關(guān)節(jié)韌帶解剖學(xué)及生物力學(xué)特性研究進(jìn)展(一)

1、關(guān)節(jié)韌帶解剖學(xué)及生物力學(xué)特性研究進(jìn)展(一)    腕關(guān)節(jié)韌帶是一個(gè)高度分化的復(fù)雜連接體系，不但具有限制過度活動(dòng)、穩(wěn)定腕關(guān)節(jié)的作用，而且還有傳導(dǎo)應(yīng)力，協(xié)調(diào)腕骨運(yùn)動(dòng)的功能。近年來，腕關(guān)節(jié)不穩(wěn)定已逐漸被臨床醫(yī)生所認(rèn)識，對腕關(guān)節(jié)韌帶解剖和功能的研究也受到重視。以往的研究對腕關(guān)節(jié)韌帶的起止、走行及命名有許多不一致的地方?，F(xiàn)將近年來對腕關(guān)節(jié)韌帶解剖及生物力學(xué)特性研究進(jìn)展綜述如下。 1腕關(guān)節(jié)掌側(cè)韌帶 1.1橈腕韌帶和尺腕韌帶 (1)橈舟韌帶(radioscaphoid ligament)，過去一些作者稱其為橈側(cè)副韌帶1，但它不是位于腕關(guān)節(jié)的側(cè)方，而是偏向掌側(cè)，關(guān)節(jié)屈伸

2、運(yùn)動(dòng)軸由其背側(cè)穿行，在解剖上它不是真正的側(cè)副韌帶。因此，目前大部分學(xué)者稱其為橈舟韌帶2、3。Mayfield報(bào)告橈舟韌帶的斷裂強(qiáng)度平均為70N4。(2)橈舟頭韌帶(radioscaphcapitate ligament),也有人稱其為橈頭韌帶(radiocapitate ligament)。其斷裂強(qiáng)度平均為170N4。(3)橈月韌帶(radiolunate ligament)，也有學(xué)者稱其為長橈月韌帶(long radiolunate ligament)5，此韌帶較為強(qiáng)韌，是穩(wěn)定月骨的重要韌帶之一，其斷裂強(qiáng)度平均為210N4。Mayfield將橈月韌帶和月三角韌帶認(rèn)為是1條韌帶，并稱之為橈三角

3、韌帶。而目前許多作者已證實(shí)此韌帶實(shí)際上是2條韌帶，因?yàn)橛懈髯缘钠鹬裹c(diǎn)。(4)橈舟月韌帶(radioscapholunate ligament),Mayfield稱其為橈舟韌帶(radioscaphoid ligament)。但其止點(diǎn)大部分止于舟骨近端的掌面，小部分止于月骨掌面的橈側(cè)緣，故稱為橈舟月韌帶更確切。一些作者認(rèn)為橈舟月韌帶對穩(wěn)定近側(cè)列腕骨，特別是舟骨近極有重要作用68。但Berger9和Hixson10的研究證實(shí)它主要由來自骨間前動(dòng)脈、橈動(dòng)脈和骨間前神經(jīng)的神經(jīng)血管束組成，外周襯以滑膜組織，膠原纖維很少，無彈力纖維。其組織結(jié)構(gòu)明顯不同于其它韌帶，并認(rèn)為它不屬于真正韌帶結(jié)構(gòu)。但它可能是54

4、N。我們的研究發(fā)現(xiàn)橈舟月韌帶主要由疏松結(jié)締組織組成，其間血管豐富，而膠原纖維束很少，與Berger等的結(jié)果一致。(5)尺月韌帶(ulnolunate ligament)，也有學(xué)者稱其為短橈月韌帶(short radiolunate ligament)。我們的研究發(fā)現(xiàn)此韌帶強(qiáng)韌，是穩(wěn)定月骨的重要結(jié)構(gòu)，其斷裂強(qiáng)度平均為219.2N。(6)尺三角韌帶(ulnotriguetrum ligament),我們研究發(fā)現(xiàn)此韌帶較為薄弱，其斷裂強(qiáng)度平均為54N。(7)腕尺側(cè)囊結(jié)核，也有一些學(xué)者稱其為尺側(cè)副韌帶(ulnar collateral ligament)。但Taleisnik11和于勝吉2的研究發(fā)現(xiàn)，

