踝關節(jié)內側韌帶解剖學與影像學及生物力學研究.pdf

1、背景：
　　隨著醫(yī)學顯微外科技術的發(fā)展，各個相關領域突飛猛進，應運而生的足踝外科學是運動醫(yī)學研究焦點，而踝關節(jié)內側韌帶損傷一直是足踝外科學面臨的難題。外踝骨折的患者中至少40％存在踝關節(jié)內側韌帶損傷，若處理不當，晚期可能給患者帶來踝部持續(xù)性疼痛，甚至外翻畸形，嚴重影響生活質量。急性踝關節(jié)損傷中約15％累及踝關節(jié)內側韌帶，而實際上踝關節(jié)內側韌帶單獨損傷較少見，往往復合有外踝骨折或下脛腓聯(lián)合韌帶復合體的損傷。因此，踝關節(jié)內側韌帶損傷后

2、如何最佳的診斷和治療是運動醫(yī)學急需解決的關鍵。綜觀國內外關于踝關節(jié)內側韌帶研究進展，對于踝關節(jié)內側韌帶具體解剖形態(tài)學特征、診斷方式及具體損傷后的治療方法均存在爭議。而對踝關節(jié)內側韌帶的充分認識是每個運動醫(yī)學生必須具備的。年輕醫(yī)師對其認識不足而治療不當可導致踝關節(jié)內側失去穩(wěn)定性，長期以往容易引起踝關節(jié)慢性疼痛不適。因此如果臨床醫(yī)生對其缺乏具體的認識，較難充分掌握其診斷及治療，一定程度上存在給患者帶來創(chuàng)傷性關節(jié)炎等后遺癥的隱患。目前對于踝關

3、節(jié)內側韌帶具體組成部分、是否存在變異及分離等問題尚未達到統(tǒng)一認識。因此，非常有必要通過局部解剖，對其形態(tài)學特征加以描述，從而分析踝關節(jié)內側韌帶各部分在維持踝關節(jié)內側穩(wěn)定性所起的作用。然而如何早期發(fā)現(xiàn)可能存在踝關節(jié)內側韌帶的損傷是關鍵。踝關節(jié)內側韌帶損傷常發(fā)生于跑步著地、下樓梯及高速變向時，此位置特別容易發(fā)生踝關節(jié)急性損傷，因踝關節(jié)處于跖屈位置的同時還受到外翻或外旋暴力而導致嚴重的踝關節(jié)外翻或內旋暴力導致后足旋轉，甚至發(fā)生骨折可能。因此，

4、充分掌握踝關節(jié)復雜受傷機制是我們充分認識踝關節(jié)內側韌帶的基礎。而踝關節(jié)慢性損傷則多因脛骨后肌腱功能喪失、運動性復合損傷或踝關節(jié)成形術后。
　　對踝關節(jié)內側韌帶的損傷診斷方式各異，踝關節(jié)內側韌帶損傷體格檢查時表現(xiàn)為踝關節(jié)內側腫痛明顯，皮下可有瘀斑，外翻應力時疼痛加劇。踝關節(jié)處體征的檢查至關重要，能第一直覺提示可能合并踝關節(jié)內側韌帶損傷。臨床中診斷踝關節(jié)內側韌帶淺層損傷的檢查主要依靠外翻或外旋被動活動踝關節(jié)，觀察距骨的活動度。當距骨外

5、翻角度相比健側而言增大則提示可能存在踝關節(jié)內側韌帶淺層損傷，而踝關節(jié)內側韌帶深層損傷可表現(xiàn)為距骨后移增大。體格檢查中外翻應力試驗能一定程度上反映內側韌帶深層損傷的情況，缺點是患者疼痛，較難實現(xiàn)，故多麻醉狀態(tài)下操作，但總體誤差較大，臨床應用有限，而且應力下不同位置拍片存在誤差，往往選擇中立位置0°下拍X片。應力位下X線片經(jīng)PACS軟件測得的踝關節(jié)內側間隙(MCS)可作為診斷踝關節(jié)內側韌帶斷裂的一個依據(jù)，因診斷醫(yī)師經(jīng)驗差異，診斷結果存在較高

