交锁症状消失,临床疗效好,MRI复查示PH宽度减小,分析外侧半月板PH增宽可能提示外侧半月板复发性半脱位[18]。本团队另一项关于外侧盘状半月板MRI的研究[10]发现,PH增宽与盘状半月板损伤相关,尤其是伴有机械症状(如弹响及交锁)者PH增宽更明显。将伴有机械症状的盘状半月板损伤行中央区切除、保留部分PH周围缝合后,机械症状消失,临床疗效满意。术后复查MRI显示矢状位PH较术前减小,而冠状位PH无减小。我们认为矢状位MRI中PH增宽提示PH前区及体部向内侧移位,冠状位PH增宽提示PH后区及后角周缘撕裂或与关节囊附着松弛,外侧半月板后角向前移位。如果矢状位MRI中PH不增宽,即前区稳定,即使冠状位PH增宽(即后区不稳定),外侧半月板后外侧仍保持稳定。如果矢状位和冠状位PH均增宽,即前区和后区均不稳定,外侧半月板后外侧很可能不稳定,出现机械症状。因此,我们认为外侧半月板PH前区是外侧半月板后外侧稳定的关键部位。
Klingele等[19]研究发现在112例外侧盘状半月板患者中,28.1%盘状外侧半月板存在周缘不稳定,其中47.2%前1/3周缘不稳定,11.1%中1/3周缘不稳定,38.9%后1/3周缘不稳定。由此可见,外侧盘状半月板中1/3与周围组织的连接相对紧密。Kim等[20]在外侧盘状半月板未撕裂组与正常外侧半月板组比较发现,未撕裂外侧盘状半月板的前角和后角不稳定性明显大于正常外侧半月板,但两组之间的体部不稳定性无显著差异,同样提示对于外侧盘状半月板,PH前区是维持其稳定的关键部位。本研究结果提示B组外侧半月板位移减小值及位移减小率均小于A组,表明缝合PH前区更能维持外侧半月板后外侧稳定性。而且A、C组上述指标差异无统计学意义,进一步表明缝合前区对外侧半月板稳定性的维持能力与缝合前、后区无明显差异。
综上述,本研究通过猪膝关节标本实验进一步验证了PH前区是外侧半月板后外侧稳定关键部位,与前期基于MRI的研究结果一致,对于半月板腘肌腱区Ⅱc型损伤修复需缝合修复前区。但是本研究仍存在一定局限性:① 选用猪后肢膝关节作为实验样本,虽有研究报道猪后肢膝关节与人类膝关节具有相似特性[21-23],但是仍存在一定差异。② 研究样本量较小,由于Ⅱc型损伤常见,同时具有Ⅱa、Ⅱb型损伤的特点,故仅制备了外侧半月板腘肌腱区Ⅱc型损伤模型进行观测。③ 位移测试时半月板拉力方向仅与膝关节横轴方向一致,单纯沿胫骨平台水平向内,无法完全模拟半月板生理负荷。人膝关节半月板的生理载荷极其复杂,将在后续完善生物力学试验,并增加三维有限元模型生物力学分析。
利益冲突 在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突;经费支持没有影响文章观点和对研究数据客观结果的统计分析及其报道
伦理声明 研究方案经南华大学附属第一医院医学伦理委员会批准(2023110526001)
作者贡献声明 戴祝:研究指导、文章修改;邬赫:研究设计及实施、文章撰写;陈宇浠:数据收集整理及统计分析;范伟杰:实验指导;廖瑛:实验支持;刘超:实验操作;刘江华:图片采集分析
外侧半月板后外侧边缘存在一倾斜的椭圆形隧道,即腘肌腱裂孔(popliteal hiatus,PH),腘肌腱在其中动态收缩滑行,并通过腘半月板纤维束(popliteomeniscal fascicle,PMF)与外侧半月板相连。由于PH的存在,关节囊膜附着物在此处中断,外侧半月板不与关节囊连接,且膝关节后外侧囊薄而松,使得外侧半月板具有较大活动度,导致腘肌腱区半月板容易损伤,且主要为PMF损伤[1-7]。郑佳鹏等[8-9]将PH及其前后1.0 cm范围所对应的外侧半月板区域定义为“外侧半月板腘肌腱区”,并提出了外侧半月板腘肌腱区损伤关节镜下分型标准,共分为3型。Ⅰ型,半月板腘肌腱区撕裂未累及PH;Ⅱ型,前/后PMF撕裂,进一步分为Ⅱa 型(前PMF撕裂)、后上/后下PMF撕裂(Ⅱb型)以及前、后PMF均有撕裂(Ⅱc 型);Ⅲ型,半月板腘肌腱区层裂或者放射状撕裂累及PH,修复困难。
Ⅱ型损伤为半月板周缘撕裂,采用缝合修复效果良好,但是对于缝合部位和缝合方式尚未达成共识。本课题组前期基于MRI的研究发现,外侧半月板PH前区是保持外侧半月板后外侧稳定的关键部位[10],提示对于外侧半月板肌腱区损伤缝合前区能更好地恢复外侧半月板稳定性。故本次研究基于猪膝关节外侧半月板腘肌腱区Ⅱc型损伤模型进一步探讨缝合修复方法。报告如下。