5、它并非真正韌帶，而是關(guān)節(jié)囊增厚，并稱其為尺側(cè)囊結(jié)構(gòu)。我們研究其斷裂強(qiáng)度平均為58.7N。 1.2腕骨間韌帶。 (1)月三角韌帶，起自月骨表面，止于三角骨掌面，其下面有月三角骨間韌帶。月三角韌帶與月三角骨間韌帶的掌側(cè)部分很難分開。(2)三角鉤骨韌帶，位于鉤骨近側(cè)緣掌面和三角骨遠(yuǎn)側(cè)端之間。此韌帶堅(jiān)韌，腕關(guān)節(jié)背伸和橈偏時(shí)緊張，尺偏和掌屈時(shí)松弛12。(3)舟大小多角頭狀骨韌帶，也有學(xué)者稱其為舟大多角骨韌帶復(fù)合體(scaphotrapezial ligament complex)。Drewniany13認(rèn)為它由4種部分組成：位于舟骨大多角骨關(guān)節(jié)掌側(cè)、橈側(cè)的強(qiáng)韌韌帶，掌側(cè)部分與橈側(cè)腕屈肌腱鞘相連，并有纖維

6、止到小多角骨；薄弱的掌側(cè)關(guān)節(jié)囊；舟頭韌帶；薄弱的背側(cè)關(guān)節(jié)囊。由于舟骨大多角骨關(guān)節(jié)掌側(cè)、 橈側(cè)韌帶強(qiáng)韌，不易斷裂，在暴力作用下，容易發(fā)生其附著點(diǎn)骨折，如舟骨結(jié)節(jié)骨折。舟大小多角頭狀骨韌帶是穩(wěn)定舟骨遠(yuǎn)端的重要結(jié)構(gòu)。(4)三角韌帶，也稱輻狀韌帶，由舟頭韌帶、月頭韌帶和三角頭韌帶共同構(gòu)成。舟頭韌帶已在舟大小多角骨韌帶中描述：月頭韌帶常常缺如，致使月頭骨間關(guān)節(jié)缺少直接的韌帶聯(lián)系；三角頭韌帶，起自三角骨掌面橈側(cè)半，跨越鉤骨近端，止于頭狀骨體部掌面。 2腕關(guān)節(jié)背側(cè)韌帶 腕背側(cè)韌帶較掌側(cè)韌帶數(shù)量 少，而且薄弱。主要有：(1)背側(cè)橈尺三角韌帶，也有學(xué)者稱其為橈腕背側(cè)韌帶(dorsal radiocarpal l

7、igament)，此韌帶粗大堅(jiān)韌，其斷裂強(qiáng)度平均為240N。(2)背側(cè)橈三角韌帶，此韌帶有時(shí)缺如。(3)背側(cè)腕骨間韌帶，較為細(xì)小薄弱。 3腕關(guān)節(jié)內(nèi)在韌帶 3.1近側(cè)列腕骨內(nèi)在韌帶 有舟月骨間韌帶和月三角骨間韌帶。(1)舟月骨間韌帶連接于舟骨和月骨，Berger14(1996)報(bào)道了詳細(xì)的大體和組織學(xué)研究結(jié)果，舟月骨間韌帶在解剖上分為3個(gè)部分，即背側(cè)、近側(cè)和掌側(cè)部分。背側(cè)部分厚，由橫行排列的短膠原纖維組成。近側(cè)部分主要由纖維軟骨以及少量淺表縱向排列的膠原纖維組成，近側(cè)部分象膝關(guān)節(jié)的半月板一樣，可以突向舟月關(guān)節(jié)間隙數(shù)毫米。橈舟月韌帶將舟月骨間韌帶掌側(cè)部分與近側(cè)部分分開。掌側(cè)部分薄，由斜行排列的膠原