6、的假陽性率。MRI檢查能有效顯示脂肪、韌帶等軟組織結構變化，能較好顯示踝關節(jié)內側韌帶損傷時韌帶損傷情況，為臨床診斷提供參考價值。但時間、經(jīng)濟花費大，缺點較多，難以在基層醫(yī)院普及。CT檢查可用來充分評估踝關節(jié)面骨折情況，對關節(jié)面骨折及移位情況能詳細評估，為術前計劃提供參考。但其對韌帶等軟組織不能顯示。而X線片檢查因醫(yī)生經(jīng)驗有限，未能充分初步判斷可能存在踝關節(jié)內側韌帶損傷，因此充分利用簡便的常規(guī)X線檢查診斷踝關節(jié)內側韌帶損傷一直是目前探討的

7、難題。
　　因此本課題通過對成年男性下肢標本進行大體局部剝離解剖，觀測其組成部分起止及各組成部分的長度、寬度及厚度，描述其形態(tài)學特征與功能之間關系。將標本分為三組，建立踝關節(jié)受傷時的初始位置及不同損傷程度模型，模擬踝關節(jié)三個位置進行生物力學研究，分析踝關節(jié)內側韌帶在復雜受傷機制中所起作用。最后通過臨床病例回顧性研究分析踝關節(jié)內側韌帶間隙(MCS)與踝關節(jié)內側韌帶損傷的相關性，從而多方面的探討踝關節(jié)內側韌帶在維持踝關節(jié)內側穩(wěn)定性時發(fā)

8、揮的重要作用，對生物力學的研究及臨床工作具有一定指導意義。
　　研究目的：
　　1、大體解剖觀察踝關節(jié)內側韌帶的各組成部分及其毗鄰，充分認識踝關節(jié)內側韌帶形態(tài)學特征及其與功能之間的關系。
　　2、通過對下肢標本損傷模型分組進行生物力學研究，探討踝關節(jié)內側韌帶完整組、淺層斷裂組與完全斷裂組等在不同踝關節(jié)位置時對維持踝關節(jié)內側穩(wěn)定性的差異。
　　3、臨床病例回顧性研究，經(jīng)醫(yī)院PACS系統(tǒng)觀測對比踝關節(jié)內側間隙(MCS

9、)值與“金標準”MRI關系，為臨床初步診斷踝關節(jié)內側韌帶損傷提供較可靠臨界值。
　　研究方法：
　　1、踝關節(jié)內側韌帶靜態(tài)局部解剖觀察研究
　　選擇成年男性新鮮下肢標本8例，逐層解剖后觀測踝關節(jié)內側韌帶組成束數(shù)及層數(shù)、走形及起止分布，用精度為0.02mm游標卡尺分別測量踝關節(jié)內側韌帶的長、寬、厚度，分別測量3次，取平均值。
　　2、踝關節(jié)內側韌帶在不同程度損傷及不同初始受力位置下的生物力學研究
　　將解剖的

10、下肢8例標本分為踝關節(jié)內側韌帶完整組、淺層斷裂組及完全斷裂組，利用BOSE力學試驗機、數(shù)字電子壓力傳感器及壓敏片技術分別在踝關節(jié)不同的位置行生物力學測驗，測量踝關節(jié)不同初始位置（中立位0°、跖屈30°、背伸20°）及踝關節(jié)內側韌帶不同損傷情況下（完整組、淺層斷裂組、完全斷裂組）的脛距關節(jié)接觸面積，壓應力分布及壓強分布的動態(tài)變化，利用統(tǒng)計學軟件SPSS13.0及重復測量的方差分析方法對收集的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，以P＜0.05或P＜0.01作為存

11、在統(tǒng)計學意義的標準。經(jīng)過力學研究，進一步分析了踝關節(jié)初始受傷位置及不同損傷程度與踝關節(jié)內側韌帶損傷之間復雜性，進一步探討踝關節(jié)內側韌帶深、淺層對維持其穩(wěn)定性之間的差異。
　　3、應力位下，常規(guī)應力位下X線片檢查踝關節(jié)內側間隙(MCS)在診斷踝關節(jié)內側韌帶損傷的臨床應用
　　通過對搜集的臨床病例行回顧性研究，以MRI檢查為“金標準”，對比觀測急性踝關節(jié)損傷時踝關節(jié)內側間隙(MCS)值，經(jīng)SPSS軟件統(tǒng)計及受試者工作特征（ROC

