第五章 半月板损伤
第一节 半月板解剖与功能
半月板为纤维软骨,分为内侧和外侧半月板。半月板位于股骨内、外侧髁与胫骨内、外侧髁的关节面之间,半月板下面平坦、中间薄、周围厚、上面凹陷、前窄后宽。半月板外缘厚,内缘薄而凹,边缘游离。内侧半月板大,呈“C”形;外侧半月板较小似“O”形(图5-1)。半月板断面显示呈三角形(图5-2、图5-3)。其股骨面光滑呈凹形,与股骨髁相吻合并密切接触。胫骨面光滑而平坦,位于胫骨平台上。每块半月板几乎占内外胫骨平台关节软骨面的2/3,外侧半月板所占的胫骨平台关节软骨面较内侧多。
图5-1 半月板标本显示内侧半月板呈C形,外侧呈O形,外侧的外缘与关节囊紧密相连
图5-2 MRI显示半月板的形态
图5-3 解剖面观察半月板横断面形态
外侧半月板前后角的宽度几乎相等,后方由腘肌腱腓侧副韧带分开,前角附着在髁间外突的斜坡和前交叉韧带的后外侧。后角则附着在胫骨髁间外突的后方。内侧半月板呈半月形(图5-4)。其后角宽前角窄,前角位于髌韧带后方,附着在胫骨髁间内突前面的非关节软骨面上。外缘附着关节囊,且牢固地与膝胫侧副韧带深面相连。内侧半月板比外侧半月板撕裂多的主要原因是其生理解剖特点不同,如内侧半月板的直径和前后径大,边缘薄,活动度小。半月板紧紧地和胫侧副韧带及纤维结缔组织相连接。同时,内侧半月板附着面积较外侧大,都是容易受外伤的因素。
图5-4 内侧半月板呈半月形
不少学者认为内侧半月板和外侧半月板的结构虽然具有相同的负荷,但是其外形和附着点不同,损伤时机械作用力不同。外侧半月板的前角附着处呈扭曲形,故游离缘向后向上,后角纤维在其后交叉韧带前方附着处的凸缘,向后上方附着在股骨内侧髁,分别形成Humphry韧带和Wrisberg韧带。
半月板由致密的胶原纤维编织组成(图5-5),其排列方式具有很好的弹性和抗压性能。Bullough和Goodfellow用偏光显微镜观察到,半月板胶原纤维的主要走向是环形的;也存在放射纤维和穿通纤维。这些胶原纤维的排列在一定程度上决定半月板撕裂的特征和类型。胫骨和股骨之间的压力使半月板从两者之间产生向外的力,半月板的环形张力可对抗这种向外的力。此环形作用力可通过半月板前部和后部坚固的附着点传导至胫骨。Shrive已证实当放射状切断或撕裂延伸到关节囊边缘时,环形张力就丧失了。从载荷角度讲,将半月板做放射状切断与半月板切除术有同样的结果。
图5-5 半月板的环形结构
1927年Galeazzi指出,内外侧半月板与前后交叉韧带一起,呈立体8字形解剖结构,导向着膝的旋转活动,并担负着活动过程中的稳定作用。半月板与半膜肌、股四头肌、腘肌等协同作用,在膝关节伸屈过程中起着稳定关节的作用。半月板与前后交叉韧带共同对膝关节的稳定性起着重要作用,特别是为关节活动提供了旋转稳定作用。
半月板是膝关节中的重要结构,具有限制股骨髁过度向前滑动,稳定膝关节、吸收震荡、分散负荷、调整压力、润滑并促进关节内营养等重要功能。
由于关节软骨是无血管组织,其营养来自于关节液。半月板起着一种刷子作用,把关节液均匀地涂在关节软骨的表面,使关节液充分滋养软骨,达到营养关节软骨的功能。半月板的存在,增强关节润滑液体的有效面积,形成关节面的润滑层;半月板还具有本体感觉的作用。
外侧半月板具有较大的活动性,其前后角附着点很接近。外侧半月板周缘缺少韧带的附着,活动度相对较大。弓状韧带和外侧半月板两者牢固地附着在肌腱和半月板之间,保证了在屈曲内旋胫骨时后角向前移。而内侧半月板前后角的附着点则分开,内侧半月板与内侧副韧带固定在一起,活动度相对较小,减少了内侧半月板的活动易受损伤。在膝关节完全伸直时,内侧半月板限制膝关节进一步过伸。而在完全屈曲时,半月板后角将限制膝关节进一步屈曲。半月板在关节间隙起到一个缓冲和吸收应力,保护关节软骨的作用。当突然的震动力作用在膝关节内时,半月板和软骨下骨都具有吸收力的作用,避免或减少了关节的受损。当从高处跳下,膝部承受了身体重力所带来的作用力,但股骨和胫骨平台的软骨并没有损伤,是因为半月板的存在,起到了“缓冲器”作用。正是由于半月板的作用,保证了膝关节负重运动而不至于受损伤。根据膝关节解剖学和生物力学试验研究发现,正常半月板传导了50%的力,当膝关节极度伸直时半月板吸收力为80%,极度屈曲时半月板吸收力为100%。半月板切除后,膝关节吸收应力的能力将减少20%,关节应力将增加2.5倍左右(图5-6)。
图5-6 半月板切除后,股骨与胫骨关节面接触,磨损增加