膝关节解剖形态与前交叉韧带损伤位置的相关性研究

陈耀，杨国夫*，石立军，徐宝坤，吕骜

(1.哈尔滨医科大学附属第一医院关节与运动医学科，黑龙江 哈尔滨 150001；2.黑龙江仁芯医院骨科，黑龙江 哈尔滨 150001)

前交叉韧带(anterior cruciate ligament，ACL)损伤较常见，包括外在(例如年龄、性别等)以及内在(解剖)等许多因素都可能导致ACL损伤的发生[1]。大部分研究者认为外侧胫骨平台后倾角越高，髁间窝指数越小，ACL损伤的概率越大[2-7]。通过膝关节镜下观察ACL损伤部位可将ACL损伤分为近端(ACL断裂时发生的部位位于近端1/3段)和非近端(ACL断裂时发生的部位位于远侧2/3段)断裂两种。然而，目前关于ACL损伤部位及其影响因素的报道较少。因此，本文回顾性分析我科自2018年9月至2020年9月急性ACL损伤的临床资料进行总结，旨在对损伤部位和与ACL损伤有关的膝关节解剖形态进行统计学分析，探讨是否存在相互关系，为重建后患者的复查和康复锻炼提供指导。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集我科自2018年9月至2020年9月收治的ACL完整患者40例及ACL损伤患者80例，共120例。其中男45例，女75例；年龄16～52岁，平均(30.08±9.95)岁。在患者行膝关节镜手术时明确并记录ACL损伤的部位，根据是否损伤及损伤部位分为三组，每组40例。非近端组：ACL损伤部位远离股骨端；近端组：ACL损伤部位靠近股骨端；对照组：膝关节镜下ACL完整的患者。

1.2 纳入及排除标准 纳入标准：(1)18岁≤年龄≤45岁；(2)前交叉韧带损伤半年内；(3)术前已行MRI检查；(4)患者经膝关节镜检查确诊ACL损伤部位；(5)无合并后交叉韧带损伤，无同侧膝关节创伤史。排除标准：(1)年龄<18岁或年龄>45岁；(2)前交叉韧带损伤时间超过半年；(3)术前未行X线片及MRI检查；(4)膝关节镜术中显示有髁间窝或胫骨平台异常；(5)既往有膝关节骨关节炎、类风湿性关节炎及化脓性关节炎等疾病。

1.3 测量方法

1.3.1 外侧胫骨平台后倾角(lateral tibial plateau slope，LPS)测量方法 外侧胫骨平台后倾角的测量采用Dejour[8]和Hudek等[9]的方法来测量，所得胫骨纵轴线以及内侧平台的切线夹角减去90°就是外侧平台的后倾角：即取膝关节T1矢状位MRI，必须有后交叉韧带的止点、髁间棘以及前、后侧皮质。画2个圆，第1个圆需与胫骨近端和胫骨的前、后侧皮质相交，第2个圆则需同样与胫骨前、后侧皮质边缘相连。第2个圆的圆心被定在第1个圆的圆周上(见图1a)，MRI位图上的胫骨纵轴是一条连接两个圆心的直线(见图1b)。在膝关节MRI矢状位T1片上找到外侧中心位，连接最前端以及后端的皮质边缘(见图1)。

1.3.2 股骨髁间窝宽度指数(notch width index，NWI)测量方法 髁间窝指数的测定方法采用Souryal等[10]的方法来测量，NWI的计算公式为：NWI=髁间窝宽度(L3)/双侧髁间宽度(L2)：即在轴位核磁共振图像上，画一条直线连接股骨内、外侧髁最低点L1(如红色实线所示)，以此线作为关节面水平线，将L1向上平移至腘肌腱沟最低点水平(如蓝色实线所示)，此线称为L2。L2与髁间窝两侧壁交点间线段L3(如红色实线所示)的长度为髁间窝宽度(见图2)。

a 确定两圆心 b 确定胫骨纵轴 c 测量LPS角度 图2 NWI测量方法示意图

图1 外侧胫骨平台后倾角测量方法

2 结 果

非近端组、近端组及对照组LPS分别为(8.20±4.37)°、(6.34±3.33)°和(4.52±2.27)°，三组之间差异有统计学意义(P<0.05)；非近端组和近端组的LPS均高于对照组，三组间LPS两两比较差异均有统计学意义(P<0.05)。非近端组、近端组及对照组NWI分别为(0.26±0.41)、(0.30±0.28)和(0.33±0.44)，三组之间差异有统计学意义(P<0.05)，非近端组和近端组的NWI均低于对照组，三组间NWI两两比较差异均有统计学意义(P<0.05)。

3 讨 论

在以往进行ACL重建过程中，ACL损伤部位基本不会影响ACL重建术后的愈后，而且相较于ACL修复术，人们也更愿意选择更成熟的ACL重建术[11]。但对于那些希望恢复自然的解剖结构，保持自然本体感受的青年人群，特别是运动员，则更愿意选择ACL修复术[12-13]。然而，ACL损伤部位的不同极大影响ACL修复术的成功率和预后：ACL损伤靠近近端可以极大提高患者手术成功率[14-16]，因此对影响ACL损伤部位因素更进一步的研究才能选择更好、更合适的治疗方式。与此同时，一些ACL损伤的患者由于损伤时间过久，ACL残端的大部分纤维会被逐渐吸收，很难再分辨出初始断裂部位[17]。因此，可以通过研究患者膝关节的解剖形态作为预测患者ACL损伤部位的一个指标，从而选择正确的术式。

我们选择对以下3种因素进行统计学分析，因为它们都是影响ACL断裂的重要有关性因素。(1)目前大量研究认为LPS是影响ACL损伤的重要因素[18-19]，张波等[20]认为由于ACL主要作用是防止胫骨前移，因此ACL为维持膝关节稳定往往处于张力升高状态，且力学分析认为ACL的张力主要与胫骨近端产生的瞬间加速度有关，而胫骨平台后倾角的增加会导致膝关节内部在同等条件下产生更大的胫骨前移角速度，这也导致ACL需提供更大的张力以维持膝关节的稳定，这使胫骨平台后倾角越大的患者ACL损伤越靠近远端(胫骨端)；(2)目前有研究认为NWI可以排除年龄、性别、身高、体质量等因素的干扰，较为准确反应出髁间窝的狭窄程度，并能够减少误差，使测量结果标准化[10]；(3)外侧LPS和NWI与ACL损伤相关性已为骨科临床所重视，对股骨髁间窝解剖形态的正确认识，可以预测ACL损伤发生的危险性以及预测ACL重建术效果、指导ACL重建术。

本研究受研究条件的限制，存在一定的局限性：(1)所采取的样本均来源于同一地区，且并未比较不同种族、身体质量指数(body mass index，BMI)、年龄及受伤至就诊时间等与ACL损伤部位的关系；(2)患者数量过少，可能存在误差；(3)该分析未针对膝关节的其他解剖学指标，如髁间窝形态指数、股骨髁宽度等。