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膝关节前交叉韧带的解剖研
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膝关节前交叉韧带解剖测量和MRI测量对照分析
新闻发表人:tx 　新闻来源:西南医院关节外科中心　发布时间:
&膝关节前交叉韧带解剖测量和MRI测量对照分析
王晓宇1，杨柳1，陈伟2，唐康来1，陈光兴1，郭林1
（1.第三军医大学西南医院关节外科中心 重庆 400038；
2.第三军医大学西南医院放射科& 重庆400038）
摘要：目的& 明确膝关节前交叉韧带MRI测量的意义。方法& 将国人成人新鲜离体膝关节标本分别同时进行解剖测量和MR测量，将两组测量值进行分析比较。结果& 分析发现两者显著相关，除部分MRI测量值呈显著偏小趋势外，具体数据上MRI测量值比较接近解剖测量值，一定程度上可以认为组织的MRI测量值能够反映其真实解剖值。结论 MRI是对膝关节软组织结构和骨组织结构进行精确测量的重要手段，对某些数据(如角度)的测量其基本可以替代解剖测量。
关键词：膝关节 前交叉韧带 MRI
&The contrast of the anterior cruciate ligament measurement by anatomy and MR
WANG Xiao-yu，YANG Liu，CHEN Wei，Tang Kanglai, CHEN Guang-xing，Guo Lin
（Department of Joint Surgery Center，Southwest Hospital, the Third Military Medical Universtty, Chongqing 400038, China）
Abstracct: Objective To make it clear that the value of the measurement of anterior curciate ligament (ACL) by MR. Methods We measured the length, thickness, width, and the angle to the sagital plane and coronary plane of fresh knee joint of Chinese adult in vitro seperately. Then we compare them with the data gained by MR. Result The data of the two group are in good accordance. The data gained by MR are approaching to the anatomy, though partially take on a trend of being smaller. The data gained by MR can reflect the true anatomic data in a certain degree. Conclusion MRI is an important way to measure the soft tissue and osseous tissue accurately, it can take the place of anatomic measurement for some data such as the angle.
Key words: Knee joint& anterior cruciate ligament(ACL)& MRI
材料与方法
(一) 新鲜成人离体膝关节标本。
1.& 意大利0.2T常导Artoscan-C四肢关节磁共振检查仪。
二、研究方法
(一) 研究步骤
研究步骤如下：
1.&对新鲜离体膝关节标本进行常规MRI扫描，在磁共振检查仪上测量ACL长度、厚度及与冠状面夹角。
2.&对新鲜离体膝关节标本进行大体解剖，测量膝关节伸直位ACL长度、宽度、厚度及与冠状面、矢状面成角。
