半月板根部损伤诊治的研究进展

胡义立，袁之木，刘建民，孙以光，周杰，韩君豪，孙文建

(东南大学附属南京同仁医院骨科，江苏 南京 210000)

半月板是新月形的纤维软骨样组织，位于股骨髁和胫骨平台之间并使二者相匹配，其特异性的纤维排列方式使其具备良好的弹性和抗压性能。半月板损伤是骨科患者膝关节外伤中最常见疾病之一，而半月板损伤以后使上述功能丧失，导致患者出现疼痛、肿胀、活动受限等临床症状。半月板根部起源于半月板的前后角，使半月板牢固的附着在胫骨平台中央。半月板根部与半月板体部的结构相似，并通过连续的胶原组织过渡至半月板体部。半月板根部撕裂是半月板附着区1 cm以内的撕裂以及半月板骨性附着区的撕脱性损伤[1]，是半月板损伤中特殊的类型，近年来广受关注。半月板根部撕裂占所有半月板撕裂的10%～21%，每年影响着将近数十万的患者[2]。半月板根部撕裂导致半月板无法将轴向负荷转换为环向应力，从而导致关节负荷增加，加速关节退变。医生的不重视、诊断困难，不断更新的手术适应证和禁忌证，技术上的困难以及临床随访数据的限制都导致了半月板根部撕裂的诊断不及时及治疗不恰当[3]。随着近年来的深入研究，对于半月板根部重要性的理解和半月板根部撕裂的诊疗有了更进一步的提高。现回顾以往的文献，总结和分析半月板的解剖、生物力学、临床诊断、分型及综合治疗，指导半月板根部的进一步诊疗和研究。

1 半月板根部解剖

1.1 内侧半月板前根 内侧半月板前根附着的区域在所有半月板根部中最大，也最坚固。附着位置及方式有很多种，可附着在胫骨髁间窝区域的平坦部分，附着在沿着内侧柱向下至髁间窝区域的斜坡上，也可附着在胫骨平台前侧斜坡，或者仅靠软组织而不是骨性组织附着在胫骨平台上[4]。内侧半月板前根中心的高密度纤维的附着面积为(56.3±14.9)mm2，周围补充纤维的附着面积为(110.4±28.6)mm2。其附着区中心位于前交叉韧带前侧缘的前方(9.7mm±2.7)mm，内侧关节面前外侧(7.6±2.3)mm，胫骨内侧隆起顶点的前外侧(27.5±3.3)mm，以便于关节镜下定位[5]。Berlet等[6]的研究显示，内侧半月板前根区域内的各种附着纤维彼此紧贴，并且与前交叉韧带存在潜在的纤维连接。内侧半月板前根在关节镜下囊肿切除、胫骨干骨折髓内钉内固定、前交叉韧带重建过程中可能会产生医源性损伤。

1.2 外侧半月板前根 外侧半月板前根附着区域较内侧半月板前根较小，附着在外侧胫骨结节前方，前交叉韧带外侧的髁间嵴前侧，面积约(140.7±30.0)mm2。其附着区中心距离外侧髁间嵴顶点前内侧(14.2±2.2)mm，前交叉韧带中心前外侧(5.0±1.8)mm，后交叉韧带边缘前方(13.4±2.1)mm，与前交叉韧带胫骨附着点比邻并且有部分重叠，重叠区域面积(88.9±40.8)mm2。63.2%的外侧半月板前根和40.7%的前交叉韧带足印区重叠[5]。因此外侧半月板前根可作为前交叉韧带重建手术胫骨隧道扩孔时的参照点，同时也易受到医源性损伤。

1.3 内侧半月板后根 内侧半月板后根由多个纤维束组成，附着在内侧胫骨结节的后侧斜坡上，外侧半月板后根附着点的后侧，后交叉韧带胫骨附着区的前内侧[4]。最新研究显示其附着面积为(30.4±2.9)mm2，其附着区中心距离内侧胫骨髁间嵴后侧9.6 mm、外侧0.7 mm，内侧胫骨平台关节软骨外侧缘侧3.5 mm，后交叉韧带胫骨附着点近端前方8.2 mm处[7]。