8、纖維束組成。舟月骨間韌帶的斷裂強(qiáng)度平均為260N15。它是維持舟骨近極和舟月骨間關(guān)節(jié)穩(wěn)定及運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)的重要結(jié)構(gòu)。Short16等研究發(fā)現(xiàn)，切斷舟月骨間韌帶，引起舟骨屈曲，旋前和月骨背伸改變。Boabighi17將舟月骨間韌帶與舟大小多角頭狀骨韌帶進(jìn)行對比，前者的斷裂強(qiáng)度為后者的1/2。(2)月三角骨間韌帶，我們研究發(fā)現(xiàn)，月三角骨間韌帶的解剖結(jié)構(gòu)與組織學(xué)特點(diǎn)與舟月骨間韌帶相似，在解剖上也分為3個(gè)部分，即背側(cè)、近側(cè)和掌側(cè)部分。近側(cè)部分主要由纖維軟骨以及少量淺表縱向排列的膠原纖維組成，但密集一些。其斷裂強(qiáng)度平均為375.3N，較舟月骨間韌帶大。 3.2遠(yuǎn)側(cè)列腕骨內(nèi)在韌帶 Ritt18(1996)報(bào)道了

9、頭鉤關(guān)節(jié)韌帶詳細(xì)的大體和組織學(xué)研究結(jié)果。發(fā)現(xiàn)頭鉤關(guān)節(jié)存在著3種骨間韌帶，背側(cè)、掌側(cè)和深部骨間韌帶，其中深部骨間韌帶偏向掌側(cè)，最為強(qiáng)韌。此外，還發(fā)現(xiàn)連接于第3、4掌骨和頭鉤關(guān)節(jié)之間的縱行骨間韌帶(longitudinal interosseous ligament)，這條韌帶主要連接第3掌骨和頭狀骨。在頭鉤關(guān)節(jié)之間，還有連接束(interconnecting bands)，它起自頭鉤關(guān)節(jié)掌側(cè)韌帶，垂直向背側(cè)止于鉤骨。我們解剖發(fā)現(xiàn)小多角骨與頭狀骨之間，也有3種骨間韌帶，即背側(cè)、掌側(cè)和深部骨間韌帶，其中深部骨間韌帶偏向背側(cè)，堅(jiān)韌。大小多角骨關(guān)節(jié)之間也有3種骨間韌帶，背側(cè)、掌側(cè)和深部骨間韌帶，深部骨間

10、韌帶偏向掌側(cè)。 4腕掌關(guān)節(jié)處掌骨近端的韌帶 Dzwierzynski19(1997)報(bào)道了第25腕掌關(guān)節(jié)處掌骨近端的韌帶解剖結(jié)果。發(fā)現(xiàn)有4種韌帶，即背側(cè)掌骨韌帶，掌側(cè)掌骨韌帶和2種不同方向排列的“”形骨間韌帶。其中“”形骨間韌帶最強(qiáng)韌，它們將相鄰的掌骨緊密連接。 5橈尺遠(yuǎn)側(cè)關(guān)節(jié)韌帶 過去將其分為掌側(cè)和背側(cè)韌帶，這兩條韌帶分別起自橈骨遠(yuǎn)端尺掌角和尺背側(cè)角，行經(jīng)三角纖維軟骨的掌側(cè)緣和背側(cè)緣，止在尺骨莖突處。Kleinman20(1998)報(bào)道將其分為下部、掌側(cè)和背側(cè)3個(gè)部分，雖然下部與掌側(cè)和背側(cè)部分完全連續(xù)，但它不象掌側(cè)和背側(cè)部分薄、平展，而是非常強(qiáng)韌，有骨間膜纖維加入其外部。掌側(cè)部分薄，松弛，有

