膝关节后外侧复合体损伤的研究进展

段丽欢

( 天津市东丽医院放射科, 天津 300300 )

在人体组织结构中,最大且最复杂的关节是膝关节[1]。 一直以来,我国对于膝关节外侧,尤其是后外侧结构和功能的了解知之甚少,以至于一度将该区域视为“膝关节盲区”[2]。 近年来,关于膝关节后外侧的研究伴随我国医疗水平的大力发展而取得了新进展,尤其是关于膝关节后外侧复合体(Posterolateral complex,PLC)解剖量化及生物力学的研究。 膝关节后外侧复合体(Posterolateral complex,PLC)具有非常复杂的解剖结构,随着医学水平的快速进步和大力发展,对于PLC 的认识也更趋于一致。 与此同时,对PLC 解剖基础与生物力学功能等也有了更为清晰的认识。 对PLC 的解剖特点进行量化研究,其能够在较大的程度上提高临床解剖重建技术,并且能够有效改善PLC 损伤患者的预后。 基于此,本文在总结PLC 解剖特点及生物力学功能的基础上,重点对PLC 损伤的机制、特征、分型及诊断方法进行了概述。 与此同时,还对PLC 损伤治疗时机和方案以及重建方式的选择展开了总结。 除此之外,还对PLC 重建术引发的并发症,以及影响PLC 临床疗效的因素进行了梳理。 PLC 作为膝关节后外侧区域肌腱、韧带等结构的总称,其有预防膝关节内翻、胫骨外旋和后坠等功能[3]。 也就是说,PLC 损伤后会对膝关节的稳定性产生影响,乃至导致膝关节软骨退变。 通常情况下,PLC 损伤以复合伤为多见,由于临床对PLC 结构和功能的认识存在一定的不足,因此目前PLC 损伤后的诊疗成为临床亟待解决的困难且复杂问题之一[4]。 本文通过对PLC 损伤的研究,旨在为更好地认识PLC 损伤及治疗奠定基础,有助于为临床提高诊疗水平和降低术后并发症提供依据和支持。 现综述如下。

1 膝关节PLC 解剖特点及生物力学功能:PLC又称为后外侧角或后外侧结构。 大体而言,PLC 包括3 层结构:即由外侧筋膜、髂胫束和股二头肌腱构成的浅层,由外侧副韧带(Lateral collateral ligament,LCL)和膑骨韧带等构成的中层,以及由外侧关节囊、腘腓韧带(Popliteofibular ligament,PFL)等构成的深层[5]。 相比于单向或单平面结构,由LCL、腘肌腱(Popliteus Tendon,PT)以及PFL3 条韧带构成的结构是维持PLC 稳定的最重要的解剖结构,不仅具有更强的抗外翻应力,而且具有较好的抗外旋应力。 其中,LCL 是以腓肠肌腱外侧股骨附着点前方并向远侧延伸穿过腓肠肌腱为起点,起于外侧股骨踝的外侧粗隆。 LCL 止于腓骨茎突前侧头、腓骨头外侧方。Asvg (2020)等在研究的过程中发现LCL 起于股骨外上踝后侧3.1mm 和近侧1.4mm 处,止于腓骨头外侧距前缘8. 2mm 和腓骨茎突前下方28. 4mm 处。Ali N[6](2018)等学者在研究中指出LCL 股骨止点距外踝下缘(17. 32 ± 1. 27) mm 和距外踝后缘(20.29 ±3.02)mm 处。 在股骨侧单隧道解剖重建中,这是重要的理论依据。 LCL 具有预防膝关节内翻和辅助胫骨外旋和胫骨后坠的作用。 当膝关节处于伸直位时,LCL 在稳定膝关节内翻中起到重要的作用。 据相关文献报道显示,LCL 平均长69.6mm。PT 作为膝关节后侧的重要生物力学稳定结构,其平均长度为54. 4mm,其作用主要在于预防胫骨外旋[7]。 腘肌肌腱复合体是PFL 的起点,其可分为前束和后束,分别起于腘肌腱腱腹交界处和腘肌腱,分别止于腓骨茎突尖前内远端2. 8mm 和后侧远端1.6mm。 据大量文献对PLC 的生物力学展开研究,表明PLC 与后交叉韧带(Posterior Cruciate Ligament,PCL)在维持膝关节稳定方面是起到相互依赖和相互补充的作用[8]。 其中,PLC 在膝关节活动中的主要作用辅助外侧胫骨平台后坠,而PCL 则是限制胫骨后坠,两者共同起到限制胫骨外旋。 在低膝关节屈曲度下,PLC 发挥主导作用;而在高膝关节屈曲度下,两者共同起到关键性作用。 有学者在研究的过程中指出PCL 断裂延迟重建可能是导致PLC 修复高失败率的重要原因之一[9]。 另外,还有学者在研究中表示PLC 损伤患者的PCL 处于高负荷状态下,因此膝关节后外侧结构不稳定也会导致PCL 重建失效[10]。 由此可见,两者之间的相互作用[11]。