1.4 外侧半月板后根 外侧半月板后根因其特别的附着方式使得其在关节镜下、大体解剖以及MRI检查中难以辨别。其最主要的附着方式是大部分纤维沿着髁间窝附着在内侧胫骨结节上，小部分纤维附着在外侧胫骨结节后侧斜坡上[4]。既往的研究显示外侧半月板后角附着区域最小，最近的研究显示面积为(39.2±2.4)mm2，并且发现其区域大小比去除亮白色纤维的内侧半月板后角区域更大。外侧半月板后根附着区的中心位于后交叉韧带胫骨附着点前方12.7 mm，前交叉韧带后内侧束后方10.8 mm，外侧胫骨髁间嵴内侧4.2 mm、后侧1.5 mm，外侧胫骨平台软骨内侧边缘内4.3 mm处[7]。

2 生物力学

2.1 生物学功能及损伤后的生物学改变 半月板具有分散股骨、胫骨负荷，维持膝关节匹配的功能。这些功能源自半月板特异的纤维、结构及附着特点，尤其是半月板根部的特殊性，能够将轴向压力负荷转换成环形压力，承担内外侧间室50%～70%的压力负荷。半月板根部还能够抵抗半月板环向应力，防止半月板在轴向负荷过程中发生横向脱位，同时避免膝关节的关节软骨负荷过大，从而保护关节软骨。

研究表明，4.3%的关节镜手术中能够发现或者诊断出半月板根部损伤，内侧半月板后根和外侧半月板后根损伤各占52%和41%[8]。半月板根部附着的损伤常常导致半月板移位，随之造成分散压力负荷的失效，同时伴随着接触应力的增加和应力集中，导致关节软骨退变[9]。这种生物力学状态类似于半月板缺失。当半月板根部撕裂时，半月板不能缓冲胫股关节产生的机械应力，导致半月板脱位以及骨关节炎的形成。

长期的随访结果发现，半月板后根损伤严重影响膝关节后侧间室，主要原因是半月板后根承担后侧间室70%的负荷，而半月板的后根分别在伸直和90°屈曲状态下承担50%、85%的负荷[10]。半月板后根的损伤也影响膝关节内邻近结构的功能，因为半月板后根参与维持膝关节的稳定，包括低屈曲状态时的胫骨前移和高屈曲状态时的内旋。外侧半月板后根的撕裂增加了前交叉韧带的负荷，导致胫骨前移和内旋。内侧半月板后根较前根而言，承担更大的负荷。内侧半月板后根损伤常常影响接触应力和传递负荷分布的功能。研究显示内侧半月板后根撕裂与自发性膝关节骨坏死有关[11]。

在大体解剖研究中，Allaire等[12]发现内侧半月板后根的撕裂导致内侧胫股间室的峰值压力增加25%，当半月板根部修补后可恢复至正常。半月板全切除患者的峰值压力与其类似，所以半月板根部撕裂类似于半月板切除状态。另外，内侧半月板后根能够防止胫骨外旋和外移导致的内翻畸形。在前交叉韧带缺失的膝关节中，外侧半月板后根在胫骨前移、旋转活动、较大屈曲角度的内旋中起到稳定膝关节的重要作用。因此，在前交叉韧带重建的同时应修补外侧半月板后根，避免膝关节不稳定和前交叉韧带移植物负荷增大。

2.2 生物力学试验 通过极限破坏实验，可以发现半月板根部损伤是由于半月板根部小骨块撕脱性骨折导致[13]。前根较后根而言可以承受更大的应力[14]，内侧半月板前根和外侧半月板前根能够承受的最大负荷分别为655.5 N和652.8 N，而内侧半月板后根和外侧半月板后根分别能承受最大的应力为513.8 N和509.0 N。前根能够负荷更大的应力是因为前根厚度更大，并且存在未钙化的纤维软骨。内侧半月板后根的亮白色纤维影响着其附着的性能，切除后极限破坏实验的最大应力从513.8 N降至245.9 N，说明亮白色纤维占据了原始根部附着力量的47.8%[13]。切除外侧半月板后角和内侧半月板前角的周围纤维能够得到类似的实验结果，但是没有亮白色纤维占比高。

