第3腓骨肌应用于韧带重建术的解剖学研究
2021-03-01刘金鑫高甲科张益陈进利张英泽于腾波
刘金鑫,高甲科,张益,陈进利,张英泽,于腾波
1.潍坊市人民医院,山东 潍坊 261041;2.青岛大学附属医院,山东 青岛 266071 3.河北医科大学第三医院,石家庄050051
第3腓骨肌(the peroneus tertius,PT)通常起源于腓骨的远端1/3或1/2以及肌间隔,肌腹纤维垂直向下成为腓骨肌腱。该肌腱与趾长伸肌腱并行,穿行于足伸肌上支持带和伸肌下支持带下,止于第5跖骨基底背侧的内侧[1]。近年来,人们越来越关注PT的功能。肌电图研究表明,人在行走过程中,PT与趾长伸肌协同,使足背屈和外翻,并起到抬脚作用,从而帮助双脚运动[2]。更重要的是,PT与腓骨短肌和腓骨长肌一起作用于足部,防止过度外翻[3]。但先天性第3腓骨肌缺如并不会使患者足部外翻或背屈力量下降[2]。还有研究认为,由于止点直接附着于第5跖骨的基部,止于第5跖骨粗隆的近内侧部分,因此,PT在第5跖骨粗隆撕脱骨折中起一定作用[4]。目前PT多被骨外科医生用于进行肌腱成形术、肌腱转移术或肌腱提取手术等[5];也是踝关节镜检查入路的一个参考标志[6]。文献称PT形态多样,并非所有人存在,5%~17%的白种人PT缺如[7~9]。腓骨肌的特征是形态上的变化,包括肌腱或肌肉的存在方式,或者止点的变异,如止于第4或第5跖骨[8]。本研究探究中国人的PT及其附属肌腱的止点形态并测量其数据,为临床韧带提取术和重建术提供解剖学基础。
1 材料与方法
1.1 材料
取青岛大学解剖实验室成年黄种人离体踝关节标本34例,男18例,女16例;左15例,右19例。所有标本在解剖前用10%福尔马林浸泡,排除在解剖区有手术介入证据的踝关节。
1.2 方法
从足背区域开始解剖,去除足背皮肤和皮下组织,然后从伸肌下支持带的远端依次暴露PT,趾长伸肌腱,第4、5跖骨。观察评估各肢体是否存在PT,PT止点(止点为肌腱长轴最远端)形态及其位置;并据此对PT肌腱的形态特征进行分类。测量:(1)PT从肌腱交界处至止点的长度(D1);(2)PT从伸肌下支持带至止点的长度(D2);(3)PT肌腱结合处宽度;(4)PT止点宽度(附着处的最宽距离);(5)PT厚度。所有测量使用电子游标卡尺。最终数据取两次测量的平均值,精度0.01 mm,测量方法见图1~2。
1.3 统计学分析
使用统计软件SPSS 20.0进行分析。采用列联表卡方检验评价PT与性别和体侧的关系。使用Kruskal-Wallis检验比较不同PT类型的形态学测量值。以P<0.05为结果具有统计学意义。结果以(±s)表示。
2 结果
2.1 PT止点类型
34例标本均发现PT,类型与性别、体侧、年龄关系无统计学意义。分为4型:I型17.65%(6例),肌腱止于第4跖骨基底部;Ⅱ型35.29%(12例),肌腱止于第5跖骨基底部和覆盖第4骨间间隙的筋膜;Ⅲ型41.18%(14例),肌腱主体止于第5跖骨,并广泛附着于第5跖骨干、覆盖第4骨间间隙的筋膜;IV型5.88%(2例),肌腱分为两束,主腱止于第5跖骨的基底部,副腱止于第4跖骨的基底部(图3)。
图1 PT止点宽度(红线)和PT止点至伸肌下支持带距离(黑线)测量Fig.1 Specific measurement on width of PT stop-point(red line)and distance from PT stop-point to extensor subservient support band(black line)
图2 PT相关测量红线代表PT附着处肌肉的最宽距离 黑线代表PT止点至肌腱交界处的距离Fig.2 PT correlation measurementThe red line represented the width at the farthest end of the muscle attachment on PT(the widest distance of the attachment point).The black line represented the distance from the PT stoppoint to the tendon junction
