膝关节后内侧复合体的研究进展

本文原载于《中华创伤骨科杂志》2018年第5期

膝关节是人体最大且结构最为复杂的关节，其稳定性及良好的生物力学功能依赖于周围的肌肉、韧带。膝关节后内侧复合体（posteromedial complex, PMC）损伤多见于复合伤，常合并内侧副韧带（medial collateral ligament, MCL）、交叉韧带、关节囊等结构损伤。因为有关膝关节PMC解剖及生物力学研究的相关文献较少，所以对PMC缺乏系统性认识，尤其对后斜韧带（posterior oblique ligament, POL）的认识不足，导致临床治疗效果欠佳。现对膝关节PMC的研究进展作一综述。

膝关节PMC的解剖及生物力学

膝关节PMC是膝关节内侧结构的后1/3，MCL浅层纵行纤维后缘与后交叉韧带(posterior cruciate ligament, PCL)内侧缘之间的区域^[1]。PMC包括静力性稳定结构和动力性稳定结构。静力性稳定结构包括POL、腘斜韧带、后内侧关节囊、内侧半月板后角，动力性稳定结构包括'鹅足'(缝匠肌、股薄肌、半腱肌)、半膜肌腱及扩展部、腓肠肌内侧头肌腱。其中POL、后内侧关节囊是维持膝关节PMC稳定的主要结构，尤以POL最为重要。

一、PMC静力性稳定结构

（一）POL

Hughston和Eilers^[2]于1973年首次提出POL的概念，并将其定义为MCL后方斜行的胶原纤维结构；同时发现POL与MCL浅层的股骨止点明显不同，是独立增厚的关节囊韧带。有学者^[1,3,4,5]将膝关节内侧结构由浅至深依次分为浅层、中间层、深层（关节囊层），POL位于中间层，其前后界分别与MCL浅层后界、关节囊相融合。POL包括3个筋膜结构：关节囊束、浅束、中央束，它们与后内侧关节囊相融合，并加强其功能^[3,4,6]。

POL的中央束是3束中最为重要的结构，其股骨附着点位于腓肠肌结节前方2.9 mm、远端1.4 mm处，收肌结节后方6.4 mm、远端7.7 mm处^[3]。关节囊束是一个薄的筋膜扩张结构，其扩展延伸至半膜肌腱的远前方。它附着于覆盖在内侧腓肠肌腱、内收肌腱股骨止点及内收肌腱延伸为内侧腓肠肌的软组织上^[3]。浅束是一个薄的筋膜结构，近端由内侧走向半膜肌前束，远端与内侧副韧带浅层的后界相伴行；浅束近端和中央束相融合，与MCL浅层的后界平行向远端延伸，止于半膜肌胫骨远端扩张部及其胫骨止点处^[3,7]。

POL是膝关节PMC的重要稳定结构，其主要功能为限制胫骨内旋，在对抗膝外翻、外旋中起重要作用；POL与PCL协同限制胫骨后移。当PCL存在功能缺陷时，POL是限制胫骨后移的重要韧带^[4,8]。在膝关节单纯PMC损伤中，POL在限制膝关节旋转、外翻稳定方面起重要作用^[4,9,10]。Wijdicks等^[11]研究表明，MCL损伤后，POL承受的外翻负荷增加。POL和MCL浅层对限制胫骨内旋存在互补关系，同时损伤可导致严重的膝关节前内侧旋转不稳，需手术重建，恢复膝关节稳定性。

（二）腘斜韧带

腘斜韧带是膝关节后侧最大的组织结构，起源于POL关节囊支近端与半膜肌腱远端外侧扩展结构；斜向外上方走行，附着于腓肠豆骨、后外侧关节囊的半月板股骨部分及跖肌，其结构较薄，很难与后关节囊分离^[1,12,13]。腘斜韧带与来源于半膜肌纤维相融合，且与PCL外侧面纤维连接^[14]。腘斜韧带平均长约48 mm，在近端内侧连接处宽9.5 mm，近端外侧附着点处宽16.4 mm^[12]。腘斜韧带有2个外侧附着点，其中一个位于股骨后方，距后外侧关节囊的半月板股骨部分近端附着点19 mm处；另一个附着在胫骨后方PCL的外侧面^[12]。