3 临床诊断及分型

3.1 分型

3.2.1 临床分型 (1)创伤性撕裂，常发生于年轻的、活动较多的患者，经常为外侧半月板损伤，同时伴随着韧带损伤。(2)退变性撕裂，常发生于内侧半月板，约70%为后根撕裂，常由于慢性、经常性的低能量磨损，例如老年人从深蹲位置起身时。骨关节炎患者中常发现有退变性撕裂，多为接近根部连接点的全层横向撕裂，非真性半月板骨性附着点的撕脱伤。与发生退变后下肢力线改变有关，尤其是内翻畸形。退变性撕裂的危险因素包括高BMI、内翻畸形、女性以及低运动水平。大部分的退变性半月板根部撕裂往往没有创伤史，所以当临床医师评估非创伤性膝关节疼痛史，尤其是与内侧半月板相关时应高度怀疑半月板根部撕裂 。

3.1.2 损伤分型 LaPrade等[8]基于关节镜下评估撕裂形态提出半月板根部损伤的分类，1型：稳定的部分撕裂(7%)；2型：包括半月板根部骨性附着区9 mm以内的完全横行撕裂(68%)；3型：根部完全分离伴有单侧桶柄样撕裂(6%)；4型：复杂斜形撕裂伴根部完全分离(10%)；5型：根部附着区的撕脱性骨折(9%)。

3.2 诊断 半月板根部撕裂通过简单的临床评价来确诊相对困难，目前没有特异性的临床表现及体征。患者常描述轻微扭伤或深度屈膝后的突然疼痛，进一步出现膝关节反复积液，关节线疼痛，屈曲受限，深度屈膝疼痛。半月板根部撕裂最常见的临床体征是关节线压痛，膝关节完全屈曲时疼痛，McMurrary试验阳性。压痛点常位于后内或后外侧，因为大部分半月板撕裂发生在后根。只有半月板边缘才存在神经纤维。因此，压痛也与邻近的关节囊和滑膜组织的炎症有关。典型的半月板症状包括钳夹感、绞索感、打软腿，在根部损伤中不常见。但是，半月板根部撕裂的患者常以膝关节后侧疼痛为首发症状。半月板试验，例如McMuray、Apley研磨试验常呈阳性，而并不一定会出现机械性咔哒声。对多种诊断评估方法进行分析讨论后发现，其中相对有意义的就是膝关节完全伸直状态下的内翻/外翻试验。有研究指出膝关节完全伸直状态下的内翻应力试验可作为内侧半月板后根损伤的临床指征。阳性结果的原因是损伤同侧关节空间受挤压后半月板被挤出或者环形张力的丢失 。

MRI检查仍然是诊断半月板根部撕裂的最主要的方式，主要是因为患者病史及体格检查缺乏高度敏感性和特异性的发现。MRI中评估半月板根部损伤最合适的T2加权像，主要有以下3点：(1)轴面上的半月板根部垂直于半月板的线性高强度信号(放射状撕裂)。(2)在冠状位序列上的半月板根部垂直线性信号缺失(截断征)，常与并发的半月板脱位有关。(3)矢状位上正常半月板信号的丢失(鬼影征)[15]。

半月板脱位是指相对于胫骨关节软骨表面半月板大部分向外周移位(内侧撕裂≥3 mm)，与内侧半月板病变及关节退变相关。考虑到截断征很难看到，冠状位序列的半月板脱位是唯一能提示半月板根部损伤的征象。此外，并非所有的半月板脱位都是因为半月板根部撕裂，有研究显示内侧副韧带层面半月板脱位3 mm及以上与半月板根部撕裂高度相关，但不应作为诊断的唯一标准。

