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早读 | 一文轻松看懂半月板的解剖与临床

发布时间:2017-10-27

作者介绍:米琨 广西中医药大学第一附属医院大外科主任、仙葫院区副院长、骨科运动医学与关节镜外科主任

米琨教授现任国家卫计委骨科内镜与微创医学广西培训基地主任、中华医学会运动医疗分会委员、中国医师协会骨科分会运动医学工作委员会委员、国际关节镜-膝关节-骨科运动医学学会(ISAKOS)中国委员会华南区主任委员、国际矫形与创伤外科学会(SICOT)会员、SICOT中国部运动医学专业委员会委员、亚太膝关节-膝关节镜-骨科运动医学学会(APKASS)中国委员、国家卫计委内镜与微创医学全国医师定期考核专家委员会委员、中国医药教育协会肩肘运动医学专业委员会常委、中国西部运动医学与关节镜协作联盟委员会副会长、中华中医药学会运动医学分会常委、中国中西医结合学会骨科微创分会委员、中国中西医结合学会骨伤科分会青年委员兼运动医学及关节镜外科委员、印度《Journal    of Hand and Microsurgery》和阿曼《Sultan Qaboos University Medical Journal》等国外杂志的特邀审稿专家、《中国内镜杂志》和《中国现代医学杂志》编委、《好医术》专栏作者等

今天我们给大家分享米琨教授关于膝关节解剖的文章!

学习解剖有点枯燥乏味,我们如果为了解剖而学习解剖是很难有进步的,也是没有意义的。对临床医生而言,学习解剖的目的是为了更好的诊断和治疗,从这个目的出发去学习解剖才会感到轻松有趣,乐趣无穷!膝关节相对其他关节而言,解剖比较复杂、运动大而重要、损伤机会很多、处理难度较大,如此等等,因此对骨科医生最富有挑战性!

膝关节有一定的旋转度——

膝关节除了屈伸范围很大之外,千万要记住它还有一定的旋转度!膝关节完全伸直时,胫骨髁间隆起与股骨髁间窝嵌锁,侧副韧带紧张,除屈伸运动外,股胫关节不能完成其他运动。而膝关节屈曲时,股骨两侧髁后部进入关节窝,嵌锁因素解除,侧副韧带松弛,股胫关节能够绕垂直轴作轻度的旋转运动,这给予膝关节有更大的灵活性,同时也是前交叉韧带(ACL)以及半月板容易受到损伤的原因。

为什么膝关节有一定的旋转度呢?主要由于膝(股胫)关节的关节面不匹配造成,其中胫骨内外侧平台的结构是不一样的。胫骨内侧平台稍高,是凹的;胫骨外侧平台稍低,是球性。

      

膝(股胫)关节面不匹配所造成的结果,内侧:股骨和胫骨的接触如同车轮与平面的关系;外侧:股骨和胫骨的接触则象轮子行于穹隆之上。这样的解剖结构必须靠韧带和半月板等其它软组织结构的协调配合才能使膝关节获得必需的稳定。

      

人类膝(股胫)关节面不匹配 这个问题,只有靠类似“楔子”的东西嵌入来解决,半月板由此而生!

半月板——

曾经,半月板被认为是“腿部肌肉起点的无功能残留物 functionless remnants of leg muscle origin”(Bland Sutton J.The ligaments of the knee joint// Ligaments,Bland Sutton J.Their Nature and Morphology,2th ed.London: Lewis,1987:32-38.),这种观点延续了很长时间,随着研究的不断深入,半月板的重要功能逐渐展现而被改变。

半月板是2个月牙形的纤维软骨盘,内外侧各一个,位于胫骨平台内侧和外侧的关节面,覆盖1/2~1/3的胫骨关节面。横断面呈三角形,周缘厚,内缘薄,上面稍呈凹形,以便与股骨髁相吻合,下面为平的,与胫骨平台相接。

所以,人们常说半月板有“三面一缘”,上表面:与股骨髁相对,凹形;下表面:与胫骨平台相对,较平;周围面:借冠状韧带与关节囊和胫骨平台相连;游离缘:位于关节腔中央,呈弧形。

