第三章　膝关节后交叉韧带、后外复合体损伤的临床诊断

一、膝关节后交叉韧带损伤

(一)诊断要点

1.受伤机制

多为高能量伤所致,如交通伤中急刹车损伤、重物砸伤、高处坠落等,胫骨前方受到向后的暴力打击;最常见的是仪表板伤(dashboardinjury),也可见于足球等对抗性运动中的跪地伤。后交叉韧带损伤常常合并膝关节其他韧带结构,如后外复合体等的损伤。

2.查体

后抽屉试验。

3.影像学检查

膝关节应力像检查。

(二)典型病例介绍

患者男性,45岁。主因1年前乘车时发生车祸,左侧胫骨前方与驾驶台仪表板撞击,伤后膝关节肿胀疼痛。查体膝关节后抽屉试验(3+)(图3-1),终末点(软),胫骨外旋试验(+)(图3-2)。患者MRI显示后交叉韧带增粗,信号不均,胫骨附丽点可见异常高信号(图3-3)。膝关节应力像检查显示胫骨平台后移11mm(图3-4)。

(三)详细检查方法介绍

1.后交叉韧带的作用

膝关节后交叉韧带(posterior cruciate ligament,PCL)是防止胫骨相对于股骨过度后移的初级稳定结构,而次级稳定结构包括后外复合体(posterolateral corner,PLC)和内侧副韧带等。

2.受伤机制

导致后交叉韧带损伤的致伤原因有很多,包括低能量伤和高能量伤。常见的受伤机制是屈膝位胫骨近段受到向后的直接暴力,见于车祸中胫骨顶在驾驶台的仪表板损伤,或者见于运动员足跖屈位时跌倒的跪地伤(图3-5)。膝关节过伸伤也是导致后交叉韧带损伤的原因,这种情况多见于膝关节脱位,可以合并胫骨前缘骨折和其他韧带损伤。

3.症状

后交叉韧带损伤的症状,包括膝关节疼痛、肿胀、活动受限。不稳定的症状可能存在,但是没有前交叉韧带损伤的不稳定感常见。虽然后交叉韧带可以单独损伤,但其更多见于复合韧带损伤中,约60%以上的后交叉韧带损伤合并膝关节后外复合体损伤。

4.后交叉韧带检查的生物力学基础

很多切断试验显示,单纯切断后交叉韧带会导致胫骨后向移位10mm,最大位移发生在屈膝90°位。后交叉韧带的张力约为前交叉韧带的2倍,其前外束(ALB)承受的拉力、刚性和横截面积都远高于后内束(PMB)和半月板股骨韧带,说明后交叉韧带的前外束是发挥后交叉韧带生物力学作用的最重要的结构。如果后外复合体没有损伤,单纯的后交叉韧带切断并不影响膝关节的旋转稳定性,也不会影响膝关节的内外翻稳定性。因此,最适于评估单纯的后交叉韧带损伤的查体方法就是检查胫骨后移程度的试验。

临床检查的目的是发现胫骨相对于股骨的过度后移,包括后抽屉试验、后向Lachman试验、胫骨后沉试验、股四头肌主动收缩试验。其中,股四头肌主动收缩试验是在胫骨后沉试验的基础上,通过股四头肌主动收缩使胫骨前移。

(四)后抽屉试验

1.后抽屉试验检查方法(图3-6)

在进行后抽屉试验(posterior drawer test,PDT)检查前,首先应当确定在屈膝90°位时,正常的股骨内髁与胫骨内侧平台的关系,也就是所谓的台阶征(step-off sign)。胫骨平台的病理性后移的判断都是以正常的台阶征为基础的。正常情况下,胫骨平台前缘应当在股骨内髁前方1cm。在检查中,我们需要以健侧正常的膝关节作为参照。患者平卧位,屈膝90°,胫骨保持中立位。检查者双手四指置于胫骨近端后方,双手拇指置于膝关节前方关节间隙水平,触摸膝关节前方的内外侧关节间隙,拇指的指尖触摸股骨内髁,指腹触摸胫骨平台的前内缘,感受后抽屉试验过程中股骨内髁相对于胫骨平台前内缘的位置变化。检查者双手将胫骨推向后方,根据胫骨平台出现的病理性后向移位的程度进行分级。如果后抽屉试验阳性,可以诊断后交叉韧带损伤。Hughston等认为,如果中立位或内旋位的后抽屉试验阴性,可以排除后交叉韧带损伤。而且,通过中立位和内旋位的后抽屉试验,有助于鉴别后外旋转不稳定引起的后抽屉试验阳性,因为后外旋转不稳定有时会出现内旋位后抽屉试验阳性,而单纯的后交叉韧带损伤并不会引起内旋位后抽屉试验阳性。

2.分度

与其他很多检查的评估方法类似,Ⅰ度的后交叉韧带松弛意味着胫骨后移程度为0～5mm,胫骨平台仍然位于股骨髁前方;Ⅱ度的后交叉韧带松弛意味着胫骨后移6～10mm,胫骨平台前缘可能与股骨内髁齐平;Ⅲ度损伤意味着胫骨后移程度>10mm,胫骨平台前缘移位到股骨内髁后方(图3-7)。同时,我们进行终末点的评估,分为硬、软、消失。Shelbourne等指出,后交叉韧带损伤后2周,终末点会转为硬性,因为周围的一些支持结构已经发生愈合。因此,对于陈旧性后交叉韧带损伤,胫骨后移程度比终末点的评估更可靠。

