新鲜标本的下胫腓联合韧带解剖特点及临床意义
2021-03-02沈国栋杨康勇赖志斌
沈国栋 杨康勇 赖志斌 张 磊
(1 佛山市中医院骨八科,佛山 528000;2 西南医科大学附属中医医院骨伤科,泸州 646600;3 南方医科大学基础医学院,人体解剖学重点学科,广州 510000)
胫腓下联合是稳定踝关节的重要结构,通常由胫腓骨远端和下胫腓联合韧带构成。下胫腓联合韧带可分为下胫腓前韧带(anterior inferior tibiofibular ligament,AITFL)、下 胫 腓 韧 带(posterior inferior tibiofibular ligament,PITFL)、下胫腓横韧带(inferior transverse ligament,ITL)和骨间韧带(interosseous ligament,IOL),通过胫腓骨下端的前、后方与胫腓骨相连接,加深踝穴的前方和后方,增强踝关节的稳定性、传递负荷[1-3]。踝关节损伤对下胫腓联合韧带的稳定性存在着重要影响,踝关节骨折AO 分型中B2型及C型,Lauge-Hansen 分型的旋前外旋型Ⅱ到Ⅳ度、旋前外展型Ⅱ到Ⅲ度和旋后外旋型Ⅰ到Ⅳ度的踝关节骨折中均会造成下胫腓联合不稳定,且文献报道[4],踝关节骨折切开复位术后引发的下胫腓联合复位不良率高达52%,从而导致踝关节不稳定、慢性疼痛和功能恢复较差。因此通过手术治疗使下胫腓联合韧带恢复其稳定性,达到良好的准确复位是手术关键所在[5]。本研究通过对下胫腓联合韧带新鲜标本的精细解剖和测量,力图接近正常人体情况,为诊断下胫腓联合韧带损伤提供解剖依据,并根据下胫腓联合韧带的解剖特点分析下胫腓联合韧带对踝关节稳定性的作用及其对踝关节手术、韧带修复重建的指导意义。
1 材料和方法
1.1 纳入与排除标准
纳入标准:正常解剖学结构的下胫腓联合标本。
排除标准:无踝关节骨折病史及手术史;无相关下胫腓联合损伤病史;无踝关节明显发育畸形。
1.2 一般资料
选取南方医科大学解剖学教研室48例新鲜下胫腓联合标本(22例女性,26例男性),平均年龄(46.25±8.02)岁。
1.3 实验器材
游标角度尺(量程320°,精度1°,昆山哈一工五金机电有限公司)、游标卡尺(精度0.02 mm,上海九量五金工具有限公司)、手术相关器械等。
1.4 实验方法
标本于外踝尖上40 cm 截取,仔细解剖每具标本,依次去除皮肤及相关组织、浅深筋膜和神经血管结构,暴露下胫腓联合复合体,切断肌腱去除小腿肌,剥离下胫腓联合表面附着的组织膜,分离出下胫腓联合前、后、横韧带,注意保留不影响下胫腓韧带的组织,以防止对实验结果产生影响,造成较大误差。利用游标卡尺分别测量下胫腓联合各韧带的近端长度、远端长度和宽度,并且用角度尺分别测量各韧带与冠状面和水平面的夹角度数,记录数据,由2个调查员各自测量1次,记录平均值。
1.5 解剖学定位
下胫腓前韧带(AITFL):连接远端胫、腓骨前结节,由胫骨近端内侧走行向腓骨远端外侧,中间厚,四周薄,通常为3 束韧带融合而成(图1A)。
下胫腓后韧带(PITFL):连接远端胫、腓骨后结节,由胫骨近端内侧走行向腓骨远端外侧(胫骨止点宽,腓骨止点窄),厚薄相对较均匀,而下缘增粗,相对于前韧带结构更紧凑和坚韧(图1B)。
下胫腓横韧带(ITL):起自腓骨下胫腓关节面最下缘,止于胫骨远端背侧边缘,部分可达内踝,走行较水平,位于下胫腓后韧带前方,形态宽厚,近胫骨端与部分后距腓韧带纤维联合组成踝间后韧带(图1B)。
1.6 统计学处理
所有资料采用SPSS 22.0 统计软件进行统计学分析。计量数据以±s表示,并对下胫腓联合间男性和女性的差别应用单因素方差分析进行统计,用Kolmogorov-Smirnov 检验以确定正态分布。检验水准双侧α=0.05,P<0.05 为差异有统计学意义。
2 结果
对左右、男女的下胫腓联合前、后、横韧带的解剖学数据进行对比,差异均无统计学意义(P>0.05)(表1)。
3 讨论
下胫腓联合韧带是由AITFL、PITFL、ITL 和IOL 连接而成的精细结构[6],不仅起到胫腓骨之间的联合作用,也使得胫、腓骨与踝关节形成一种稳定的运动关系,在中立位、背屈、足底屈、内翻和外翻等5 种不同的踝关节位置中承载着轴向和旋转的力[7-9]。在近年对下胫腓联合的研究中,5%~10%的踝关节扭伤和11%~20%的需进行手术的踝关节骨折与下胫腓联合损伤有关[10-11]。下胫腓联合损伤后对踝关节的稳定性影响极大,因此术中对其修复极其重要。有研究表明,当下胫腓联合损伤后,准确复位骨折部位以及相关韧带,患者预后最佳[12]。当畸形复位后,可能导致胫距关节之间关节面压力增加,导致术后出现关节疼痛,预后不佳[13-14]。在Sagi 等[15]的前瞻性研究表明,下胫腓联合损伤后因对其复位不良,导致术后预后较差。这提示了解下胫腓联合解剖结构的重要性。虽然螺钉固定术一直广泛被认为是治疗下胫腓联合损伤后手术治疗的金标准,近年来,随着对下胫腓联合的深入研究,认为弹性固定更符合下胫腓联合韧带的微动生理学特点,更能为下胫腓联合损伤后愈合提供稳定的力学环境[16]。因此掌握下胫腓联合韧带的空间相对位置,可深入研究其生物力学从而为术前制定方案提供参考。因此,本研究基于新鲜标本对下胫腓联合的相关韧带进行解剖并测量相关数据,以期对治疗下胫腓联合损伤的手术方案提供解剖学资料。