3.&对ACL的长度、厚度、及冠状面角度进行统计学分析。
&(二) 研究方法
1. MRI扫描以我院四肢关节磁共振中心的常规序列进行，主要参数如下：
取新鲜离体膝关节标本进行常规MRI扫描：所有膝关节均在意大利百胜公司0.2T Artoscan-C常导四肢MRI机上进行，膝关节自然伸直并外旋10-15度角固定，斜矢状位：SE (spin echo，SE)T1WI(TR/TE，840/26毫秒)，TSE(turbo spin echo) T2WI(TR/TE，3000/80毫秒)，GE-STIR(TR/TE，1240/16毫秒 TI 75)；冠状位：梯度回波GE(gradient echo)T2WI(480-560/16&20毫秒，翻转角90°、35°)；横断位TME(turbo multi echo)(TR/TE，毫秒)或GE成像。层厚4-5mm，层间距0.4-0.5mm，矩阵192×168，视野16cm，激励次数1-2次。
2. 膝关节前交叉韧带解剖测量参见文献方法进行[1]，剔除膝关节周围所有软组织及关节囊，仅保留半月板及前后交叉韧带观测前交叉韧带的解剖走行及毗邻；延股骨矢状面锯开髁间窝分离前交叉韧带及股骨外髁和后交叉韧带及股骨内髁，保持伸直位条件下测量ACL的长度、厚度及与矢状面和冠状面的角度。
(三) 测量指标
前交叉韧带长度、厚度、宽度解剖测量值以及前交叉韧带和矢状面、冠状面的角度的
解剖测量的值，并在MR上测量前交叉韧带的长度、厚度以及和冠状面角度。
及统计学处理
数据以均值±标准差(x(__)±S)表示。所有数据均通过SPSS10统计软件进行分析。P&0.05为相差显著，P&0.01为相差非常显著。
一、膝关节标本的测量值
膝关节的基本解剖数据及MRI测量值见表1。所用膝关节标本均来自成人。
表1& 膝关节解剖测量和MRI测量值基本情况的比较(均值±标准差)
解剖测量值
P值(两组比较)
入组标本数，n
完成标本数，n
ACL和矢状面角度
ACL和冠状面角度
38.40±1.74
6.09±1.76
39.58±1.80
6.10×10－6**
* 0.01&P&0.05 相差显著； **& P&0.01 相差非常显著
ACL的长度解剖测量值39.8±1.8mm和MRI测量值38.40±1.74mm，P值: 6.16×10－6，相差非常显著，MRI测量值较解剖测量值显著偏小；厚度的解剖测量6.0±2.2mm和MRI测量值6.09±1.76mm，P值：0.85，两者之间无明显差异；ACL和冠状面夹角的解剖测量40.2±4.4°和MRI测量值39.58±1.80°，P值：0.69，两者之间无明显差异。
表2& ACL解剖和MRI测量对照表
解剖长度mm
解剖厚度mm
解剖冠状面
一、研究的意义
本研究为配对试验研究。随着MRI技术的提高，MRI机不仅可以行任意平面的扫描，同时也提供了较精确的测量工具(精确度0.1mm、0.1°)。我们对6例成人膝关节标本行大体解剖测量(精确度1mm、1°)，同时行常规序列的MRI检查，并在所获斜矢状面扫描序列的TSE T2WI的MRI图像上分别测量前交叉韧带长度、前交叉韧带的厚度以及交叉韧带和冠状面所成角度，髌骨长度、厚度，髌腱的长度、厚度；轴面的GE T1WI或T2WI或TME的MRI图像上分别测量外侧副韧带厚度、髌骨的宽度，股骨内髁和外髁的横径、纵径，髁间窝的横径和纵径，以及胫骨平台内髁和外髁的横径和纵径；冠状面的GE T1WI或T2WI测量内侧副韧带厚度。由于髌骨、股骨、胫骨等骨性结构和髌腱以及前交叉韧带等腱性结构在MRI图像上均能清晰成像，且于周围组织结构界限清楚，故MRI图像上有望得到精确的测量数据。为进一步明确MRI测量值的意义，我们同时行大体解剖条件下的测量。两者进行对照分析。分析发现两者显著相关，除部分MRI测量值呈显著偏小趋势外，具体数据上MRI测量值比较接近解剖测量值，一定程度上可以认为组织的MRI测量值能够反映其真实解剖值。
