一、导读
年春节刚过,瑞士科学家K.GROB领导的研究小组,发现股四头肌除了我们认识的四块之外,还存在着一条独立的肌肉:股中间张肌(TVI)。由此,股四头肌一跃升级为“股五头肌”,搅得学界和网络一片沸腾(报道戳此处)。
其实,在不甘寂寞的膝关节,同样的故事也在发生着。最近,一条被称之为前外侧韧带(Anterolateralligament,ALL)的东东医院的两名医生证实。它的发现不同于股四头肌的那个新兄弟,而是经过了长达一个世纪的困惑,最近才被最终搞定和确认。这条韧带在前交叉韧带(Anteriorcruciateligament,ACL)撕裂的患者康复中可能起着重要的作用。这些研究成果发表在《解剖学杂志》(JournalofAnatomy)上。
二、膝关节的韧带
膝关节由股骨内、外侧髁和胫骨内、外侧髁以及髌骨构成,为人体最大且构造最复杂,损伤机会亦较多的关节。关节囊较薄而松弛,附着于各骨关节软骨的周缘。关节囊的周围有韧带加固,一般的,我们将膝关节的韧带分为四组:
(1)前后交叉韧带(AnteriorCruciateLigament,ACL;PosteriorCruciateLigament,PCL)
位置:关节腔内,分别附着于股骨内,侧髁与胫骨髁间隆起。
作用:防止股骨和胫骨前后移位。
(2)腓侧副韧带(FibularCollateralLigament,FCL)
位置:膝关节外侧稍后方。
起于:股骨外侧髁;止于:腓骨小头。
作用:从外侧加固和限制膝关节过伸。
(3)胫侧副韧带(CollateralTibialLigament,CTL)
位置:膝关节的内侧偏后方。
起于:股骨内侧髁;止于:胫骨内侧髁。
作用:从内侧加固和限制膝关节过伸。
(4)髌韧带(PatellarLigament,PL)
位置:膝关节的前方,为股四头肌腱延续部分。
起于:髌骨;止于:胫骨粗隆。
作用:从前方加固和限制膝关节过度屈。
膝关节解剖结构示意图
上图选自年3月由CengageLearning出版的《FundamentalsofAnatomyandPhysiology》,图中详细的标出了膝关节的主要韧带。需要指出的是,前外侧韧带(Anterolateralligament,ALL)还没有标记在其中。
FundamentalsofAnatomyandPhysiology
(FourthEdition,ByDonaldC.Rizzo,)
三、前外侧韧带(ALL)的横空出世
(一)前外侧韧带的发现
年,外科医生French和膝关节专家PaulSegond发表了一篇论文,文中首次提出了一个大胆的假设,即涉及到一条在某些骨折中“珍贵的、耐磨的、纤维状的韧带”。在超过一个世纪后,这条韧带依然令研究者们感到困惑,因为它始终不能被常规定义。最近的,医院的这项研究以Segond的论文作为出发点,试图彻底弄清楚是否这个神秘的结构是人类膝关节的一部分。
前外侧韧带全解剖图像
(示右侧膝关节;ALL:前外侧韧带;LCL:外侧副韧带;Gerdystubercle:胫骨前肌结节)
解剖过程中的侧面图
(示右侧膝关节,前外侧韧带可以从前外侧薄薄的关节囊中辨别出来。LCL:外侧副韧带;LFE:股外外上髁;BFT:股二头肌肌腱;FH:腓骨头;JC:关节囊)
为了调查研究,医院的科学家StevenClaes和他的团队完成了41份尸体膝关节的宏观解剖。研究者发现,除了一列外,在所有膝关节均发现了那条“珍贵的韧带”,它是一个定义明确的、清晰可辨的结构,连接股骨到前外侧胫骨。这个结构,暂且被定义为前外侧韧带(ALL),位于膝关节的前外侧(Anterolateral)方向。这两名医生第一次确定韧带存在时用了肉眼解剖技术,97%的人都拥有这条韧带。这证实了多年前Segond论文中的的假设是正确的。
(二)前外侧韧带的解剖学特征
前外侧韧带(ALL)和已知解剖学标志的关系图
(A:全伸膝状态;B:膝关节屈曲90度状态。PT:腘肌腱;PFL:腘腓韧带)
半月板的轴向视图
(示右膝;显示前外侧韧带在关节囊内的情况,同时显示膝关节的外侧的三层支持结构。PN:腓总神经;PCL:后交叉韧带;ACL:前交叉韧带;LM:外侧半月板;MM:内侧半月板;MCL:内侧副韧带)
