張傳燚 林登峰 李曉濤

(佳木斯大學(xué)附屬第一醫(yī)院骨外二科，黑龍江 佳木斯 154000)

骨關(guān)節(jié)炎最終的結(jié)果可導(dǎo)致難以忍受的疼痛和嚴(yán)重的殘疾〔1〕。老年人群體是全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)(TKA)的高發(fā)人群，在 20 世紀(jì) 70 年代末TKA開始廣泛應(yīng)用，目前已成為中晚期膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎治療的有效手段〔2〕。在TKA取得良好的治療效果的同時，其相關(guān)并發(fā)癥越來越受到人們重視，在術(shù)中發(fā)生的重要神經(jīng)損傷和術(shù)后膝關(guān)節(jié)的疼痛等仍然是非常棘手的問題，且血管損傷相關(guān)并發(fā)癥雖然相對比較少見，但一旦發(fā)生，危險性大，后果極為嚴(yán)重，嚴(yán)重者致手術(shù)失敗可導(dǎo)致截肢，甚至死亡〔2,3〕。本文對膝關(guān)節(jié)的解剖結(jié)構(gòu)研究在TKA中的應(yīng)用進行綜述。

1 膝關(guān)節(jié)的解剖結(jié)構(gòu)

1.1骨性結(jié)構(gòu)的相關(guān)解剖 膝關(guān)節(jié)由股骨遠端、脛骨近端和髕骨構(gòu)成，是人體最大、最復(fù)雜的關(guān)節(jié)，也是功能最重要、最容易受到外力損害的關(guān)節(jié)之一〔4〕。王國棟等〔5〕對脛骨近端骨性解剖結(jié)構(gòu)進行了測量，通過建立三維數(shù)字化解剖模型的方式進行，分別測量了脛骨平臺的寬度、脛骨平臺前側(cè)的寬度、脛骨平臺后側(cè)的寬度、脛骨內(nèi)側(cè)前后徑和脛骨外側(cè)前后徑，結(jié)果男性為(79.66±2.81)mm、(69.18±3.07)mm、(69.70±3.12)mm、(81.73±2.84)mm和(68.79 ± 3.00)mm，女性為(51.02±2.10)mm 、(44.45±2.17)mm、(53.07±2.02)mm、(48.75±2.12)mm和(40.46±2.37)mm。張若茜等〔1〕通過測量教學(xué)課后具備完整關(guān)節(jié)囊、關(guān)節(jié)無明顯異常變化的尸體下肢標(biāo)本共24具，測得了股骨髁上軸的寬度(19.26±2.86)mm，股骨后髁軸距(47.47±5.63)mm，股骨髁間窩的寬度(14.16±2.82)mm，股骨內(nèi)側(cè)髁前后徑(59.26±5.67)mm，股骨外側(cè)髁前后徑(61.07±5.64)mm，股骨內(nèi)側(cè)髁上下徑46.41(40.72，47.51)mm，股骨外側(cè)髁上下徑(44.53±4.98)mm，脛骨內(nèi)側(cè)平臺的寬度35.12(34.11，35.81)mm，脛骨外側(cè)平臺寬度(35.95±4.63)mm，脛骨內(nèi)側(cè)平臺前后徑(46.38±5.82)mm，脛骨外側(cè)平臺前后徑(39.84±5.77)mm，脛骨內(nèi)側(cè)平臺至腓骨頭尖端的高度差(10.77±3.23)mm，髕骨的高度(39.02±4.02)mm，脛骨平臺的寬度(70.64±7.26)mm，髕骨的寬度(40.76±3.52)mm，髕骨的厚度23.60(19.90，24.30)mm，研究發(fā)現(xiàn)股骨髁上軸寬度與脛骨平臺寬度有一定的相關(guān)性，脛骨平臺的寬度與髕骨寬度及股骨內(nèi)外側(cè)髁的前后徑正相關(guān)。薛瑞琪等〔6〕測量了股骨遠端內(nèi)側(cè)髁高度為(5.72±0.73)cm，外側(cè)髁高度為(5.91±0.75)cm，股骨遠端橫徑結(jié)果為(7.62±0.61)cm。陳彤等〔7〕測得股骨外上髁的凸點的中心到關(guān)節(jié)線的距離為(26.31±2.66)mm，股骨內(nèi)上髁的凹點中心到關(guān)節(jié)線的距離是(25.71±2.51)mm，脛骨結(jié)節(jié)最高點至關(guān)節(jié)線的距離為(21.50±3.56)mm，股骨內(nèi)收肌結(jié)節(jié)到關(guān)節(jié)線的距離為(44.62±4.33)mm，其所得數(shù)據(jù)結(jié)果均為男性顯著大于女性(P<0.05)。

