半月板损伤的基础与临床

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半月板损伤的基础与及临床

一、半月板解剖概要

股骨两髁与胫骨平台之间,两侧各有一个月牙形纤维软骨板,即内、外侧半月板。为膝关节的缓冲装置,并弥补膝关节面的不相适应。半月板由体部、前角和后角组成。每个半月板断面呈三角形,周边厚中间薄,有三个面:边缘面如圆柱状,肥厚而突隆,与关节囊纤维膜深面相贴,滑膜附于其上下缘,并有冠状韧带连于胫骨髁边缘;上面光滑凹陷,可加深胫骨平台深度,与股骨髁相接;下面平坦光滑,栖于胫骨平台上。半月板内缘锐薄而凸入,它附着于胫骨两髁的边缘。每一半月板约覆盖胫骨平台的2/3区。

(一)形态

1.内侧半月板Meniscus medialis

形如“C”形,比外侧半月板大而薄,前后两角距离较大,开口很大。前部狭窄,后部宽阔,内侧半月板可分成侧、后两部分,两份之间在中央缘上常显一近90º的夹角。婴幼儿侧、后份宽度之比以1:1为主(占95%),故初生儿以“C”形最多(占47.0%)。成人半月板的后份远较侧份为宽。侧、后份宽度之比为1:2以上的占53.0%,为1:1.5的占44.3%,为1:1.5以下的占2.7%,故成人以“G”形最多,占70.0%。内侧半月板的开口随增龄而扩大。

2.外侧半月板Meniscus. Jateralis

近似环形,有前后两角,两角之间有一较小的开口。中部宽阔,前后部较窄。

半月板的测量

共同最大横径69.5 mm(M 71.9,F 63.1)

内侧半月板 外侧半月板

矢 状 径38.8 mm(M 41.8,F 36.8) 矢 状 径31.6 mm(M 34.5,F 30.6)

横 径25.6 mm(M 27.8,F 24.7) 横 径 27.5 mm(M 29.7,F 25.8)

侧 份 宽8.5 mm 侧 份 宽11.3 mm(M 11.9,F 10.3)

后 份 宽15.3 mm(M 16.5,F 14.2) 后 份 宽5.5 mm(M 5.7,F 5.3)

后 份 厚5.4 mm(M 5.7,F 4.7) 外周缘长84.1 mm(M 90.1,F 79.9)

外周缘长80.6 mm(M 84.4,F 73.9) 开 口 长9.5 mm(M 10.3,F 8.2)

开 口 长25.9 mm(M 27.1,F 24.1) 腘肌沟宽8.2 mm(M 8.6,F 7.5)

上述男性数值都比女性的大,但各项男女间的比值都在0.80~0.93之间,因此男女半月板之间只有大小的差别,不存在各部分比例上的差异。

(二)附着点

①内侧半月板呈C形

前角附着在前交叉韧带在胫骨止点前方的髁间窝。此角于髌韧带上部内侧可触知,其纤维与膝横韧带相延续。

后角附着在后交叉韧带在胫骨止点前方的髁间窝。

中部外缘与内侧副韧带相连,内侧半月板只有前半部稍松弛,有活动余地。内侧半月板活动受限。

内侧半月板前角呈如下附着情况:1.最常见的是一个附着点,其强度不同;2.存在膝横韧带Lig. transversum genus连接两半月板前缘,膝横韧带出现率为55.3%;3.借纤维向后附着于前交叉韧带。

②外侧半月板呈O形

前角附着在前交叉韧带止点的外方及髁间肌前方的髁间窝。 后角附着在髁间嵴(即胫骨隆突)外侧结节后方和内侧半月板后角的前外侧,也在后交叉韧带止点之前。

不与外侧副韧带相连,故活动度较大。常呈盘状半月板。半月板周缘与内侧关节囊韧带愈合

外侧半月板后端发出一坚强的斜行纤维束,附着于股骨外侧髁,紧与后交叉韧带相贴。故称半月板股骨韧带,简称板股韧带。此韧带如在后交叉韧带之后,称板股后韧带Lig. meaisco-femorale posterius(Wrisberg);如在后交叉韧带之前,则称板股前韧带Lig. menisco-femorale anterius(Humphery)。半月板股骨韧带出现率为98.67%。其中板股后韧带的出现率为94.7%,板股前韧带出现率为13.0%。只有板股后韧带而无板股前韧带的占85.7%,有板股前韧带而无板股后韧带的占4.0%,两者兼有的占9.0%。板股韧带的强弱不同,强者占81.3%,中等的占11.3%,弱者占6.0%。

