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0引言 近年来,在半月板生物力学方面的研究证明,半月板具有润滑关节、传递负荷、吸收震荡和维持关节稳定等重要作用,半月板的切除将导致关节不稳和载荷传递紊乱,以至骨性关节炎的发生,如何保存已损伤的半月板,防止这些并发症的发生已引起临床医学界的高度重视。检索PubMed.中国期刊全文数据库、万方数据库-01/-04期间的相关文章,对膝关节半月板损伤机制及治疗方法的研究进展进行综述。 1膝关节半月板的解剖结构及生理功能 1.1半月板的解剖结构 半月板位于胫骨平台上,占据是胫骨平台2/3的面积,并嵌于股骨内外髁和胫骨平台之间,是两个半月形的纤维软骨组织。半月板为两个半月形的纤维软骨盘,介于胫骨和股骨之间,为膝关节的缓冲装置,并弥补膝关节面的不相适应。半月板除由前、后角韧带固定于胫骨髁间区外,还有膝横韧带、冠状韧带、关节囊韧带等稳定结构。内侧半月板形如“C”形,它的后内角与内侧副韧带的深层牢固附着,并有纤维与半膜肌相连。外侧半月板近似环形,它与外侧副韧带不相连,它的活动性大于内侧半月板。 1.2半月板的生理作用 半月板在膝关节中能起到如下击力的作用,作用:如滚珠样作用;防震缓冲的作用;填充关节间隙的作用;防止股骨前滑的作用;防止膝关节过伸、过屈和过度旋转的作用;调节关节内压力和分布滑液的作用。总之,有维持膝关节稳定性和灵活性等正常生理功能的重要作用。 1.3半月板的运动 半月板为了适应股骨髁部承受重力中的需要,以及适应股骨和胫骨之间的相对运动,半月板也随着股骨的运动在胫骨平台上产生小范围的移动。当膝关节由屈曲到伸直时,其内、外侧半月板都向前移动;当膝由伸直到屈曲时,内、外侧半月板都向后移动;当大腿固定旋转小腿时,或小腿固定旋转大腿时,可以产生半月板一前一后的相反移动。 2半月板损伤的机制 膝关节在运动过程中通过环节的屈伸完成各种承负功能。虽然膝关节的基本结构与辅助结构承受负荷的阈值还无法确定,但过度负荷后较易引起疲劳进而导致劳损是公认的。运动实践表明,适度负荷可以增强膝关节解剖结构的应力及功能,但超负荷则使膝关节的承受能力下降。从膝关节解剖结构分析,膝关节经多次反复的超负荷刺激后,神经元兴奋性降低,营养血液供给障碍,关节内微细结构代谢紊乱,各组织细胞疲劳。若不及时调整负荷或再牵强承受负荷,膝关节解剖结构会因负担过度引起整个关节代谢紊乱,维持膝关节运动的能量得不到及时补充,易产生膝关节相应功能变性,如关节腔内积液,韧带附着区钙化、增厚等。膝关节的解剖结构表现出膝关节整个协调力学系统的复杂性。运动使膝关节的解剖结构受到不同的分力作用,当这些分力互不平衡或大小超过一定范围时,往往会造成一些微细损伤。运动技术越复杂,膝关节解剖结构的整个力学系统就越难配合协调,各分力之间的矛盾表现越突出,因此,损伤的可能性越大。 从解剖膝关节位的实验中观察,膝关节正常功能绕冠状轴做屈伸运动,膝关节内各解剖结构的功能性很强。在屈膝45°左右时,膝关节各支持韧带最松弛,膝关节稳固性下降,灵活性相对增强,此时小腿可做轻度的旋内、旋外运动。屈膝45°时,膝关节出现弱解部位,做屈伸运动时,膝关节受伸、屈肌的牵拉,膝关节应力加大,如果肌力弱小或肌力比例不当,肌肉拉力变向,使技术变形,而导致膝关节正常功能位改变,容易造成韧带、肌腱、骨膜、肌肉等一些微细的损伤。因微细结构的疲劳与损伤大量的积累,引起各组织的代偿性改变,导致膝关节劳损。