2 PLC 损伤机制、特征、分型及诊断方法

2.1 损伤机制:PLC 损伤以复合伤最为常见,如合并前交叉韧带、后交叉韧带及内侧副韧带等韧带损伤,又如合并血管、神经损伤等[12]。 在PLC 损伤中,单纯PLC 损伤占比仅为1.6%,而合并交叉韧带损伤的占比则高达43% -80%。 对于临床中极易被忽视的膝关节的“阴暗面” -PLC,对其损伤的机制进行了解是尤为必要的。 据相关文献指出,PLC 损伤的常见机制包括暴力致伤、交通伤等[13]。 有学者在研究的过程中,对PLC 损伤进行了细化,认为其损伤机制主要包括膝关节前内侧撞击伤、内翻暴力、屈曲扭转暴力等[14]。 还有学者在研究中则指出PLC损伤的机制还包括膝关节过伸性损伤和高能量损伤等[15]。

2.2 临床特征:PLC 损伤的主要临床表现包括膝关节内翻不稳定明显,胫骨上端后外侧旋转移位明显。 与此同时,膝关节后外侧疼痛也是PLC 损伤的主要临床特征。 另外,行走时膝关节内甩以及过伸不稳定等也属于重要的临床特征。 除此之外,部分PLC 损伤患者还伴有腓总神经卡压症状[16]。

2.3 损伤分型:依据Hughston 分度标准,可将PLC 损伤可分为三度损伤,即Ⅰ°、Ⅱ°、Ⅲ°,对应轻度、中度和重度撕裂。 与对侧相比屈膝30°位下条件下,经内翻应力试验显示膝关节外侧间隙张开在5mm 以下且未发现膝关节不稳,并伴有少量韧带纤维撕裂者可视为Ⅰ°损伤;在相同条件下,试验显示外侧缝隙张开6 -10mm 且伴有较多韧带纤维撕裂者则视为Ⅱ°损伤;而在同等条件下,试验显示外侧裂缝张开在10mm 以上且韧带纤维完全撕裂,对膝关节活动产生严重影响的则可视为Ⅲ°损伤[17]。Faneli 则进一步将PLC 损伤进行分型,即分为A、B、C 3 种类型。 其中,屈膝30°时,没有发现内翻不稳但存在外旋增加,并有明显的腘腓韧带损伤和腘肌腱损伤则视为A 型;而当存在Ⅰ°、Ⅱ°内翻不稳且外旋增加情况时,并表现出腘腓韧带和腘肌腱撕裂以及LCL 部分损伤则可视为B 型;当发现Ⅲ°内翻不稳且外旋增加,并基于B 型的基础上合并交叉韧带损伤者则可视为C 型。 综合上述PLC 损伤分型方法可知,其以C 型损伤为最严重损伤程度,其以膝关节显著后外侧松弛为主要症状。