(三)内,外侧半月板的比较

① 形状、大小、宽度及附着点均不同,在与关节囊的关系上也有区别。

② 内侧半月板与关节囊紧密相连,外伤时较易破裂,而外侧半月板与关节囊之间隔以腘肌腱,活动较自如。

③ 内侧半月板所围绕的圆形区较外侧半月板大得多,故股骨与胫骨内侧髁的接触面较外侧者为大。

④ 因为存在板股韧带,外侧半月板与股骨之间联系较为密切。

二、半月板的组织结构

关节内完全分隔关节腔而形成的盘状结构为关节盘(articular disk),不完全分隔关节腔而形成新月形结构者为半月板(meniscus)。两者组织结构大致相同。

半月板的组织结构是纤维软骨。新鲜的纤维软骨呈不透明的乳白色,有一定的伸展性,其特点是细胞间质内含有大量平行或交叉的胶原纤维束,束间有单独存在、成对存在或排列成单行的软骨细胞,软骨细胞呈卵圆形,陷窝周围有软骨囊。纤维束间由甚少的疏松结缔组织分隔,中含有丰富的血管和神经;半月板体部结构坚韧,上、下表面有一层不连续的扁平细胞覆盖,外侧与滑膜细胞相移行。猫的半月板表面则有薄层透明软骨覆盖。近年来,研究表明半月板实际上表层附以纤维软骨,其内部亦混有大量弹力纤维,纤维排列方式使半月板有较大弹性以抵抗压迫,但有时因卷曲而折断。

三、半月板的稳定结构

半月板随膝关节运动而移位,它本身借下列装置得到稳定。

(一)前后角韧带

两半月板前后角借韧带附着于胫骨髁间区而不附着于关节面上可增加牢固性。内侧半月板开口大,前后角距离远,外侧半月板如环形,两角距离近。因之,外侧半月板比内侧半月板运动灵活。

(二)膝横韧带Lig. transversum genus

在多数例中,两半月板前角借膝横韧带相连,而膝横韧借髌下脂体中一些纤维束附于髌骨上。

(三)关节囊韧带

半月板周缘与关节囊韧带相连,其中,外侧关节囊韧带后l/3部坚韧,称后斜韧带Posterior oblique ligament,它的一部分纤维附于外侧半月板后角。内侧关节囊韧带后1/3部称腘弓状韧带Lig. popliteum arcuatum,借一部分纤维与内侧半月板后角相连。

(四)冠状韧带Coronary ligament

半月板周缘借斜行而松弛的冠状韧带连于胫骨关节面周缘,半月板较稳固地栖于胫骨平台上。冠状韧带并与关节囊交织。

(五)内、外侧半月板髌韧带menlsco-patellar ligaments

为关节囊的增厚,其纤维将两半月板外缘连结到髌骨外缘上,伸膝时,可牵半月板向前。

(六)胫侧副韧带Lig. collaterale tibiale

其后上斜部和后下斜部纤维紧密与内侧半月板后外缘相连,前纵部则借疏松组织与内侧半月板和关节囊相隔。这样,内侧半月既牢固附着,又能做有限的运动。

(七)腘肌M. popliteus

外侧半月板不与腓侧副韧带相连,中间隔以腘肌腱及腘肌下窝。这一重要特征使外侧半月板可作较大范围的运动。但腘肌及筋膜连同腘弓状韧带发出一些纤维连于外侧半月板后缘,当小腿内旋时,它们的纤维可曳外侧半月板向后,免使它嵌挟于两骨髁间。

(八)板股后韧带Lig. menisco-femorale posterius(Wrisbery)