3.灵敏度分析

后抽屉试验是评估单纯后交叉韧带损伤的最敏感的检查。通过双盲的随机对照试验显示,敏感度达到90%,而特异度达到99%。而且,如果联合使用其他后向不稳定的检查,后抽屉试验的准确性还会更高。

4.假阴性结果

在进行后抽屉试验检查时,检查者要意识到可能的假阴性结果:

(1)后抽屉试验检查时,如果胫骨过度内旋,紧张的半月板股骨韧带,特别是Wrisberg韧带,可能会使后向松弛程度下降1级。Clancy等报告半月板股骨韧带在单纯的后交叉韧带损伤中很少发生损伤,当胫骨内旋时,紧张的半月板股骨韧带能够减少胫骨后移的程度。

(2)Hughston认为,后交叉韧带断裂会表现为内旋位后抽屉试验阳性。但是,对于膝关节急性损伤,如果弓形复合是完整的,那么内旋位后抽屉试验可能出现假阴性。

5.后抽屉试验的临床意义

后抽屉试验是最常用的评估膝关节后向稳定性的方法,具有非常高的敏感度和特异度,临床上经常用于膝关节后向稳定性的诊断、分度、疗效评估。

(五)后向Lachman试验

1.后向Lachman试验(the posterior Lachman test)检查方法(图3-8)

患者仰卧位,屈膝30°,检查者双手的位置和抓握方法与后抽屉试验相同。对于正常的膝关节,检查者能够感觉到胫骨相对于股骨的正常位置;对于后交叉韧带断裂的膝关节,检查者首先要将胫骨复位到正常位置。然后,向胫骨施加后向的力量。需要注意,检查时保持胫骨中立位,不要因为胫骨的旋转而使次级稳定结构紧张。分度系统与后抽屉试验相同。如果屈膝30°位胫骨后移程度增大,而屈膝90°位胫骨后移程度正常,意味着膝关节后外复合体损伤;如果屈膝30°和90°胫骨后移均增加,而且最大胫骨后移发生在屈膝90°位,意味着后交叉韧带损伤。

2.后向Lachman试验的意义

虽然屈膝90°位的后抽屉试验能够诊断后交叉韧带损伤,但是,对于急性的后交叉韧带损伤,由于患者很难屈膝到90°,所以后抽屉试验无法应用。这种情况下,后向Lachman能够用于诊断后交叉韧带损伤。由于后向Lachman试验仅需要患者屈膝30°,所以适用于膝关节急性损伤的检查。后向Lachman试验的生物力学基础是在屈膝30°位,后交叉韧带仍然能够提供85%的限制胫骨后移的作用。

(六)胫骨后沉试验

1.胫骨后沉试验(the posterior sag test)检查方法(图3-9)

患者屈膝90°,检查者鼓励患者尽可能完全放松,特别是放松股四头肌。从膝关节侧面观察,当发现胫骨前缘出现后沉现象,低于股骨髁的前缘,或低于健侧膝关节,即为胫骨后沉试验阳性。

2.灵敏度分析

与其他的动态检查方法不同,胫骨后沉试验是检查膝关节后向稳定性的静态试验。胫骨后沉试验发现后交叉韧带损伤的特异度是100%,Rubenstein报告的敏感度是79%。膝关节后向不稳定的程度越轻,胫骨后沉试验的敏感度就越低。

(七)股四头肌主动收缩试验

股四头肌收缩试验最初由Daniel等提出,他们发现42例后交叉韧带断裂的患者在进行股四头肌收缩试验时,41例出现异常的胫骨前移,而对侧正常膝关节或前交叉韧带损伤的患者均没有这种现象。

1.股四头肌主动收缩试验(the quadriceps active test)检查方法(图3-10)

患者平卧位,屈膝90°,股四头肌收缩过程中牵拉髌腱的拉力,会产生垂直于胫骨的前抽屉方向的分力。因此,当嘱患者主动收缩股四头肌——固定患者足同时嘱患者用力伸膝,股四头肌的收缩会引起后沉的或向后半脱位的胫骨前移。如果在股四头肌主动收缩试验中,胫骨相对于股骨前移>2mm,认为是股四头肌主动收缩试验阳性,说明后交叉韧带损伤。

2.灵敏度分析

虽然最初的文章在介绍股四头肌收缩试验时,描述其具有很高的敏感度和特异度,但是其他研究发现,与其他后交叉韧带检查比,其敏感度较低(54%)。

3.股四头肌主动收缩试验的另一种方法

首先确定健侧膝关节股四头肌的中性角度(neutral angle),中性角度是指在患者对侧正常的膝关节,股四头肌收缩时不会引起明显的胫骨移动的屈膝角度,通常为屈膝60°～70°。当屈膝达到中性角度时,股四头肌收缩产生的拉力平行于胫骨骨干的方向,因此当足被固定时,股四头肌收缩仅仅会增加髌股关节的压力,而不会引起胫骨前移。确定健侧膝关节的中性角度后,将患侧膝关节置于同样位置,双侧对比进行检查,有助于发现患侧膝关节的前向或后向松弛。

在进行股四头肌主动收缩试验检查时,屈膝角度很重要,必须超过上文描述的中性角度才可能引出阳性结果。另外,需要注意,如果髌腱存在损伤,或之前的手术影响了髌腱,都可能使股四头肌主动收缩试验无效。