1 材料与方法
1.1 实验标本及仪器
市售8~9月龄长白猪新鲜非对称性后肢膝关节18个,左、右膝关节各9个。实验前置于4℃冰箱保存,在样本获取8 h内完成实验。实验模型制备前,所有样本均先行内侧膝旁关节切开,检查明确无半月板损伤、前后交叉韧带损伤、关节软骨破坏等关节内缺陷,膝关节骨骼均发育成熟。
2-0号不可吸收外科缝线(扬州市金环医疗器械公司)。NK-50 N拉力计(分度值0.25 N;乐清市艾德堡仪器有限公司)。
1.2 实验分组及方法
根据缝合部位不同,将标本分为3组(n=6)。A组PH前区缝合2针,B组PH后区缝合2针,C组PH前区和后区各缝合2针。
各组样本在距离关节线约15 cm处将股骨、胫骨和腓骨截断,切除皮肤、皮下组织,从髌骨内侧切开关节囊,切除髌骨,切断内侧副韧带、前后交叉韧带、板股韧带和胫前肌腱等,保留后外侧关节囊、腘肌腱和外侧副韧带。外翻股骨髁,暴露膝关节外侧,在外侧半月板前根处缝合固定,将外侧半月板后根与后交叉韧带根部及后方组织缝合固定,确保外侧半月板前根和后根稳定。沿外侧半月板PH周缘向前、向后分别纵形切开1 cm,制备外侧半月板腘肌腱区Ⅱc型损伤。按照分组对损伤部位采用对应方式缝合修复,均采用垂直褥式缝合法。见图1。

a. 暴露膝关节外侧半月板;b. 沿PH向前纵形切开;c. 沿PH向后纵形切开;d. 外侧半月板腘肌腱区Ⅱc型损伤模型;e. A组缝合后;f. B组缝合后;g. C组缝合后
Figure1. Schematic diagram of model preparationa. Exposed the lateral meniscus of the knee joint; b. Made a longitudinal incision forward along the PH; c. Made a longitudinal incision backward along the PH; d. The model of type Ⅱc injury in the lateral meniscus popliteal tendon area of the porcine knee; e. The model after suture in group A; f. The model after suture in group B; g. The model after suture in group C
1.3 半月板位移值测量
3组标本造模前、造模后以及缝合后测量半月板位移值。具体方法:用夹具固定样本胫骨,保持胫骨平台处于水平,于外侧半月板PH中线与半月板内、外中点交界处缝合过线打结,作为拉力计一固定点;缝线远端做一线圈连接拉力计,沿胫骨平台水平向内分别施加2、4、6、8、10 N拉力,牵拉外侧半月板腘肌腱区中点,保持拉力方向与膝关节横轴方向一致,测量水平缝线与内侧半月板边缘交界处标记点的距离,即为外侧半月板位移值(图2、3)。

o/o’:牵拉前/后标记点位置 a. 造模前;b. 造模后;c. 缝合后
Figure2. Diagram of lateral meniscus displacemento/o’: Position of marking points before/after pulling a. Before modeling; b. After modeling; c. After suture

a. 2 N拉力测试;b. 4 N拉力测试;c. 6 N拉力测试
Figure3. Diagram of lateral meniscus displacement tension testa. 2 N tension test; b. 4 N tension test; c. 6 N tension test
记录不同拉力下,各组样本造模前、造模后以及缝合后外侧半月板位移值(分别记为a、b、c),计算缝合后位移减小值(b–c)以及位移减小率 [(b–c)/b]。
1.4 统计学方法
采用SPSS25.0统计软件进行分析。计量资料经Shapiro-Wilk检验均服从正态分布,数据以均数±标准差表示,组间比较采用单因素方差分析,两两比较采用SNK检验;检验水准α=0.05。
2 结果
