慢性踝关节不稳定的距腓前韧带残余评估方法
2025-07-18 来源:国际骨科学杂志


作者:浙江大学医学院附属第二医院骨科      邵崇武


踝关节扭伤是最常见的肌肉骨骼损伤,约占运动相关损伤的40%,其中最常见的类型是外侧踝关节扭伤,即踝关节外侧韧带复合体损伤。踝关节外侧韧带复合体由距腓前韧带(ATFL)、跟腓韧带(CFL)和距腓后韧带(PTFL)组成,多数个体的ATFL又分为上束和下束。当踝关节受到内翻或内旋暴力而发生外侧踝关节扭伤时,65%~80%出现孤立的ATFL断裂,约20%出现ATFL及CFL断裂,PTFL断裂罕见。踝关节内翻损伤时,ATFL上束较下束更先受到损伤。约1/3的急性ATFL损伤可能发展为慢性外侧踝关节不稳(CLAI),导致持续疼痛、不稳定和反复受伤,影响患者的生活质量和运动表现。长期的踝关节不稳定将导致踝关节创伤性关节炎发生,进而严重影响患者生活质量。


对于保守治疗效果不佳的CLAI患者,常需要考虑通过韧带修复手术来恢复踝关节的机械稳定性,大多数患者均能获得满意的治疗效果。然而,仍有1.1%~45.2%的患者术后效果不佳,这可能与ATFL残余质量较差有关。对ATFL残余质量较差或缺失的患者,韧带修复手术操作具有挑战性。Michels等研究认为,这些患者不适合行韧带修复手术,应考虑外侧韧带重建。而近年来的生物力学研究表明,仅ATFL上束损伤即可导致踝关节微不稳定,尽管这些患者很可能没有明显的机械性不稳定的临床体征。因此,术前评估ATFL残余,尤其是评估ATFL上束残余,对制定合适的手术策略及预测患者临床结局具有重要价值。目前应力X线检查、MRI检查、超声检查等影像学检查及踝关节镜检查可对ATFL残余进行评估。但关于ATFL残余的评估标准和其对CLAI患者术后结局的影响,临床上尚未达成共识。


ATFL残余的评估方法


应力X线检查       普通X线检查和负重位X线检查能提供下肢力线及腓骨下骨、距骨骨软骨病变和早期骨关节炎等信息,但对评估ATFL残余价值有限。应力X线检查结合前抽屉试验和距骨倾斜试验对诊断CLAI具有高特异性,但敏感性较低。尽管如此,应力X线检查能间接反映韧带力学性能,对评估ATFL残余仍有一定价值。由于应力X线检查简便、经济且能评估踝关节稳定性,它广泛应用于临床随访和研究。但应力X线检查也有诸多局限性,如无法直接评估ATFL残余形态、无法区分ATFL上束与下束等。


目前对应力X线检查的参考值并不一致,这可能与缺乏标准化的检查程序有关。有学者认为应将患侧应力X线检查结果与健侧对比,而非采用固定的参考值。根据目前研究认为,前抽屉试验>10mm或较对侧>3mm,距骨倾斜试验>10°或较对侧>6°,可判读为阳性,考虑患者存在踝关节不稳定。另一项临床研究认为,患侧距骨前移>15mm或患侧距骨内翻>20°的患者外侧韧带残余质量较差,存在严重的关节不稳定,应考虑行外侧韧带重建手术。但该判读标准缺乏相应的临床数据支持。未来研究应致力于统一应力试验方法和参数,以建立可靠参考值,并探索应力X线检查区分正常、可修复、不可修复ATFL的临界值。电容式位移传感器检查是应力X线检查的替代方案。该设备具有便携、可穿戴、无射线的特点,可定量测量踝关节的不稳定性,但尚未广泛应用于临床中。未来研究可致力于可穿戴位移传感器的研发,为踝关节不稳定筛查及治疗方案选择提供新的工具。