1.2膝關(guān)節(jié)周圍重要的血管神經(jīng) 膝關(guān)節(jié)周圍重要的神經(jīng)血管有腘動脈、腘靜脈、脛神經(jīng)及腓總神經(jīng)。余正紅等〔3〕對成人下肢標(biāo)本膝關(guān)節(jié)神經(jīng)分布進行解剖觀測，認(rèn)為共有深、淺兩層神經(jīng)共同支配膝關(guān)節(jié)。深層可以分為4組，髕上區(qū)組由伸膝肌支膝關(guān)節(jié)支組成,腘區(qū)組由腘叢神經(jīng)組成,后外側(cè)區(qū)組由腓總神經(jīng)關(guān)節(jié)支組成,隱神經(jīng)分支組成內(nèi)側(cè)及髕下區(qū)組；淺層為皮神經(jīng),部分干比較粗大,此處容易形成皮神經(jīng)瘤。雖然4組神經(jīng)在關(guān)節(jié)囊外分布特點既有重疊又有交叉,但是區(qū)域相對比較明確。其位于腓總神經(jīng)膝關(guān)節(jié)支與深層的隱神經(jīng)膝關(guān)節(jié)支等神經(jīng)支直徑約1 mm,位置相對表淺并固定。盧興浩等〔8〕使用經(jīng)甲醛固定后的遺體標(biāo)本，解剖分離膝關(guān)節(jié)的動脈并進行了研究，發(fā)現(xiàn)在通過收肌腱裂孔時股動脈延續(xù)為腘動脈，在腘窩處腘動脈處于最深的位置，在腘窩處主要分為膝上內(nèi)側(cè)動脈、膝上外側(cè)動脈、膝下內(nèi)側(cè)動脈和膝下外側(cè)動脈來為膝關(guān)節(jié)提供血供，參與膝周動脈網(wǎng)的構(gòu)成。黃鋼勇等〔4〕回顧性分析了1 291例膝關(guān)節(jié)磁共振(MR)數(shù)據(jù)，測量膝關(guān)節(jié)附近最重要的動脈腘動脈在股骨髁上水平分別和股骨外側(cè)后髁、關(guān)節(jié)線水平后關(guān)節(jié)囊之間的距離、關(guān)節(jié)線以下1 cm腘動脈和脛骨后方皮質(zhì)之間的距離，同時也測量了矢狀面上腘動脈和脛骨后方皮質(zhì)的最短距離，測得的值分別為(4.89±1.80)mm、(4.05±1.43)mm、(3.61±1.39)mm和(3.58±1.04)mm，發(fā)現(xiàn)了腘窩處血管神經(jīng)束最前方為腘動脈，其次依次為腘靜脈與脛神經(jīng)，腘動脈在通髁線水平位于后髁連線中點的外側(cè)，腘動脈在關(guān)節(jié)線水平均位于后交叉韌帶內(nèi)緣的外側(cè)。在腘肌腱近緣和膝關(guān)節(jié)線之間，腘動脈非常容易被研究人員解剖觀察到，在這個區(qū)域腘動脈前方緊貼關(guān)節(jié)囊或者骨膜，缺乏其他軟組織保護。Yang等〔9〕使用50個膝關(guān)節(jié)的MR成像數(shù)據(jù)測量了脛骨皮質(zhì)和神經(jīng)血管結(jié)構(gòu)之間的距離，最靠近脛骨后皮質(zhì)的神經(jīng)血管結(jié)構(gòu)是腘動脈及其終支，腘動脈在女性膝關(guān)節(jié)線以下平均(5.5±0.6)cm處分為主要分支，而男性則為(6.0±0.7)cm處。研究〔9～11〕發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)血管結(jié)構(gòu)位于脛骨后中線的正外側(cè)，離脛骨足夠近，值得臨床謹(jǐn)慎，尤其是女性，而脛骨內(nèi)側(cè)半部的后方?jīng)]有主要的神經(jīng)血管結(jié)構(gòu)。雖然脛骨寬度從近端到遠端有所減少，但后內(nèi)側(cè)安全區(qū)寬度的比率保持在大約50%。近端脛骨干骺端的外側(cè)部分沒有腘血管或脛神經(jīng)向后通過，但實際上，將手術(shù)器械引導(dǎo)至該區(qū)域的安全性受到腓總神經(jīng)的通過以及腘動脈的高度分支的影響。因此，不建議將手術(shù)器械指向脛骨近端干骺端的外側(cè)。

