全关节镜下胫腓前韧带最远束转位增强修复距腓前韧带的可行性

李博伟，肖 磊,2，郑小飞，李劼若，王华军，侯辉歌，查振刚

距腓前韧带(ATFL)起自距骨前方，纤维向后外侧方移行，止于腓骨头前缘，是踝关节外侧韧带复合体中易损伤的结构，可分为上束和下束，上束位于关节内，其长度会随踝关节运动而发生变化，宽度也会因为胫骨和腓骨插入点不同而变化，一般非手术治疗ATFL损伤3～6个月失败后需手术治疗[1-3]。胫腓前韧带最远束(ATiFL-DF)起于胫骨前结节，经过外踝前缘，是连接胫骨远端和腓骨远端的联合韧带之一，由不同束组成，且由一层纤维-脂肪组织分隔开,但其是恒定结构还是非恒定结构，目前仍有争议[2,4-7]。在最近的一项解剖研究[4]中显示，在117个标本中都观察到了ATiFL-DF，并发现它是一个关节内韧带，与距骨前外侧部分恒定接触。研究显示，ATiFL-DF比ATFL略长、略窄[3]，且其腓骨插入点与ATFL上束的腓骨插入点是连续的[4]。基于ATiFL-DF的解剖学特性，骨科专家发明了ATiFL-DF转位增强修复ATFL开放手术。随着手术器械和技术的发展，全关节镜下修复ATFL技术得到了快速发展。虽已有研究[8]证实全关节镜下ATiFL-DF转位增强修复ATFL是可行和可靠的，但离断ATiFL-DF后是否对踝关节稳定性有所影响有待考证。因此，本研究通过建立ATiFL-DF缺损的踝关节标本模型，比较其与正常踝关节标本在内旋实验中的生物力学强度，以验证全关节镜下ATiFL-DF转位增强修复ATFL的可行性。

1 材料与方法

1.1 标本采集和处理选取暨南大学解剖教研室保存的12具新鲜冷冻男性尸体下肢标本，采用随机数字表法将标本分为正常组(不离断ATiFL-DF，6例)和缺损组(离断ATiFL-DF，6例)。尸体标本均因非癌症疾病死亡，死亡年龄：正常组为48～68(57.17±7.06)岁，缺损组为50～72(57.00±7.87)岁。尸体标本均未发生踝关节韧带断裂、踝关节骨关节炎，且未经历踝关节手术。每例标本在距踝关节18 cm的距骨中线处横切，以保持小腿的下段、踝关节和足部的完整，剔除胫腓骨近端8 cm内的软组织后放在-20 ℃环境内保存，使用前24 h放置室温解冻。本研究经本院伦理委员会批准。

1.2模型的建立① 缺损组模型的建立。使用ø 4.0 mm克氏针将标本固定于定制的工作台支架(见图1A)。在踝关节体表划线标注安全区、ATFL和腓骨的体表投射位置。使用踝关节背屈无牵张技术建立3个入路：前内侧入路、前外侧入路和前外侧辅助入路。前内侧入路建立在踝关节线水平处及紧贴胫骨前肌肌腱内侧；前外侧入路建立在踝关节线近端0.5～1.0 cm水平处及紧贴腓骨第三肌肌腱外侧；前外侧辅助入路建立在踝关节线远端0.5～1.0 cm水平处及紧贴腓骨第三肌肌腱外侧。关节镜直视下观察踝关节内部结构。通过前外侧近端入路插入截骨器(见图1B)，将ATiFL-DF连同胫骨侧止点的小骨碎从胫骨侧止点分离(见图1C)，关节镜下再次确认ATiFL-DF已完全游离(见图1D)。② 正常组模型的建立。除不离断ATiFL-DF外，其余操作同缺损组。模型的建立均由同一高年资骨科医师完成。

1.3 内旋实验首先将胫腓骨近端固定在40 mm×40 mm ×40 mm 的定制钢杯(见图2A)中，使胫腓骨保持垂直于水平面。将踝关节标本的胫骨机械轴与实验机的旋转轴重合。拧紧定制钢杯周围的螺钉，避免旋转时胫腓骨失稳。然后模拟踝关节扭伤：将标本固定于定制夹具(见图2B)上，确保足部处于内翻20°、跖屈10°位。拧紧定制夹具上的螺钉，避免旋转时胫腓骨失稳。旋转轴以0.5 °/s的速度从0°开始旋转至踝关节失稳。使用ElectroForce®3510高精度生物材料实验系统和WinTest®软件收集数据，以20 Hz的采样频率记录负载框架抵抗内旋所需的最大扭矩(失效扭矩)以及相应的角度(失效角度)(见图2C)。