2.2 PT相关测量结果
PT止点至伸肌下支持带长度为(58.12±6.82)mm;PT止点至肌腱联合处长度为(68.22±6.76)mm;PT止点宽度为(32.59±10.61)mm;PT肌腱联合处宽度为(3.91±0.73)mm;PT厚度为(1.12±0.18)mm。
图3 PT止点类型A:I型,肌腱止于第4跖骨基底部B:II型,肌腱止于第5跖骨基底部和覆盖第4骨间间隙的筋膜C:III型,肌腱主体止于第5跖骨,并广泛附着于第5跖骨干、覆盖第4骨间间隙的筋膜D:IV型,肌腱分为两束,主腱止于第5跖骨的基底部,副腱止于第4跖骨的基底部a.第5跖骨b.第4跖骨c.第3腓骨肌副腱 箭头指肌腱止点处Fig.3 PTstop-point typesA:Type Itendon stopped at the base of the fourth metatarsal;B:Type Ⅱ The tendon terminated at the base of the fifth metatarsal and the fascia covering the interosseous space of the fourth bone;C:Type Ⅲ The body of the tendon terminated in the fifth metatarsal and was widely attached to the diaphysis of the fifth metatarsal,covered the fascia between the fourth bones;D:Type IV The tendon was divided into two bands,the main tendon stopped at the base of the fifth metatarsal and the accessory tendon stopped at the base of the fourth metatarsal;a,the fifth metatarsal;b,the fourth metatarsal;c,the third fibula accessory tendon;The arrow pointed to the tendon insertion
PT各形态止点与伸肌下支持带远端距离不完全相同,差异具有统计学意义(H=15.645,P<0.05)。止点与伸肌下支持带远端距离在Ⅰ型和Ⅲ型(调整后P=0.005)的差异具有统计学意义,其它各型之间无统计学差异。PT各形态止点与肌腱交界处距离不完全相同,差异具有统计学意义(H=15.027,P<0.05)。止点与肌腱交界处距离在Ⅰ型和Ⅲ型(调整后P=0.004)、Ⅰ型和Ⅳ型(调整后P=0.018)的差异具有统计学意义,其它各型之间无统计学差异。PT各形态止点宽度不完全相同,差异具有统计学意义(H=28.098,P<0.05)。止点宽度在Ⅰ型和Ⅲ型(调整后P<0.001)、Ⅱ型和Ⅲ型(调整后P=0.001)的差异具有统计学意义,其它各型之间无统计学差异。PT各形态肌腱交界处宽度不完全相同,差异具有统计学意义(H=7.919,P<0.05)。肌腱交界处宽度在Ⅰ型和Ⅱ型(调整后P=0.011)的差异具有统计学意义,其它各型之间无统计学差异。PT各形态厚度差异俱无统计学意义(H=1.638,P>0.05)。
3 讨论