腘斜韧带是膝关节PMC和后外侧复合体的一部分，参与腘窝的组成，是膝关节后侧的稳定结构^[14]。腘斜韧带在限制膝过伸及预防膝过度外旋中起重要作用^[8,11,15,16]。Wu等^[15]通过尸体膝过伸实验研究表明，在膝过伸时腘斜韧带及其胫骨扩张部紧张。Morgan等^[16]通过对20具尸体膝关节进行研究，证实腘斜韧带的主要功能是限制膝关节过伸，预防膝反屈。所以在评估PMC损伤时应明确腘斜韧带的损伤情况。

（三）内侧半月板后角

内侧半月板是位于内侧胫骨平台与股骨髁之间的'C'形纤维软骨垫，其长度为40.5~45.5 mm，宽约27 mm。内侧半月板通过神经生理通路与半膜肌相联系。刺激内侧半月板后角可唤起半膜肌的躯体感觉^[17]。内侧半月板附着于关节囊后内侧，半月板胫骨韧带将半月板固定于胫骨^[1]。内侧半月板后角较前角稍厚，且有韧带将其固定在胫骨平台^[18]。

当内侧半月板稳定位于胫骨平台且半月板胫骨韧带未损伤时，后内侧半月板可以为胫骨前移提供一个'刹车'功能。如果因半月板胫骨韧带功能缺陷导致后内侧半月板不稳，会丢失'刹车'功能，导致半月板股骨髁作为一个单元在胫骨表面滑动，引起胫骨关节面及半月板损伤^[1]。研究^[18,19]表明，膝关节屈曲时，在限制膝关节内旋稳定方面，内侧半月板后角较前角作用大；膝关节屈曲大于30°时，内侧半月板后角在维持膝关节前后向稳定方面发挥重要作用。

（四）后内侧关节囊

膝关节内侧第3层由关节囊和MCL深层组成。膝关节囊从MCL浅层后缘向后延伸到半膜肌直头止点，形成后内侧关节囊。POL与关节囊相融合，并加强其功能。后内侧关节囊经腓肠肌内侧头深层向外侧延伸，形成后侧关节囊，内侧半月板附着其上^[1]。膝关节后内侧关节囊形成致密、厚达3 mm的盂状结构，被覆在股骨后髁关节面，止点位于股骨髁上后侧骨面^[20]。后内侧关节囊因与半膜肌附着点相连，所以半膜肌收缩时可引起后内侧关节囊紧张，有助于维持膝关节后内侧的稳定性。

二、PMC动力性稳定结构

（一）'鹅足'

'鹅足'又称为腘绳肌腱，附着于胫骨近端的前内侧，距胫骨骺端约5 cm处，由近及远依次为缝匠肌、股薄肌、半腱肌^[1]。缝匠肌腱与股薄肌腱在膝关节后内侧角排列较为紧密，半腱肌腱走行于二者后外侧。半腱肌腱、股薄肌腱止点下缘距胫骨结节下缘垂直距离不超过4 cm，距离胫骨嵴水平距离不超过2 cm^[21]。在胫骨附着点处，缝匠肌腱平均宽度为8.0 mm，股薄肌腱平均宽度为8.4 mm，半膜肌腱平均宽度为11.3 mm^[3]。LaPrade等^[22]报道缝匠肌腱形成的纤维帽覆盖在股薄肌、半腱肌之上，这使得股薄肌、半腱肌稳定性较缝匠肌好。因为半腱肌、股薄肌腱强度高、韧性好，可以通过微创切口获取，对供区损伤小，所以腘绳肌腱常作为自体移植物应用于多种手术中，如交叉韧带、髌韧带重建术等^[23]。研究^[24,25]证明，半腱肌、股薄肌腱远端存在1~3条分束，大多为2条，取腱时需注意，避免肌腱断裂，移植物过短、过细或发生劈裂，使手术陷入困境。'鹅足'的主要作用是屈膝、旋转胫骨、限制膝外翻^[26]。