超声检查      超声检查因其无创、经济、动态和实时性等优势,在评估CLAI患者的ATFL残余方面显示出巨大潜力。超声检查评估ATFL损伤的敏感性和特异性分别为84.6%~100%和87%~91%。超声检查可以清晰显示ATFL的纤维结构,评估其完整性、厚度和松弛度。此外,超声检查可以对ATFL上束进行识别,但这可能对操作者的经验有一定要求。ATFL损伤的超声表现包括纤维缺失、增厚及纤维模式丢失和钙化等。Han等根据超声下ATFL残余形态对慢性损伤的ATFL残余进行分级,将显示清晰纤维带状结构的ATFL归为“良好”,部分清晰纤维带状结构的ATFL归为“中等”,而模糊或缺失纤维带状结构的ATFL则归为“差”。他们经关节镜检查证实,若ATFL残余为“中等”级,韧带组织残余具有可修复性,可考虑进行韧带修复,并根据具体情况辅以伸肌下支持带加强或InternalBrace;对于“差”级患者,由于ATFL残余不足,建议进行韧带重建手术。Takao等采用相似标准对547例CLAI患者的ATFL残余进行超声检查,不同的是仅将ATFL残余分为“可见”和“缺如”,其可靠性亦得到了关节镜检查的证实。但这些分型标准对临床决策和疾病预后的影响并未通过临床数据证实。


相比普通超声检查,应力超声检查能定量评估ATFL残余的松弛度。Mizrahi等用应力超声技术检测CLAI患者和健康人的ATFL形变,发现健康男性、女性ATFL的应力位与中立位长度差异分别为0.44mm和0.43mm,而在CLAI患者中,这一数值增加到1.26mm,提示应力超声可以检测出CLAI患者ATFL松弛度的变化。Lee等研究发现,超声检查测得的ATFL应力位与休息位长度比值与手动前抽屉试验测得的踝关节松弛程度呈正相关,提示应力超声检查可以定量地反映ATFL残余的松弛度。目前缺乏应力超声下ATFL应力位和中立位长度差异或长度比值与韧带质量、疾病预后是否存在关系,以及多少松弛程度的ATFL残余应行加强修补手术或重建手术的研究。


与其他评估手段相比,动态性、实时性是超声检查独有的优势。Onoue等将超声探头固定于ATFL长轴切面,发现CLAI组在步态站立期,距骨至外踝距离显著大于健康对照组。该研究利用超声检查的动态特性,揭示了ATFL残余在生理条件下的形变。不过,目前尚没有研究论证该数据对制定治疗方案是否具有价值。未来的研究可致力于可穿戴动态超声检查的研究,以实时反映与ATFL相关的运动学参数。除普通超声、应力超声和动态超声检查外,剪切波弹性成像也被认为可以评估ATFL的弹性特性,间接反映ATFL残余的部分材料学特征。Chen等的研究提示,剪切波速率值是一种可靠的检测急性和亚急性ATFL损伤的数值,但在慢性病例中的应用还需要进一步研究。未来研究可进一步探索剪切波弹性成像的应用价值。


然而,超声检查仍存在一些局限性。首先,检查结果高度依赖操作者经验。其次,标准化的检查程序尚未建立,不同研究采用的参数和方法各异。即使采用标准化技术,也可能难以显著降低测量变异性。最后,对于某些特殊情况(如ATFL在腓骨附着处断裂,并与距骨保持接触),超声检查可能出现假阴性结果。


MRI检查      MRI检查因其优异的软组织分辨率和多平面成像能力,在评估CLAI患者的ATFL残余方面具有重要价值。MRI检查可清晰显示ATFL的解剖结构和病理改变,为临床诊断和治疗决策提供重要依据。Cao等的荟萃分析显示,MRI检查诊断慢性ATFL损伤的敏感性和特异性分别为83%和88%。ATFL慢性损伤的MRI表现多变,包括纤维信号异质性、轮廓不规则、延长、变薄或消失等。Han等进行MRI下慢性ATFL损伤的分级,增厚韧带为“良好”,纤细韧带为“中等”,不规则或缺失韧带为“差”。与前文提到的超声分级标准相似,对分级为“中等”的患者可考虑韧带修复,对分级为“差”的患者则建议韧带重建。除ATFL残余形态外,有学者认为MRI信号强度在评估ATFL质量方面也具有价值。ATFL的信噪比(SNR)是反映信号强度的参数之一,其计算方法通常为T2加权序列的ATFL信号值/背景信号值。Ahn等研究发现,SNR与韧带质量、撕裂和张力相关,并提出了区分正常、可修复ATFL的SNR临界值为11.2,可修复、不可修复ATFL的SNR临界值为32.3。Li等研究发现,SNR值较低的患者术后重返运动率更高。Yoshimoto等研究发现,T2值较高的患者术后复发率更高,提示韧带信号强度相关参数不仅能评估ATFL残余形态,而且具有潜在的预测临床结局的价值。除信号强度外,也有研究发现ATFL与PTFL角度也与ATFL损伤严重程度有关,>89.4°被认为损伤严重,应考虑进行韧带重建手术。但目前尚无研究证明此数值对临床结局具有预测价值。


