股骨滑車發育不良與前交叉韌帶損傷的相關性

王子龍 畢樹雄

前交叉韌帶（ACL）損傷是最常見的膝關節損傷，損傷發生率及手術重建率均呈增長趨勢[1-2]，因此預防ACL 損傷和避免重建手術失敗的策略獲得了廣泛關注[3]。提高對膝關節解剖變異的理解對于預防ACL 損傷、行個體化解剖重建、改善預后和減少手術失敗是非常必要的[4]。以往研究發現，引起ACL 損傷的個體形態學危險因素包括脛骨平臺后傾角過大、髁間窩狹窄、脛骨髁間隆起小、脛股關節一致性差等[5-7]。近年來，股骨滑車發育不良被認為是引起ACL 損傷的重要因素[8]，相關研究也成為關注焦點。

1 ACL 損傷的危險因素

大多數的ACL 損傷發生在非接觸機制下[9]。非接觸性ACL 損傷主要由軸移損傷機制引起，包括膝關節外翻和脛骨內、外旋[10-11]。雖然脛骨前剪切力被認為是ACL 損傷的主要力學機制，但其他的次要力學機制也引起廣泛關注[11]。一項尸體研究發現，一些ACL 損傷可能是原有不同程度組織損傷加重的后果?；顒訒r運動負荷的快速增加，可能導致ACL 慢性積累性損傷，從而在ACL 自我修復前影響其完整性[12]。非接觸性ACL 損傷的風險因素可分為內在因素和外在因素,內在因素包括解剖學因素、神經肌肉因素、內分泌因素等[13-14],外在因素包括環境、天氣、運動鞋底面的反作用力、運動水平、訓練條件等[15-17]。充分了解膝關節骨骼形態并采取相應的運動訓練計劃,可減少外在因素造成ACL 損傷的發病風險，降低損傷發生率，提高ACL 損傷的個體化預防和治療效果[18]。

2 股骨滑車發育不良的影像學評估

股骨滑車發育不良由Brattstrom 于1964 年首次提出，是指滑車溝前部的幾何外形和深度存在解剖學異常。正常股骨滑車面的形態類似“U”形，而股骨滑車發育不良包括滑車溝變淺、變平或失凹，股骨外側髁發育不全或凸出[19]。股骨滑車發育不良最常見的分類系統是Dejour 分類，其依據特定的影像學參數將股骨滑車發育不良分為A 型、B 型、C 型和D 型。有學者將Dejour 分類簡化為兩個等級（低等級和高等級），并依此評估股骨滑車發育不良[20]。

Oswestry-Bristol 分類以磁共振成像（MRI）的影像學特異性來評估股骨滑車發育不良的嚴重程度，分為正常、輕度、中度和重度4 型，分別代表滑車形態為正常、淺、平坦和凸起[21]。

其他測量指標也被用于描述股骨滑車發育不良，包括脛骨結節-滑車溝距離（TT-TG）、滑車深度指數、滑車溝體積、內側滑車傾斜角、外側滑車傾斜角和髕骨滑車指數[22-25]。Dejour 分類是目前公認的分類標準，然而Kazley 等[20]的研究認為，Dejour 分類在臨床實踐和研究中缺乏實用性，其可重復性差，且無法指導治療。Paiva 等[26]引用不同的測量技術來量化股骨滑車發育不良，發現外側滑車傾斜角是最可靠的測量指標，滑車溝深度和TT-TG 對于股骨滑車發育不良的診斷及治療意義重大。

目前，股骨滑車發育不良的描述主要基于骨解剖而非軟骨解剖，對髕股關節的分析存在一定局限性[27]。因此，三維模型尤其是3D 打印模型，有助于更好地了解股骨滑車發育不良。此外，目前的分類系統和測量都是基于靜態的雙平面圖像，而動態圖像和三維分析可在膝關節屈曲和伸展過程中通過肌肉收縮對髕骨軌跡進行更優化的評估，能更好地模擬髕股關節穩定與不穩定時復雜的功能和結構的相互作用[28-29]。

3 股骨滑車發育不良與ACL 損傷

滑車溝形成髕股關節的股骨關節面，滑車溝的深度和解剖形態可影響膝關節屈伸時的髕股關節穩定性[30]。目前，ACL 損傷與股骨滑車發育不良相關性的研究有限。

Ntagiopoulos 等[31]回顧分析了299 例ACL 損傷后行韌帶重建患者的X 線片，通過測量Caton-Deschamps 指數發現，股骨滑車發育不良率為14.7%，髕骨高位率為5%。他們認為，髕骨高位和股骨滑車發育不良可能是ACL 重建手術后發生膝前疼痛的危險因素。另一項回顧性病例研究也發現，完全性ACL 撕裂成年患者的股骨滑車發育不良率為14%，顯著高于無ACL 損傷者（4%）[32]。Kwak等[33]對ACL 損傷與無損傷的骨骼未成熟兒童進行回顧性對照分析，發現異常股骨滑車形態與兒童ACL 損傷風險增加存在顯著關聯。Botchu 等[34]對股骨滑車發育不良與ACL 損傷的相關性進行研究，發現ACL 損傷與Dejour 分類 A 型滑車發育不良存在相關性。

股骨滑車發育不良影響ACL 損傷的機制可能在于以下方面。第一，股骨滑車發育不良改變了膝關節生物力學狀態，增加了ACL 負荷和損傷發生風險。Liu 等[35]的研究報道，股骨滑車發育不良患者的內側后髁較大，外側后髁較小，因而在進行膝關節屈曲的扭轉運動時，股骨在固定的外旋脛骨上內旋，導致膝關節外翻，使力的中心轉移到外側髁，這會增加ACL 的應力，導致ACL 損傷。第二，股骨滑車發育不良患者股骨遠端髁突的前面向內側變平，這可能對髕腱矢狀角和傳遞到此的力產生顯著影響。由于髕腱連接髕股關節與脛股關節，髕腱中張力增加可能導致脛骨相對于股骨向前平移的增加[36-37]。一項基于MRI 圖像測量的回顧性研究發現，髕骨高度與股骨滑車發育不良之間存在相關性[38]。第三，有研究表明，ACL 損傷患者的股骨遠端可能存在其他形態學差異。van Haver 等[39]認為，沒有孤立性股骨滑車發育不良，股骨滑車發育不良患者的髁間窩較正常人群更小。Botchu等[34]認為，股骨滑車發育不良可能延伸到股骨遠端，從而導致髁間窩狹窄，在這種情況下，當膝關節完全伸展時ACL 可能撞擊髁間窩頂部。Chen等[40]的研究發現，股骨滑車發育不良患者的髁間切跡寬度指數略低于正常者。Is?klar 等[41]的研究發現，輕度股骨滑車發育不良可能導致髁間窩狹窄，而不是改變髕骨的位置。第四，有研究表明，股骨滑車發育不良引起的ACL 負荷增加可能導致ACL黏液變性[42-43]，而ACL 黏液變性可導致韌帶張力下降，無法維持其原有的生物力學強度或導致慢性積累性ACL 損傷。

4 結語

股骨滑車發育不良與ACL 損傷有著不可分割的內在聯系。股骨滑車發育不良的評估標準、滑車發育形態學對ACL 的生物力學影響、股骨滑車發育不良與髁間窩狹窄及髕骨高位之間的關系均需進一步研究，需要進行形態測量學和生物力學方面的研究。建議年輕人，特別是運動員，應盡可能進行股骨滑車發育不良的評估，以避免ACL 損傷發生。