2 结果

失效扭矩：正常组、缺损组分别为8.152～13.725(11.22±1.96)、7.848～14.031(10.93±2.16) N·m，两组比较差异无统计学意义(t=0.243,P=0.813)。失效角度: 正常组、缺损组分别为27.5°～38.6°(33.85°±4.21°)、28.3°～41.7°(34.80°±4.71°)，两组比较差异无统计学意义(t=0.365,P=0.723)。

图1 ATiFL-DF 缺损模型的建立 A、B.使用ø 4.0 mm克氏针将标本固定于定制的工作台支架，通过前外侧近端入路插入截骨器；C.使用截骨器将ATiFL-DF连同胫骨侧止点的小骨碎从胫骨侧止点分离; D.关节镜下确认ATiFL-DF已完全游离

图2 内旋实验 A.定制钢杯；B.定制夹具；C.实验操作示意

3 讨论

3.1 全关节镜下ATiFL-DF转位增强修复ATFL的可行性受ATiFL-DF解剖特性的启发，Järvelä et al(2002年)首次报道了ATiFL-DF转位增强修复ATFL的开放手术。2019年，Vega et al[8]在5具尸体踝关节上完成了ATiFL-DF转位增强修复ATFL的全关节镜手术，测得前外侧入路与腓浅神经之间的最短距离为3.8 mm，中位距离为3.9 mm，证实了全关节镜下行ATiFL-DF转位增强修复ATFL是可行和可靠的。

3.2 离断ATiFL-DF对踝关节稳定性影响的临床研究离断ATiFL-DF是否会对踝关节稳定性造成影响值得关注。Akseki et al(1999年)在关节镜下切除ATiFL-DF用于治疗21例有内翻性踝扭伤史和术前踝关节松弛的踝前外侧撞击患者，19例临床疗效满意，2例有神经瘤的不良结果，但未发现踝关节松弛加剧。这说明切除ATiFL-DF对踝关节稳定性并无影响。但仅有临床研究证实离断ATiFL-DF对踝关节稳定性无影响相对欠缺说服力，还需有生物力学的进一步验证。

3.3 离断ATiFL-DF对踝关节稳定性影响的生物力学研究目前尚缺乏单纯离断ATiFL-DF的生物力学研究。Rasmussen et al(1982年)的生物力学研究认为，离断ATiFL-DF不会对踝关节稳定性造成影响，但我们认为该结论存在争议，因为离断胫腓前韧带(ATiFL)之前已经离断了胫腓后韧带和(或)三角韧带的前部，连续的离断韧带可能会混淆单个韧带的真正贡献。Clanton et al[9]的生物力学研究显示，单独切除ATiFL后，踝关节的外旋阻力平均下降了24%，其认为ATiFL对踝关节稳定性具有重要作用。何勇 等(2005年)研究中有序地切除ATiFL后测量其对关节接触面积、胫腓下联合分离距离的影响，结果证实离断ATiFL对踝关节稳定性无影响。

3.4 本研究的结果及优势本研究中，缺损组和正常组的失效扭矩、失效角度比较差异均无统计学意义(P0.05)，这从生物力学角度证实了离断ATiFL-DF不会对踝关节稳定性造成影响。Clanton et al[9]研究中所得到的正常踝关节的内旋极限扭矩平均为(14.4±4.2) N·m，大于本研究中测得的平均失效扭矩(12.4±3.1) N·m，可能是因为我们为了模拟踝关节扭伤，将标本足部固定于内翻20°、跖屈10°位，而他们是将踝关节固定于中立位。目前，国内外虽也有关于离断ATiFL-DF对踝关节稳定性影响的类似生物力学研究，如Giza et al[10]应用内旋实验比较开放式骨隧道和锚钉修复ATFL损伤的生物力学研究；Schuh et al[11]应用内旋实验比较开放下传统Broström修复、有结锚钉修复和缝线带增强修复的生物力学研究；Brown et al[12]应用内旋实验比较开放式锚钉修复和传统Broström修复的生物力学研究。但以上研究均未纳入正常踝关节作为对照。

本研究通过内旋实验从生物力学角度证实了离断ATiFL-DF并不会对踝关节稳定性造成明显影响，说明全关节镜下ATiFL-DF转位增强修复ATFL是可行的。本研究的不足：① 在人体标本日益紧缺的情况下，选用的踝关节标本年龄相对较大；② 仅模拟了踝关节扭伤最常见的内旋状态，未能模拟其外旋状态，因为ATiFL在踝关节抵抗外旋阻力中也发挥了重要作用，若想充分证明离断ATiFL-DF不会对踝关节稳定性造成影响，还需增加外旋状态下的相关生物力学研究，这也将是我们下一步的研究方向。