11、囊袋，以適應(yīng)尺橈骨遠(yuǎn)端旋轉(zhuǎn)和尺骨遠(yuǎn)端背向橫移的需要。背側(cè)部分不象掌側(cè)部分松弛，有斜行纖維及背側(cè)小指伸肌腱鞘加強(qiáng)，以限制尺骨遠(yuǎn)端的前后移位。 6腕關(guān)節(jié)韌帶的生物力學(xué)特性 Weaver21(1994)對腕關(guān)節(jié)部分掌側(cè)韌帶的張力，在不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化做過研究，發(fā)現(xiàn)掌側(cè)韌帶總是處于張力狀態(tài)，即使腕關(guān)節(jié)在中立位沒有負(fù)重。中立位時(shí)，三角頭韌帶和橈舟頭韌帶遠(yuǎn)側(cè)部分受力；橈偏時(shí)，橈月韌帶受力；尺偏時(shí)，尺月韌帶受力；旋前時(shí)，橈舟頭韌帶近側(cè)部分受力；旋后時(shí)尺月韌帶受力；背伸時(shí)，尺月韌帶、橈月韌帶和橈舟頭韌帶受力。無論在任何位置，一些韌帶的張力要比另一些韌帶張力大。橈月韌帶、尺月韌帶和橈舟頭韌帶的張力最大，而月三角

12、韌帶和舟大小多角頭狀骨韌帶的張力最小。 Savelberg22(1991)對腕關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)時(shí)部分掌側(cè)和背側(cè)韌帶的長度變化做過研究。掌側(cè)橈舟頭韌帶和背側(cè)橈三角韌帶，屈腕時(shí)的最大長度變化較尺 橈偏時(shí)大。最大橈偏時(shí)較中立位沒有韌帶明顯伸長。最大尺偏時(shí)，橈舟頭韌帶、橈月韌帶、三角頭韌帶的近側(cè)部分和背側(cè)腕關(guān)節(jié)韌帶較中立位時(shí)明顯伸長。最大背伸時(shí)，橈舟頭韌帶、橈月韌帶的遠(yuǎn)側(cè)部分和三角頭韌帶的近側(cè)部分伸長明顯，背側(cè)腕關(guān)節(jié)韌帶明顯縮短。最大屈腕時(shí)，只有背側(cè)腕關(guān)節(jié)韌帶輕度伸長，其余韌帶無明顯伸長，橈舟頭韌帶、橈月韌帶和三角頭韌帶明顯縮短。掌側(cè)月三角韌帶，無論手腕做任何運(yùn)動(dòng)，其長度都沒有明顯變化。同時(shí)還注意到寬韌帶的近

13、、遠(yuǎn)兩側(cè)的長度變化是不同的。如尺偏時(shí)，橈月韌帶的遠(yuǎn)側(cè)伸長，而近側(cè)部分無變化；三角頭韌帶的遠(yuǎn)側(cè)部分 縮短，而近側(cè)部分無變化。背伸時(shí)，三角頭韌帶的近側(cè)部分伸長，而遠(yuǎn)側(cè)部分無變化。 Crison23(1997)在活體上研究了鍛煉活動(dòng)對腕關(guān)節(jié)韌帶剛度的影響，發(fā)現(xiàn)手腕的鍛煉活動(dòng)可以明顯降低腕關(guān)節(jié)韌帶的剛度，腕骨的位移活動(dòng)度增加。休息1h后，腕關(guān)節(jié)韌帶的剛度部分恢復(fù)到活動(dòng)前的水平。24h后與活動(dòng)前一樣。說明了鍛煉活動(dòng)腕關(guān)節(jié)，可以降低腕關(guān)節(jié)韌帶的剛度，增加了腕關(guān)節(jié)的松弛度，可以減少運(yùn)動(dòng)引起的損傷。 腕關(guān)節(jié)韌帶損傷后引起的腕關(guān)節(jié)不穩(wěn)定，如舟月骨間分離，月三角骨不穩(wěn)定等，治療的方法很多，但效果有時(shí)不能肯定。最近