Choi等[15]研究显示，3TMRI诊断内侧半月板根部撕裂的阳性预测值为100%，敏感性93%，特异性100%。研究显示外侧半月板及内侧半月板撕裂MRI检查特异性分别为88%、86%，1.5TMRI诊断单外侧半月板、内侧半月板根部撕裂的敏感性分别为83%、97%，T2加权像序列能提高诊断半月板根部损伤的特异性及敏感性。其他能够提示半月板根部撕裂的征象包括：半月板脱位、软骨下骨髓水肿及鬼影征。软骨下水肿可以作为半月板功能障碍的间接征象，常常在半月板根部撕裂时出现。值得注意的是，MRI评估半月板根部撕裂必须结合体征和病史。LaPrade等[16]研究显示MRI术前诊断内侧和外侧半月板后角撕裂的敏感性分别为82%、60%。另外，Krych等[17]研究显示，专业培训过的骨科影像学医师通过MRI检查术前半月板撕裂的诊断率为33%，仅有50%漏诊的半月板根部撕裂可以通过回顾性分析发现影像学改变。

综上所述，临床工作中需要通过既往病史、查体和MRI检查来评估半月板根部潜在损伤可能。详细的病史采集、查体、影像学检查以及关节镜技术的应用可以将半月板撕裂的误诊率降低到5%以下。

4 治 疗

4.1 治疗方式及其适应证 半月板根部撕裂的治疗目前包括：非手术保守治疗、半月板部分或全部切除、半月板根部修补。半月板根部修补的目的是修复正常关节功能，但是并不是所有的患者愿意手术，并不是所有半月板撕裂适合手术修补。患者的选择十分重要。不能行手术治疗的患者可以通过非手术保守治疗缓解症状，包括理疗、非甾体抗炎药物、关节腔内注射、辅助支撑支具等。

半月板根部撕裂非手术保守适应证包括：久坐、运动较少的患者；合并多种其他疾病的患者；关节炎晚期症状的患者(Outerbridge，3～4级)；关节间隙狭窄；明显内翻畸形(>5°)；慢性、退变性、不能修复的半月板撕裂。年龄作为手术适应证的标准并无定论，一些研究人员基于退变半月板组织愈合能力较差，将年龄50岁以上作为手术禁忌证。最近的研究显示对于50岁以上患者也有较好的术后短期效果[18]。

活动较多、无或者退变程度较低(Outerbridge，1～2级)、下肢关节力线正常、交叉韧带完整的半月板根部损伤患者适合手术治疗。手术方式包括关节镜下半月板切除和关节镜下半月板根部修补。半月板切除比较适合自愈能力较差、半月板组织退变明显的慢性半月板根部撕裂患者，但是慢性可修复的界限尚未明确。虽然半月板切除术有主观的临床疗效，但客观评价预后与半月板根部修补相比仍较差，以及更差的术后退变性改变[18-20]。同样的，一些证据显示半月板部分切除术治疗半月板根部损伤的结局与半月板其他类型损伤相比更差，意味着半月板根部的慢性损伤治疗需更保守一点。半月板部分切除术治疗半月板根部撕裂可导致关节内形成半月板缺失的状态，从而使软骨退变增加，最终形成关节炎。相反的，半月板根部的急性损伤更适合半月板修复治疗。Kim等[21]通过半月板根部损伤患者行半月板修复后4年的随访研究显示了较好的疗效，降低了术后的关节炎发生率。但是内翻畸形程度较高(>5°)或者有软骨退变的影像学征象(Kellgren-Lawrence Ⅲ、Ⅳ；Outerbridge grade Ⅲ、Ⅳ)通过半月板修补治疗后临床结局较差，或许其并不适合行半月板修补术，除非有计划性的行下肢力线修正手术，并且是局部的、可以通过手术治疗的关节软骨损伤。前交叉韧带撕裂或多个韧带损伤伴随急性半月板根部撕裂的复合伤，需要行修补术来恢复半月板原始解剖，以阻止半月板退变。

