膝關節前外側韌帶的研究進展
本文原載於《中華解剖與臨床雜誌》2017年第3期
膝關節動態和靜態穩定之間的相互作用是極其複雜的，除交叉韌帶和側副韌帶外， 還有一些鮮為人知的組織結構可以提高其強度和穩定度。最近有關膝關節前外側韌帶的研究引起了國內外學者的廣泛關注。前外側韌帶從Segond於1879年第一次描述，到近幾年成為研究重點，經歷了100餘年。本文在中國知網、萬方數據、中國生物醫學文獻資料庫和PubMed資料庫分別以"膝關節""前外側韌帶""前外側關節囊""Segond骨折"和"anterolateral ligament""anterolateral capsule""anterolateral rotatory laxity""lateral structures of the knee""Segond fracture"為關鍵詞查閱1980年1月—2015年10月的文獻，共閱讀324篇，最終納入27篇進行分析總結(圖1)。本文將從解剖學、組織學、生物力學、損傷診斷及外科重建方面對前外側韌帶進行探討，進而提高國內同仁對其的認識，在臨床工作中引起足夠重視。
圖1
文獻納入流程圖1 解剖學
雖然早已有零星報道提到在膝關節外側區域存在一個連接股骨和脛骨的韌帶結構，但有關此結構的解剖學研究近幾年才引起廣泛關注。1879年Segond第一次提出股骨和脛骨外側之間存在一條纖維束。1976年Hughston等在研究膝關節外側不穩時提出"外側囊韌帶中束"。1986年Terry等[1]將連接股骨和脛骨的結構描述為髂脛束的膜骨層，還將其稱為"某種形式的前外側韌帶"，是髂脛束淺層和深部的結合。1987年Irvine等[2]稱連接股骨和脛骨的結構為"右前斜束"，且認為它與Segond骨折相關。直到2007年Vieira等[3]第一次使用"前外側韌帶"這個術語來命名連接股骨和脛骨的韌帶結構，從此"前外側韌帶"得到了廣泛認可。但是，以上研究並沒有對此韌帶進行精確測量。
2012年Vincent等[4]對30名關節炎患者行膝關節置換術時注意到前外側韌帶是連接股骨外側髁、外側半月板和外側脛骨平台的連貫結構，是關節囊的一部分，並且在10例新鮮冰凍屍體上得到了印證；研究結果顯示，當膝關節屈曲90°時，前外側韌帶起源於腘肌腱止點前方且有纖維與其混雜，止於外側半月板和關節線下方5 mm處Gerdy結節的後方，該結構相對平坦，平均寬度為(8.2±1.5)mm，厚度為2～3 mm，平均長度為(34.1±3.4)mm。Claes等[5]對41例屍體進行解剖研究，其中40例明確地辨認出了前外側韌帶，認為其起源於股骨外側髁的凸起(外側副韌帶的前方，腘肌腱止點後方)，並且與外側副韌帶起源有纖維的混雜，止於脛骨前外側的Gerdy結節和腓骨頭之間，是一條獨立於髂脛束的韌帶。此研究提供了前外側韌帶詳細的解剖特徵。至此，膝關節前外側該結構無可爭議地被稱為前外側韌帶。Sonnery-Cottet等[6]於2014年提出在關節鏡下如何定位前外側韌帶，這為前外側韌帶的檢查提供了一個安全、直觀、可重複的方法。
雖然多數的研究認為前外側韌帶是一條獨立的韌帶[6,7,8,9]，但也有學者認為前外側韌帶是髂脛束的一部分或者關節囊的一部分[4,10]。與Vincent等[4]的研究不同，Claes等[5]認為，前外側韌帶近端起源於腘肌腱止點的後方，外側副韌帶的前方，遠端脛骨止點位於Gerdy結節後方，與髂脛束無纖維連接。此外，有關前外側韌帶的附著部位也存在有爭議。一些研究者認為，前外側韌帶的一個附著部位在外側半月板之間[5,8,9]；而另有研究者認為，雖然前外側韌帶有分支止於此，但止點不在外側半月板[7]；還有的研究者認為，前外側韌帶的大部分纖維連接半月板組織後沒有中斷，一直延續到達脛骨平台[4]。根據既往研究，筆者認為，前外側韌帶解剖結構或許存在一定變異，今後需採用更科學、更完善的方法進行更大樣本量的深入研究。
2 組織學
Vincent等[4]觀察到前外側韌帶橫斷面由鬆散的滑膜結締組織包圍，尤其在外側半月板以上纖維結締組織非常豐富，約佔韌帶橫截面積的20%，在鄰近纖維核心部分有明顯的神經和脂肪組織分布；縱切面顯示有平行的波浪狀膠原纖維。Helito等[9]採用HE染色對韌帶結構進行分析後發現，前外側韌帶由大量緻密纖維結締組織和少量細胞結構組成。Caterine等[8]採用比較獨特的對照方法研究發現前外側韌帶與前交叉韌帶結構一樣，在縱切面都有平行的波紋狀膠原束以及包含膠原纖維細胞核的緻密結締組織，橫斷面有大小不一的膠原囊泡。以上研究通過觀察微觀結構，確定組織類型符合韌帶組織的特徵，為前外側韌帶的判斷提供了組織學的依據。
3 生物力學