国外有学者对PT的止点形态做过研究,Gray等[10]描述PT止于第5跖骨基底背部内侧,并在第5跖骨干内侧缘有1条细长的附着。Romanes[11]将PT止点定义为附着于第5跖骨的背侧,靠近其基底部或周围的深筋膜。而Bryce[12]指出PT通常部分或全部止于第4跖骨。Reimann[8]报道PT附着于第4跖骨的基底部和第5跖骨。Raheja等人[13]称PT可能附着在第4骨间筋膜或在第5跖骨颈部有镰状的延伸。本文通过对踝关节标本解剖将国人PT的止点形态分为4种类型,其中,Ⅰ型肌腱止于第4跖骨基底部,Ⅱ~Ⅳ型肌腱主体均附着于第5跖骨。
目前许多学者已经注意到PT的止点变异,但Johnson[14]可能是第一位将PT止点进行分类的人。他描述PT可能止于第5跖骨干,同时连接第4或第5跖骨,以及腓骨短肌腱。此外,Joshi等人[15]解剖197具下肢标本并将PT分为4型,其中99例附着于第5跖骨基底,24例附着于第5跖骨基底和骨干,36例附着于第5跖骨基底、骨干和第4跖骨骨间膜,38例归为其他类型。Ercikti等人[9]提出分为两个主要类型:I型为单腱,Ⅱ型为一条主腱,外加一条副腱;I型下分子类型。Olewnik[8]在最新一项对91例波兰人下肢的研究中,将分类增加到6型,其中两型变异在以往的研究中少见:IV型主腱止于第5跖骨的基底,VI型特点为PT与腓骨短肌分支发生融合。本研究与Joshi等人[15]和Ercikti等人[9]研究分型相似,但分型比率存在差异,发现最多的为Ⅲ型,出现率达41.18%。
此外,Bryce[12]指出PT甚至可能不存在。Jones[16]研究发现PT的缺失率达15%。Williams等[10]认为约有4.4%的标本中没有PT。Joshi等[15]解剖研究发现10.45%的标本没有出现PT。Ercikti等[9]研究44个下肢中有4.5%(2个)没有发现PT。Olewnik[8]发现PT的存在率为85.8%。Witvrouw等[2]研究200名受试者中有18.5%(37人)没有PT。以上报告称,没有PT的患者更容易发生踝关节韧带损伤,尽管PT的缺失或存在对外翻和背屈的强度没有直接影响。然而在本研究中,未发现PT缺失的标本,这可能与人种有一定关系。
虽然Witvrouw等[2]对比研究发现,先天缺乏这块肌肉者不会更容易出现外翻或背屈力量下降,也不会增加踝关节韧带损伤的风险,但多数学者认为PT的功能为使足背屈和外翻,PT缺失将导致这一功能的减弱。Theodorou等[4]在一项关于第5跖骨粗隆撕脱骨折的MRI和CT研究中发现,PT可能会导致撕脱骨折的发生。Ercikti等[9]也通过观察撕脱骨折患者CT和MRI图像上PT肌腱纤维认为PT在撕脱骨折机制中起一定作用。那么PT的缺失可以被认为是个体的一种优势,可以减少受到应力性骨折的伤害。但为了验证这一假设,还需要对PT进行进一步生物力学研究。本研究的标本为离体的踝关节标本,所以无法从生物力学角度来评估PT在骨折形成中的作用。期待未来的生物力学研究关注这个问题。通过这些研究可以了解到PT作为移植肌腱不仅能保持自体肌腱原有的优势,还能减少踝关节扭伤后撕脱骨折的发生。
事实上,已有不少学者将PT作为自体肌腱进行韧带重建。马富强等人[5]通过将PT游离至伸肌下支持带远端并在距腓前韧带距骨止点处以锚钉固定,然后在距腓前韧带腓骨起点打骨道以锚钉固定另一端对慢性踝关节外侧不稳定的患者进行解剖重建外侧副韧带,疗效优良率达95.24%。因此,掌握PT形态和相关数据有助于对患者进行正确的术前评估,避免取腱位置和长度存在偏差。本研究发现Ⅲ型PT止点长度较短且存在率高于其他3型,所以术前有必要进行局部的B超等影像检查,判断患者肌腱长度能否满足手术需要,以确保手术顺利完成。
本研究存在一定的局限性。解剖例数不足,导致可能存在的其他变异未被发现;分类的异质性,这取决于一些形态学细节,如止点类型或副韧带的存在;由于解剖的下肢来自不同的供体,因此无法评估每种类型的对称性。尽管如此,本研究仍有助于提高外科医生对于PT解剖结构的认识基础,指导自体肌腱的提取与移植以及对功能性踝关节外侧扭伤后慢性不稳定的治疗和康复。