膝关节Ramp损伤的研究进展

程 琛,热米拉·艾买提,秦海龙,孙学斌

1.新疆医科大学第一附属医院运动医学科,乌鲁木齐 830011; 2.新疆医科大学第四附属医院关节外科,乌鲁木齐 830099

Strobel[1]首次提出Ramp损伤(ramp lesions,RL)的概念,其命名反映了膝关节后内侧区半月板及附属结构匝道样的外观,该命名将其与其他类型的半月板损伤加以区分。对RL的研究最早可追溯到1983年,当时还没有提出RL的概念,这一类病变被称为“半月板周边垂直撕裂”。对于RL的定义,因为现有研究的局限性,一直存在争议。最近研究发现,RL除了内侧半月板后角与关节囊移行区域的损伤外,还有半月板胫骨韧带损伤、孤立性RL[没有合并前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)损伤[2-3]。综上所述,可将RL认为是内侧半月板后角和后内侧关节囊或胫骨平台后内侧移行区域的纵行损伤,可伴或不伴有ACL损伤,在初次重建ACL或翻修的患者中均可发现。

1 RL流行病学

RL流行病学的研究已有很多。有研究报道,ACL损伤合并半月板损伤的发生率43%～61%,其中RL的发生率16%～24%[4]。Tashiro等[5]研究发现,ACL损伤的患者中,RL的发生率9.7%,内侧半月板其他损伤类型25.2%。Thaunat等[6]将RL分为5种亚型:Ⅰ型,内侧半月板后关节囊滑膜损伤;Ⅱ型,内侧半月板后角上关节面部分损伤;Ⅲ型,内侧半月板后角下关节面部分损伤(隐匿性损伤);Ⅳ型,内侧半月板后角红区完全损伤;Ⅴ型,后角红区双重损伤(所有撕裂方向是纵向)。并进一步报告各亚型的发生率,在2 156例患者中,发现RL 334例,发生率15.5%。包括Ⅰ型47.9%,Ⅱ型4.8%,Ⅲ型11.4%,Ⅳ型28.7%,Ⅴ型7.2%,其中Ⅰ型是最常见的损伤类型。见图1。也有研究报道了孤立性RL,但未对其流行病学进行报道[2-3]。虽然研究报道RL的发生率差异较大,但因为RL漏诊率较高,所以普遍认为RL的发生率可能被低估。

图1 Ramp损伤分型示意图及发生率。a.Ⅰ型:内侧半月板后关节囊滑膜损伤;b.Ⅱ型:内侧半月板后角上关节面部分损伤;c.Ⅲ型:内侧半月板后角下关节面部分损伤(隐匿性损伤);d.Ⅳ型:内侧半月板后角红区完全损伤;e.Ⅴ型:后角红区双重损伤;f.Thaunat分型各亚型的发生率

已有文献报道了与RL相关的危险因素。Sonnery-Cottet等[7]在一项3 214例接受关节镜下治疗的ACL损伤患者的研究中报道了RL的发生率为23.9%。研究发现男性、30岁以下、慢性ACL损伤和合并外侧半月板损伤是RL的危险因素。Kunze等[8]对8 410例ACL重建患者的Meta分析发现男性、ACL完全断裂和术前MRI提示胫骨平台后内侧水肿是RL的危险因素。其他文献报道的危险因素包括接触性损伤、伤后至手术时间延长以及一些骨性异常:膝内翻、较大的股骨外侧髁比例、对侧未受伤肢体胫骨前移增大[9-14]。由于相关研究较少,对于RL危险因素的研究还停留在定性阶段,需进行更多的研究对其危险因素进行定量分析。