MRI由于对组织具有良好的组织分辨率和较高的空间分辨率，MRI T2WI对解剖结构显示清晰，因此可以应用MR成像仪所提供的测量工具进行软组织结构和骨性结构的三维结构精确数据的测量。但是实际操作中由于对测量点的选取不同，MRI测量值与肉眼下大体解剖测量值可能会有差别。同时由于MRI的测量是在解剖断面上进行的，有可能该层面并非肉眼解剖下的最大层面，故MRI测量时，其测量值可能会偏小。此外MRI图像上由于组织分界较清晰，故可排除软组织结构的干扰，亦会造成所测值较解剖测量值偏小。但是如表1、2所示，本组所测数据除前交叉韧带的长度MRI测量值明显偏小外，前交叉韧带的厚度以及和冠状面角度两种测量在统计学上差别不明显。MRI是对软组织结构和骨性组织结构进行测量的重要的手段，对某些结构(如角度)的测量其基本可以替代解剖测量。
二、前交叉韧带的长度和厚度测量
本组研究大体解剖所获前交叉韧带长度为39.8±1.8mm，而MRI测量ACL长度偏小为38.40±1.74，两者之间比较数值上较接近，但P值小于0.01提示相差较显著，前交叉韧带的大体解剖厚度6.0±2.2mm，MRI测量值6.09±1.76mm，P值大于0.05无显著差异。分析ACL长度测量差异，该结果出现的可能原因在于ACL长度的MRI测量值有偏小趋势：
图1& 前交叉韧带解剖长度测量
图2& 交叉韧带伸膝状态下大体解剖
图3& 交叉韧带分2束示意图
图4& 前交叉韧带MRI测量
1. ACL大体解剖测量值可能偏大：由于测量并不是在切断前交叉韧带后直接测量前交叉韧带的长度，而是在从髁间窝中央分开内外髁及前后交叉韧带同时，股骨外髁旋转近180°条件下直接测量交叉韧带的最长径及相当于前内侧束的长度；股骨附着处韧带呈矢状位附着，韧带骨分界较清楚，可清晰辨别，而胫骨附着处以纤维束的集合形式呈扇状水平展开，止于胫骨髁间隆起前方的骨面，由于前内侧束直接附着于内侧髁间隆起表面，且该处有滑膜脂肪组织遮挡故有可能将部分软组织长度计算于前交叉韧带的长度内使其实测值偏大。(见图1)
2. 此外，前交叉韧带的大体解剖测量本身存在误差可能较大，国内成人尸体膝关节标本ACL长度的测量报告值差别较大。姚作宾[2]等对100例成人尸体的膝关节标本进行研究，指出成人前交叉韧带平均长度27.8＋2.0mm(24-32mm)，中段平均宽9.5＋1.0mm(8-12mm)并指出交叉韧带分为前内侧束和后外侧束；马晓玲[1]等指出膝关节屈90°位置时，韧带前内侧长度34.12＋5.33mm，中部长26.83＋4.48mm，后外侧长21.50＋2.68mm，且其中部最狭窄，宽度为11.49＋1.59mm，厚4.33＋0.49mm；阎明[3]等对50例尸体膝关节标本进行测量指出，0°时前内缘长40.5＋4.8mm、后外缘长17.7＋2.9mm，宽度9.4＋1.1mm，厚度5.3＋0.8mm；90°时前内缘长度40.0＋4.4mm、后外缘长16.5＋2.0mm，宽度8.5＋1.2mm，厚度6.2＋1.2mm，且0°及90°时前内缘和后外缘的长度变化无明显差别P&0.05，宽度和厚度变化有显著性P&0.05；李旭[4]等对30例尸体膝关节标本进行测量，前内缘长41.2＋3.86mm、后外缘长16.68＋3.20mm，宽度10.02＋1.28mm，厚度5.88＋1.22mm；90°时前内缘长度40.22＋4.26mm、后外缘长15.82＋3.02mm，宽度9.26＋1.36mm，厚度6.82＋1.02mm。本次试验所测长度与阎明、李旭等人所报告的测量值相接近。
3. ACL的MRI测量值偏小： ACL在股骨侧呈矢状位附着于外侧髁，附着点位于髁间窝顶的最高点相当于Blumensatt线的顶点(B点)，胫骨侧呈水平位附于髁间隆起前方的骨面，其附着部相对凹陷，该两点在MRI上较易识别故可用来作为ACL的起止点对ACL长度进行测量。理论上该测值应该为ACL前内侧束BB’的长度，由于ACL与矢状面成一定角度，故在ACL全长显现的层面，其长度应短于前内侧束BB’的长度。虽然如此，其对起止点判别较易，故更趋向于反映ACL真实的长度。(图1-4)
三、前交叉韧带和冠状面成角情况
C：冠状面&&&&&& S：矢状面&&&&& h：水平面
C:Coronary& plane S:Sagital plane&& h：horizontal plane&& F：fibula 腓骨
