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半月板
來源:互聯網

半月板(menisci),又稱半月軟骨,是位于脛骨和股骨髁之間的纖維軟骨盤,內外各有一塊,位于膝關節的關節間隙,由韌帶和關節囊固定在脛骨平臺上。內、外側半月板的前份與膝橫韌帶相連。它們通過膝橫韌帶相互連接。半月板的邊緣最厚,關節囊的纖維將半月板固定在脛骨上。半月板由內側及外側兩個部分組成,內側半月盤直接與內側副韌帶相連。在中間,兩個半月板逐漸變得和紙一樣薄,內側邊緣不與骨相連。

半月板的血液供應來自于膝內、外動脈的分支,該分支在關節囊內形成血管網。這些來自關節囊和滑膜的動脈網僅提供半月板周緣10%~30%纖維的血運,這一部分在關節鏡下稱為紅區,損傷后經過修補可以愈合。中央部沒有血運,所以稱為白區,是靠關節液的滲透來營養,因而損傷后缺乏修復再生能力。

半月板是穩定膝關節的結構中不可缺少的部分,但必須與相關聯的韌帶和肌形成一個整體,共同協助維持穩定,而不可能孤立地起作用,它可隨股骨作一定范圍的移動,加之其形態特點,可以補償脛骨髁面與股骨髁面的不適應,增加關節的穩定性,并可避免周圍軟組織被擠入關節,其主要功能有保護、填充、調節壓力、潤滑、限制活動等功能。膝關節半月板損傷(tears of menisci,diseases of menisci),是膝部最常見的損傷之一,另外,半月板常見疾病有囊腫和盤狀軟骨等。

形態結構

形態特征

半月板,是由兩個半月形的楔狀纖維軟骨組織構成的,為半月形骨盤,切面呈三角形。內、外側半月板位于股骨內、外側髁間對應的脛骨平臺中。

半月板主要由膠原蛋白纖維交織形成的網格(主要是I型膠原)組成,軟骨細胞和蛋白聚糖、糖蛋白組成的細胞外基質(ECM)位于網格中。半月板僅外表覆以薄層纖維軟骨,外側膠原纖維以環形排列為主,內側少量膠原纖維呈放射狀排列。這種結構使半月板具有很強的抗拉伸應力,利于將垂直的縱向應力轉化為橫向環形的應力。其內部為混有大量彈性纖維的致密膠原纖維,比較脆弱,兩端排列較松,其排列形式使半月板具有更大的彈性,以抵抗壓迫。這種情況在兒童最為明顯。

結構與組成

結構

半月板的外側面借冠狀韌帶疏松附著于脛骨髁的邊緣,冠狀韌帶周圍與關節囊的纖維組織緊密相連。半月板外緣肥厚,與關節囊相接,外側半月板與關節囊之間有肌腱相隔,內緣銳利,游離于關節腔內。兩面最初均有滑膜覆蓋,但自3歲以后,所有半月板非附著的部分均不再覆有滑膜。兩半月板約遮蓋脛骨上部關節面的2/3,其蓋脛骨髁的面積與半月板的后部或側部的相對寬度密切相關。

組成

1.內側半月板

內側半月板呈“C”形,周徑較大,前端窄而后部寬。其兩端距離較遠,前角薄而尖,附著于髁間前區,位于前交叉韌帶及外側半月板前角的前方。北京大學第三醫院通過尸體解剖認為內側半月板的前角止點更靠前,在平臺的前下方,這一點在半月板移植時有重要意義。后角附著于髁間后區,位于外側半月板后角及后交叉韌帶的附著點之間。內側半月板前窄后寬,邊緣肥厚,愈接近中央凹緣愈薄,尤以前部顯著。后部較前部為厚,中央甚薄,前角接近附著點時逐漸削平。大多數內側半月板的前半一般較窄,而后半較寬。這種不同寬度及前角附著點的不同,在一定程度上不僅與損傷發生有關,而且與損傷部位及類型有關。半月板如較窄,股骨髁在其上旋轉比較少,不僅半月板本身損傷機會較少,且周圍關節囊附著點被牽扯的機會亦較少。