LaPrade等[22]总结，半月板根部损伤的治疗方案可以适当简化。总而言之，无手术指征的患者应行非手术保守治疗；急性半月板根部损伤且半月板退变程度较低的患者需要行半月板修补术；慢性半月板根部损伤，同时严重退变的患者更适合行半月板修补术；有症状的半月板根部撕裂患者伴随重度关节退变的患者适合行关节镜下半月板切除术；而有严重内翻畸形的患者应评估分期，同时行高位截骨术。

4.2 半月板修补的手术治疗方式 半月板根部撕裂修补的两种重要的技术分别是：经胫骨隧道拉线修补术和带线锚钉修补术。两种手术的目的是恢复半月板根部的骨性解剖附着，从而恢复将轴向压力负荷转换为环向压力的功能。

4.2.1 经胫骨隧道拉线修补术 LaPrade等[23]通过对前瞻性数据进行回顾性分析显示，大于50岁患者行经解剖性胫骨隧道拉线修补外侧或内侧半月板根部撕裂的预后与小于50岁患者相似。通过经胫骨双骨道拉线修补技术可以减轻疼痛和提高术后功能恢复及运动水平。同时，通过对单骨道和双骨道技术修补内侧半月板后根损伤的生物力学评估发现，双骨道能够使恢复接触区域及接触应力到达接近原始的水平[24]。Menge等[25]同样评估双骨道技术修复半月板前根损伤发现，双骨道修补能够恢复半月板前侧根部的解剖关系、关节对合及关节负荷。相较于带线锚钉技术，对于骨质较差的患者能够起到更好的固定作用。非解剖性修补改变半月板后根的关节接触区域及应力，将导致半月板的移位及抵抗环向压力的能力下降。Feucht等[26]通过在猪的标本上对关节镜下经胫骨骨道拉线修复技术使用不同的缝合材料包括2号PDSTM、 2号EthiondTM、2号FiberwireTM、2 mm FibertapeTM缝合半月板后根损伤的生物力学评估，发现在循环负荷和负荷失效试验中，没有某种材料明显优于其他材料。根据试验结果，提出2号FiberwireTM在循环负荷试验中的移位较小，最大负荷及硬度较好，在临床实验中可能提高愈合率及减少半月板脱出的进展，作者提出其是首选的缝合材料。Nakama 等[27]的进一步研究发现超高分子量聚乙烯缝线(ultra high-molecular weight polyethylene，UHMWPE)缝合带修复半月板根部较标准缝合或单纯UHMWPE缝合牢固，不易移位。

4.2.2 带线锚钉修补术 Kim等[28]通过随访比较经胫骨隧道拉线技术和带线锚钉技术修补内侧半月板后跟，发现带线锚钉修补的患者半月板愈合率较高，可能与其避免建立胫骨隧道以及适度的张力能够减少半月板的移位有关。Feucht等[19]随后对24例猪标本进一步比较了两种固定方式的生物力学差异，发现带线锚钉技术相较于经胫骨隧道拉线技术，在循环负荷试验和极限负荷试验中有更优的生物学特性，也一定程度上解释了Kim等人的试验结果。但是两种固定方式的生物学特性未能达到原始半月板的程度。带线锚定技术存在需要增加后侧手术入路、操作空间小、即使使用特定设计的导向器锚定置入仍难度大、难以获得垂直的锚钉置入位置等问题。Kuptniratsaikul等[20]为了降低手术难度建议使用更小、更柔软JuggerKnot锚钉，可以避免使用后内侧手术切口，而且JuggerKnot锚钉能够提供更大的拉力强度。研究显示，在前交叉韧带合并外侧半月板根部撕裂的患者使用JuggerKnot锚钉修补有良好的效果。Balke等[29]提出经胫骨隧道拉线置入带线锚钉，避免使用后侧手术入路降低损伤血管神经的缝线，也避免潜在的延长缝线干扰交叉韧带的修复。但是其半月板表面线结会刺激关节软骨，如果带线锚钉未完全置入会引起固定松动。Robbins等[30]治疗前交叉韧带过程中外侧半月板前角医源性损伤时，为了避免影响前交叉韧带重建的骨道，使用无线结的带线锚钉将外侧半月板前角固定在胫骨平台上，也消除了线结对关节软骨的刺激。Eren等[31]通过对16例牛膝关节进行无线结带线锚钉与标准线结带线锚钉固定的生物力学试验发现，无线结带线锚钉的平均等效刚度较强，同时在循环负荷中平均延长较低，提示了其更好的生物力学特性。