图5& 前交叉韧带在三维空间示意图
A& 固有后倾角&&&&& B投影后倾角
图6& 前交叉韧带和冠状面的角度
1. ACL与冠状面成角情况
如图5、6所示，国内李瑞锡等[5]把ACL与冠状面之间形成的夹角称“后倾角”；与矢状面之间形成夹角称“(外)侧倾角”，同时前交叉韧带的中轴线与冠状面之间的后倾角称之为“固有后倾角”，根据投影原理，则把该韧带在矢状面上的水平投影与冠状面之间的角称为“投影后倾角”；同样，把前交叉韧带中轴线与矢状面之间的侧倾角称为“固有侧倾角”，把韧带在冠状面上的水平投影与矢状面之间的角称为“投影侧倾角”，并测出国人固有后倾角，开向上外，平均为33.3±8.1度，投影后倾角，开向上后，平均为54.3±10.3度。
我们对6例膝关节标本的ACL与冠状面的夹角的解剖测量发现：膝关节在伸直状态下前交叉韧带在关节内的走向与髁间窝顶部的倾斜角度基本一致,为40度左右(40.17±4.40度)；同时在MRI图像上亦有类似发现，ACL与冠状面的夹角为39.58±1.80度，且较恒定。这启发我们完全可以在MRI图像上无创的对活体的ACL的角度进行测量，并能进行活体解剖学研究，既简便、可进行较大样本量的测量，同时又能节约有限的经费，为临床工作提供有价值的活体数据。
2. ACL与冠状面成角测量的意义
因此,在膝关节伸直位下虽然ACL解剖形态、空间走向均较复杂，但是在断层解剖的矢状面以及一定角度倾斜的冠状面上仍可得到较好的显示。有作者报道ACL正中矢状面全长的出现率为82％，显示其全长的最好层面为正中矢状面和正中旁1cm层面[6]。近年来国内外有将斜矢状位扫描列为常规扫描的。具体的方法可通过15度倾斜定位或让病人膝关节外展10-15度，减少扫描层厚(3mm)，使MRI扫描平面与ACL的轴线相平行，从而大大提高ACL损伤的显示率，并有助于ACL小撕裂的诊断[7、8]。同理，当我们以一定角度行冠状面的扫描时亦可使MRI扫描方向平行与ACL的轴线方向，有望获得ACL的全长显示。同时该角度的测量对于前交叉韧带重建角度的确定亦有一定的指导意义。
膝关节的解剖测量和MRI测量显著相关，除部分结构MRI测量值呈显著偏小趋势外，具体数据上MRI测量值比较接近解剖测量值；MRI是对膝关节软组织结构和骨组织结构进行精确测量的重要手段，对某些数据(如角度)的测量其基本可以替代解剖测量。同时国人成人膝关节，在伸膝位下ACL的长度、厚度、及角度均相对恒定。
ACL的解剖是进行MRI检查的基础，对于其解剖的正确理解将有助于我们进行正确的诊断和治疗。ACL解剖角度的恒定，以及走行方向的平直均为我们进行恰当的MRI扫描提供了解剖基础。
1.&马晓玲，林元问。前交叉韧带的应用解剖学研究 。 解剖学报，(3)：228-232
2.&姚作宾，任国良，陈明法。前交叉韧带的应用解剖。 中国临床解剖学杂志， )：141-143
3.&阎明，王亦璁。膝关节前交叉韧带的解剖学观测。中国临床解剖学杂志， )：106-108
4.&李旭、阎明、张琪。正常前交叉韧带的功能解剖观察。 内蒙古医学院学报， )：68-69
5.&李瑞锡，吴德英，李茂章等。前交叉韧带的方位角及其功能意义。中国运动医学杂志，)：101-103
6.&陈肃标，涂良携，姜苏明等。半月板和交叉韧带矢状断层研究。解剖学研究，)：88-90
7.&David DS,et al。 Magnetic Resonance Imaging。Mosby-Year Book Inc.
8.&戴敏红，杨振燕，陈学仁，等。膝关节前交叉韧带损伤的MRI诊断。实用放射学杂志，)：709-712内侧副韧带断裂
来自黑龙江
健康咨询描述：
右膝疼痛,不敢站立.侧压试验,有异常外展活动度,磁共振见半月板损伤.x线未见异常. 16:00 车祸致撞伤
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病情分析：
膝关节内侧副韧带损伤多发生在膝关节处于轻度屈曲体位时,小腿骤然外展而造成.如足球,篮球剧烈运动时不当或膝关节外侧直接遭受外力打击致小腿外展位均可致内侧副韧带损伤.