（二）半膜肌腱及扩展部

半膜肌腱是扁平状肌腱由内向外折叠而成，它与半膜肌腱鞘像一只张开的手掌，将股骨内髁、胫骨平台后内侧角连接在一起。半膜肌腱介于MCL浅层后斜部深面与MCL深层之间，其腱鞘纤维加入并增强MCL浅层后斜部^[20]。半膜肌腱的远端有5个主要分支，分别为直臂、关节囊臂、腘斜韧带臂、前臂、下臂^[27,28,29]。直臂向前，经前臂下方附着于内侧胫骨髁后内侧关节线以下的肌腱结节；前臂经POL下方，MCL浅层止点上方附着于胫骨近端内侧^[12,27]；下臂经POL下方附着于MCL胫骨附着点上方，一些学者^[12,30]将该分支分为内、外两部分，附着于胫骨内侧的形成内侧部分，外侧部分延伸至腘斜韧带筋膜；关节囊支位置较深，与后内侧关节囊相融合，与POL、腘斜韧带关节囊部分相连。向外侧近端延伸至腘斜韧带臂并与腘斜韧带相融合。

半膜肌是PMC的主要动力性稳定结构^[12]。Müller^[31]研究发现，PMC可被半膜肌的嵌入部牵动而呈紧张状态，发挥稳定作用；而且半膜肌有重要的限制前内旋转不稳的功能。Hughston和Eilers^[2]发现膝关节屈曲60°时，POL呈松弛状态；但当半膜肌收缩时，可产生动力稳定效应。

当半膜肌收缩时，发生屈肌和胫骨内旋，增加邻近韧带的张力并促进关节稳定^[14]；在膝关节伸直时限制膝外翻，弯曲时限制膝外旋^[1]。当PMC损伤时，半膜肌自我激活，最终导致肌肉痉挛和关节不稳^[14]。

半膜肌牵拉内侧半月板后角，可减少因股骨内侧髁挤压半月板形成的损伤；同时半膜肌可引起腘斜韧带的收缩，稳定外侧关节囊^[14]。半膜肌与腘肌协同作用，稳定膝关节后外侧角；同时与股二头肌腱共同作用，为膝关节内、外旋转提供动力性稳定^[1,9,27,29]。如果没有半膜肌的动力性支持，压力可转移至PMC其他组织结构，随着时间推移引起功能障碍，最终导致不稳^[27,32]。

（三）腓肠肌内侧头肌腱

腓肠肌内侧头肌腱附着于股骨内侧髁后内侧缘的小凹处，位于腓肠肌结节的近端、后方处。LaPrade等^[3]研究发现该附着点距腓肠肌结节平均距离为近端2.6 mm、后方3.1 mm处。它还有一薄、一厚2个筋膜结构，厚的走行于腓肠肌内侧头肌腱外侧至大收肌腱，薄的沿着腓肠肌内侧头肌腱后内侧到达后斜韧带关节囊束^[3]。Patterson等^[33]指出足跖屈合并伸膝可使腓肠内侧肌腱发生反常收缩，这使得在腓肠肌内侧头股骨起点处产生压力。

膝关节PMC的损伤机制及类型

一、膝关节PMC的损伤机制

膝关节PMC损伤多见于复合伤，单纯PMC损伤很少见，常合并交叉韧带、侧副韧带损伤。膝关节受到外翻应力或旋转暴力作用时可导致PMC损伤，尤其在膝关节伸直位时更容易损伤。多见于运动损伤和撞击伤。

