成人胫骨平台后内侧“H”点的应用解剖学研究
2022-03-29朱超华李佳刘国彬董威贾国兴黄野
朱超华,李佳,刘国彬,董威,贾国兴,黄野
(1.河北医科大学第一医院骨科,河北 石家庄 050031;2.北京积水潭医院矫形骨科,北京 100035)
膝关节骨关节炎是严重影响老年人群生活质量的慢性退行性疾病之一,随着物质生活水平和骨科疾病治疗理念的提高,老年人对生活质量的要求也越来越高。胫骨高位截骨术治疗膝骨关节炎由美国学者Coventry[1]于1965年提出,通过胫骨近端截骨,将人体负重力线由内侧间室转移至相对“健康”的外侧间室,从而保留自身膝关节。当前将3D打印技术应用于胫骨高位截骨术(high tibial osteotomy,HTO)、单髁置换术(unicompartmental knee arthroplasty,UKA)、全膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA)中的报道较多[2-7],但多数截骨导板利用自身的3D曲率和骨骼的解剖形态进行“贴合”,由于术中不可能将导板放置处软组织完全剥离,因此上述设计存在不可避免的缺陷。本团队将胫骨平台后内侧半膜肌肌腱止点远端的骨性凸起命名为“H”点,并利用“H”点作为锚定点进行截骨导板的设计,提高了截骨准确率。经检索发现现有文献并未对“H”点进行详细的解剖学描述,本研究通过对该骨性凸起进行详细解剖研究,丰富了膝关节周围解剖内容,同时为3D打印截骨导板提供理论依据。
1 资料与方法
1.1 实验标本 纳入标准:(1)皮肤及各层完整、未曾切开的双下肢或膝关节标本,其上自骨盆或股骨中段,下至胫骨中段或足部;(2)膝关节外观正常,无膝关节损伤史,无取送过程破坏。排除标准:严重下肢发育不良、畸形、任何膝关节外伤及手术、膝周组织坏死者。最终本研究共纳入冰冻成人尸体双下肢标本4具,经10%甲醛溶液浸泡固定的膝关节标本1具,所有标本由河北医科大学解剖教研室提供。其中男性4具,女性1具;年龄57~73岁,平均(64.6±5.5)岁;左膝关节3具,右膝关节2具。
1.2 实验器材 手术刀、组织剪、组织钳、拉钩、有齿镊、无齿镊等解剖器械;黑色记号笔;普通量角器及尺子;长度37 mm的定位针;精确度为0.01 mm数显游标卡尺;数码相机。
1.3 实验方法 (1)胫骨高位截骨手术切口:采用纵行切口,切口位于胫骨内侧面后1/3处,起自关节面水平,下至鹅足,切口长约8 cm。(2)依次切开皮肤、皮下及筋膜,分离显露内侧副韧带浅层,将其松解,进而显露鹅足肌腱,将其分离保护,自胫骨结节内侧切开骨膜,向后、内侧分离至胫骨内侧,显露“H”点,“H”点是一处骨性突起,位于半膜肌肌腱止点的远端,目视或沿半膜肌肌腱走行触摸即可确认,将定位针自皮外插入“H”点(见图1),并测量“H”点距手术切口的垂直距离。(3)以膝关节前内侧为解剖中心将HTO手术接口向上及向下延长,切口近端止于股骨内侧髁上方约10 cm处,远端达胫骨结节内下约5 cm处,显露膝关节前内侧解剖结构。直视下暴露“H”点插入定位针,并沿“H”点向上分离部分半膜肌肌腱,后将“H”点处半膜肌肌腱部分剥除,彻底显露“H”点进行确认(见图2)。(4)确定内侧胫骨平台位置,将定位针插入内侧间室关节腔(见图3),将“H”点完全暴露并将附着软组织剔除干净,用游标卡尺测量“H”点距胫骨平台距离、“H”点横径等解剖学参数,对于同一结构进行3次测量,结果取其平均值。
图1 “H”点在体外投影位置大体图 图2 半膜肌肌腱附着位置及“H”点在骨面位置大体图 图3 内侧间室关节腔及“H点”大体图
2 结 果
2.1 “H”点周围软组织分布(半膜肌肌腱止点/肌沟) 5具成人下肢及膝关节标本中均发现了“H”点的存在,但各“H”点解剖形态及位置各不相同。