同一拉力下,3组间造模前、造模后以及缝合后外侧半月板位移值比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。见表1。缝合后位移减小值比较,A、C组在各拉力条件下差异均无统计学意义(P>0.05);B组均低于A、C组,其中与A组在2 N拉力时以及与C组在2、4、6、10 N时差异均有统计学意义(P<0.05),其余组间比较差异均无统计学意义(P>0.05)。缝合后位移减小率比较,A、C组在各拉力条件下差异均无统计学意义(P>0.05);B组均低于A、C组,其中与A组在2、4、6 N时以及与C组在2、4、6、10 N时差异有统计学意义(P<0.05)。见表2、3。










3 讨论
腘肌腱区是影响外侧半月板稳定的重要区域,腘肌腱区及PMF损伤或异常常导致外侧半月板活动过度和半脱位[11-15],为此学者们对外侧半月板腘肌腱区损伤诊断及治疗方法进行了大量研究,但对于缝合方法尚无统一标准。郑佳鹏等[8]采用关节镜下缝合钩全内缝合治疗PMF撕裂患者;冯华等[16]采用缝合钩全内缝合技术修复外侧半月板PH;既往我们对于累及PH的外侧盘状半月板损伤在中央区成型后,分别在PH前、后方进行缝合固定[17]。
本团队前期研究发现,外侧半月板后外侧不稳患者PH明显增宽,关节镜下缝合修复PH前、后区后,患者膝关节弹响和交锁症状消失,临床疗效好,MRI复查示PH宽度减小,分析外侧半月板PH增宽可能提示外侧半月板复发性半脱位[18]。本团队另一项关于外侧盘状半月板MRI的研究[10]发现,PH增宽与盘状半月板损伤相关,尤其是伴有机械症状(如弹响及交锁)者PH增宽更明显。将伴有机械症状的盘状半月板损伤行中央区切除、保留部分PH周围缝合后,机械症状消失,临床疗效满意。术后复查MRI显示矢状位PH较术前减小,而冠状位PH无减小。我们认为矢状位MRI中PH增宽提示PH前区及体部向内侧移位,冠状位PH增宽提示PH后区及后角周缘撕裂或与关节囊附着松弛,外侧半月板后角向前移位。如果矢状位MRI中PH不增宽,即前区稳定,即使冠状位PH增宽(即后区不稳定),外侧半月板后外侧仍保持稳定。如果矢状位和冠状位PH均增宽,即前区和后区均不稳定,外侧半月板后外侧很可能不稳定,出现机械症状。因此,我们认为外侧半月板PH前区是外侧半月板后外侧稳定的关键部位。
Klingele等[19]研究发现在112例外侧盘状半月板患者中,28.1%盘状外侧半月板存在周缘不稳定,其中47.2%前1/3周缘不稳定,11.1%中1/3周缘不稳定,38.9%后1/3周缘不稳定。由此可见,外侧盘状半月板中1/3与周围组织的连接相对紧密。Kim等[20]在外侧盘状半月板未撕裂组与正常外侧半月板组比较发现,未撕裂外侧盘状半月板的前角和后角不稳定性明显大于正常外侧半月板,但两组之间的体部不稳定性无显著差异,同样提示对于外侧盘状半月板,PH前区是维持其稳定的关键部位。本研究结果提示B组外侧半月板位移减小值及位移减小率均小于A组,表明缝合PH前区更能维持外侧半月板后外侧稳定性。而且A、C组上述指标差异无统计学意义,进一步表明缝合前区对外侧半月板稳定性的维持能力与缝合前、后区无明显差异。
综上述,本研究通过猪膝关节标本实验进一步验证了PH前区是外侧半月板后外侧稳定关键部位,与前期基于MRI的研究结果一致,对于半月板腘肌腱区Ⅱc型损伤修复需缝合修复前区。但是本研究仍存在一定局限性:① 选用猪后肢膝关节作为实验样本,虽有研究报道猪后肢膝关节与人类膝关节具有相似特性[21-23],但是仍存在一定差异。② 研究样本量较小,由于Ⅱc型损伤常见,同时具有Ⅱa、Ⅱb型损伤的特点,故仅制备了外侧半月板腘肌腱区Ⅱc型损伤模型进行观测。③ 位移测试时半月板拉力方向仅与膝关节横轴方向一致,单纯沿胫骨平台水平向内,无法完全模拟半月板生理负荷。人膝关节半月板的生理载荷极其复杂,将在后续完善生物力学试验,并增加三维有限元模型生物力学分析。
利益冲突 在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突;经费支持没有影响文章观点和对研究数据客观结果的统计分析及其报道
伦理声明 研究方案经南华大学附属第一医院医学伦理委员会批准(2023110526001)
作者贡献声明 戴祝:研究指导、文章修改;邬赫:研究设计及实施、文章撰写;陈宇浠:数据收集整理及统计分析;范伟杰:实验指导;廖瑛:实验支持;刘超:实验操作;刘江华:图片采集分析