二、膝关节PMC的损伤类型

膝关节PMC损伤根据组织结构损伤的不同可分为4种类型：单纯PMC损伤，PMC损伤合并前交叉韧带（anterior cruciate ligament, ACL）或PCL损伤,PMC损伤合并ACL及PCL损伤，PMC损伤合并ACL、PCL、膝关节后外侧复合体损伤^[34]。

三、膝关节PMC损伤的特殊类型

膝关节PMC特征性的损伤是前内侧旋转不稳，是指膝关节外旋、胫骨内侧髁相对于股骨远端发生旋前半脱位，表现为膝关节屈曲30°外翻时，内侧关节间隙增大，胫骨内侧髁以PCL为轴相对于股骨远端发生旋前半脱位^[1]。常见于PMC与MCL同时损伤。

膝关节PMC损伤的临床诊断

一、膝关节PMC损伤的病史、症状及常见体征

PMC损伤多有明确外伤史，急性期常表现为患膝肿胀、内侧明显疼痛；陈旧性损伤多表现为活动时膝关节不稳或膝后内侧疼痛。如合并其他结构损伤时可出现相应体征，如抽屉试验、Lachman试验阳性等结果。

二、膝关节PMC损伤的特异性体征

膝关节PMC损伤的特异性查体包括外翻应力试验及Slocum试验。屈膝0°及30°位时行外翻应力试验：如果仅30°位结果阳性，提示MCL损伤；0°及30°位均为阳性时提示MCL合并PMC损伤。Slocum试验是在中立位、外旋位行前抽屉试验并对比结果。正常情况膝关节外旋时，PMC结构紧张，导致胫骨前移幅度较中立位时减小；在PMC损伤时有胫骨内侧髁向前脱位的感觉，胫骨前移幅度较中立位时明显增加，此即Slocum试验阳性，提示PMC损伤。Slocum试验也适用于陈旧性PMC损伤的检查。

三、膝关节PMC损伤的影像学表现

膝关节PMC损伤急性期，膝关节X线片可见周围软组织肿胀及骨折（如撕脱骨折），外翻应力位片可用于诊断PMC损伤，评估MCL损伤程度^[6]。CT也可用来评估局部骨折情况。当患者因疼痛、肿胀及痉挛时难以进行体格检查时，磁共振成像（magnetic resonance imaging, MRI）可用来诊断PMC损伤，且为主要依靠的辅助检查。因此，MRI是制定术前计划的重要组成部分^[29]。当PMC损伤时，局部出血、水肿，MRI T2WI上表现为明显高信号，损伤结构与周围正常组织界限清楚，有利于对韧带损伤程度进行客观评价。此外，关节镜也可用来评估膝关节内侧结构损伤情况，在膝关节疾病诊断、治疗方面发挥着重要作用。

膝关节PMC损伤的治疗策略

单纯PMC损伤可以采取下肢管型石膏或可调铰链支具固定4~6周，行循序渐进功能锻炼；远期可继发骨性关节炎、膝关节不稳，保守治疗效果不佳时可考虑手术治疗。当PMC合并MCL损伤时，应充分考虑手术治疗^[4,27,29]。单纯PMC损伤或合并PCL损伤出现有症状的膝关节前内侧旋转不稳定时，需手术治疗^[29,35]。当PMC合并膝关节多韧带损伤时（如ACL、PCL），常常手术重建ACL及PCL，同时修复PMC；如果术中未治疗PMC，会增加交叉韧带重建失败的风险^[27,29,34]。如果单纯治疗PMC而未重建ACL、PCL，可严重影响PMC的愈合^[34]。

Sims和Jacobson^[29]指出并不是所有损伤的膝关节PMC都需要修复，临床中常选择对重建膝关节后内侧稳定较为重要的结构（如后内侧关节囊、POL）进行治疗。后内侧关节囊损伤可采用紧缩缝合方法修复，POL体部损伤时断端可行褥式缝合或断端纤维编织缝合，半膜肌腱转位加强；POL起、止点损伤时，可行带线锚钉修复；若为撕脱骨折，可用松质骨螺钉或带线锚钉行骨折复位内固定^[34]。

