颠覆还是意外:前交叉韧带股骨止点解剖新研究
一直以来,经典的教科书当中前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)都被认为是由两个功能束,前内束 (AMB)与后外束(PLB)组成,自然而然的,ACL 的两束位于股骨的止点并不相同,但是最近 Robert 的一项研究却挑战了这个传统的观点。
传统概念当中 ACL 股骨止点处的解剖
自从 1938 年 Palmer 首先将 ACL 分为前内束与后外束,后来 Brantigan 等人与 Girgis 等人对这种分束方法做了进一步的研究与阐述以来,ACL 一直被分为两个功能束,前内束与后外束[1, 2](图 1),一般认为 ACL 的两束的股骨止点并不相同(图2)。
图 1a ACL 双束结构前面观(图片来源于[1])
图 1b ACL 双束结构后面观(图片来源于[1])
图 2 ACL 股骨止点示意图(图片来源于[3])
在膝关节伸直位时,ACL 纤维基本平行,呈带状,股骨止点处韧带组织较宽较薄,在向胫骨止点移行中逐渐变窄变厚,在胫骨止点后缘附近最窄,之后韧带呈靴型向前延伸,止于胫骨。ACL 股骨止点基本呈椭圆形,平均长度 18 mm 和宽度 11 mm,面积 113~170 mm2。止点前近侧缘接近过顶位,后侧缘沿股骨外髁内侧关节软骨边缘向远侧延伸,呈弧形,前侧缘较平直。
随着屈膝角度的逐渐加大,ACL 股骨止点的远后侧部逐渐向前转动,松弛的纤维束逐渐增多,紧张的纤维束逐渐减少。大约屈膝 60°时,ACL 在侧面上看最窄(ACL 股骨止点的长轴与韧带的纵轴重合),此时松弛的纤维束最多在屈膝 90°位时,ACL 股骨止点的远后侧部开始转到韧带的前方,相应的纤维束开始紧张;在屈膝 120°位时,ACL 股骨止点的远后侧部完全位于韧带的前方,所有韧带纤维均紧张 [3]。
此种观点已经被广泛接受,并且成为研究 ACL 功能的解剖学基础。近年来无论中外,ACL 的研究均普遍认可了这种区分方法,ACL 损伤后的解剖学重建均基于这个理论展开,匹兹堡大学的 Freddie 教授更是此中翘楚,是 ACL 重建研究中当之无愧的武林盟主。
颠覆还是意外?
但是在最近,出现了一个「搅局者」,如同光明顶上突然出现的张无忌一样,其貌不扬却语出惊人,其发表在 Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 的一篇文章[4] 可谓石破天惊,他通过解剖 81 个捐赠者的 111 例尸体膝关节(表 1),经过仔细的解剖之后测量了 ACL 嵌入股骨 2 mm 之后的部分,并做了摄影记录。
表 1 样本资料
之后,对其中的 30 个标本的股骨止点部分做了 CT,MRI 及组织学检查。最终,他发现嵌入股骨之后,ACL 变成了一个带状结构(Ribbon like),带状结构骨性嵌入精确的贴合后方股骨皮质(图 3,图 4)。而此后的 CT,MRI 及组织学检查也验证了他的观点(图 5)。
图 3 精确移除滑膜组织之后 ACL 的带状结构(图片来源于[4])
图 4 带状结构骨性嵌入精确的贴合后方股骨皮质(图片来源 [4])
图 5 ACL 嵌入处的组织学。a 为宏观图片,b、c 为微观图片(图片来源 [4])
并给出了嵌入部分的测量数据:
股骨嵌入处 2 mm 处平均宽度:16.0 mm(12.7~18.1)
股骨嵌入处 2 mm 处平均厚度:3.54 mm (2~4.8)
股骨嵌入处 2 mm 处平均横截面积:56.6 mm2
实质中部处 ACL 的平均宽度:11.4 mm(9.8~13.8)
实质中部处 ACL 的平均厚度:3.4 mm(1.8~3.9)
实质中部处 ACL 的平均横截面积:39.8 mm2
一石激起千层浪,此项研究一经发表便引发了激烈的争论,此项研究无疑是颠覆性的,如经证实,可能彻底改变我们目前对于 ACL 重建的看法。
画外音
到目前为止,仍没有进一步的研究证实 Robert 的研究,但是也没有研究反驳这一观点。虽然在近期的一个会议当中 Freddie 教授从 Robert 样本选取的角度对此项研究提出了质疑,认为 Robert 的样本平均年龄过高(因此作者特意列出了 Robert 选取样本资料,表 1),但是仍然没有有力的证据驳倒 Robert 的观点。
到底是挑战「地心说」的哥白尼,还是哗众取宠,博众人一哂。让我们拭目以待,期待更加精彩的学术争鸣。
作者:浙江大学医学院附属邵逸夫医院骨科 李生鋆
参考文献
1.Steckel, H., et al., Anatomy of the anterior cruciate ligament double bundle structure: a macroscopic evaluation. Scand J Med Sci Sports, 2007. 17(4): p. 387-92.
2.Fitzgerald, J., et al., Anterior Cruciate Ligament Reconstruction Using a Flexible Reamer System: Technique and Pitfalls. Orthop J Sports Med, 2015. 3(7): p. 2325967115592875.
3.王健全, et al., 前交叉韧带股骨止点临床解剖学研究. 中国运动医学杂志, 2007. 26(3): p. 266-270.
4.Smigielski, R., et al., Ribbon like appearance of the midsubstance fibres of the anterior cruciate ligament close to its femoral insertion site: a cadaveric study including 111 knees. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc, 2015. 23(11): p. 3143-50.