內側半月板隨著年齡增長略有變化。兒童內側半月板后份的相對寬度隨年齡增長而增大,中間份與后份寬度的比值逐漸降低,中間份與后份的夾角逐漸增大到90°,其形狀由C形逐漸變為G形。內側半月板前、后份之間所形成的夾角隨年齡而增大。內側半月板初生兒為C型者占47%,成人為C型者占70%。內側半月板的開口亦隨年齡而增大,初生兒以開放型為主(72%),成人以中間型(48%)為主,開放型次之(31%)。

2.外側半月板

外側半月板較內側半月板周徑小而面積廣,呈環形,近似“O”形。它中部稍寬,前后端略窄,但是全長均比內側半月板為寬。外側有一條溝,腘肌腱將外側半月板與腓側副韌帶隔開,故外側半月板較內側半月板具有更大的靈活性。外側半月板與內側半月板的另一不同點,即活動時為一整體,在活動部與固定部之間并不存在弱點。

外側半月板兩角距離甚近,附著于脛骨髁間前、后區。前角附著于脛骨髁間外側結節的前方,適在前交叉韌帶之后,可能有纖維終止其上;后角附著于脛骨髁間外側結節的后方,位于內側半月板后角附著點之前,從它的后端發出一堅強斜行的纖維束附著于股骨內側髁,緊與后交叉韌帶相貼,在其前或其后,當膝關節活動時,這些韌帶幫助控制半月板,位于前側者稱為Humphrey韌帶,而在其后者稱為Wrisberg韌帶。

從對內、外側半月板的比較中可以看出,內側半月板的環較大,前窄后寬;而外側半月板的環較小,周圍厚,常有中間部狹窄及前后加寬現象,畸形較內側為多。內、外側半月板不僅形狀、大小、寬度及附著點不同,在與關節囊的關系上也有區別,內側半月板與關節囊緊密相連,因此在外傷時更易破裂;外側半月板與關節囊之間尚隔以腘肌腱,活動較自如。由內側半月板所圍繞的圓形區域較外側半月板大約1倍,股骨內側髁與脛骨內側髁在鄰近脛骨內側髁間結節處的接觸面較為寬大,而股骨外側髁與脛骨外側髁在鄰近脛骨外側髁髁間結節處的接觸面則較為窄小。

變異形態

1.盤狀半月板

內側盤狀半月板罕見,外側較多。外側盤狀半月板常伴有小腿腓側畸形,如腓骨頭高位、腓骨肌腱滑脫、腓側肌缺損等。內側盤狀半月板除脛骨內側髁稍扁平外,甚少有其他脛側異常。盤狀半月板分為原始型、嬰兒型及中間型,其中原始型比較常見,約占60%。原始型呈完全盤狀,股骨髁與脛骨髁的相對關節面完全被分開,不僅不直接接觸,而且其間存在的纖維軟骨盤可以厚達數毫米,原始型半月板的周圍雖亦有較厚者,但其平均厚度與正常者無異。嬰兒型在某些方面與足月胎兒的半月板相同,其結構與正常者最為接近中間型較原始型為小,近乎盤狀,但不完全,中央部較薄,其中央游離緣有2個切跡,中央游離緣薄而透明。

2.環狀半月板

偶爾半月板可顯環形,半月板中空,周圍寬度大致相等,其前、后角均止于髁間后區。

3.副半月板

Bailey(1974)曾報告1例雙膝外側副半月板,其附著點自股骨外側髁外面中部至外側半月板前角,在脛骨附著點之后,主要癥狀為疼痛、彈響及活動受限。

位置與毗鄰

位置

半月板位于脛骨髁上,上面凹陷,與股骨髁相接;下面平坦,與脛骨髁相接。膝屈伸時,股骨內外髁活動于半月板的上面;膝旋轉時,半月板固定于內外踝的下面,其轉動發生在半月板下面與脛骨平臺之間。半月板通過膝橫韌帶相互連接,關節囊的纖維將半月板固定在脛骨上。內側半月盤直接與內側副韌帶相連。在中間,兩個半月板逐漸變得和紙一樣薄,內側邊緣不與骨相連。

