股骨滑车发育不良与前交叉韧带损伤的相关性

王子龙 毕树雄

前交叉韧带（ACL）损伤是最常见的膝关节损伤，损伤发生率及手术重建率均呈增长趋势[1-2]，因此预防ACL 损伤和避免重建手术失败的策略获得了广泛关注[3]。提高对膝关节解剖变异的理解对于预防ACL 损伤、行个体化解剖重建、改善预后和减少手术失败是非常必要的[4]。以往研究发现，引起ACL 损伤的个体形态学危险因素包括胫骨平台后倾角过大、髁间窝狭窄、胫骨髁间隆起小、胫股关节一致性差等[5-7]。近年来，股骨滑车发育不良被认为是引起ACL 损伤的重要因素[8]，相关研究也成为关注焦点。

1 ACL 损伤的危险因素

大多数的ACL 损伤发生在非接触机制下[9]。非接触性ACL 损伤主要由轴移损伤机制引起，包括膝关节外翻和胫骨内、外旋[10-11]。虽然胫骨前剪切力被认为是ACL 损伤的主要力学机制，但其他的次要力学机制也引起广泛关注[11]。一项尸体研究发现，一些ACL 损伤可能是原有不同程度组织损伤加重的后果。活动时运动负荷的快速增加，可能导致ACL 慢性积累性损伤，从而在ACL 自我修复前影响其完整性[12]。非接触性ACL 损伤的风险因素可分为内在因素和外在因素,内在因素包括解剖学因素、神经肌肉因素、内分泌因素等[13-14],外在因素包括环境、天气、运动鞋底面的反作用力、运动水平、训练条件等[15-17]。充分了解膝关节骨骼形态并采取相应的运动训练计划,可减少外在因素造成ACL 损伤的发病风险，降低损伤发生率，提高ACL 损伤的个体化预防和治疗效果[18]。

2 股骨滑车发育不良的影像学评估

股骨滑车发育不良由Brattstrom 于1964 年首次提出，是指滑车沟前部的几何外形和深度存在解剖学异常。正常股骨滑车面的形态类似“U”形，而股骨滑车发育不良包括滑车沟变浅、变平或失凹，股骨外侧髁发育不全或凸出[19]。股骨滑车发育不良最常见的分类系统是Dejour 分类，其依据特定的影像学参数将股骨滑车发育不良分为A 型、B 型、C 型和D 型。有学者将Dejour 分类简化为两个等级（低等级和高等级），并依此评估股骨滑车发育不良[20]。

Oswestry-Bristol 分类以磁共振成像（MRI）的影像学特异性来评估股骨滑车发育不良的严重程度，分为正常、轻度、中度和重度4 型，分别代表滑车形态为正常、浅、平坦和凸起[21]。

其他测量指标也被用于描述股骨滑车发育不良，包括胫骨结节-滑车沟距离（TT-TG）、滑车深度指数、滑车沟体积、内侧滑车倾斜角、外侧滑车倾斜角和髌骨滑车指数[22-25]。Dejour 分类是目前公认的分类标准，然而Kazley 等[20]的研究认为，Dejour 分类在临床实践和研究中缺乏实用性，其可重复性差，且无法指导治疗。Paiva 等[26]引用不同的测量技术来量化股骨滑车发育不良，发现外侧滑车倾斜角是最可靠的测量指标，滑车沟深度和TT-TG 对于股骨滑车发育不良的诊断及治疗意义重大。

目前，股骨滑车发育不良的描述主要基于骨解剖而非软骨解剖，对髌股关节的分析存在一定局限性[27]。因此，三维模型尤其是3D 打印模型，有助于更好地了解股骨滑车发育不良。此外，目前的分类系统和测量都是基于静态的双平面图像，而动态图像和三维分析可在膝关节屈曲和伸展过程中通过肌肉收缩对髌骨轨迹进行更优化的评估，能更好地模拟髌股关节稳定与不稳定时复杂的功能和结构的相互作用[28-29]。

3 股骨滑车发育不良与ACL 损伤

滑车沟形成髌股关节的股骨关节面，滑车沟的深度和解剖形态可影响膝关节屈伸时的髌股关节稳定性[30]。目前，ACL 损伤与股骨滑车发育不良相关性的研究有限。

Ntagiopoulos 等[31]回顾分析了299 例ACL 损伤后行韧带重建患者的X 线片，通过测量Caton-Deschamps 指数发现，股骨滑车发育不良率为14.7%，髌骨高位率为5%。他们认为，髌骨高位和股骨滑车发育不良可能是ACL 重建手术后发生膝前疼痛的危险因素。另一项回顾性病例研究也发现，完全性ACL 撕裂成年患者的股骨滑车发育不良率为14%，显著高于无ACL 损伤者（4%）[32]。Kwak等[33]对ACL 损伤与无损伤的骨骼未成熟儿童进行回顾性对照分析，发现异常股骨滑车形态与儿童ACL 损伤风险增加存在显著关联。Botchu 等[34]对股骨滑车发育不良与ACL 损伤的相关性进行研究，发现ACL 损伤与Dejour 分类 A 型滑车发育不良存在相关性。

股骨滑车发育不良影响ACL 损伤的机制可能在于以下方面。第一，股骨滑车发育不良改变了膝关节生物力学状态，增加了ACL 负荷和损伤发生风险。Liu 等[35]的研究报道，股骨滑车发育不良患者的内侧后髁较大，外侧后髁较小，因而在进行膝关节屈曲的扭转运动时，股骨在固定的外旋胫骨上内旋，导致膝关节外翻，使力的中心转移到外侧髁，这会增加ACL 的应力，导致ACL 损伤。第二，股骨滑车发育不良患者股骨远端髁突的前面向内侧变平，这可能对髌腱矢状角和传递到此的力产生显著影响。由于髌腱连接髌股关节与胫股关节，髌腱中张力增加可能导致胫骨相对于股骨向前平移的增加[36-37]。一项基于MRI 图像测量的回顾性研究发现，髌骨高度与股骨滑车发育不良之间存在相关性[38]。第三，有研究表明，ACL 损伤患者的股骨远端可能存在其他形态学差异。van Haver 等[39]认为，没有孤立性股骨滑车发育不良，股骨滑车发育不良患者的髁间窝较正常人群更小。Botchu等[34]认为，股骨滑车发育不良可能延伸到股骨远端，从而导致髁间窝狭窄，在这种情况下，当膝关节完全伸展时ACL 可能撞击髁间窝顶部。Chen等[40]的研究发现，股骨滑车发育不良患者的髁间切迹宽度指数略低于正常者。Isıklar 等[41]的研究发现，轻度股骨滑车发育不良可能导致髁间窝狭窄，而不是改变髌骨的位置。第四，有研究表明，股骨滑车发育不良引起的ACL 负荷增加可能导致ACL黏液变性[42-43]，而ACL 黏液变性可导致韧带张力下降，无法维持其原有的生物力学强度或导致慢性积累性ACL 损伤。

4 结语

股骨滑车发育不良与ACL 损伤有着不可分割的内在联系。股骨滑车发育不良的评估标准、滑车发育形态学对ACL 的生物力学影响、股骨滑车发育不良与髁间窝狭窄及髌骨高位之间的关系均需进一步研究，需要进行形态测量学和生物力学方面的研究。建议年轻人，特别是运动员，应尽可能进行股骨滑车发育不良的评估，以避免ACL 损伤发生。