2.2 “H”点相关解剖参数 “H”点位于胫骨后内侧,接近胫骨内侧嵴位置。5具膝关节标本中,“H”点距胫骨平台表面的距离不一,分布于1.39~1.66 cm之间,平均距离为(1.53±0.09)cm。由于手术切口的位置可变性,“H”点距离手术切口的垂直距离变化较大,平均距离为(3.53±0.19)cm。个体解剖差异性的存在,导致各标本中“H”点的形态不一,多呈不规则椭圆形,其横径位于0.52~0.71 cm之间,平均为(0.62±0.07)cm(见表1)。
3 讨 论
随着人口老龄化程度加重以及各类疾病治疗理念的不断提升,退行性膝关节骨关节炎的阶梯治疗方案急需完善。精细的解剖研究是膝关节疾病诊治的基础,当前关于膝关节前外侧副韧带等解剖结构的报道使得骨科医师对膝关节有了更深的认识[8-10]。本研究对胫骨平台后内侧“H”点进行了新鲜冷冻标本的解剖和相关参数测量,以此解剖结构为基础设计了一款新型的HTO个性化3D打印导板。
表1 5具成人尸体膝关节标本“H”点相关解剖结构测量值
半腱肌、半膜肌均为腘绳肌的重要组成部分,半腱肌位于大腿后内侧浅层,其肌腱细而长,约占肌肉长度的1/2;半膜肌位于半腱肌的深层,起于坐骨结节,上部为扁薄的腱膜,几乎占肌肉的一半,远端止于胫骨内侧髁后面,其主要作用为伸髋关节、屈膝关节,并使小腿微内旋,半膜肌受坐骨神经支配[11-12]。“H”点即作为半膜肌肌腱止点,位于胫骨后内侧,接近胫骨内侧嵴位置,该点距离胫骨平台表面约1.53 cm,其形态各异,横径约为0.62 cm。“H”点距离标准HTO手术切口的垂直距离约为3.53 cm。
“H”点作为一肌腱止点,日常临床及解剖研究中并未引起重视,但作为一个位置相对恒定的“标定点”,其可在术中发挥作用。本研究团队利用“H”点作为解剖锚定点,设计出了一款3D打印的个体化截骨导板,该导板已在多个临床中心进行应用。此导板主要包括骨科定位片及填充块两部分,依照术前数字化力线矫正计划进行定位片及填充块的设计打印。骨科定位片后内侧有一根据“H”点位置设计的按压点(见图4),此按压点能与“H”点解剖贴合,且定位片内侧面整体呈“V”形立体结构,上述两种设计特征使得该定位片能够快速推放于其唯一的贴合位置;同时定位片上有三处预留克氏针固定孔,其中平行的2枚克氏针引导水平截骨,近端的克氏针用于指示接骨板上B孔的位置。在骨科定位片的基础上进行填充块的设计,填充块后侧曲面与撑开区后侧骨面吻合,便于术者将填充块放置到位;另外填充块上设置有3个限位块,限制其旋转与偏移,同时填充块前侧平面术中与接骨板接触,为接骨板放置提供位置参考。以人体位置相对固定的骨性标志物作为截骨导板的定位“基石”,有效避免了软组织对导板放置位置的影响,保证了截骨导板位置的“唯一性”和“真实性”,可使术前力线矫正计划获得完美实现。
图4 “H”点位置三维示意图及其在截骨导板中的位置
胫骨高位截骨术常规手术入路位于胫骨内侧前1/3~2/3处,由关节面水平至鹅足止点之间,切口长度约4~6 cm,切开皮肤和皮下组织,暴露鹅足肌腱和内侧副韧带的浅层,为释放截骨时撑开的内侧间室压力,需切断或者松解内侧副韧带的浅层,部分内侧副韧带浅层会移行至后内侧,此处需松解彻底;紧贴胫骨后缘朝腓骨方向插入圆撬,用尖撬撬开髌腱显露胫骨结节近端,显露整个胫骨内侧面[13]。由于“H”点的存在,以该点作为截骨导板放置的标记物,显露胫骨内侧面后,不用过多剥离术区软组织便可将导板放置准确,使得微创化的“保膝”手术更加微创化。
本研究的局限性:(1)纳入标本数量较少,“H”点横径、距关节面距离等解剖参数可能存在选择性偏倚;(2)HTO手术切口位于一定区域内,存在较大的可变性,本实验中“H”点距离手术切口的垂直距离同质性较差;(3)“H”点相关解剖参数较少,未能详细描述其位置及形态特征。
综上所述,“H”点位于胫骨后内侧,接近胫骨内侧嵴位置,距离关节面约1.53 cm;以“H”点这一相对固定的骨性凸起作为HTO中胫骨截骨导板设计和放置的“锚定点”可最大程度降低术区软组织对截骨导板位置的影响,保证了术后下肢力线的准确性,并使得复杂的HTO手术标准化和制式化。