毗鄰

韌帶

膝關節周圍有很多韌帶,增強了膝關節的穩定性。側副韌帶(collateral ligament)經過膝關節內側和外側的主要韌帶,內側副韌帶復合體的纖維與關節囊和內側半月板合并,連接股骨內側髁與脛骨內側。附著點位于鵝足下方。另一個連接半月板的韌帶為膝橫韌帶,在內側連接兩個半月板。膝關節韌帶還有:前交叉韌帶、后交叉韌帶、腘斜韌帶、腘弓狀韌帶等。

髕股關節

骨股關節由包裹在髕骨韌帶里呈三角狀的髕骨及股骨的滑車溝組成。髕骨后表面覆蓋關節軟骨,可減少髕骨與股骨之間的摩擦,髕骨具有多種生物力學功能,最明顯的是增加脛骨四頭肌的牽拉角度,從而提高股四頭肌產生膝關節伸展的機械優勢。

關節囊和滑膜囊

膝關節關節囊大而松弛,包裹著脛股關節和髕股關節。許多滑膜囊位于關節囊內和周圍,以減少膝關節運動時的摩擦。髕上囊位于股骨和股四頭肌肌腱之間,是人體最大的滑膜囊。

另外三個與膝關節相關但不包含在關節囊中的關鍵囊是髕前囊、髕下淺囊和髕下深囊。髕前囊位于皮膚和髕骨前表面之間,允許膝屈伸時皮膚在骸骨上自由運動。髕下淺囊提供皮膚和骸韌帶之間的緩沖,髕下深囊減少脛骨粗隆和髕韌帶之間的摩擦。

血管、淋巴與神經

血管

半月板的血供主要來自膝上、下外側動脈及膝上、下內側動脈,其分支在關節囊及滑膜組織內發出半月板周圍毛細血管叢,呈樹枝狀網,分支分布于半月板外側20%,內側80%無血管供應,其營養來自滑液。少數內、外膝動脈的終支也經滑膜供應半月板前、后角附著部。半月板撕裂或退變后,其血供與正常者無差別。

根據半月板的血液供應特點對半月板進行了紅白分區,紅-紅區指半月板滑膜緣1~3mm范圍,有豐富的血液供應,具有完全愈合的潛力;紅-白區指紅-紅區內側35mm范圍,由紅-紅區毛細血管的終末支供應血液,有愈合的潛力;白-白區指紅-白區內側部分,為無血液供應區,營養完全由滑液供應,愈合能力差。半月板特殊部位的血液供應如整個腘肌腱區的血液供應較差,而半月板根部的血液供應則非常豐富。

神經

半月板的神經纖維隨血管分布于半月板的角部及半月板體部的邊緣表面。半月板由脛神經的后關節支配,半月板的外2/3有神經分布,主要分布在前角和后角。半月板內也存在游離神經末梢(傷害性感受器)和機械刺激感受器。當游離神經末梢產生疼痛感覺,帕西尼小體感知關節的加速和減速運動,魯菲尼小體則可將關節靜態位置信息傳遞給中樞神經系統。本體感受器可將感受變化的物理刺激信號轉化為神經沖動傳入大腦,以調節對關節變化的反射保護反應。

淋巴

半月板內無淋巴。

生理功能

半月板是穩定膝關節的結構中不可缺少的部分,但必須與相關聯的韌帶和肌形成一個整體,共同協助維持穩定,而不可能孤立地起作用,其主要功能如下。

保護作用

半月板對股、脛骨髁的相對關節面起保護作用,能吸收向下傳達的震蕩,可視為緩沖裝置,在過度屈曲及過度伸直時更是如此。半月板的襯墊作用,特別當承擔較大力量時更為明顯(自高處跳下)。在完全伸直時,除非關節面接觸相互壓迫,股骨髁不能整個落于半月板,因此不起直接襯墊作用,但能承擔一部分重量。