半月板的外形恰好使股骨髁在胫骨平台上形成一较深的凹陷,从而使球形的股骨髁与胫骨平台的稳定性增加。这样对合紧密的解剖结构对膝关节无疑是极为重要的,反过来,作为关节镜外科医生,在如此狭小的、嵌密的空间里面,手术时如何能够充分的显露半月板,特别是内侧半月板的后角呢?这是我们必须思考并要解决的问题。

教科书里面习惯将半月板分为前角、体部、后角三个部分,其间是没用明显分界的,这样的划分对临床有何意义呢?只要我们想清楚这样的问题,对诊断和手术的帮助是极其重大的。

内侧半月板——

内侧半月板周径较大,形似“C”形,后角宽,前角窄,后角宽度几乎是前角的2倍。前角附着于ACL止点前方,与膝横韧带融合,后角附着于PCL止点前方,借一悬韧带与PCL相连。周边通过冠状韧带与关节囊紧密相连,并与后斜韧带紧密附着,胫侧副韧带与半月板紧密相连。这样的解剖特点决定了内侧半月板的活动性小,活动性小在有时候是好事:不容易受伤,在有时候又是坏事:容易受伤。成人内侧半月板常见中、后1/3交界处游离缘皱褶,MRI阅片时部分病人经常见到这个变化。而儿童的整齐锐利,发现皱褶可能为损伤。内侧半月板前窄后宽、前薄后厚,限制胫骨过度前移及过度旋转,在屈膝90°时尤为显著,因此被认为是前抽屉运动的辅助稳定结构。所以,临床上我们必须思考:内侧半月板后角与ACL损伤有什么联系?回答好这个问题才不容易漏诊。

外侧半月板——

外侧半月板周径小而面积大,形似“O”形,中部宽阔,前后角匀称。前角附着于ACL附着点后外侧,两者纤维有部分交织;后角紧附于外侧髁间隆起之后、内侧半月板附着处之前,并且分出一纤维束,参加后交叉韧带,系半月板股骨韧带。周边与关节囊附着较内侧薄而松散,外侧缘约中、后1/3 交界处为腘肌腱裂孔无关节囊附着,居外侧的腓侧副韧带并不与半月板相连,这些特点决定了外侧半月板活动性较大。活动性大在有时候容易受伤,在有时候又不容易受伤。外侧半月板对膝关节的旋转稳定,尤其当膝关节存在后外侧不稳定时有明显的控制作用。因为这个作用,我们也要思考:外侧半月板与ACL损伤有什么联系?

半月板根部——

半月板根部是一个特殊的纤维结构,将半月板前后角固定在胫骨平台中央,对维持半月板正常的位置及功能起重要作用。根据部位不同分为前根与后根。

根部损伤是指半月板根部胫骨附着点的撕脱伤以及半月板根部骨性附着点1cm以内的放射状撕裂。我们应该了解半月板根部的主要作用,才能够明确根部损伤的主要危害。

内侧半月板前根具有最大的附着足印记,位于髁间嵴前方胫骨前斜坡部位,其附着点力量最小。内侧半月板前根损伤常伴有ACL损伤,由于ACL损伤时的应力传导至半月板所致,同时与半月板前根胫骨附着点解剖类型有关。损伤后会导致半月板向内侧副韧带方向平均移位3mm。内侧半月板后根位于PCL前内侧和外侧半月板后角纤维之下,附着于胫骨内侧髁间嵴后部。Christopher等研究结果:内侧半月板后根部位于胫骨内侧平台棘后方9.6mm,偏外0.7mm处;或者内侧平台关节软骨外侧3.5mm,PCL胫骨止点前8.2mm处,面积大小为30.4~80.0平方mm。我们必须思考:为什么内侧半月板后根损伤多与膝关节退变有关?治疗怎么办?外侧半月板前根附着于外侧髁间嵴前部,位于ACL前方,其附着点力量最大。关节镜外科医生要特别注意:在ACL重建术中,如果胫骨隧道偏外有可能损伤外侧半月板前根,造成医源性损伤。外侧半月板后根位于髁间嵴后部的水平部位,紧靠ACL后外侧束的后方。Christopher等研究结果:外侧胫骨棘最高点到外侧半月板根部中心点的距离为5.3mm,在外侧棘最高点内侧4.2mm、后方1.5mm处;或在外侧平台软骨面边缘内侧4.3mm,PCL胫骨止点前缘10.1mm处,面积大小为28.5~115.0平方mm。与内侧半月板后根相反,我们要知道为什么ACL损伤经常合并外侧半月板后根损伤?

