下脛腓聯(lián)合韌帶不同程度損傷的穩(wěn)定性研究.pdf

1、下脛腓前韌帶、后韌帶、橫韌帶以及骨間韌帶組成下脛腓聯(lián)合韌帶，與踝關(guān)節(jié)內(nèi)、外側(cè)結(jié)構(gòu)共同維持踝穴的穩(wěn)定。近年來，隨著運動的普及，踝關(guān)節(jié)損傷日趨增多，而下脛腓聯(lián)合損傷的患者占了相當(dāng)大的比例。下脛腓聯(lián)合損傷若得不到及時有效的診斷和治療，將會導(dǎo)致后期創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生。踝關(guān)節(jié)損傷后，維持和恢復(fù)下脛腓聯(lián)合的穩(wěn)定性至關(guān)重要。但是對哪些患者、什么程度的韌帶損傷需要行下脛腓聯(lián)合固定手術(shù)是目前爭論的焦點之一。踝關(guān)節(jié)的下脛腓聯(lián)合是一個微動連接關(guān)節(jié)，可出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)

2、、前后和上下運動。下脛腓前、后韌帶和骨間韌帶三者共同形成的三點固定模式對腓骨在腓切跡中的正確位置起著至關(guān)重要的作用。
　　國外有學(xué)者提出:只要脛、腓骨骨間膜保持完整，下脛腓聯(lián)合就不會完全斷裂，下脛腓聯(lián)合就不會發(fā)生分離;在內(nèi)、外踝骨折均能達到解剖復(fù)位并堅強固定的情況下，則可不予下脛腓聯(lián)合固定;即使脛腓下聯(lián)合發(fā)生分離，但若在三角韌帶完整的情況下，踝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性也不會發(fā)生明顯改變。并且認(rèn)為在踝關(guān)節(jié)平面以上3．0～4.5 cm的范圍有1個

3、過渡區(qū)，如果三角韌帶完好，對內(nèi)踝骨折固定，同樣無須固定下脛腓聯(lián)合韌帶，此為“Boden理論”。國內(nèi)有學(xué)者提出踝關(guān)節(jié)“三柱理論”，外、中、內(nèi)側(cè)柱分別為外踝結(jié)構(gòu)、下脛腓聯(lián)合、內(nèi)踝結(jié)構(gòu)，2柱穩(wěn)定可不固定下脛腓聯(lián)合。只有當(dāng)三者中兩處或以上發(fā)生不可逆性損傷時，踝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定才會發(fā)生改變。
　　在什么情況下需固定損傷的下脛腓聯(lián)合韌帶、選擇怎樣的固定方法等這些問題上的爭議很大，國內(nèi)大多醫(yī)院還遵循以往Boden理論，但目前從臨床初診、治療中及隨訪結(jié)

4、果看，這種理論是有缺陷的，是以偏概全的可能。有研究者指出:阻止腓骨外移的阻力中有90％是來自于三條下脛腓聯(lián)合韌帶，所以其中任何一者或兩者損傷都將影響下脛腓聯(lián)合的正常關(guān)節(jié)微動和穩(wěn)定性。下脛腓聯(lián)合韌帶與脛、腓骨在下脛腓橫切面上共同組成一個同心圓結(jié)構(gòu)并保持一定張力，任意一個部分損傷都會導(dǎo)致環(huán)狀鏈的破損，影響其生物力學(xué)，繼而影響到下脛腓聯(lián)合的穩(wěn)定性。沒有經(jīng)過手術(shù)修復(fù)、自發(fā)愈合的損傷韌帶，導(dǎo)致韌帶松弛性生長，最后引起踝關(guān)節(jié)疼痛、不穩(wěn)定、關(guān)節(jié)炎。如

5、果下脛腓聯(lián)合的穩(wěn)定性未得到有效恢復(fù)，即使內(nèi)外踝骨折已妥善固定，仍會造成踝關(guān)節(jié)疼痛、不穩(wěn)、創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎等嚴(yán)重的不良后果，因此，對下脛腓聯(lián)合穩(wěn)定性的判斷十分重要。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為只要存在下脛腓分離就應(yīng)該通過手術(shù)干預(yù)，良好準(zhǔn)確的復(fù)位能達到較好的臨床效果。Stark等發(fā)現(xiàn)旋后外旋型Ⅳ°踝關(guān)節(jié)骨折固定內(nèi)外踝后，仍有39％患者的下脛腓聯(lián)合關(guān)節(jié)是不穩(wěn)定的。Teramoto A等通過對踝關(guān)節(jié)行三維力學(xué)分析，提出切斷下脛腓韌帶可導(dǎo)致踝關(guān)節(jié)在多個方向的不穩(wěn)定，