充填作用

半月板可視為活動的楔狀體,可以防止移位,特別是側方移位。除非半月板緊嵌于骨骼之間或因某些膝部不正常運動(如膝關節屈曲并旋轉時),半月板一般運動正常,半月板作為楔狀體,正好彌補股骨與脛骨間的不相稱,將股骨髁與脛骨髁周圍的無效腔充填,可以防止關節囊及滑膜進入關節面之間,以增強股骨髁在脛骨平臺上的穩定性。脛骨髁窩的加深使關節更為穩定并減少從膝關節側方來的打擊。

調節壓力作用

半月板能使關節內壓力保持平衡,壓力減少時向內移動,而壓力加大時則向外移動。

滾珠作用

半月板猶如一列滾珠,使膝部易于旋轉,在伸直最后階段扣鎖。

潤滑作用

半月板上分布有一層滑液,又因其上、下面分別與股骨髁及脛骨髁緊密接觸,故具有使關節各部潤滑的作用,以減少摩擦。

彈簧作用

半月板可由5mm厚度壓縮至2.5mm,但依然保持彈性。當關節運動時,它被壓縮,具有輕度剎車的作用;它猶如彈簧,能蓄積能量,當運動朝反方向進行時釋放,因此使步態具有一定的彈性。當膝關節承受外力時,壓力為半月板所吸收,分散至較大平面,并部分為其彈回力而釋放。

限制活動

半月板能協助側副韌帶管制關節的側方運動。當膝關節伸直時,半月板被股骨髁推擠向前活動;膝關節屈曲時,半月板向后滑動,可保護關節的后緣。旋轉時,2個半月板所起作用并不完全相同,脛骨內旋時,股骨外側髁對外側半月板起約束作用;脛骨外旋時,情況相反。內側半月板在內旋與外旋時滑動的方向相反,但由于附著點較固定,更位于中心部位,旋轉軸線并非位于中心而是偏于內側;再因膝橫韌帶連接其前角,對運動亦起限制作用,所有這些因素都必然影響其活動范圍。內側半月板的前、后角比較固定,滑動時正常的C形發生改變,如果其附著于骨骼或韌帶的部分發生撕裂,其限制必然大為減少,活動度亦必然大為增加,可向關節中心移位。

這些功能中,最重要者為潤滑關節、增強穩定性及負重時傳導載荷。半月板切除后,X線片顯示,僅6%正常,其他多有不同程度關節間隙變窄、股骨髁扁平及骨質增生等改變。

相關疾病

半月板損傷

半月板損傷(tears of menisci,diseases of menisci),是膝部最常見的損傷之一。半月板的破裂多發生于板的下面,旋轉活動為造成半月板破裂的主要原因。另外,半月板常見疾病有囊腫和盤狀軟骨等。多見于青壯年,男性多于女性。

損傷機制

半月板承受膝關節的部分應力,具有一定的移動性,隨著膝關節的運動而改變其位置與形態。最易受損傷的姿勢是膝關節由屈曲位向伸直位運動,同時伴旋轉。當膝關節交叉韌帶斷裂,特別是前交叉韌帶斷裂病人在運動時經常會出現膝關節的錯動,其剪切應力作用于半月板,容易造成膝關節半月板損傷,特別是內側半月板后角損傷。除外力之外,半月板自身的改變也是破裂的重要原因。半月板損傷可發生在外側、內側或內外兩側。

分型

依據半月板損傷的形狀、部位、大小和穩定性,分為退變型、水平型、放射型、縱型(垂直型)、橫型、前后角撕裂型、邊緣型和混合型。

臨床表現

多見于青壯年、運動員和礦工。詳細了解病史與認真的臨床檢查對半月板損傷的診斷有同等重要意義。

1.癥狀

半數以上的病例有膝關節扭傷史,伴有膝關節腫脹、疼痛和功能障礙。疼痛是常見的表現,通常局限于膝關節半月板損傷側,個別外側半月板撕裂可伴內側疼痛,有的病人自覺關節內有響聲和撕裂感,膝關節不能完全伸直。腫脹見于絕大多數病人,損傷初期腫脹嚴重,隨時間的推移腫脹逐漸消退,以后發作腫脹減輕。即使沒有積液和沒有腫脹史,也應慎重考慮診斷半月板損傷有的病人。