2.4 诊断方法:(1)体格检查。 在对PLC 损伤患者进行检查的过程中,体格检查是基础。 而在进行体格检查的过程中,其检查方法是比较多的。 其中,屈曲外旋试验是最为常用的一种检查方法。 采用这一方法对PLC 损伤患者进行检查时,取患者俯卧位,并指导患者将膝关节屈曲30°和90°,在并拢两膝关节的状态下,检查人员用力使足外旋,测量足纵轴和小腿矢状面形成的夹角。 相比于健侧,测量的角度＞10°时,30°位时为阳性,而90°位时为阴性,则提示PLC 损伤。 当30°和90°均为阳性时,则提示PLC 合并PCL 损伤。 除上述体格检查方法外,后外侧抽屉试验也是一种常用的检查方法。 采用这一方法进行检查的过程中,以小腿外旋15°和屈膝30°位下进行试验。 另外,外旋反屈试验和内翻应力试验也是进行体格检查的常用方法。 (2)影像学检查。 在对PLC 损伤患者展开检查的过程中,影像学检查也是最为重要且关键的诊断手段。 在影像学检查中,X线、MRI 等是目前常用的检查手段。 以X 线影像学检查手段为例,对于单纯PLC 损伤患者来说,其可见膝关节外侧间隙增宽,而对于PLC 损伤合并腓骨头骨折患者而言,则可见腓骨头撕脱骨折以及胫骨外侧缘骨块等。 在对PLC 损伤患者进行检查的过程中,MRI 是最有助于诊断的检查手段。 黄梦全[18]等研究学者(2020)在研究的过程中选取PLC 损伤合并膝关节前交叉韧带损伤145 例患者为对象,经MRI检查,显示合并损伤的发生率为22.07%,并认为此符合损伤与性别、内外侧半月板、后交叉韧带损伤以及内侧副韧带无显著相关。 Lee S Y[19]等学者(2019)在研究的过程中也采用MRI 检查手段对PLC损伤的影像学特点展开了分析,并指出完全断裂阅片提示PLC 走行区呈连续性中断特点,T2 加权像上呈现弥漫性高信号,断端回缩且显示形态异常;而部分撕裂阅片则呈现韧带走行区尚连续,其内可见异常高信号,并且韧带呈变细或变粗状态。 然而,由于MRI 检查难以看到膝关节外侧的3 层结构,因此在这一影像学检查方法下会认为PLC 的特殊结构是股二头肌腱、腘肌腱复合体等。 另外,由于组成PLC 的韧带大多止于腓骨茎突,而撕脱骨折后的骨折块极易形成弓状,当膝关节正位或侧位经X 线检查显示小的移位骨折片,可则提示PLC1 条或多条韧带损伤[20]。 Wang Y[21]等(2017)在一项回顾性分析中指出腘腓韧带等的附着点是腓骨茎突,而腓骨茎突则常提示腘腓韧带等损伤,但在MRI 检查中却难以对这种小的移位骨折片进行界别。 当无明显骨折时,采用MRI 检查也能够显示出腓骨茎突水肿,即提示腘腓韧带损伤。 有部分研究学者提出将冠状位斜面成像技术应用在PLC 损伤中,以清晰显示PLC 倾斜结构,如腘腓韧带等[22]。 但这一技术还未能成为常规检查手段。 另外,也有学者认为对腓骨头中的骨髓变化情况予以检查,其对于PLC 损伤诊断也有一定的价值[23]。