半月板有消除肢体上传的冲膝关节在屈伸加扭转、内外翻的过程中,半月板的运动发生不一致的矛盾,致使半月板在股骨髁与胫骨平台之间发生剧烈研磨,是半月板发生损伤的主要解剖生理学因素。 在体育运动的过程中常见的致伤项目与动作有:①举重时脚尖内扣提起杠铃,再突然下蹲;球类运动,快速跑动时的突然急停转身;投掷铁饼时的旋转用力。这一类动作都有小腿固定,大腿内旋或内收,再突然伸直或下蹲的特征。②跳马腾空后的落地时脚尖外撇;体操空翻转体落地时角度不够等。这一类动作都有导致膝关节急剧屈曲加扭转特征。③大力踢球(物)漏空或在快速跑动中脚后跟陷入坑凹导致膝关节过伸。这一类动作都有导致膝关节突然猛力过伸的特征。 3半月板的损伤分类 半月板损伤分类方法很多,有的根据撕裂位置和类型,有的根据病因等。在临床实践中最为常用的是根据术中发现的半月板损伤类型而制订的Oconnor:分类法。 3.1垂直撕裂 纵行撕裂是指因径向胶原纤维断裂导致环行胶原纤维之间彼此分离,可为完全性撕裂,也可为不完全性撕裂。这种损伤多见于年轻患者,特征性症状是膝关节伸直位易导致关节交锁。放射状撕裂又称横行撕裂,是指起自半月板中央游离缘沿半月板的半径方向走行,直达周围部,这种撕裂可为完全性或不完全性,多发生于外侧半月板中1/3,为半月板被突然拉直所致。斜行撕裂起自半月板中央游离缘,沿与半月板成对角线的方向向前走行的半月板全层撕裂,不伴有任何水平撕裂线,好发于内侧半月板后角,是半月板被突然拉直所致。 3.2水平撕裂 半月板水平撕裂的撕裂线与上下表面管滑平行,将半月板分为上下两部分,故又名“鱼嘴样撕裂”。这种损伤多见于老年患者,损伤主要原因在于老年患者半月板弹性及硬度均有不同程度的下降,水平撕裂多发生于内侧半月板后1/3及外侧半月板中1/3段,水平撕裂不严重时,患者往往症状不明显,因此在致伤机制反复作用下,水平撕裂可以衍变为复杂性撕裂及退变性撕裂,直至此时,患者才出现较严重的关节交锁和持续性疼痛等症状。 4半月板损伤治疗的研究进展 迄今为止治疗半月板损伤方法,文献所报道的主要有保守治疗、半月板修补缝合、半月板部分切除及半月板全切除4种,经过长时间的临床观察,人们注意到无论是关节镜下切除还是手术开放切除术,术后膝关节的接触应力仍是术前的24倍,应力增大最后导致关节软骨的变性,骨性关节炎,关节积液等问题,因此人们又开始把目光转向半月板损伤后的修复问题上来。半月板的微循环状况直接影响到半月板损伤的修复,改善损伤区的血液循环是半月板损伤愈合的关键。因此,有必要对其微循环特征进行更深入研究。 一般情况下半月板有血运部分损伤可在10周内愈合,与此相反,大量动物实验研究和临床资料表明,半月板无血管区域损伤不具备愈合能力,尽管半月板的无血管区域没有再生能力,但半月板部分切除术后会有一个塑形过程,这个塑形过程可能是来自邻近的半月板外的组织粘连的结果,起充填裂伤的纤维凝块和细胞可能来源于滑膜,细胞最终合成同种的基质,然后经历一个塑形过程,产生一种大体上和显微镜下都类似纤维软骨的组织。 4.1促使裂伤半月板的愈合 大量的实验证明了软骨细凝块,胞具有分裂能力,打破了半月板自身软骨细胞惰性学说,体外试验如半月板培养和动物试验均提示半月板裂伤修复的可能性。徐青蕾等将纤维蛋白填入兔半月板缺损区,体外培养8周。结果为1～4周纤维软骨细胞逐渐长入纤维蛋白支架结构,4～8周后长入细胞仍未见基质合成。他们推断,原因可能为体外培养系统缺乏骨膜A型细胞分泌的转化生长因子TGF-D。而TGF-B能显著的促进软骨细胞的增生分化。 4.2建立血管通道促使半月板外周的血液循环 进入无血运区最初也是最直接的方法便于建立血管通道。