前外侧韧带的附着点示意图—I
(右膝前视图;前外侧韧带的胫骨附着点位,几乎位于胫骨前肌结节和腓骨头前缘的中点位置。)
前外侧韧带的附着点示意图—II
(右膝侧视图,髂胫束及不相关结构已去除;前外侧韧带的股骨附着点位,位于腓侧副韧带的股骨附着点并紧邻之;FCL:腓侧副韧带;LE:外上髁。)
(三)前外侧韧带的生物力学特征
KennedyMI()通过研究,对前外侧韧带的影像学和生物力学特征进行了分析,对其结构属性的研究可以用来引导移植物的选择和放置,促进前外侧韧带重建的循证方法的未来发展。研究结果显示:前外侧韧带的平均最大负载N(95%置信区间,-N)和刚度为20N/毫米(95%CI,16-25N/毫米)。故障发生有不同的机制:韧带的撕裂在股骨(n=4)或胫骨(n=1)附件,胫骨附件的骨扯(西贡骨折;n=6)。这些生物力学分析表明,大多数传统的软组织移植物对前外侧韧带重建而言是足够的。
前外侧韧带的生物力学测试
(示左膝前视图;进行韧带拉断试验,胫骨保持正常位)
(四)前外侧韧带的意义
这项研究通过提供一份详细的前外侧韧带解剖学描述,揭开了“存在连接股骨到前外侧胫骨的韧带结构”这个长期存在的谜团。但目前,对前外侧韧带的功能尚不十分清楚,但作为独立结构存在,其不仅对膝关节前稳定也对旋转稳定性起着重要作用。根据研究者所称,前外侧韧带的存在有助于解释为什么ACL损伤的患者继续经受着手术治疗后的并发症。例如,许多人抱怨引起他们的受损膝关节失控的“轴移”。鉴于这条韧带的结构和解剖学位置,ALL被假设控制内部胫骨旋转,因此影响轴移现象,但是需要进一步的研究来揭示其生物力学功能。
足球比赛中受伤的膝关节
这条新发现的前外侧韧带是受伤膝关节的原因。而在以前,很多运动员前交叉韧带(Anteriorcruciateligament,ACL)撕裂的原因都不能得到很好的解释。而且,这条韧带在我们膝盖前侧是十分重要的,所以很多运动员的这条韧带都受过伤。这些研究能帮助内科医生和整形外科医生研制出针对ACL撕裂和其他常见膝关节损伤的、更精细的治疗方法。
当前有关严重ACL损伤医学问题的调查研究,标志着在严重ACL损伤患者的治疗中的突破性进展。Claes医生和Bellemans教授当前正继续致力于修复ALL损伤的外科手术,这些成果将在几年内完成。
四、未来人体科学研究展望
如果你认为,数千年积累的知识已经足以解释所有的人体解剖学问题,那么你就错了。医院StevenClaes首次对前外侧韧带(ALL)——隐藏在人膝关节肌肉和肌腱中的一个全新的身体部分——进行了解剖学描述。解剖协会(AnatomicalSociety)称赞这项研究“非常的耳目一新”并表扬了研究者们为医学界做出的提醒。尽管先进的技术已经出现,但是我们的人体基础解剖学知识仍然还不够详尽。
而就在年初,发现的股中间张肌(TVI),一举股四头肌跃升级为“股五头肌”,搅得学界和网络一片沸腾。
前外侧韧带(ALL)和股中间张肌(TVI)决不仅仅是下一年解剖学课本中的两个新添加部分。另外,最近的一项相似的研究工作鉴定了一片全新的人类角膜层。根据作者介绍,这片“Dua层”的发现将使未来的眼科手术更加安全。就像当前的研究一样,“人类角膜解剖学重定义:一片全新的前-角膜后弹力层(Dua层)”提醒我们,人体仍然有许多深奥的秘密。
在经过多年的医学研究之后,曾经相信医生们已经对我们身体中任何一小块部分都了如指掌。但我们错了,这些新的发现还是能给我们足够的惊喜和兴奋。随着科学的发展,我们的技术越来越先进,对人体的探索是无止境的。在遥远的未来,当我们觉得我们已经很了解我们的身体的时候,目前的这些发现也许不是最让人惊奇的。
参考文献:
ESSC.重大新发现:股四头肌多了一个兄弟[EB/OL].-02-18.
ndP..Recherchescliniquesetexpérimentalessurlesépanchementssanguinsdugenouparentorse.ProgrèsMédical(Paris)(accessiblefrom
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