在膝关节内侧可见有明显肿胀,瘀紫,疼痛和关节活动受限.若合并有半月板或十字韧带损伤时,还可伴有关节内积血,交锁症和关节内撕裂感,关节立即松弛失去稳定性能.指导意见：
从你目前的情况看,如果韧带只是发生部份断裂,可采取中医针灸及按摩治疗,穴位可取血海,阿是,阴陵泉诸穴及膝关节内侧等.如查韧带完全断裂,应应先择关节镜或手术缝合修复治疗.生活护理：
1.患肢制动,不负重4～6周,尽可能不要屈伸膝关节.2.待急性损伤出血停止后,即可进行股四头肌功能锻炼.3.推拿治疗时禁止做关节的被动运动.4.若属韧带完全断裂或伴有复合损伤,往往需及早手术治疗,以免贻误治疗.5.可用护膝保护膝关节.
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病情分析：在胫骨关节面上有内侧和外侧半月形状骨,叫半月板,其边缘部较厚,与关节囊紧密连接,中心部薄,呈游离状态.内侧半月板呈“C”形,前角附着于前十字韧带附着点之前,后角附着于胫骨髁间隆起和后十字韧带附着点之间,其外缘中部与内侧副韧带紧密相连.外侧半月板呈“O”形,其前角附着于前十字韧带附着点之前,后角附着于内侧半月板后角之前,其外缘与外侧副韧带不相连,其活动度较内侧半月板为大.半月板可随着膝关节运动而有一定的移动,伸膝时半月板向前移动,屈膝时向后移动.半月板属纤维软骨,其本身无血液供应,其营养主要来自关节滑液,只有与关节囊相连的边级部分从滑膜得到一些血液供应.因此,除边缘部分损伤后可以自行修复外,半月板破裂后不能自行修复,半月板切除后,可由滑膜再生一个纤维软骨性的又薄又窄的半月板.正常的半月板有增加胫骨髁凹陷及衬垫股骨内外髁的作用,以增加关节的稳定性和起缓冲震荡的作用.指导意见：1.急性期 如关节有明显积液（或积血）,应在严格无菌操作下抽出积液；如关节有“交锁”,应用手法解除“交锁”,然后用上自大腿上1/3下至踝上的管型石膏固定膝关节于伸直位4周.石膏要妥为塑型,病人可带石膏下地行走.在固定期间和去除固定后,都要积极锻炼股四头肌,以防肌肉萎缩. 　　2.慢性期 如经非手术治疗无效,症状和体征明显,诊断明确者,应及早手术切除损伤的半月板,以防发生创伤性关节炎.术后伸膝位加压包扎,次日开始作四头肌静止性收缩练习,2～3天后开始作直腿抬高运动,以防股四头肌萎缩,两周后开始下地行走,一般在术后2～3个月可恢复正常功能. 　　3.关节镜的应用 关节镜可用于半月板损伤的治疗,半月板边缘撕裂可行缝合修复,通常行半月板部分切除,保留未损伤的部分.对早期怀疑半月板损伤者可行急诊关节镜检查,早期处理半月板损伤,缩短疗程,提高治疗效果,减少损伤性关节炎的发生.通过关节镜手术创伤小,恢复快. 生活护理：注意点　　1,饮食上少食油腻,高脂肪,多食蔬菜水果,少食细粮,多食粗粮.　　2,上下楼梯时,必须全神贯注,且踏稳之后,再动第二步,才可避免外伤.