生物力學研究以解剖為基礎，可為手術治療提供指導。Monaco等[11]研究發現，前交叉韌帶主要限制脛骨前向平移，幾乎不影響膝關節的旋轉穩定性，而前外側韌帶損傷後膝關節從屈曲0°到60°脛骨內旋逐漸增加；離斷前外側韌帶與切斷前交叉韌帶相比，軸移試驗等級會增高。Parsons等[12]使用機器人技術對前外側韌帶的生物力學功能進行了研究，結果顯示：內旋作用下膝關節屈曲角度越大前外側韌帶對膝關節穩定性的貢獻越大，當膝關節屈曲超過30°時前外側韌帶維持膝關節穩定的作用超過前交叉韌帶；在前抽屜試驗中，膝關節屈曲任何角度下前外側韌帶維持膝關節穩定的作用都低於前交叉韌帶。Zens等[13]使用聚二甲基硅氧烷計測量了前外側韌帶在機械應力下的變化，結果顯示，隨著膝關節屈曲角度增加前外側韌帶張力增加。
Monaco等[11]對屍體進行解剖，採用逐步離斷韌帶的方式對前外側韌帶的生物力學進行了研究，其結果與Parsons等[12]保持膝關節韌帶完整情況下的研究結果一致。雖然二者採用的方式不同，但得出相似的結論：前外側韌帶對維持膝關節內旋穩定有重要作用。
4 前外側韌帶損傷的診斷4.1 影像學檢查
Claes等[14]在30例屍體研究中發現，前外側韌帶是連接在股骨外側髁和近端脛骨前外側的獨立結構，並測量出其中心距Gerdy結節中心的平均距離是(22.0±4.0)mm；對29例X線證實為Segond骨折的患者通過MRI進行了測量，得出前外側韌帶中心距離Segond骨折塊中心的平均距離是(22.4±2.6)mm，以上兩個數據的差異並沒有統計學意義，或許可以認為X線中觀察到Segond骨折可間接診斷前外側韌帶損傷。Caterine等[8]認為，前外側韌帶MRI冠狀面顯示為一束低信號帶，近端附著點與其他韌帶緊密相連，因此不容易辨別，可看到有纖維束與外側副韌帶相交；然而，脛骨止點比較容易辨別，止於脛骨外側，中間則有纖維接近外側半月板。還有研究顯示，前外側韌帶損傷時軸位MRI T1WI可顯示Segond骨折，冠狀位T2WI顯示脛骨外側高信號，骨髓水腫伴積液，低信號帶纖維束鬆弛[15]。Cianca等[16]用超聲檢查了1名52歲男子的外側膝，發現了前外側韌帶，觀察到韌帶通過外側半月板並平行於髂脛束走行，止於脛骨近端臨近Gerdy結節，認為前外側韌帶在膝關節屈曲90°且脛骨內旋位最容易觀察。
4.2 臨床查體
前外側韌帶損傷的診斷不僅要有影像學依據，還要結合臨床查體來確診。軸移試驗是測試膝關節旋轉不穩較為可靠的方法。當前外側韌帶損傷時，膝關節內旋穩定性減弱，軸移試驗陽性，且較單純前交叉韌帶損傷時軸移試驗陽性等級更高。Hoshino等[17,18,19]提出了標準化的軸移試驗，並通過在膝關節連接一個裝置用iPad程序來記錄外側膝旋轉時的圖像，進而分析軸移現象，這為定量軸移試驗提供了一個簡單準確的測量方法。
5 前外側韌帶損傷的外科治療
近年來，學者們發現前外側韌帶合併前交叉韌帶損傷時，單純行前交叉韌帶重建術後膝關節仍存在一定的旋轉不穩[11,12]；因此，一些研究者開始將研究重點轉移到前外側韌帶。單純前外側韌帶損傷少見，大多數情況下合併關節內其他結構的損傷，尤其是前交叉韌帶。文獻統計顯示，單純前外側韌帶損傷一般多見於未成年人，伴發前交叉韌帶損傷的發生率高達75%～100%，合併半月板損傷的發生率則為66%～75%[20,21]。對於前外側韌帶損傷應該早期診斷、早期治療。
關節外肌腱固定術在19世紀70年代開始流行，其目的是恢復膝關節的旋轉穩定性，這對少數旋轉運動要求較高的患者來說是十分重要的。關節外肌腱固定的效果已經過廣泛的評估，有研究認為，它能夠在Lachman試驗時更好地控制脛骨旋轉和位移[22,23]。Monaco等[24]認為，關節外肌腱固定是減少脛骨旋轉和控制軸移現象一個關鍵因素。隨著關節鏡下前交叉韌帶重建術的建立和發展，有學者提出，單純前外側韌帶損傷治療原則為關節外前外側韌帶固定，前外側韌帶合併前交叉韌損傷時應行關節內前交叉韌帶重建及關節外前外側韌帶固定[25]。
對於前外側韌帶損傷後旋轉不穩的患者，關節內外重建更符合膝關節運動標準，因為：一方面，外側重建對脛骨內旋提供了有效的控制；另一方面，當關節內移植物失效時，肌腱固定術為膝關節的穩定提供了另一道"防線"。Duthon等[26]研究已經發現，關節外肌腱固定至少可以減少關節內移植物壓力。
綜上所述，前外側韌帶近端起源於股骨外側髁腘肌腱止點附近，遠端止於Gerdy結節外側，該結構有助於維持膝關節內旋穩定性。前外側韌帶損傷的診斷不僅依靠影像學輔助檢查，還要結合臨床查體，前外側韌帶損傷時軸移試驗陽性等級更高。前外側韌帶損傷應該早期診斷、早期治療。目前對其損傷後治療方式主要為關節外肌腱固定，尚無統一定論，有待進一步深入研究從而更好指導臨床工作。
「參考文獻略」
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