2 膝關(guān)節(jié)解剖在TKA中的應(yīng)用

2.1減少神經(jīng)血管損傷風(fēng)險 膝關(guān)節(jié)周圍重要的神經(jīng)血管有腘動脈、腘靜脈、脛神經(jīng)及腓總神經(jīng)，其中研究最多的是腘動脈損傷與腓總神經(jīng)損傷〔12〕。隨著TKA相關(guān)并發(fā)癥越來越受到人們重視，神經(jīng)血管損傷潛在的風(fēng)險需引起所有關(guān)節(jié)外科醫(yī)生的注意〔2，13〕。因此需要進一步了解重要神經(jīng)血管在膝關(guān)節(jié)附近的分布，找尋TKA相關(guān)神經(jīng)血管損傷的相對安全區(qū)域和高危區(qū)域，以求減少TKA直接神經(jīng)血管損傷的風(fēng)險〔4〕。

神經(jīng)血管結(jié)構(gòu)僅在脛骨后中線外側(cè)通過，主要分支在關(guān)節(jié)線下5.5～6.0 cm處外側(cè)通過。在脛骨內(nèi)側(cè)后半部有一個安全區(qū)，可以穿透后皮質(zhì)。整個脛骨近端神經(jīng)血管結(jié)構(gòu)和脛骨后皮質(zhì)之間的距離平均為10.0 mm，最小距離位于關(guān)節(jié)線處(男性為1.1～9.3 mm，女性為0.7～7.7 mm)，此處僅有的間隔組織是后關(guān)節(jié)囊。該距離在脛骨結(jié)節(jié)上緣以下2 cm處增加到最大，然后逐漸向遠端變小，脛骨后肌充當(dāng)脛骨和神經(jīng)血管束之間的間隔組織。在整個脛骨近端，神經(jīng)血管結(jié)構(gòu)正好位于脛骨后皮質(zhì)中線的外側(cè)。后內(nèi)側(cè)安全區(qū)寬度與脛骨寬度的比值約為50%(范圍為48.8%～53.3%)。然而，后外側(cè)安全區(qū)僅限于脛骨近端干骺端外側(cè)部分后面的三角形區(qū)域，其中腓總神經(jīng)和腘動脈的高分支處于高風(fēng)險中〔9，11，14〕?？偨Y(jié)腘動脈及其分支的分布，發(fā)現(xiàn)可以得到一個近似于三角形的區(qū)域，它是在TKA術(shù)中造成直接腘窩血管損傷的高度危險區(qū)域，該區(qū)域中血管分布密集并且血管和膝關(guān)節(jié)后方皮質(zhì)和關(guān)節(jié)囊之間距離非常接近，該區(qū)域包括了腘動脈、膝外下動脈、膝正中動脈和幾個無名小動脈，該區(qū)域的后方存在缺乏足夠周圍軟組織保護的重要的血管〔4〕。

Yoo等〔15〕通過MR成像測量伸膝和90°屈膝時腘動脈的位置，在3個水平的軸位圖像和1個矢狀位圖像上測量從膝關(guān)節(jié)后側(cè)到腘動脈(PA)的距離。在關(guān)節(jié)線水平，PA位于后交叉韌帶(PCL)外側(cè)，延伸2.4 mm，彎曲3.2 mm，從后囊延伸3.9 mm，彎曲7.6 mm。在距關(guān)節(jié)線1 cm處，其延伸長度為2.7 mm，彎曲長度為7.2 mm，在距關(guān)節(jié)線2 cm處，其延伸長度為4.9 mm，彎曲長度為9.7 mm。在矢狀面上，PA與脛骨后皮質(zhì)的最近距離為1.8 mm，6.2 mm。PA位于PCL外側(cè)約3 mm處，在膝關(guān)節(jié)后膝關(guān)節(jié)伸展5 mm和90°彎曲10 mm范圍內(nèi)。它在90度屈曲時比伸膝時向后移動得更遠。