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踝关节韧带损伤
它的组成：
& && && && && && &外侧副韧带：包括距腓前韧带 跟腓韧带 距腓后韧带
& && && && && && &内侧副韧带：包括胫距后韧带 跟胫韧带 胫距前韧带及胫舟韧带&&简称 三角韧带
& && && && && && &胫腓韧带联合： 包括胫腓间韧带 胫腓韧带 胫腓后韧带
& && && &（ 一）原因和原理
& && && && &胫腓韧带联合有弹性&&不易受伤
& && && && &内侧副韧带面积大，韧带纤维细 强韧
& && && && &外侧副韧带是最容易受伤的膝关节韧带 ，因为外踝比内踝长。足的内翻肌群（腓肠肌 比目鱼肌 胫后肌 胫前肌 趾长曲肌 母长曲肌）的力量大于足的外翻肌群（腓骨长肌&&腓骨短肌& &胫骨前肌 趾长伸肌 拇长伸肌） 在跑跳练习中，运动员处于腾空阶段 ，足就自然有趾骨内翻的现象。外踝扭伤占踝关节扭伤百分八十
& && && &（二）征象
& && && && && && & 1&&踝外侧韧带扭伤& &患足可以持重，坡行。足踝外侧轻度肿胀。踝关节强迫内翻实验（检查者一手握住踝关节上方固定小腿 另一手握住足外缘将踝关节内翻）可使疼痛加重，踝关节稳定，无异常活动
& && && && && && & 2&&踝外侧韧带完全断裂& & 患足不能承重，跳夭式破行。外踝剧痛 ，肿胀严重，外踝和足背出现皮下淤斑。踝关节内翻时伤处剧痛 ，同时有踝关节不稳和距骨异常活动
& && && &（三） 处理
& && && && && && & 1&&现场急救
& && && && && && && &&&伤后应立即用拇指指腹压迫痛点止血。趁局部疼痛轻 肿胀不明显，还没出现踝关节两侧肌痉挛时，立即进行踝关节强迫内翻实验，了解韧带有无断裂。如疑有韧带断裂，应立即用大块棉花垫或海绵垫压迫及韧带包扎，绷带缠绕的方向应与受伤暴力作用方向相反，
& && && && && && & 2&&外侧副韧带轻度扭伤
& && && && && && && &&&用绷带将踝关节包扎与轻度外翻背曲肌。制动4-7天，可用同时配合外敷活血散淤 消肿止铜中药。4天以后可保持原固定下地走路 ，并配合按摩 理疗和踝背伸抬腿练习。按摩方法取 踝关节外侧用推摩手法，足背和小腿前外侧用捏合手法。
& && && && && && &3& &外侧副韧带较重的扭伤（踝关节强迫内翻实验出现轻微不稳）
& && && && && && && &&&压迫包扎止血，用托板将足固定与轻度外翻背曲位，抬高患肢休息。3天后去除加压包扎材料，继续托板固定 配合按摩 外敷 针灸 理疗等方法。固定时间为3周，解除固定后继续治疗 要积极从事功能锻炼& &
& && && && && && &4& & 踝关节强迫内翻实验或踝关节前抽距实验出现明显松弛，开口感，或合并踝部骨折者，经现场急救处理后及时送医院治疗
& && && &（四） 伤后训练
& && && && && && &&&急性期抬高患肢，休息。一但肿胀 疼痛开始缓解时，要积极进行关节周围肌肉力量练习及曲伸活动。解除固定后，在弹力绷带或护理的保护下，逐渐参加一般锻炼。，
& && &&&（五）&&预防
& && && && && && & 平时重视踝周围肌肉力量和关节协调训练
& && && && && && &&&内侧副韧带损伤：因一些原因使身体失去重心，足外翻外展，即可造成踝内侧副韧带。单一的踝内侧副韧带损伤少见，复合损伤多见。半有踝关节脱位后有时可能是自动恢位，容易误诊一般损伤。
& && && && && && &&&胫腓骨下端韧带损伤：突然的外力使足固定，小腿内旋，可能发生胫腓骨下端韧带损伤。症状很像踝外侧副韧带扭伤，但仔细检查，损伤之疼痛和压痛及肿胀主要在踝关节之前不是在踝的外侧，如果握住足向两侧摆动，出现距骨异常活动，多为胫腓骨下端完全断裂。
妹妹不愧是学医科的 学习了
专业的知识、术语，一知半解啊。