14、Shin24(1988)比較了舟月骨間韌帶背側(cè)部分與Lister結(jié)節(jié)處的第3伸肌支持韌帶的生物力學(xué)特性和組織學(xué)特性，雖然第3伸肌支持韌帶的斷裂強(qiáng)度較舟月骨間韌帶的背側(cè)部分小許多，但單位面積上的斷裂強(qiáng)度兩者相差不大，兩者的組織學(xué)特性相近。Weiss25(1988)在臨床上用兩端帶橈骨的第3伸肌支持韌帶移植治療舟月骨間分離19例病人，其中14例動(dòng)力型舟月骨間分離，12例疼痛消失，2例腕關(guān)節(jié)重體力活動(dòng)時(shí)疼痛；而 5例靜力型舟月骨間分離，2例疼痛消失，1例腕關(guān)節(jié)重體力活動(dòng)時(shí)疼痛，2例仍持續(xù)疼痛。作者認(rèn)為用兩端帶橈骨的第3伸肌支持韌帶移植治療動(dòng)力型舟月骨間分離的效果是可以的，而治療靜力型舟月骨間分離的效

15、果差，其原因是第3伸肌支持韌帶的強(qiáng)度不夠。能否找到兩端帶骨，切取方便，韌帶強(qiáng)度與腕部斷裂韌帶相近的更好供區(qū)，需要進(jìn)一步研究。 參考文獻(xiàn) 1，Mayfield JK.Patterns of injury to carpal ligaments.A spectrum.Clin Orthop,1984,187:36 3，North ER,Thomas S.An anatomic guide for arthroscopic visualization of the wrist capsular ligaments.J Hand Surg,1988,(5)：815 4，Mayfield JK.Mech

16、anism of carpal injuries.Clin Orthop,1980,149:45 5，Berger RA,Blair WF.The radioscapholunate ligament:A gross and histologic description.Anat Rec,1984,210:393 7，Mayfield JK,Johnson PR,Kilcoyne RK.Carpal dislocations:Pathomechanics and progressive perilunar instability.J Hand Surg,1980,5:226 8，William

17、s WJ,Mayfield JK,Erdman AG,et al.Biomechanical properties of human carpal ligaments.Orthop Trans,1979,4:26 9，Berger RA,Kauer JMG,Landsmeer JMF.Radioscaphlunate ligament:A gross anatomic and histologic study of fetal and adult wrist.J Hand Surg,1991,16A:350 10，Hixson ML,Stewart C.Microvascular anatom

18、y of the radioscapholunate ligament of the wrist.J Hand Surg,1990,15A:279 11，Taleisnik J.The ligaments of the wrist.J Hand Surg.1976,1:110 13，Drewniany JJ,Palmer AK,Flatt AE,et al.The scaphotrapezial ligament complex:An anatomic and biomechanical study.J Hand Surg,1985,10A:492 14，Berger RA.The gross

19、 and histologic anatomy of scapholunate interosseous ligament.J Hand Surg,1996,21A:170 15，Svoboda SJ,Eglseder WA,Belkoff SM,et al.Autografts from the foot for reconstruction of scapholunate interosseous ligament.J Hand Surg,1995,20A:980 16，Short WH,Werner FW,Fortino MD,et al.A dynamic biomechanical

20、study of scapholunate ligament sectioning.J Hand Surg,1995,20A:986 17，Boabighi A,Kuhlmann JN,Kenesi C.The distal ligamentous complex of the scaphoid and the scapho-lunate ligament.An anatomic histological and biomechanical stud y.J Hand Surg,1993,18B:65 18，Ritt MJPF,Berger RA,Kauer JMG.The gross and histologic anatomy of the ligaments of the capitohamate joint.J Hand Surg,1996,21A;1022 19，Dzwierzynski WW,Matloub HS,Yan JG,et al.Anatomy of the intermetacarpal ligament of the carpometacarpal joint of the fingers.J Hand Surg,1997,22A:931 20，Kleinman WB,Graha