2 RL解剖学

半月板是一种由纤维软骨构成的楔形结构,内侧半月板形似“C”形,外侧半月板形似“O”形,两侧半月板后角较前角和体部大,内侧半月板后角约是其前角的2～3倍。内侧半月板由前根和后根固定于内侧胫骨平台上,并由半月板胫骨韧带及外周半月板滑膜韧带进一步固定。有研究发现半月板胫骨韧带断裂及后关节囊移行区的撕裂是导致RL的主要原因,对半月板胫骨韧带功能及损伤机制的研究是目前的热点。Cavaignac等[15]提出在此基础上对半月板后角及其邻近结构进行了研究。在纳入研究的14例膝关节标本中均发现半膜肌的一个分支和一个腱性囊状分支止于内侧半月板后角后方。该囊状分支并未直接止于半月板,而是与半月板胫骨韧带和半月板滑膜韧带相接触。半月板胫骨韧带插入内侧半月板后下缘,半月板滑膜韧带插入内侧半月板后上缘。见图2。在内侧半月板后角、半月板胫骨韧带、半月板滑膜韧带和半膜肌腱囊状分支为边界组成的区域,发现高度血管化的脂肪组织,提示该区域有较强的愈合能力。Cavaignac等[15]提出在行RL修复时应修复半月板胫骨韧带的完整性以重建解剖结构。但Di Francia等[16]提出半月板滑膜连接是一个血管化的密度中等的胶原结构,在大体及组织学层次均未发现半月板胫骨韧带结构,在此区域发现大量毛细血管及胶原纤维,理论上证实了该区域损伤自愈的可能性,这也是部分学者不支持手术修复的原因。Di Francia等[16]认为应该有更完善的理论依据支持手术修复RL。对于RL的解剖学研究还有较大争议,仍需较多研究证实其在大体及组织学方面的重要意义。

图2 红色虚线框示Ramp区在膝关节中的位置及放大结构

3 RL生物力学机制

目前认为,ACL断裂后胫骨相对于股骨向前移位而股骨自身外旋时,就会发生对冲性损伤,并可能导致半月板后方包膜连接处的压迫性损伤。股骨内侧髁相对于胫骨平台向后半脱位也可能导致后方半月板滑膜连接处损伤。这些机制使施加在后角上的力增加了200%,这解释了ACL损伤中内侧半月板后角损伤高发的原因。此后,在ACL缺失的膝关节,持续增加的胫骨前移使后角楔入股骨和胫骨之间,同时被半膜肌的附件牵拉,最终导致RL[17]。目前关于RL的机制缺乏合理的假说,现有研究也不能证明RL是ACL部分损伤进展为完全断裂的危险因素[2,18]。未来的解剖学及生物力学研究将注重RL与ACL损伤发生的先后及因果关系。

4 RL分型

对RL分型尚未形成共识,以下两种分型被广泛认可。冯华等[19]建议将RL分为3型:Ⅰ型,单纯RL,损伤仅限于内侧半月板后角;Ⅱ型,在Ⅰ型基础上撕裂向前延伸至半月板中1/3区域或桶柄样撕裂;Ⅲ型,Ⅰ型合并内侧半月板后角或体部的复合型撕裂。Thaunat 等[6]将RL分为5种亚型(前文已经叙述),但Thaunat分型没有评估撕裂的中-外侧范围及膝关节屈曲时关节囊的变化,并且对半月板滑膜韧带与半月板胫骨韧带在同一止点共同止于后角这一解剖基础缺乏认识,因此不能全面反映RL的病理学改变。Grief等[20]在此基础上结合RL的MRI表现,对RL做出如下分型,Ⅰ型:半月板滑膜韧带撕裂;Ⅱ型:内侧半月板后角(posterior horn of medial meniscus,PHMM)红区上部分撕裂;Ⅲ型,隐匿性撕裂,包括PHMM红区下部分撕裂(ⅢA型)和半月板胫骨韧带撕裂(ⅢB型);Ⅳ型:完全撕裂,包括PHMM红区完全撕裂(ⅣA型)和半月板韧带连接处完全撕裂(ⅣB型);Ⅴ型:PHMM红区双重撕裂。并认为Ⅰ型和Ⅱ型因为半月板胫骨韧带的完整性属于稳定的RL,Ⅲ型和Ⅴ型属于不稳定的RL。合理分型有助于提高RL诊断率,但仍需研究证实几种分型的临床意义。

