后交叉韧带止点形态学测量及其重建骨道直径探讨

陈连旭 余家阔 敖英芳 王海军 林霖

北京大学第三医院运动医学研究所（北京 100191）

后交叉韧带（PCL）断裂可以导致膝关节不稳，出现关节反复性肿胀、疼痛，长期不稳，甚至可以导致骨关节病［1，2］。临床上I～II度的PCL损伤，保守治疗效果良好；III度PCL损伤以及复合后外侧角的损伤需重建PCL，以免影响膝关节的稳定性［3，4］。PCL在功能上分为前外束（AL）和后内束（PM）两束，主要反映在股骨止点的位置［2，5］。解剖上无法严格区分AL和PM，但可根据不同屈膝角度时的紧张程度区分［6］。临床上若单纯重建AL，可恢复膝关节屈膝位时的后向稳定性，但不能恢复膝关节正常的运动学功能［7］。而采用双束重建技术，可最大程度地恢复PCL功能［8-10］。目前，单束和双束重建PCL的指征还不明确，骨道直径不统一，这与不同研究中骨道位置和大小不一有关。本研究在尸体标本上观察PCL股骨和胫骨止点的形态特点，从解剖学上探讨重建PCL时骨道直径的个体差异，为临床应用提供帮助。

1 材料和方法

1.1 标本准备

实验使用20具新鲜冷冻的膝关节尸体标本，其中右膝7具，左膝13具。年龄57岁到89岁，平均73岁。剔除关节周围和关节内所有的软组织，保留完整的PCL和前交叉韧带（ACL），暴露股骨远端和胫骨近端。髁间窝平均宽度为18.75 ± 2.54 mm，内侧髁平均宽度为27.01 ± 2.97 mm，内后髁高度为65.10 ± 3.36 mm，胫骨平台内外宽度和前后宽度分别为74.76 ± 6.21 mm和49.23 ± 3.64 mm，与文献报道一致［11-16］。因此，本组标本具有良好的代表性。

1.2 PCL止点边界和束间分界确认

因需要同时进行前交叉韧带研究，故未锯去股骨外髁而暴露股骨内髁的外侧面，而在完整股骨上测量PCL的止点大小。仔细去除PCL表面滑膜，仔细辨认PCL股骨和胫骨止点的边界，并分清AL和PM的分界，用1 mm克氏针沿边界和分界钻孔。后去掉PCL和止点所有软组织，信号笔标记边界和分界（图1）。若难以辨认AL和PM，则根据膝关节伸屈运动时不同的紧张程度（屈膝时AL紧张，伸膝时PM紧张）确定其纤维束，沿其纤维束走行，确定其分界线。

1.3 PCL股骨止点测量

由于PCL股骨和胫骨止点骨面复杂，不在一个平面之上，因此未直接在关节标本上测量，而是先用透明纸覆盖于止点之上，描绘出PCL、AL和PM止点的形态图，后在其形态图上进行测量。如图2所示，根据PCL止点方向确定其止点纵轴，用游标卡尺测定其长度，为PCL止点长度（PCLL），并测量该轴线与股骨纵轴的夹角（α角）；经止点纵轴中点作纵轴垂直线，沿垂线测量止点的长度，为PCL止点宽度（PCLW）；两条垂线交点O则为单束解剖重建PCL的骨道中心点。确定AL束止点纵轴，测量其长度，为AL束长度（ALL）；经纵轴中点作纵轴垂线，沿垂线测量止点长度，为AL束宽度（ALW）；交点A为双束解剖重建PCL时AL束的骨道中心点。同样方法确定并测定PM束止点长度（PML）和宽度（PMW），确定PM骨道中心点B。以中心点为圆心，宽度为直径，确定PCL、AL和PM骨道范围。同时观察板股韧带止点与PCL止点的关系。

1.4 PCL胫骨止点测量

根据PCL、AL和PM的胫骨止点形态，绘制其形态图。如图3所示，根据股骨止点的定位和测量方法，测量PCL、AL和PM胫骨止点长度和宽度，确定骨道中心点位置O、A和B。

2 结果

2.1 PCL止点的形态

图4为20个膝关节PCL股骨和胫骨止点的绘制图，1～7为右膝关节，8～20为左膝关节。上排为胫骨止点，下排为对应的股骨止点。PCL的胫骨止点形态大多为不规则的四边形，止点大部位于后交叉韧带窝底部，PM的部分纤维与后关节囊相连，位于窝底后缘以下。其轴线方向：前外－后内14例（70%），前－后2例（10%），前内－后外4例（20%）；AM束和PL束的排列方向：前外－后内15例（75%），前－后2例（10%），前内－后外3例（15%）。PCL股骨止点形态多为不规则的半月形，凸面朝前，其轴线方向（屈膝90度）为前上－后下方向，该轴线与股骨干中心线的夹角为70±12°。AL和PM束的排列方向也为前上－后下方向。20例标本中，18例标本可以观察到板股韧带（90%），其中11例为W risburgh韧带（55%），4例为Humphery韧带（20%），3例两者皆有（15%）。W risburgh韧带的止点多位于PCL止点下1/3的后方，Hamphery韧带的止点多位于PCL止点中部1/3的前方（屈膝90度）。