图1 新鲜标本下胫腓联合前面(A)、后面观(B)
表1 下胫腓联合前、后、横韧带的解剖学测量参数对比(±s)
表1 下胫腓联合前、后、横韧带的解剖学测量参数对比(±s)
项目 近端长度(mm)远端长度(mm)平均宽度(mm)与水平面成角(°)与冠状面成角(°)下胫腓联合前韧带 左侧 8.51±0.69 18.95±1.29 15.75±1.21 42.08±3.80 20.17±3.94右侧 8.50±0.72 19.10±1.44 16.20±1.11 42.46±3.09 20.83±5.41男性 8.51±0.69 18.95±1.29 15.75±1.22 42.08±3.80 20.17±3.94女性 8.50±0.72 19.10±1.43 16.20±1.11 42.46±3.09 20.83±5.41合计 8.51±0.70 19.03±1.35 15.98±1.17 42.27±3.43 20.50±4.69下胫腓联合后韧带 左侧 9.21±0.58 16.72±1.47 14.38±0.90 40.46±2.96 13.54±1.84右侧 9.42±0.65 17.13±2.02 14.35±0.87 41.46±3.34 12.67±2.08男性 9.21±0.58 16.72±0.47 14.38±0.90 40.46±2.96 13.54±1.84女性 9.43±0.65 17.13±2.02 14.35±0.87 41.46±3.34 12.67±2.08合计 9.32±0.62 16.92±1.76 14.36±0.88 40.96±3.16 13.10±1.99下胫腓联合后下横韧带 左侧 17.82±2.31 21.89±2.35 4.58±0.17 32.75±3.65 13.21±1.64右侧 19.10±2.53 21.85±2.74 4.54±0.18 32.46±3.73 13.75±1.54男性 17.82±2.31 21.89±2.35 4.58±0.17 32.75±3.65 13.21±1.64女性 19.10±2.53 21.85±2.74 4.54±0.18 32.46±0.73 13.75±1.54合计 18.46±2.48 21.87±2.52 4.56±0.17 30.60±3.65 13.48±1.60
本研究结果与Ebraheim[6]结果相关性较高,下胫腓联合韧带的解剖结构参考价值较高。下胫腓联合韧带作用主要是抑制腓骨运动,而AITFL、PITFL、ITL 和IOL 对腓骨后移的整体抵抗力达90% 以上,是下胫腓联合的主要韧带结构,并且在生物力学研究中,不同韧带又对踝关节给予不同程度的稳定性,AITFL 给予35%,PITFL 以及ITL 给予55%,IOL 给予22%的关节稳定性[17-21]。Bartonice 等[22]研究表明,PITFL 宽 度 较AITFL宽,强度更强从而更有利于踝关节稳定性。在本研究中AITFL 与冠状面成角(20.50±4.69)°,与水平面成角(42.27±3.43)°,因此当踝关节外旋时,可能因其较大的倾斜角度使得踝关节有更大的空间,从而避免了踝关节以及下胫腓联合的损伤。PITFL 和ITL 与冠状面成角分别为(13.10±1.99)°、(13.48±1.60)°,因其所成角度较小,即倾斜角度较小,有限的空间可能使得踝关节更加稳定。本研究结果认为,踝关节的稳定性可能是由于联合各韧带解剖结构和空间相对位置的结合所给予的。有研究表明[10],螺钉固定作为踝关节骨折伴下胫腓联合损伤后手术治疗的金标准,其最佳固定装置是沿着冠状面30°固定。本研究结果表明,AITFL 与冠状面成角(20.50±4.69)°,PITFL 与冠状面成角(13.10±1.99)°,ITL 与冠状面成角(13.48±1.60)°,当要修复下胫腓联合韧带时,外科医生可根据各韧带的空间相对位置,制定更加具体的手术方案。若下胫腓联合韧带复位不佳可能会导致预后不良以及慢性疼痛,因此了解下胫腓联合韧带的相关解剖学资料尤为重要,可帮助外科医生更好地制定手术方案,改善手术预后。
在本次研究中,仍存在一些不足。本次研究缺乏大样本的数据研究,存在局限性;不同年龄的标本可能存在生理性差异;游标角度尺及游标卡尺进行数据测量时可能存在一定误差。
综上所述,下胫腓联合韧带的损伤会造成踝关节不稳定,且基于生理结构的特异性,不同结构对于踝关节的稳定性意义不同,所以,通过对新鲜标本下胫腓联合韧带解剖结构的研究,了解下胫腓联合韧带各解剖结构及其特点,有助于指导下胫腓联合韧带损伤的修复和重建,帮助外科医生制定手术方案,改善预后。