6、其中以踝關(guān)節(jié)的外旋和內(nèi)翻時不穩(wěn)定最明顯。對下脛腓聯(lián)合韌帶損傷不穩(wěn)定的診斷標(biāo)準(zhǔn)仍有爭議。如:當(dāng)下脛腓聯(lián)合增寬超過1.5mm時應(yīng)作下脛腓聯(lián)合內(nèi)固定;下脛腓聯(lián)合分離＞2mm的活動即為不穩(wěn)定;踝關(guān)節(jié)骨折固定后，通過外旋應(yīng)力X線片測量對比健、患側(cè)踝關(guān)節(jié)同一水平脛腓骨間隙差異，大于1mm可診斷為下脛腓聯(lián)合不穩(wěn)定。羅彪[16]等認(rèn)為患者的年齡、性別、身高、體質(zhì)量對下脛腓聯(lián)合各評估參數(shù)的影響非常小，幾乎可以不予考慮。普通人群能滿足日常生活踝關(guān)節(jié)活動方向

7、包括:中立位、背伸(15°)位、跖屈(20°)位。但特殊人群如運動員運動中還常出現(xiàn):內(nèi)翻(15°)位、外翻(10°)位、內(nèi)旋(10°)位、外旋(5°)位。
　　目的:擬從實驗生物力學(xué)的角度，在尸體標(biāo)本上、不同體位（中立位、背伸位、跖屈位、內(nèi)翻位、外翻位、內(nèi)旋位、外旋位）下模擬下脛腓聯(lián)合韌帶不同程度損傷，對下脛腓聯(lián)合韌帶分離的距離、接觸面積（尤其是脛距關(guān)節(jié)）、平均接觸壓強及峰值壓強的變化進行生物力學(xué)測量。
　　方法:選取無損傷

8、和畸形的國人成人、經(jīng)福爾馬林溶液浸泡1個月內(nèi)的防腐尸體下肢10具（男7具，女3具;左側(cè)6具，右側(cè)4具;由南方醫(yī)科大學(xué)解剖教研室提供）。10具標(biāo)本自踝關(guān)節(jié)上30 cm離斷，保留小腿及踝、足。去除皮膚、肌肉等軟組織，保留脛腓骨骨間膜、踝關(guān)節(jié)三角韌帶、外側(cè)副韌帶及下脛腓韌帶和關(guān)節(jié)囊。用聚甲基丙烯酸樹脂包埋標(biāo)本的脛骨結(jié)節(jié)端。把數(shù)字電子壓力傳感器(K-Scan5033，Tekscan，Inc.，USA)置入踝關(guān)節(jié)內(nèi)。把位移傳感器套入下脛腓聯(lián)合韌帶

9、起止點的定位針上，連接至靜態(tài)電阻應(yīng)變演示儀以記錄脛腓下聯(lián)合的分離移位。將標(biāo)本置于BOSE Eletroc Force3510材料試驗機上（高精度生物材料實驗系統(tǒng);中國上海，力值:+/-7.5KN;動態(tài)應(yīng)變:+/-25mm;頻率:100HZ）。在標(biāo)本足底放置水平板，模擬成年人日常生活或運動相時的足底接觸面。具體步驟:1、下脛腓聯(lián)合韌帶完整（A組）狀態(tài)下，加載500N時，分別在不同體位下:中立位、背伸(15°)位、跖屈(20°)位、內(nèi)翻(1

10、5°)位、外翻(20°)位、內(nèi)旋(10°)位、外旋(5°)位下，測量全部標(biāo)本下脛腓分離距離、脛距關(guān)節(jié)接觸面積、平均接觸壓強及峰值壓強的變化。步驟2:全部標(biāo)本切斷下脛腓聯(lián)合前韌帶（B組），測量7種體位壓力下的數(shù)據(jù)。步驟3:在步驟2基礎(chǔ)上，隨機選取5具標(biāo)本再切斷后韌帶（C1組），另選5具標(biāo)本切斷骨間韌帶（C2組），分別測量500N壓力下、7種體位下的數(shù)據(jù)。步驟4:所有標(biāo)本切斷下脛腓前韌帶+骨間韌帶+后韌帶（D組），并切斷骨間膜（大于5cm）

