髌骨外侧支持带解剖
作用
髌骨外侧支持带( lateral retinaculum)是髌股关节外侧的软组织,因为它们稳定伸肌机制肌腱,外侧支持带结构对于髌股关节的运动和稳定性至关重要。当这些结构松弛时,通常是医源性,患者可能会出现髌骨内侧脱位或不稳定。同时,当出现外侧紧绷时,通常会导致倾斜增加,患者会出现超负荷、膝前疼痛,并最终导致外侧髌股骨关节炎 (OA)。此外,外侧支持带过度紧张会加重外侧髌骨不稳定的症状。[1]外侧支持带过于强健,髌骨向外移动,即出现髌骨外侧挤压综合征。
结构组成
髌股关节外侧软组织包括外侧髌股韧带 (the lateral patellofemoral ligament,LPFL)、髌半月板外侧韧带 (the lateral patellomeniscal ligament,LPML)、外侧髌胫韧带 (the lateral patellotibial ligament,LPTL)、股外侧肌斜束、股四头肌腱膜(the quadriceps aponeurosis)和髂胫束。由于支持带被定义为稳定肌腱的软组织结构,因此我们将这些外侧结构统称为外侧支持带( lateral retinaculum)。[1]
髌骨外侧支持带可分为浅、深两层(The superficial or deep lateral retinacular layer)。
展示手术入路的照片,位于髌骨外侧。切口处可见外侧支持带的浅层(SL)和深层(DL),已缝合并延长15毫米。虚线标示出浅层结构的原始附着位置。
浅层外侧支持带
浅层外侧支持带由髂胫束的弓状纤维、股四头肌腱膜和股外侧肌斜肌腱融合形成。
图一:髂胫束向远端延伸时,其直行纤维附着于Gerdy结节,但同时也存在呈弓形的髂胫束纤维连接至髌骨及髌腱。这些是最表层的纤维,它们位于髌骨前侧骨膜表面或与之相连。(a)股外侧肌,(b)浅层斜向支持带(弓状纤维),(c)髂胫束浅层,(d)股二头肌。
深层外侧支持带
该层由股四头肌腱膜和髂胫束深部纤维构成,附着于股骨粗线(外侧肌间隔)、外上髁和Gerdy结节(图2)。该深层还包含以下韧带:外侧髌股韧带 (LPFL)、髌半月板外侧韧带 (LPML)、外侧髌胫韧带 (LPTL)(图三)。
图二:在髂胫束弓状纤维深处,分布着股外侧斜肌肌腱和股四头肌腱膜,这些结构以不同方式附着于髌骨外侧,但主要集中于髌骨外侧的近端和浅表部分。髂胫束与这些结构之间存在指状交叉连接。
,(a)髌骨,(b)股四头肌腱膜,(d)深筋膜在股四头肌腱膜上的锚定点(c),以及(e)股外侧肌。
图三:外侧髌股韧带(LPFL)是深层筋膜层的增厚结构,附着于髌骨外侧近端约一半处,平均止点位于股骨外侧髁稍远端及前方。外侧髌半月板韧带(LPML)是髌骨上LPFL稍远端处深层筋膜层的增厚结构,从外侧髌骨延伸至外侧半月板的前外侧部。外侧髌胫韧带(LPTL)是髌骨上LPML稍远端处深层筋膜层的增厚结构,从外侧髌骨延伸至胫骨,止于Gerdy结节或Gerdy结节与胫骨结节之间。(此图为简化这些结构的可视化移除了关节囊,但这些结构并非关节内结构。解剖学研究中可见这些韧带与关节囊的融合,它们与关节囊交织但并非囊内结构)。
动脉供给
上外侧与下外侧膝动脉穿过外侧支持带,在进行外侧软组织手术时可能会遇到。上外侧膝动脉自腘动脉分出,大约在干骺端膨大水平向前走行,保持位于股四头肌腱膜深层。下外侧膝外侧动脉同样起自腘动脉,大约在关节线水平向前走行,并始终位于深层支持带组织层面。
拓展阅读-部分学者对外侧支持带有不同定义
《功能解剖学触诊》-林典雄
相较于前文[1]将髌骨外侧支持带描述为一个复合体,林典雄等的描述中髌骨外侧支持带与其他外侧髌骨韧带等是区分开的,是一个独立的结构。
髌外侧支持带起于股外侧肌,止于胫骨粗隆外侧,髌外侧支持带与股外侧肌的分界不清晰,两者的纤维混在一起。髌外侧支持带的紧绷程度和股外侧肌密切相关,并且经由髌外侧支持带传导的牵引力会在小腿产生外旋力矩和伸展力矩。