用环钻从半月板外周向裂伤部钻一隧道来建立血管通道或从裂伤处向半月板外周滑膜附着部做放状切开半月板建立血管通道。 4.3滑膜刮擦 附着在胫股关节面的滑膜缘是一种血膜组织,尽管它不能为半月板提供正常的血液循环,但它对邻近外周血管区的半月板裂伤的修复却起着十分重要的作用。已经发现,刮擦滑膜能够激发半月板滑膜缘的增殖反应,而且这种滑膜缘的血管增生反应可延伸至半月板表面原先并无血管的区域。 4.4带蒂滑膜瓣植入 在实验动物内侧半月板关节囊附着部自远端掀起一块带蒂的滑膜瓣,并将其缝入位于无血运区的半月板切口,结果3个月后填充缺损的修复组织由纤维样组织转化为软骨组织。国内外诸多实验均提示半月板切除后可以再生,但再生物在性能上难以与正常组织相比。以家兔为试验动物,在切除半月板后,取相邻部分带蒂滑膜瓣植入原半月板处,发现半月板不仅可以再生,而且其形态质地明显优于未植入滑膜者。同时关节软骨退行性变也不明显。可见滑膜植入有促进半月板再生作用,有学者认为滑膜植入的作用:一是缩短组织愈合时生长的距离,二是血运丰富的滑膜游离端渗出的血液在机化后可促进滑膜与裂伤部位愈合,为防止关节软骨过早地发生退行性变带来希望。 4.5外源性纤维蛋白凝块的植入 熊建义等选用兔为标本,在兔半月板上无血运区造成统一的损伤模型。观察纤维蛋白的勃合剂(Fs)对损伤的修复作用,结果修复组能形成瘢痕组织愈合。空白对照组裂口未见愈合。卢定华等将兔的骨髓基质细胞经体外培养后与纤维蛋白凝胶(Fs)混合,自体移植充填于半月板缺损区,术后2个月见软骨细胞增生并有胶原纤维合成,3个月后呈纤维软骨愈合。 4.6生长因子 正常存在于创伤血肿中的趋化性和促有丝分裂因子,能够促进半月板的纤维软骨细胞增殖并合成细胞外基质,从而促进半月板损伤的修复。在正常创伤修复中,来自血管损伤的血肿形成纤维蛋白为修复反应提供修复支架,血凝块产生的物质,如血小板衍生生长因子和纤维连接素,充当了修复细胞的趋化性和促有丝分裂的刺激物,此外,在损伤部位植入包裹内皮细胞生长因子的纤维蛋白,及植入血管生成素等方法,都显示了良好的前景。 5半月板损伤的并发症 5.1半月板囊肿 半月板囊肿是由于关节滑液通过撕裂的半月板蓄积在半月板包膜下而形成的,因此,所有半月板囊肿都合并有半月板损伤,而键鞘囊肿则不然,它一般不合并半月板损伤。 5.2韧带损伤 膝关节外伤所致半月板损伤时大多数合并有膝关节韧带的损伤。如内侧副韧带损伤,外侧副韧带损伤,前后交叉韧带同时损伤,内外侧副韧带、前后交叉韧带同时损伤。 5.3骨挫伤 骨挫伤是指由于外伤所致骨髓的出血、水肿和骨小梁的微骨折,而相应的软骨和骨皮质为正常。在T1WI上呈现形态各异的,地图样的非线性的低信号,而在T2WI及STIR上呈高信号。 5.4软骨骨折 软骨骨折是指外伤性的软骨连续性中断或软骨缺损,这在X射线平片及CT上难以发现。在MRI上可清晰显示,在T2WI及STIR上表现为软骨层内有局限性的高信号影,而软骨下骨质及骨髓可见水肿表现。 5.5骨软骨骨折 指关节软骨和其下的骨质的损伤,可以由直接的损伤、韧带的撕裂和非直接损伤所产生的切应力所致。多见于青少年,T1WI为低信号,在T2WI及STIR上呈高信号。 5.6骨折 膝关节的骨折包括3个组成骨即胫骨、股骨、髌骨的骨折,其中以外侧胫骨平台骨折最多见,其损伤机制是受到外翻力的作用所致。MRI可显示清晰的骨折线影以及骨髓水肿、出血、液-液平面等。 目前,半月板切除将导致膝关节退行性关节炎这一问题已引起了医学界的SEM主管北京中科白癜风医院
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