2.體征

腫脹、壓痛和股四頭肌萎縮是常見的現象。患者常有輕度活動受限,膝關節不能完全伸直,被動伸展時可引起疼痛。(1)被動過伸和過屈痛,做過伸試驗時,一手托足跟,一手置脛骨上端前方向后壓。做過屈試驗時一手持踝[huái]部,用力后推,使足跟盡量靠近臀部;此試驗還可將足控制在外或內旋位檢查,如出現疼痛提示可能分別為半月板前角或后角損傷;(2)麥氏試驗,是檢查半月板有無損傷最常用的方法,如檢查過程中將膝關節充分屈曲,外展外旋小腿或內收內旋小腿,出現疼痛、彈動感或咔嗒聲,分別提示外側和內側半月板有損傷的可能,若發生在膝近全屈位為后角損傷,發生在接近伸直位為前角損傷;實際臨床應用中,疼痛和音響的位置有時與上述相反,小腿內旋內翻伸直時往往是內側疼痛,反之外側半月板疼痛。試驗陽性彈響位于間隙是半月板撕裂的輔助證據,但該試驗陰性也不能排除半月板撕裂;(3)研磨試驗,病人俯臥屈膝90°,通過脛骨長軸保持壓力下,左右旋轉脛骨,如病人有研磨感,有時引起疼痛,表明為膝關節半月板損傷;(4)側方擠壓試驗,囑病人患膝伸直,檢查者站在病人患側,將兩手分別置病人患肢膝、小腿下端相對側,向相反方向加壓,如被擠壓關節間隙有疼痛,可能有半月板損傷。

3.輔助檢查

包括X線片,對半月板損傷很少有肯定性的意義;關節造影,是一種有創性檢查,其陽性率較現在的核磁共振(MRI)檢查低,這種方法在臨床上應用越來越少;MRI檢查,MRI的診斷價值已被公認,半月板損傷的確診率可達 90%~95%;膝關節鏡,是一種檢查及治療膝關節某些疾病的有效方法,尤其是對膝關節半月板損傷有著較高的準確率,可直觀地了解半月板損傷的類型,同時在關節鏡下進行半月板縫合、成形等治療。

4.治療

對于半月板損傷,應該早期手術,盡量保全半月板,半月板成形優于切除。可以采用非手術治療和手術治療。

非手術治療,一般應用于不伴有其他病變的不完全半月板撕裂或小的(5mm)穩定的邊緣撕裂,發生于半月板邊緣有血管供應部分的穩定的垂直縱裂常可自然愈合。應用長腿石膏或膝關節固定器固定伸膝位4~6周,當病人恢復對石膏(或固定器)內肢體的主動控制時,允許病人扶拐杖負重,多能治愈。在固定期間囑病人行股四頭肌鍛煉,有助于病人康復,促進關節積液的吸收。

手術治療,適應于非手術治療無效,包括改變運動方式和習慣,藥物和康復治療;膝關節半月板損傷的癥狀影響日常生活、工作或運動;陽性的臨床體征,包括McMurray test陽性,關節線壓痛等;呈交鎖狀態或經常發生交鎖;合并有交叉韌帶損傷病人。手術方式有半月板全切除術、部分半月板切除術、半月板修復、異體半月板移植等。

半月板疾病

1.半月板囊腫

半月板囊腫實質為半月板內的囊性改變,多見于半月板邊緣,也可見于半月板內。好發于男性青壯年。一般是創傷造成半月板組織內的挫傷和積血,從而導致黏液樣退變;隨年齡發生的退變造成局部壞死和黏液退變成為囊腫;半月板組織內形成的滑膜細胞包液體或組織化生細胞分泌黏液導致囊腫形成;滑膜細胞經纖維軟骨的微小撕裂移位到半月板內,導致酸性黏多糖蛋白分泌,形成半月板囊腫的內容物等因素引起。主要癥狀是慢性關節疼痛,有的像牙咬樣疼痛,活動時加重,有的夜間疼痛。