为了矫正施加于髌骨的外侧牵引力,髌骨不稳定的患者常常会接受髌外侧支持带的外侧松解术。另外,在进行人工膝关节置换术时,为了预防髌骨脱位,也会实施这一手术。
外侧支持带与髂胫束之间的关系
髌外侧支持带与髂胫束之间通过纤维紧密相连,因此髌外侧支持带一旦呈现紧绷状态,不仅是股外侧肌,髂胫束的紧绷程度也受到髌外侧支持带的间接影响。(笔者注:临床常见外侧支持带松解术后常影响髂胫束。)

以下为日语原文描述
《临床肌骨康复团队第4版》
原文未对此结构进行详细描述,给出的参考图也是外侧支持带是一个独立结构。
笔者闲语
本文前述的解剖内容主要参考自文献1,该文献刊登在杂志《Journal of the AAOS Global Research & Reviews》上,该期刊是一本由美国骨科医师学会(AAOS)出版的、高质量的骨科医学期刊。
相较而言,笔者更支持外侧支持带是一个复合体的描述。
髌股外侧支持带的生物力学
尸体研究显示,在切除外侧支持带后会出现髌骨内侧半脱位,其中浅层结构在膝关节屈曲30度时提供最主要的内侧限制作用,而深层结构在伸直位时发挥最主要的限制作用。
浅层支持带
髂胫束
髂胫束紧张与髌骨外侧轨迹异常相关,可能加剧外侧不稳定。从髂胫束延伸至髌骨的弓状纤维,与髂胫束和髌骨均呈垂直或斜向排列。这意味着该连接结构同时垂直于(或斜向于)髂胫束纵向受力线和伸膝装置的纵向力线,从而防止髌骨向内侧移位。这些纤维的抗拉强度为582N,刚度为97N/mm。
股外侧肌斜束/股四头肌腱膜
膝关节活动时,由于股内侧斜肌(VMO)和股外侧斜肌(VLO)在膝关节两侧的后向牵拉作用,髌骨被引导至滑车沟内。VLO的作用力方向与股骨轴线呈35°近端-外侧夹角,可抵消VMO的近端-内侧作用力。这些肌肉的失衡可能导致髌骨关节面应力分布异常。
深层支持带
(1)外侧髌股韧带(LPFL):有研究发现其为锥形韧带,其中一项研究显示其髌骨附着部宽度为14.3毫米,股骨附着部宽度为11.7毫米。另一项研究测得平均长度为23.2毫米。LPFL的极限抗拉力为172N,刚度为16N/mm。(2)外侧髌半月板韧带(LPML):关于LPML的尺寸数据较少,但其极限抗拉力为85N,刚度为13N/mm。(3)外侧髌胫韧带(LPTL):现有文献对LPTL的尺寸和强度参数记载匮乏。
损伤分级
I级挫伤,髌骨外侧支持带形态正常,纤维连续,边缘光滑,韧带系膜及周围软组织可见出血、水肿。
Ⅱ级部分撕裂,髌骨外侧支持带张力减低,局部韧带中断、变细,韧带内有出血及水肿。
Ⅲ级完全撕裂:髌骨外侧支持带纤维完全断裂,韧带增粗或肿块样,韧带无张力。
参考资料
[1] Siljander B, Tompkins M, Martinez-Cano JP. A Review of the Lateral Patellofemoral Joint: Anatomy, Biomechanics, and Surgical Procedures. J Am Acad Orthop Surg Glob Res Rev. 2022 Jul 20;6(7):e21.00255. doi: 10.5435/JAAOSGlobal-D-21-00255. PMID: 35858252; PMCID: PMC9302287.。(IF=2.1,Q2)
[2] (日)林典雄编著;孟华川,方佳玲,孙子阿牛译. 功能解剖触诊技术 下肢和躯干 第2版[M]. 北京:北京科学技术出版社, 2022.01.
[3] 龚向阳,何波编;程敬亮,袁慧书,程晓光总主编. 运动医学影像诊断学 膝关节分册[M]. 北京:科学出版社, 2020.12.
[4] 骨肌运动功能学—康复学基础:第3版/(美)唐纳德·纽曼(Donald A.Neumann)原著;刘宝戈,敖英芳,马信龙主译.一北京:北京大学医学出版社,2022.10
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