POL常合并MCL损伤，导致膝关节外翻不稳，单纯治疗MCL并不能恢复膝关节静力性稳定^[2,36,37]。因此，需同时治疗MCL与POL损伤。研究^[38,39]表明，自体或异体肌腱对MCL及POL进行重建与直接修复相比可获得良好的手术效果，更有利于恢复膝关节PMC的稳定性。目前关于MCL与POL的重建方法很多,具体如下。

Kim等^[39]的方法：适用于半腱肌、半膜肌胫骨止点未损伤的患者。切断半腱肌，保留胫骨附着点；通过克氏针确定股骨等距点，建立骨隧道。移植物绕过股骨等距点螺钉，在膝关节屈曲30°、内翻应力下固定移植物；移植物游离端通过半膜肌腱直臂下方，在屈膝30°时缝合至半膜肌腱。该方法同时重建MCL和POL，术后可获得良好的稳定性。

Stannard^[40]的方法：该技术是在Kim等^[39]的方法上进行的改进，将半腱肌游离端缝合至未损伤的半腱肌胫骨附着点，在膝关节屈曲40°、轻度内翻条件下拉紧固定移植物。该方法采用自体半腱肌腱、同种异体单股胫前肌腱或双股半腱肌腱同时重建MCL和POL，术后可获得膝关节稳定。

Coobs等^[41]的方法：适用于急慢性POL合并MCL损伤。可选同种异体移植物或股薄肌与半腱肌移植物作为重建材料。使用2两个独立的移植物对MCL浅层和POL进行四骨道重建。确认等距点并建立合适的骨隧道，膝关节0°、30°位时分别固定POL、MCL浅层移植物。该重建技术未减少半膜肌提供的动力性稳定，术后可获得接近正常的膝关节稳定性^[3]。

Lind等^[42]的方法：适用于3~4级的内侧膝关节不稳患者。移植物准备、股骨隧道建立同Kim等^[39]的方法。将移植物置入股骨隧道，膝关节屈曲10°时挤压螺钉固定。于平台下方1 cm、半膜肌附着点后外方处，从前向后经胫骨内侧髁后角建立胫骨隧道；移植物游离端置入胫骨隧道后方开口，在屈膝60°时固定。患者术后疗效满意。

有学者^[43]采用同种异体肌腱三角重建MCL和POL，模拟协同POL维持膝关节的旋转稳定性。该方法避免了自体半腱肌腱重建导致的膝关节后内侧不稳，术后可恢复膝关节外翻、旋转稳定性，过敏反应少。

小结与展望

POL是膝关节PMC中重要的静力性稳定结构。目前，POL损伤及治疗越来越受到临床医生与基础研究学者的重视，多种治疗方法应运而生。近年来，关于POL的认识多源于尸体研究，尚需模拟活体研究，明确其生物力学功能。在膝关节屈伸活动中，有关POL和半膜肌共同作用的研究较少，对其作用的量化评估尚不明确，有待于进一步研究。

综上所述，PMC主要功能是限制胫骨旋转，在对抗膝外翻及胫骨后移方面起重要作用；与其他韧带结构发挥协同作用，共同维持膝关节的稳定。PMC损伤多见于复合伤，常常因合并损伤而被忽略；单纯PMC损伤很少见。PMC治疗的主要目的是恢复膝关节后内侧结构的稳定性，对其解剖及功能的详细分析可提高治疗效果。在今后的研究中，我们认为应详细量化POL在各个屈膝角度时所承受的负荷量及对抗外翻的作用；POL与半膜肌如何发挥协同作用。同时加强膝关节PMC手术的实验性，为临床工作奠定基础。系统认识PMC的解剖及生物力学特性将有助于手术技术的提高，通过PMC修复或重建术、尤其是POL的治疗，可以恢复膝关节的稳定性、关节活动度，减轻疼痛和减少膝关节疾病的发生，提高临床治疗效果。

“参考文献略”