12、曲線）分析，分析得診斷踝關節(jié)內側韌帶不同程度損傷時較高精度的踝關節(jié)內側間隙(MCS)臨界值。從而通過常規(guī)X線片檢查能為臨床初步診斷踝關節(jié)內側韌帶不同程度損傷提供較可靠依據(jù)，為臨床踝關節(jié)內側韌帶損傷診斷及治療提供指導。
　　結果：
　　1、踝關節(jié)內側韌帶被斜行屈肌支持帶覆蓋，脛骨后肌腱穿行于踝關節(jié)內側韌帶中、后部。根據(jù)其走形及起止分淺、深兩層，逐層解剖從前至后側淺層結構跨越踝關節(jié)和距下關節(jié)，包括:脛舟韌帶、脛彈簧韌帶（脛跳躍韌

13、帶）、脛跟韌帶和脛距后韌帶淺層。深層結構僅跨越踝關節(jié)，包括:脛距前韌帶、脛距后韌帶深層。其中淺層結構中脛舟韌帶與關節(jié)囊緊密相鄰，較難完全分離。脛舟韌帶是內側韌帶最長的一束，長18.22～26.14mm。而脛跟韌帶起于內踝前丘內側表面，止于跟骨載距突、跟舟跖側韌帶及舟骨。脛彈簧韌帶起于內踝中丘側，位于脛跟韌帶與脛舟韌帶之間，垂直下行止于足底彈簧韌帶表面。與脛跟韌帶和脛舟韌帶纖維束緊密相鄰，較難解剖分離。脛距后韌帶淺層起于內踝丘間溝，斜下后

14、內側以遠止于距骨后表面。該韌帶束較短，長8.32～13.52mm;深層結構特點中包括脛距前韌帶及脛距后韌帶深層。前者起于內踝前內側，緊鄰脛彈簧韌帶起點，韌帶下行以遠止于距骨頸后部，部分韌帶纖維與脛跟韌帶相融合，略呈扇形分布。淺層是脛骨后肌腱鞘，深層為關節(jié)囊，愈著緊密，該韌帶束長為11.32～15.62mm。后者則位于脛距后韌帶淺層內面，與脛距后韌帶淺層類似起止點，僅跨越踝關節(jié)。該韌帶是組成韌帶束中最寬、最厚的，寬度為6.72～9.84m

15、m，厚度為1.72～2.24mm。
　　2、踝關節(jié)在不同位置（中立0°位、跖屈30°、背伸20°）及踝關節(jié)內側韌帶不同程度損傷情況下（完整組、淺層斷裂組、完全斷裂組），經(jīng)BOSE力學試驗機、壓敏片技術及I-Scan軟件測得的脛距關節(jié)接觸總面積、壓應力峰值及壓應力分布情況存在不同差異。具體表現(xiàn)為:中立0°位及背伸20°情況下，踝關節(jié)內側韌帶不同損傷組之間脛距關節(jié)的接觸總面積均無明顯差異，而在跖屈30°位置下，踝關節(jié)內側韌帶不同損傷組

16、之間存在明顯差異(P＜0.05)。隨著垂直應力加載的進行，動態(tài)變化表現(xiàn)為三個不同損傷組之間脛距關節(jié)接觸面的壓應力及峰值逐漸增強，表現(xiàn)為壓應力中心顏色區(qū)域的加深和中心的位移改變等。
　　3、以MRI作為金標準(Gold Standard)檢查踝關節(jié)內側韌帶損傷，主要表現(xiàn)為內側韌帶連續(xù)性的中斷、韌帶松弛，如波浪線改變，同時韌帶內出現(xiàn)異常高信號，往往伴隨有骨折或骨撕裂，關節(jié)囊積液和周圍軟組織腫脹等。以MRI檢查為“金標準”，經(jīng)統(tǒng)計學受試

17、者工作特征曲線（ROC曲線）分析知:踝關節(jié)內側韌帶完全斷裂（包括深層斷裂、及淺層和深層同時斷裂兩種情況）的MCS的最適臨界值為5.80mm，而診斷踝關節(jié)內側韌帶淺層斷裂的MCS的最適臨界值為4.50mm，對臨床中急性踝關節(jié)損傷診斷踝關節(jié)內側韌帶損傷提供參考依據(jù)。
　　結論：
　　1、踝關節(jié)內側韌帶以脛骨后肌腱為標志，呈扇形斜下內下方，根據(jù)起止點可分辨其具體名稱。熟練掌握踝關節(jié)內側韌帶解剖形態(tài)學特征，有助于合理手術方案的設計。