近年来,应力MRI检查的应用为评估CLAI患者的踝关节生物力学功能提供了新的视角。研究表明,MRI下距腓关节面接触面积损失43%可作为诊断机械性踝关节不稳的临界点,它的敏感性和特异性分别为71%和80%。该技术将MRI检查在软组织成像方面的优越性能用于表征关节软骨应力失衡,有很大的应用潜力。未来研究可致力于探究应力MRI下关节软骨应力失衡程度与临床表现及预后影响,为临床决策提供重要的依据。MRI检查还可用于评估CLAI相关软骨损伤。研究发现,CLAI患者胫距关节、距下关节软骨T2值增高。这为早期诊断和监测CLAI患者的软变化提供了新的手段。CLAI相关软骨损伤可能间接反映了患者ATFL残余质量,对治疗方案决策具有潜在的指导意义,但目前尚未有研究证明此观点。MRI检查评估ATFL残余也存在一些局限性:MRI检查成本较高,可能限制其广泛应用;MRI参数的标准化和临床意义仍需进一步研究;扫描层厚较厚的MRI检查可能无法有效区分ATFL上束与下束,影响孤立上束损伤诊断的准确性。相对而言,扫描层厚足够薄的MRI检查用于孤立的上束损伤可能具有优势。


关节镜检查      关节镜检查被认为是评估ATFL损伤的金标准,可直接观察韧带的完整性、张力和质量。目前有多种关节镜下ATFL损伤的分类标准。有研究将ATFL损伤分为6型:P型(ATFL部分断裂)、C1型(ATFL腓骨端脱离)、C2型(ATFL距骨端脱离)、C3型(ATFL中段断裂)、C4型(ATFL缺如)、C5型(腓骨下骨)。另一项研究提出了5种主要类型(含7种亚型)的ATFL损伤分类方法,包括细长韧带、部分撕裂、完全撕裂、骨撕脱、韧带缺如等。Thès等将ATFL残余自“正常”到“缺失”分为5个等级。关节镜下ATFL残余缺失可能导致韧带修复手术后更高的复发率。因此,关节镜下观察到ATFL残余质量差或缺失是进行韧带重建手术的可靠指征之一。有学者建议在关节镜检查中使用探钩直接探查距腓前韧带上束的张力,并将其作为ATFL残余分型的标准之一,但该操作的主观性较强。关节镜检查评估ATFL残余的优势:可直接观察ATFL上束损伤的程度和位置;可同时进行治疗性操作;可评估其他关节内结构。然而,关节镜也存在一些局限性:侵入性较强;对操作者技术要求高;难以全面评估关节外结构。


微观生物学分析     肌腱和韧带组织在损伤修复后微观结构和生物化学指标均发生显著改变。这些变化包括胶原纤维直径减小、波纹模式改变、机械感受器数量减少以及相关基因表达调节。例如,有研究发现愈合韧带瘢痕区域的胶原纤维宽度、波长与正常韧带组织显著不同。这些微观结构的改变直接影响韧带生物力学性能,进而可能导致功能障碍。然而,目前人体ATFL结构的研究相对缺乏。仅有一项动物实验探讨了踝关节韧带损伤后本体感觉逐渐退化的过程,并证实其与运动表现较差相关。该研究发现,踝关节不稳定导致ATFL的机械感受器退化和感觉神经元机械敏感性降低,可能促进CLAI的发展。这一发现为理解CLAI的病理机制提供了新的视角,但仍需更多人体研究来验证。


结语


ATFL残余评估在制定CLAI治疗决策中扮演着重要角色。MRI检查具有较好的潜力,它可提供ATFL残余形态、SNR、ATFL与PTFL角度、关节软骨T2值等特征指标。关节镜检查仍被视为金标准。ATFL残余状况可能影响手术结果,但由于现有研究的样本量、随访时间及评估指标不一致,结果存在一定争议。未来研究应致力于找到可靠的评估指标,改进评估技术,并进一步探讨ATFL残余质量与术后结局的关系。


来源:国际骨科学杂志2025年5月第46卷第3期

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