11、，分別測量500N壓力下、7種體位下的數(shù)據(jù)。開始實驗前均先給予預(yù)加載，盡可能消除因韌帶的蠕變產(chǎn)生的材料誤差。以50N/S的速度對標(biāo)本附加軸向載荷至500N，維持30秒，以充分記錄加載過程中脛距關(guān)節(jié)接觸面積、平均接觸壓強及峰值壓強等實驗數(shù)據(jù)。標(biāo)本在每個實驗狀態(tài)下記錄加載測量過程3次，以3次實驗數(shù)據(jù)的平均值作為每次不同體位、不同韌帶損傷模式的最終實驗結(jié)果。通過Ⅰ—ScanSoftware記錄動態(tài)或靜態(tài)測量下的壓力數(shù)據(jù)，進行比較分析。以往的研

12、究表明，正常成人踝關(guān)節(jié)活動時，踝關(guān)節(jié)所受的壓力最高可達體重的5-7倍，本次實驗中我們采用了500N的加載力，是為了避免反復(fù)的過度的壓力加載對標(biāo)本造成不可逆性損害，并且是根據(jù)成年人正常站立時下肢雙足所承受的壓力范圍而定的。使用SPSS130進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，采用析因設(shè)計重復(fù)測量的方差分析，多重比較采用SNK法，P＜0.05則認(rèn)為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
　　結(jié)果:實驗用的10具標(biāo)本正常、完整情況下，A組數(shù)據(jù)在下脛腓分離距離、脛距關(guān)節(jié)接觸面積

13、、平均接觸壓強及峰值壓強方面差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。單純的下脛腓前韌帶損傷（B組），踝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性好，各種體位數(shù)據(jù)無明顯改變，無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。隨著損傷的加重，下脛腓韌帶的分離距離增大，接觸面積漸縮小，平均壓強增大，峰值壓強增大。各組數(shù)據(jù)間變化趨勢一致。下脛腓聯(lián)合韌帶2條韌帶及2條以上損傷（C1組、C2組、D組），在中立位、背伸位、跖屈位、外翻位、內(nèi)旋位，踝關(guān)節(jié)仍能維持穩(wěn)定，互相間數(shù)據(jù)差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)

14、。但在外旋及內(nèi)翻應(yīng)力位下，踝關(guān)節(jié)出現(xiàn)不穩(wěn)定，在下脛腓分離距離、脛距關(guān)節(jié)接觸面積、平均接觸壓強及峰值壓強方面差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。在外旋及內(nèi)翻應(yīng)力位下，下脛腓分離距離增寬基本大于2mm，比其他5種體位均明顯。外旋位下（C1組、C2組、D組）脛距關(guān)節(jié)接觸面積數(shù)據(jù)分別為:405.00±44.73 mm2、37095±2910 mm2、36537±3911 mm2;內(nèi)翻位下為40850±3887 mm2、376.01±30.93

15、mm2、372.95±38.44 mm2;接觸面積漸縮小，外旋位更明顯。但兩組間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。在外旋及內(nèi)翻應(yīng)力位下，平均接觸壓強及峰值壓強明顯增大，外旋位C1組:21573.35±1477.86 Kpa、36004.57±3597.73 Kpa; C2組:20716.48±1728.83Kpa、35323.15±5173.21Kpa;D組:22488.19±1624.46 Kpa、37393.82±4236.32

16、Kpa。內(nèi)翻位下C1組為:21338.91±1535.81Kpa、36317.08±3369.92 Kpa;C2組20589.06±1781.90 Kpa、35144.59±5280.99 Kpa;D組、22316.67±1964.47Kpa、37361.07±4405.73 Kpa。兩組間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。但均較其他5種體位的接觸面積明顯縮小、壓強明顯增大，推斷多條韌帶損傷后，在外旋及內(nèi)翻應(yīng)力位下，踝關(guān)節(jié)更容易引起

17、損傷及并發(fā)癥。在下脛腓分離距離、平均接觸壓強、峰值壓強方面，前韌帶+后韌帶損傷組比前韌帶+骨間韌帶損傷組更明顯，說明前者對踝關(guān)節(jié)的影響比后者損傷更明顯。
　　結(jié)論:單純的下脛腓聯(lián)合韌帶在不同程度的損傷中，在大部分體位下，踝關(guān)節(jié)能保持穩(wěn)定，可滿足普通人群的日常負重需求。但在外旋或內(nèi)翻體位下，即使脛、腓骨骨間膜無或輕度損傷，下脛腓聯(lián)合仍可發(fā)生分離，下脛腓聯(lián)合韌帶損傷會明顯影響踝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性。建議對中、重度韌帶損傷者同時行踝關(guān)節(jié)內(nèi)、中、