2.2 PCL、AL和PM的长度和宽度

根据解剖重建观点，重建PCL止点应完全位于PCL原来的止点之内，骨道位于止点位置的中心。那么，骨道中心点就是止点纵轴中心点，骨道直径应为中心点宽度，大于该宽度，骨道就位于止点之外。测量结果（表1）显示，胫骨止点长度和宽度分别小于股骨止点长度和宽度，AL和PM胫骨和股骨止点长度和宽度差别不大。为了去掉差异较大的数值，更好适用于临床，我们选择第25百分位数的数值作为下限，第75百分位数的数值作为上限，测量值用均数（第25百分位数~第75百分位数）表示。PCL胫骨止点宽度为10.64（9.52~11.51）mm，股骨止点宽度为11.01（10.27~12.04）mm。AL胫骨止点宽度为7.54（6.50~8.58）mm，股骨止点宽度为9.56（8.91~10.52）mm；PM胫骨止点宽度为6.85（6.37~7.56）mm，股骨止点宽度为9.47（8.85~10.28）mm。

表1 PCL、AL和PM胫骨和股骨止点测量值（mm）

3 讨论

PCL损伤是较严重的膝关节运动损伤，可导致膝关节后向不稳定。PCL重建是其主要的治疗方法，传统的手术方式是PCL单束重建［17］。近几年来，随着对ACL解剖、生物力学等方面认识的逐渐深入，以及患者对于手术效果要求的不断提高，人们加强了对PCL双束重建的研究和应用，并提出了PCL三骨道和四骨道双束解剖重建的概念。解剖重建的核心是尽最大可能的实现原止点重建，恢复PCL的正常功能。为此，本研究对PCL止点形态、大小、走行等解剖特点进行了详细的研究，为临床手术技术的提高起了关键作用。

Edwards等［18］研究了39具膝关节PCL股骨和胫骨止点的形态，同本实验结果一样，止点形态无一相同。PCL胫骨止点形态类似不规则的四边形，PCL止点纵轴、AL和PM的排列方向都以前外－后内为主。PCL股骨止点形态类似于不规则的半月形，凸边朝前，PCL纵轴、AL和PM的排列方向以前上－后下为主（屈膝90º）。Harner等［19］研究发现，PCL股骨止点面积（153 ± 37 mm2）大于胫骨止点（128 ± 22 mm2），与我们的测量结果一致，PCL股骨止点长度和宽度均大于胫骨止点长度和宽度。Race等［6］研究发现，AL束占整个PCL体部横截面的85%，但胫骨和股骨止点大小和PM束相近。我们的测量结果也证实了这点，虽然AL止点长度和宽度均值都大于PM长度和宽度均值，但差别不大。

在PCL胫骨止点研究中，Moorman等［20］测量了14具膝关节标本，测量的PCL胫骨止点的前后向长度为15.6 ± 1.1 mm，范围从14 mm到18 mm。Makris等［21］测量的前后向长度为14 ± 2 mm，内外向宽度为14.4 ± 1 mm。在股骨止点研究中，Makris等［21］测量的前后向长度为31 ± 1 mm，上下向宽度为 11 ± 2 mm。Edwards等［18］测量的PCL股骨止点前后向长度为22 ± 3 mm，胫骨止点AL长度和宽度分别为8 ± 2 mm和9 ± 2 mm，PM长度和宽度分别为6±1 mm和10±2 mm。测量数值差异较大，主要与测量方法有关。

以往研究偏重于PCL止点形态和位置，以及止点中心点与骨性标志的位置测量［17-22］，而有关骨道直径的研究尚未见报道。在临床应用中，单束重建、三骨道双束重建、四骨道双束重建以及胫骨Inlay股骨双骨道重建时，大多根据移植物大小和术者经验决定骨道直径，差异较大，无统一标准［23-26］。

根据本实验结果，在移植物充分的情况下，PCL单束重建时，胫骨骨道直径可为10.5（9.5 ~11.5）mm；股骨骨道为11（10 ~ 12）mm；如要求股骨骨道和胫骨一致，则以较小的胫骨骨道10.5（9.5~ 11.5）mm为准。胫骨单骨道、股骨双骨道重建时，胫骨骨道直径可为10.5（9.5 ~ 11.5）mm；股骨AL骨道直径可为9.5（8.5 ~ 10.5）mm；PM骨道直径可为9（8.5~10）mm。四骨道双束重建时，如要求胫骨骨道和股骨一致，那么AL骨道直径应为7.5（6.5 ~ 8.5）mm，PM骨道直径应为6.5（6.0 ~ 7.5）mm；如需股骨骨道大于胫骨骨道，AL股骨骨道直径可为9.5（8.5 ~10.5）mm；PM股骨骨道直径可为9.0（8.5 ~ 10.0）mm。显然，AL和PM胫骨骨道直径和股骨骨道直径相差甚多，胫骨AL和PM骨道直径只有7.5 mm和6.5 mm。如要保证两骨道间2 mm的骨壁，两骨道直径只有6.5 mm和5.5 mm，无法达到或接近正常PCL的大小（正常PCL体部的直径大约为13 mm［17］）。如人为增大两骨道的直径，则会超出正常止点范围，损伤周围结构，或者造成两骨道相通，失去双骨道的意义。因此，建议优先选择胫骨单骨道和股骨双骨道的双束重建方法。当然，在移植物材料不充分的情况下，应尽最大可能充分利用移植物，由移植物大小决定骨道直径。

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