为后交叉韧带分离出的纤维连于外侧半月板后角,膝运动时可帮助外侧半月板移位。

(九)半膜肌M. semimembranosus

半膜肌抵于胫骨内侧髁,中途发一些纤维附于内侧半月板后缘,膝屈曲时可曳内侧半月板向后。

四、膝运动时半月板的移位

1基本概念

①膝的运动——扣锁机制

当膝关节伸直至最后10-15时(即165-180º时),股骨内侧髁发生内旋,胫骨相对外旋。每伸直lº股骨约有0.5º的内旋。膝完全伸直时,这一旋转活动也停止;共内旋5-10º。这一过程有如拧紧螺丝钉的动作,称为扣锁机制Mechanism of screw hole。扣锁机制完成后,膝关节非常稳定,一切收展、旋转活动都不可能发生。此时,股骨髁与胫骨髁的负重面最大,承受压力也最大。

扣锁机制的产生系由于股骨内侧髁关节面比外侧髁长且呈螺旋形,外侧髁的长轴与矢状面基本一致,内侧髁长轴与矢状面约呈22º角;外侧髁从160º位由滑动变为纯粹滚动,内侧髁则从165-170º位开始滚动,比外侧髁稍晚。当外侧髁由屈到伸滚动完毕时,内侧髁尚有一段关节面未走完全程,其剩余部分遂沿胫骨髁间结节的斜坡向内旋转,这种内旋既由于前交叉韧带的紧张而发生,又受前交叉韧带的限制而终止。此时,膝内、外侧副韧带和髌韧带均紧张,给予支持,适应于扣锁机制的完成。

②膝屈伸运动轴

膝的屈伸运动系指膝关节两股骨髁围绕横轴在矢状面上进行的,其运动轴贯穿两股骨髁的后上方,并且运动轴不是固定的,随屈伸运动而移位。股骨髁不是正圆形,中部扁平,曲率半径较大,后部和前部近似圆形,曲率半径较小。两个髁关节面的曲度亦不同,内侧髁最后方的曲率半径长为17mm,向中部递增至38mm,再向前逐渐减至15mm。外侧髁最后方的曲率半径长为12mm,向中部递增达60mm,再向前逐渐减至16mm。将股骨髁不同弧度的曲率半径的中心点连接起来,形成两个背靠背的螺旋线,其中,后半的螺旋线即是膝关节由伸到屈过程中运动轴由前向后移动的轨迹。此螺旋线称渐屈线Evolute line或暂时中心曲线Instant center curve。两螺旋线之间有一陡尖,尖的曲率半径相当于股骨髁前后两段之间的转移点t(Transmition point)。此点代表股骨髁最突出点。t点后方是股胫关节的部分,t点前方是髌股关节的部分。而前半螺旋线则为髌股关节运动轴移动的轨迹。 当安装长腿支具或大腿假肢时,膝关节的枢轴应装置在膝关节线上方、股骨髁中,后l/3交界处。以此点作为关节的中心,才能使支具或假肢的活动较为符合生理的实际。

③膝的运动——滚动和滑动

一个物体沿一固定横轴进行运动,称转动。当物体转动时,运动轴亦向前移动,则构成滚动Rolling。如一物体转动时,其表面许多点与对面静止物体的某一点相接触,则为滑动Gliding。股骨髁在胫骨髁上的运动即兼有滚动和滑动两种形式。

一般认为,膝由伸到屈过程中,在头20º(180-160º位)范围内,股骨髁在胫骨平台上滚动,没有滑动(更确切地说,股骨外侧髁在屈曲头20º内发生滚动,股骨内侧髁在屈曲头15º内发生滚动)。在160º位以后,滚动逐步被滑动所代替,直到屈曲最后阶段,股骨髁只在胫骨平台上滑动,没有滚动。膝由屈到伸的过程中,情况暴本相同,即先滑动最后20º滚动。有趣的是,开始滚动的15~20º相当于通常走路时屈伸运动的正常范围。

已知,股骨髁关节面的长度(参与股胫关节的部分)为胫骨平台关节面长度的两倍。如果股骨髁只有滚动(像车轮在地上转动那样),则膝屈曲一定程度后,股骨髁将跨出胫骨平台后缘之外而脱位;如果股骨髁只有滑动而无滚动,则膝屈曲时,胫骨平台后缘将碰撞股骨腘面而使屈曲受阻。滚动与滑动两种形式在膝关节运动中的存在是受膝关节的韧带和关节面的形状所决定的。