半月板腘肌腱区——

半月板腘肌腱区是指外侧半月板的中后1/3,此处外侧半月板的侧方与关节囊通过短纤维相连,但与腓侧副韧带间有腘肌腱隔开,这样特别的解剖结构不但造成活动性大,容易损伤;也昭示着治疗方法的不同。外侧半月板后外侧与腘肌相邻,但其间有一滑囊相隔,因此很多侵袭性病变如膝关节结核、色素绒毛结节性滑膜炎等会沿着此滑囊扩散至膝关节后外侧!外侧半月板腘肌腱区血运较差,由于腘肌腱裂孔的存在,稳定性也差,撕裂较为常见,呈局部损伤或大型撕裂(如桶柄裂或水平裂)。

半月板稳定结构——

1.前后角韧带

将半月板前后角固定于胫骨上的致密纤维束。早就有一个问题:前后角韧带=半月板根部?

2.横韧带

起自内侧半月板前角或前缘,横行向外止于外侧半月板前凸缘,两端粗大,中间细小。 MRI诊断半月板撕裂中横韧带可造成假阳性。

3.关节囊韧带

在膝关节腔内半月板上方的关节囊增厚部分,在内侧半月板的后方更明显。对半月板有一定的维系作用。我们建议:如果行关节内Pie-crusting技术时,尽可能松解关节囊韧带而不松解冠状韧带。

4.冠状韧带

位于胫骨髁上缘,是将半月板连接到胫骨平台上细小的纤维束,呈冠状位包绕两侧半月板,周围与关节囊的纤维组织紧密相连。由于冠状韧带的存在,半月板的胫骨面更加容易损伤。

如果我们在关节镜下发现内侧冠状韧带损伤,内侧副韧带必伤无疑。

5.板髌韧带

半月板前方与髌骨两侧支持带借助纤维结构相连,但起到的作用很小。

6.胫侧副韧带

胫侧副韧带前部纤维较直,并与关节囊壁分离,其间有疏松结统组织和滑液囊,半膜肌腱在该韧带与胫骨之间扩展,膝关节任何位置均处于紧张状态。如果行关节外Pie-crusting技术时,一般松解内侧副韧带后方的浅层!

后部韧带在中部宽阔,并与关节囊、半月板紧紧相连,屈膝时松弛,所以膝关节处于半屈状态并受到旋转的力量作用时,易发生胫侧副韧带及内侧半月板的损伤。

7.半月板股骨韧带

大多数外侧半月板从后角发出的一小韧带,固定于股骨内侧髁外侧面,此韧带经过PCL前面或后面。位于前面称为 Humphry韧带(出现率13.00%).位于后面称为Wrisberg韧带(出现率94.67%)。

半月板股骨韧带控制半月板的活动,增加了半月板受损的机会。同时, MRI诊断半月板撕裂中可造成假阳性。

8.腘肌腱

腘肌腱有纤维与外侧半月板相连形成腘半月板纤维束,分为前下、后上和后下3束。因腘肌腱裂孔外侧半月板中后1/3处不与关节囊连接。MRI诊断半月板撕裂中腘肌腱可造成假阳性。半月板缝合时要注意尽可能不要缝在腘肌腱上!

9.半膜肌

半膜肌附着于内侧半月板后角,可牵拉相关内侧半月板后移。半膜肌与半月板Ramp损伤(累及内侧半月板后角至后内侧关节囊移行区域的滑膜边缘撕裂)密切相关!