3 PLC 损伤临床治疗时机及方案的选择

3.1 急性期损伤:急性期PLC 损伤是指在4 周内发生的急性损伤。 对于A 型和B 型损伤,通常的处理方法是保守治疗。 如对PLC 损伤患者的患肢制动6 -8 周后,通过功能训练的方式促进功能恢复。在制动期间,需对患者的股四头肌予以锻炼,以起到预防肌肉萎缩的作用。 除此之外,还可对患肢进行理疗等方式。 而对于C 型损伤,由于其属于最严重的PLC 损伤类型,在临床治疗的过程中以直接手术为首选方案,其治疗方案主要包括原位缝合修复、股二头肌腱转位加强修复以及肌腱重建修复术等。 近年来,原位缝合修复联合肌腱重建术等联合治疗方案逐渐在临床中获得广泛的应用,并取得较好的效果。 Han X[24]等学者(2020)在研究的过程中认为通过保守治疗的方式对C 型PLC 损伤患者予以治疗,其临床疗效尚不理想,并且会导致膝关节慢性不稳定以及步态异常等。 Roberts S L[25]等学者(2020)在研究中则指出相比于原位修复法,将重建术应用在PLC 患者中,其具有更好的效果,但重建术的应用具有一定的适应证。 具体来说,在应用重建术时,需满足以下条件:(1)膝关节后外侧损伤区域无明显软组织缺损者;(2)同种异体肌腱准备不充分;(3)重建术后难以展开积极的康复锻炼者。 关于临床治疗PLC 的效果研究,Stewart R J[26]等学者(2018)在研究中认为相比于PLC 损伤后4 -6 周内进行修复治疗,于损伤后4 周进行修复治疗,其效果更为理想。这可能是由于软组织回缩、粘连以及腓总神经周围瘢痕与受伤时间有密切的关系。 另外,还有学者在研究的过程中指出PLC 损伤后2 周内进行修复,其具有更加清晰的解剖层次,因此在修复效果方面也更好[27]。 然而,也有部分学者认为仅采用修复治疗方案难以对PFL 实质部损伤予以有效治疗。

3.2 陈旧性损伤:陈旧性PLC 损伤是指损伤超过4 周的损伤。 在对此类患者展开临床治疗时,由于PLC 损伤周围广泛存在瘢痕组织,加之存在内翻对线不良等,1 期修复常受到限制。 因此,对于此类患者的临床治疗,其以重建稳定性和维持活动并解除疼痛为主要目的。 对于陈旧性PLC 损伤患者来说,解剖重建是有效的治疗方案。 然而,对于出现下肢力线异常的患者则需先采用截骨矫形术,然后进行重建。 一旦对下肢力线异常忽视,直接进行重建术,可能会因为牵拉应力而导致重建失败。 也就是说,未对下肢力线予以矫正是PLC 重建失败的常见原因之一。 除此之外,移植物非解剖重建、多发韧带没有全部重建成功等也是导致PLC 重建失败的重要原因。 现阶段,解剖重建的主要结构是PFL 等。 姚军[28]等研究学者(2018)在研究中采用Laprade 方法解剖重建后外侧结构,经术后2 年的随访,发现92%以上的患者,其膝关节稳定性较高。 同时,在研究中还指出相较于术前的IKDC 评分35.24 分,术后评分80.67 分更高。 由此可见,解剖重建在改善膝关节稳定性和PLC 患者主观评分方面均具有较好的效果。

4 PLC 损伤临床治疗中重建方式的选择:依据PT 的生物力学特点,临床及学术界对其产生了关于是否重建PT 以及如何重建的话题。 在重建PLC 结构时,Larson 术式(即LCL 联合PFL)和Laprade 术式是2 种经典术式。 上述2 种经典术式应用在临床中均具有较高的疗效,但其核心问题都是是否重建PT以及如何重建。 对于主张重建PT 的学者,其将PT视为膝关节后外侧动力性结构的重要关键组成部分,并且认为相比于Larson 术式所形成的单平面结构,采用LCL +PFL +PT 所形成的三维立体结构,其具有更好的旋转稳定作用。 同时,主张这一观点的学者还认为腘肌腱的连续性是腘腓韧带发挥作用的基础。 而不主张重建PT 的学者则认为腘肌腱的连续性对于膝关节后外侧旋转稳定性的影响不大。Norris R(2017)等学者在研究中通过分析腘肌腱的生物力学功能,认为腘肌腱在膝关节伸屈活动中存在复杂的力臂变化,并不是等长结构的,并且认为单纯使用静力性肌腱重建并不能复制其生物力学功能。 在肌腱重建后,受到移植物延展性的影响,会导致其不能满足膝关节功能锻炼的需求,从而会影响膝关节的伸屈活动。 Ajp[29]等(2018)在研究中对Laprade 术式这一经典术式进行了改良,并将其应用于临床中,其指出采用自体肌腱或异体肌腱,重建LCL、PFL、PT 3 条重要的稳定性结构,其优势在于不仅具有较短的手术时间,而且具有较低的手术费用。与此同时,还具有无骨隧塌陷劈裂等优势。 目前,临床已明确PLC 重建需要一个稳定的上胫骨联合作为基础,但对于重建方式的选择还有待进一步研究。