5 RL诊断

RL 无特征性的症状及体征,已有研究证实膝关节内侧半月板和外侧半月板损伤与术前轴移试验高度阳性有关,但这均未考虑RL及半月板根部损伤[21-22]。Magosch等[9]纳入了这两种损伤类型研究后认为高度阳性的轴移试验可能是慢性ACL损伤伴双侧半月板损伤患者膝关节紊乱的早期征象。Mouton等[23]在其研究中排除其他类型半月板损伤对结果的影响,得到ACL损伤伴RL组轴移试验高度阳性的发生率47%,高于单纯ACL损伤组(24%),排除翻修手术这一因素仍然得到类似结果,ACL损伤伴RL组轴移试验高度阳性的发生率(44%)高于单纯ACL损伤组(25%)。MRI诊断RL敏感度较低,尤其是ACL完全断裂的情况下。通常膝关节取完全伸直位行MRI检查,半月板与关节囊移行区域的分离接近最小,这导致很难在MRI上识别半月板关节囊移行区域的损伤和后角无移位的周边垂直损伤。Yeo等[24]提出MRI诊断RL损伤最重要的一个征象:半月板滑膜分离(图3),并指出传统伸直位摄片降低了这种征象检测敏感度。这在Koo等[25]的一项Meta分析中也得到了验证,当膝关节屈曲30°行MRI检查时,诊断敏感度71%,有显著的提高。近年来有关RL影像学诊断的研究多关注于提出有助于诊断RL的特殊征象,并证实与关节镜诊断的一致性和可重复性。Koo等[25]认为骨科专科医师较放射科医师MRI诊断率更高,正是因为能够准确识别这些特殊征象。Hatayama等[26]在MRI T2加权像矢状面序列上发现,内侧半月板后角与关节囊移行区域不规则强度的信号高度提示RL。Yeo等[24]也证实了两种特殊征象的意义。 虽然MRI诊断RL的敏感度较低,但仍有其重要意义,骨科医师及放射科医师需认识RL特殊的MRI征象,以提高其诊断率。因为其他检查手段的局限性,系统的关节镜检查仍是诊断RL的金标准[27-28]。见图4。传统的关节镜探查方式采用经典前内侧和前外侧双入路,这种方式对RL的诊断率低。Yasuma等[29]提出系统的关节镜探查应分为以下3个步骤:(1)使用30°关节镜通过前外侧入路行前方的可视化,通过后内侧入路进行探查。为确保内侧半月板后角视野清晰,可在膝关节轻度屈曲的同时给予适度的外翻应力和前抽屉应力,通过前内侧入路探查PHMM的稳定性及是否有RL。(2)膝关节屈曲90°时,30°关节镜通过前外侧入路进入髁间窝,到达膝关节后内侧间室。这使得PHMM及半月板关节囊移行区清晰可见并可探查RL的具体位置。当探查不明确,可换用70°关节镜重复上述操作,大多数RL经髁间窝入路可以诊断。(3)建立后内侧入路行髁间可视化,导针经皮穿刺插入后内侧间室,探查PHMM的稳定性及明确RL[2]。也可通过后内侧入路对该区域行滑膜清理及修复操作。但后内侧入路可能造成一些相关结构的破坏,增加手术并发症,是否采取该入路目前仍有争议。