半月板组织结构——

表面覆以薄层纤维软骨,体部为半月板的纤维软骨样结构,由胶原纤维和软骨细胞构成。胶原纤维由大量弹性纤维组成,有规律环形和放射排列。十分坚韧,具有很强的抗拉伸应力,利于将垂直纵向的压力转化为横向环行的张应力。环形纤维占大部分,维持着半月板的形状。半月板周边环行的连续性对维持半月板的功能非常重要。半月板部分切除或桶柄状裂只要周边完整,半月板仍然能保存其功能。若半月板呈放射裂,撕裂波及边缘破坏了半月板的连续性时即丧失其负荷传导功能。因此,随着技术的不断提高,曾经认为不可修复的半月板放射状裂等损伤也应该尽可能缝合!横向纤维连接半月板的外缘和内缘,形成半月板的抗张强度(韧性),半月板的抗张强度随年龄增长而增加。

半月板血液供应——

妊娠8~10周时形成半月板,有丰富的血液供应。出生时全部均有血管分布和血液供应。到10岁左右,半月板的血管只存在于其外围约30%的区域成年以后,半月板仅外侧10%~30%有血液供应。血液供应主要来源于膝内、外侧及膝中动脉构成的血管网,血管网由邻近关节囊及滑膜进入半月板上下面和周边凸缘。膝内、外侧动脉还发出细小分支进入半月板的前后角,在半月板内形成环状血管环及辐射状分布的小分支。半月板中央部及凹缘实际缺乏血管,营养来自滑膜。除外侧半月板之腘肌腱裂孔外,半月板上下表面均有一层薄的滑膜血管翳,但无毛细血管分支进入半月板组织中。半月板内侧2/3无血液供应,其营养来自滑液,亦无神经支配。因此,半月板撕裂引起的疼痛必定是损伤了半月板的外1/3或是其韧带附着处受到牵扯。而且半月板内侧2/3更易发生不可逆转的永久性损害,或出现退行性病变。为了不破坏半月板的血液供应,有很多学者认为对纵形裂伤分上下进行垂直褥式或水平褥式缝合更为合适。

半月板分区——

红-红区:半月板滑膜缘1~3mm范围,有丰富的血液供应,具有完全愈合的潜力。

红-白区:红-红区内侧3~5mm范围,由红-红区毛细血管的终末支供应血液,有愈合的潜力。

白-白区:红-白区内侧部分,为非血运区,营养完全由滑液供应,愈合能力差。

半月板神经支配——

半月板前、后角分布有Ruffini小体、Pacinian小体和 Golgi腱等三种力学感受器,在膝关节本体感觉中起重要作用,体部缺少神经支配。   本体感觉具有感受肌肉被牵张、肌肉收缩和关节伸展性程度的功能,并且将这些感觉信息传入大脑皮质躯体运动中枢,以调节骨骼肌的运动。

半月板与腘部血管关系——

半月板后角紧邻腘动脉,尤以外侧半月板后角更接近,缝合半月板后角时严防腘动脉损伤!

半月板与腓总神经关系——

外侧半月板的后外侧接近腓总神经,如果采用自内而外的缝合方法,必须避免损伤。

半月板生理功能——

1.分散应力

股骨髁关节面、胫骨平台关节面借助半月板上凹下平的特征性结构获得良好的关节嵌合,提高关节接触面、增强稳定性。承受较大压力时,半月板的厚度可从5mm压缩至2.5mm,压力被半月板吸收,并分散到较大平面,避免应力过度集中。

半月板损伤后,应力分散相对立的是应力集中,其结果必定是软骨磨损、关节退变!因此,我们要高度重视半月板的修复。

2.传递负荷

半月板承受的负荷:内侧>外侧,后角>前角,屈曲时>伸直时。而且在0°~90°的膝关节活动范围内半月板传递了约50%的压力负荷。以上信息已经告诉我们,内侧半月板受伤机会比外侧半月板多,半月板后角受伤机会比前角多,膝关节屈曲时半月板更加容易受伤等等。

3.润养关节

半月板的表面被覆滑膜,表面均匀分布一层滑液,可润滑关节,减少摩擦。负重时半月板将富含营养的滑液挤入关节腔,并进入关节软骨基质,为关节软骨提供润滑和营养作用。

半月板运动——

我们必须知道,膝关节运动时,半月板可发生位移。屈膝时向后移,伸膝时向前移。小腿旋转时半月板随股髁位移,一侧滑向前,另一侧滑向后。修复半月板以及术后的康复必须充分考虑这些因素才能取得更好的临床疗效。

当膝关节屈曲半月板后移时,股髁曲度较大的后部与半月板肥厚的外缘接触。若此时急剧伸膝,如踢球动作,半月板退让来不及,可发生挤压伤或破裂,这正是半月板受伤的主要原因。


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