2.盤狀軟骨

盤狀軟骨是指半月板的形態發生異常不同地區或種族之間盤狀軟骨發病率差異很大,在世界上報道中發病率很低,不到1%。但在中國、韓國日本則發生率很高,占半月板手術數的26%~50%。男性多于女性,為2~7:1。發病多為青壯年,左右兩膝發病率相近,不少雙側同時發病多見于外側,內側罕見。盤狀軟骨的病因尚不清楚。

歷史

半月板曾被認為是“無功能殘留物”,在過去,認為半月板與膝關節的關功能、軟骨營養和穩定性方面的關系不大。通過細致研究,對半月板認識發生了變化,意識到半月板的重要性。膝關節解剖的形成可以追溯到3億年前,真骨類肉鰭魚總綱的骨盆附件。塔迪厄(Tardieu)描述了3種不同的人類脛股關節特征,以適應雙足直立的步態,其中與軟組織相關的特征就是外側半月板前角、后角在脛骨平臺均存在止點。海恩斯(Haines)研究了四足動物膝關節的結構,并于1942年報道了多種動物的解剖學研究結果。莫斯曼(Mossman)和塞爾讓(Sargeant)報道了不同種群四足動物的相關性。在哺乳動物中,髕骨關節形狀高度分化以適應復雜的運動形式。泰德(Tardieu)和都彭(Dupont)指出解剖結構的不同取決于四足動物的運動形式。

由揚(Young)于1889年第一次報道了盤狀半月板,是半月板發育中出現的一種異常形態,根據關節鏡檢查后的報道,其發病率在0~20%之間。1940年,報道種出現了半月板囊腫這種疾病。20世紀80年代前后,人們研究最多的是半月板荷載傳導機制。根據沃克(Walker)的研究報道,外側半月板傳導大部分是外側間室受到的應力,而內側間室應力則通過裸露的軟骨和相對應的內側半月板傳遞。1978年由渡邊(Watanabe)提出的盤狀半月板的最常采用分類,在1998年,蒙勞(Monllau)提出第4種類型的盤狀半月板,即環形盤狀半月板。20世紀70、80年代分別出現了2項革命性的技術進步,即關節鏡手術和后期磁共振成像(magnetic 共振 imaging,MRI)技術,這2項突破有助于提高對半月板病理、診斷技術及治療原則的認知,并降低并發癥的發生率,從而認識到半月板在膝關節生物力學中的重要作用。20世紀 80年代以來,盤狀軟骨改形術已漸推廣普及,即將盤狀軟骨修改為近似正常半月板形態。

移植

部分或完整的半月板切除術會導致膝關節生物力學改變,從而對其功能產生負面影響。由于接觸壓力的改變及退行性病變,患者常在半月板切除術后出現疼痛、反復的關節積液和功能障礙。在半月板無法存留的情況下,半月板同種異體移植(MAT)可恢復接近正常膝關節的功能和解剖結構,從而緩解疼痛并改善癥狀。

半月板移植技術仍處于不斷發展中,常用的幾種技術都通過骨性固定、縫合或二者結合的方法完成。同種異體移植物可在前后角之間用骨橋固定,也可在前后角分別使用骨栓。對于外側半月板移植,通常使用骨橋固定,因為使用骨栓會由于前后角之間的距離較短而使隧道連通,而內側半月板則兩種方法均可。

對于年齡不超過50歲,半月板切除手術史,受累間室的持續性疼痛,同時伴隨內外翻(可適當糾正,糾正至中立位或稍矯枉過正),韌帶不穩、局限性軟骨缺損(ICRS等級Ⅲ或以上)等情況均可進行同種異體移植。

自1984年以來,這種手術一直在臨床上用于解決關節鏡下半月板切除術后綜合征的不良反應,在過去的幾十年中,有文獻表明,這是一個安全可靠的手術,大約85%的效果良好。在2015年對35項研究進行分析,平均隨訪5.1年,共1332例( 1374膝 )患者,Lysholm、IKDC、Tegner結果評分與術前值相比較均顯示明顯效果。此外,平均失敗率在4.8年時為10.6%,在4.7年時并發癥發生率為13.9%。

參考資料 >

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