5 PLC 重建术引发的常见并发症分析:临床中应用PLC 重建术时,尽管可取得较好的疗效,但也会引发术后切口感染、术后关节僵硬等系列并发症,从而对患者的预后产生不良影响。 以术后切口感染为例,其作为重建术术后的常见并发症,导致其发生的原因主要包括以下几点:(1)手术时机选择不当,重建术区域的软组织较差且伴有明显的肿胀;(2)在用药方面,有长期应用免疫抑制剂和激素等药物;(3)在血糖控制方面,其未能有较好的控制效果;(4)在重建术中,手术时间过长或止血带使用时间较长;(5)临床手术医师操作不规范。 由此可见,导致术后切口感染的因素较多,为降低这一并发症的发生,手术时机的合理选择,抗生素药物的合理应用以及手术时间的缩短等是非常重要的。 术后关节僵硬也是常见并发症,而导致其发生的原因主要包括韧带张力不恰当以及不合理的重建手术方案等致使膝关节活动受限,引流管放置时间短等导致关节血肿乃至关节囊炎症形成。 对此,应在合理选择手术方案的基础上,对手术操作以及术后康复训练予以明确的规范,从而降低关节僵硬这一并发症的发生率。 除上述并发症外,小腿骨筋膜室综合征、血管损伤以及神经损伤等也是常见并发症。 其中,小腿骨筋膜室综合征这一并发症的产生原因主要包括PLC 损伤后过早进行手术,同时还可能与术中冲洗液流入小腿骨筋膜室,以及术后石膏固定太紧等有关。 因此,应通过把控手术时机以及合理应用消肿药物等方式降低并发症的发生率。 在重建术中,也会对膝关节血管,尤其是后侧血管产生损伤。 另外,在手术治疗PLC 患者时,会将腓骨头暴露出来,因此在建立腓骨隧道时,应加强对腓总神经的保护。

6 影响PLC 损伤临床疗效的因素:对于PLC 损伤患者来说,影响其临床疗效的因素主要包括损伤类型、合并伤、损伤时间、肌腱选择以及治疗方案选择等。 其中,PLC 损伤伴有合并伤是影响临床疗效的重要因素。 通常情况下,PLC 损伤的合并伤主要有软组织损伤、骨折损伤、血管神经损伤以及骨筋膜室综合征等。 对于上述合并伤,应对血管损伤进行优先处理。 当血运获得恢复后的3 个月或4 个月,对PLC 患者的膝关节的稳定性进行再次评估,并依据评估结果选择适宜的治疗方案。 据相关文献结果表明,对于合并腓总神经损伤且没有完全断裂的PLC 损伤患者,在早期对其进行神经探查和松懈是非常有必要的,而这主要是由于神经损伤治疗的延迟可能会在反复内翻等情况下加重PLC 损伤的程度[30]。 另外,也有学者在研究的过程中表明对于合并骨折的PLC 损伤患者,应首先对骨折进行固定处理,当骨折愈合之后方可进行重建术。 一旦未能及时对上述合并伤予以有效处理,可促使急性PLC 损伤转变为陈旧性损伤,乃至对远期疗效产生严重影响。

结论:对于PLC 损伤而言,其大多是由车祸伤、旋耕机伤等高能量伤导致的,其损伤多见于复合伤,因此具有诊疗难度大、临床疗效差异大等特点。 目前,关于PLC 损伤的研究仅有少量证据低质量的回顾性研究。 因此,继续对PLC 损伤的研究进展进行整理和分析具有重要的价值和意义。 通过对PLC 解剖特点及其损伤机制、临床表现、诊疗方法等予以梳理,其能够促使临床对PLC 损伤的严重后果有重要的认识,能够为临床PLC 损伤诊疗提供参考。 未来,随着对PLC 损伤认识水平的加深,有效解决PLC 诊疗这一难题将会取得更大的进步。