4.2.3 其他缝合技术 Zhuo等[32]对29例行关节镜下边对边缝合技术修补外侧半月板后根完全性放射状撕裂的患者进行临床症状、体征、功能评分、术后MRI以及二次关节镜探查的回顾性分析，发现大部分患者临床评价、功能评分显著提高，术后MRI、二次关节镜探查发现半月板愈合率较高。上述研究有一定限制性，同样缺乏与其他缝合技术的比较，有待进一步大样本量、多中性随机对照研究评估。

Saltzman等[33]在人体标本上对全内缝合内侧半月板后根并固定于后交叉韧带手术方式的生物力学评估，发现其能够恢复膝关节胫股接触面积、平均接触应力及最大接触应力。从而提出此种手术方式能够减少传统经胫骨骨道拉线修补术的并发症，并且可以替代传统经胫骨骨道拉线修补术。

内侧半月板后根损伤多为退变性损伤。大部分患者合并有骨关节炎，尤其是内翻畸形、压力负荷集中在内侧间室的患者，单纯行半月板缝合时很难达到完全愈合。近年来的研究显示，高位胫骨矫正截骨术(high tibial osteotomy，HTO)治疗内侧半月板后根撕裂合并关节炎的患者有一定的的临床效果。Nha等[34]通过对20例病例进行观察研究，发现单独行HTO能够使一部分内侧半月板后根愈合，而且能够提高Lysholm和美国特种外科医院(hospital for special surgery，HSS)评分，并且对软骨损伤有一定的益处。Lee等[35]对57例行HTO伴或不伴半月板修补(FasT-Fix)患者进行回顾性病例对照研究，发现HTO合并半月板修补能够提高半月板根部撕裂的愈合率，而放射学及临床疗效并无差异。Lee等[36]同样对52例行HTO的患者进行回顾性研究，发现单独行HTO的患者内侧半月板后根撕裂并不能完全愈合，并且愈合程度和临床疗效无关。Ke等[37]通过前瞻性病例对照研究，比较高位胫骨矫正截骨术同时行关节镜下半月板修补术和单独行高位胫骨矫正截骨术治疗内侧半月板后根撕裂，结果发现HTO同时行关节镜下半月板修补术能够提高半月板后根愈合率，但是并不能提高临床疗效。

4.4 潜在并发症 潜在并发症除了关节镜治疗的并发症(感染、关节僵硬、深静脉血栓等)外，还包括导针置入视野有限引起的神经血管损伤，前交叉韧带、后交叉韧带的医源性损伤，半月板根部的愈合不良或不愈合。

4.5 术后康复管理 半月板根部撕裂的术后康复方案多种多样，最主要的包括：早期制动，限制负重，逐渐增加膝关节屈曲，术后6个月恢复运动。早期允许行股四头肌锻炼。如果同时行前交叉韧带重建，康复包括标准前交叉韧带康复过程修改为无负重6周，限制膝关节屈曲(膝关节屈曲不超过90°4周)。Day等[3]建议术后支具伸直位固定2周，限制活动范围在0°～90°2周，之后不限制活动，术后6周去除支具，术后疼痛、肿胀缓解后行股四头肌功能锻炼，术后6个月再恢复体育运动。

5 总 结

随着对半月板根部完整性的重要作用有了更深入的理解，近年来关于半月板根部损伤相关诊疗的进一步研究越来越多。半月板根部损伤行修补后能够重建半月板的连续性，从而恢复半月板的完整性以及半月板的环形张力。相较于保守治疗或者行半月板切除的患者，行半月板根部修补的患者能够降低骨关节炎及再次行膝关节置换手术的发生率。鉴于半月板根部修补手术的经济和预后优势，大部分专家认为其是半月板根部撕裂患者的首选治疗方式，能够较好地保护患者的膝关节功能。