2.2對假體選擇的應(yīng)用 隨著TKA在臨床上廣泛應(yīng)用，影響TKA效果的因素引起了眾多外科醫(yī)生的探討，TKA的遠期療效及手術(shù)并發(fā)癥與假體設(shè)計、假體植入手術(shù)水平等密切相關(guān)〔16〕。而不同地區(qū)、民族人群中膝關(guān)節(jié)的解剖形態(tài)存在一定的差異，在關(guān)節(jié)置換過程中需要個體化處理〔6,17〕。數(shù)字化三維重建技術(shù)可以對脛骨近端及股骨遠端進行非常精確的模擬截骨和形態(tài)學(xué)測量，能夠為 TKA 及假體設(shè)計提供數(shù)據(jù)參考〔5〕。現(xiàn)在3D打印技術(shù)已經(jīng)較為成熟的應(yīng)用于骨科相關(guān)領(lǐng)域，醫(yī)生可以在計算機的輔助下將X線、CT、MR成像等影像學(xué)資料轉(zhuǎn)化為三維模型，再應(yīng)用3D打印技術(shù)打印出針對每個不同個體的骨骼模型，并制造出相應(yīng)的假體，從而保障了假體放置的精確程度，力求達到更加完美〔18〕。

有研究指出，充分認(rèn)識髕股關(guān)節(jié)與膝前痛的關(guān)系，并以此指導(dǎo)手術(shù)及個性化假體設(shè)計，是減少TKA術(shù)后膝前痛的關(guān)鍵〔19〕。 然而目前關(guān)于TKA及術(shù)后康復(fù)的研究頗多，但對于膝關(guān)節(jié)本身的解剖研究尚存在不足與缺陷，且已有的研究多集中于對膝關(guān)節(jié)解剖參數(shù)的測量，對于這些結(jié)構(gòu)之間的相關(guān)性研究尚少〔20〕。部分研究表明，股骨外側(cè)髁前后徑/股骨髁橫徑的比值與髕骨高度呈正相關(guān)，TKA術(shù)中可通過調(diào)整這一比值，保留股骨后髁的骨量及維持髕骨位置。股骨髁上軸寬度對脛骨平臺寬度有影響，股骨內(nèi)側(cè)髁前后徑、股骨外側(cè)髁前后徑、脛骨內(nèi)側(cè)平臺寬度、脛骨外側(cè)平臺寬度、脛骨內(nèi)側(cè)平臺前后徑、脛骨外側(cè)平臺前后徑、髕骨寬度 7 個指標(biāo)與脛骨平臺寬度具有相關(guān)性。利用這些數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性，有助于在結(jié)合我國人膝關(guān)節(jié)解剖學(xué)特點的基礎(chǔ)上對手術(shù)的制定做出指導(dǎo)，制造出更適合中國人群膝關(guān)節(jié)解剖學(xué)特點的假體，為中國人群膝關(guān)節(jié)假體的研究和膝關(guān)節(jié)手術(shù)等方面提供更為有益的參考〔1〕。

綜上，通過解剖學(xué)研究不僅可以了解膝關(guān)節(jié)周圍相關(guān)重要血管神經(jīng)的空間位置及走行，描繪出手術(shù)的安全區(qū)域及危險區(qū)域，在TKA中最大程度避免膝關(guān)節(jié)周圍重要神經(jīng)血管的損傷，又可通過對膝關(guān)節(jié)的相關(guān)解剖結(jié)構(gòu)的測量為假體的選擇提供一定的理論數(shù)據(jù)支持。術(shù)者須充分掌握膝關(guān)節(jié)的解剖結(jié)構(gòu)特征，每次手術(shù)前都應(yīng)進行詳細的查體，仔細進行分析影像學(xué)資料，術(shù)中準(zhǔn)確了解各個解剖結(jié)構(gòu)大概位置，結(jié)合患者具體情況選擇適宜的假體，最大限度減少嚴(yán)重的并發(fā)癥并延長假體的使用壽命。