图3 红色箭头示半月板滑膜分离

图4 红色箭头示左膝关节经后内侧入路观察到Ramp损伤

6 RL手术治疗

RL最佳的处理方式仍有很大争议,为明确RL手术的适应证,Liu等[30]认为撕裂长度≤1.5 cm,则病变是稳定的。一些作者认为应结合损伤模式和半月板胫骨韧带是否断裂,或者通过髁间窝入路观察膝关节屈伸时半月板的活动来动态评估其稳定性[28,31]。支持缝合的研究者认为缝合RL是一种可靠的技术,在89%～93%的病例中半月板损伤愈合良好,如果在ACL重建时不缝合RL,就有可能出现残留的膝关节松弛,增加移植物所受应力,这可能继发半月板和软骨损伤[7,32]。Thaunat等[33]在一项248例患者的病例对照研究中发现,使用缝合钩修复RL效果良好,平均3.8年的随访中成功率高达95.7%。Karaca等[2]还研究了采用标准前入路全内缝合孤立性Ⅲ型RL(Thaunat分型)的短期效果,所有患者愈合良好,无一例翻修,但该项研究未纳入RL的其他分型。还有研究报道了ACL损伤伴RL与患者术前及术后膝关节的动态旋转不稳定相关[23,34]。Guimarnes等[35]认为与单纯ACL损伤的患者相比,伴RL的患者在2年内内侧间室软骨基质变性进展迅速,提示了骨关节炎的可能,该研究结果并未通过关节镜证实。Tuphé 等[36]对28例行ACL重建但未修复稳定的RL患者进行了2年随访,发现8例(28.6%)发展成内侧半月板损伤,6例(21.4%)发展成桶柄样撕裂,内侧半月板5年生存率93%,10年生存率75%,15年和20年生存率为71%,再损伤主要发生在ACL修复术后8～10年,患者膝关节功能结果及恢复运动水平未受到影响。在该研究中未发现与再损伤发生相关的危险因素。Tuphé 等[36]认为近1/3患者出现了半月板的相关并发症,大部分为桶柄样撕裂,这些患者往往需要再次行半月板切除术,这提示未修复的稳定的RL可能造成严重后果,应该加以修复。Thaunat等[33]认为RL修复失败与病变类型无关,虽然该研究样本量较少,但也提示RL分型可能并不反映损伤严重程度,应修复每一种RL。也有学者不支持RL修复治疗,Matsumoto等[37]建立猪ACL损伤模型,通过对比修复RL组和未修复RL组膝关节术后生物力学,认为在ACL重建的同时修复RL并不能减少移植物的长度变化及胫骨前移,以及很好地维持术后结构特性。因为动物模型限制,动物与人松质骨性质上的差异也可能影响移植物固定强度,并不能直接反映移植物实际所受应力。Dephillipo等[38]在一项临床研究中也得到了类似结果,单纯ACL修复组和ACL合并RL修复组在术后膝关节运动功能评分无显著性差异。有学者则认为Ramp区有丰富的血液供应,愈合能力强,稳定的病变经过简单的新鲜化处理可以得到良好的愈合,但这些研究随访时间均较短[39]。虽然一些基础研究结果并不支持修复RL,但众多的临床研究提示RL修复后半月板愈合良好,如不行修复可能产生严重的半月板并发症,修复RL已经成为一种趋势。

RL修复方式的不同主要体现在手术入路是否在传统入路的基础上新增后内侧入路以及缝合器械的选择。缝合器械有缝合钩和全内缝合装置。已知的缝合方式:通过后内侧入路由内向外缝合,使用混合缝合系统Fast-Fix全内缝合,以及通过后内侧入路的缝合钩缝合。在美国由内向外缝合是常见的方式[40],但其因为需要开放的后内侧入路,可能造成额外损伤。经前方入路的全内缝合方式因其操作简单,是目前主流的缝合方式[41-43]。基于几种缝合方式的存在,选择最佳的缝合方式是目前研究的重点。Gousopoulos等[32]在一项研究中采取配对研究的方法,在平衡混杂因素的情况下分析后认为缝合技术是所有可能的危险因素中唯一具有统计学意义的,全内缝合方式的失败率是缝合钩的2倍,在行缝合钩修复的同时接受前外侧韧带重建的患者的半月板存活率较其他组高3倍。Toanen等[44]的一项尸体研究探讨了双后内侧入路的可行性,双后内侧入路可以提高RL的关节镜诊断率且优化缝合效果。目前对于最佳的缝合方式还没有定论,但应该充分认识到不同缝合方式均有其潜在优势,在选择方式上应结合RL分型选择适合的方式,以求得到最佳的治疗效果。

7 小结与展望

综上所述,Ramp区在维持膝关节功能以及保护ACL修复移植物方面有重要意义。以往对RL认识的不充分以及MRI诊断率较低,其发病率可能被低估。重视可能造成RL的危险因素以及准确识别RL在MRI上的特殊征象,有助于提高RL的术前诊断率。系统的关节镜检查仍然是诊断RL的金标准,经髁间窝入路可以诊断多数的RL。后内侧入路在提高诊断率及优化缝合效果等方面展现出越来越大的潜力,缝合钩技术配合后内侧入路往往能够得到很好的手术效果。手术入路以及缝合技术的选择应该灵活多变,结合患者自身情况和RL的分型确定合适的手术方式可能是未来的发展方向。已有研究表明修复RL在长期的临床随访中得到良好的临床结果,但在基础研究中Ramp区维持膝关节功能的重要性并未得到证实,还需高质量的基础及临床研究来解决现有的问题,以期为RL的诊治提供指导,最终使广大患者受益。

作者贡献声明：程琛:论文撰写、收集资料;热米拉·艾买提、秦海龙:写作指导;孙学斌:论文修改