1膝关节屈曲时作者：耿晓鹏，陈百成，王霞，高巍，张继春，郑旺，孙然【关键词】 磁共振成像摘 要：目的阐明膝关节屈曲时胫骨后方动脉(PA) 位置的变化。 方法应用 MR 检查，分别在关节 0伸直位和 90屈曲位对16 个膝进行扫描，在胫骨的两个水平，相当于全膝关节置换术(TKR)和胫骨高位截骨术(HTO)的截骨水平，测量动脉到胫骨后方皮质的距离(骨 动脉距离， BAD)，用配对 t 检验比较距离的变化。 结果从伸直位到屈曲 90位，在 TKR 水平，BAD 平均增加 18 mm(-2+5 mm)，改变有统计学意义(P=0005)；在 HTO 水平，BAD平均增加 14 mm(-2+4 mm)，改变也有统计学意义(P=0005)。但在两个水平，各有 2 例表现为动脉的前移。 结论屈曲膝关节是一个相对安全的体位，但在膝部手术中，并不能保证规避损伤动脉的潜在危险。关键词：移位； 动脉； 膝； 磁共振成像Abstract：ObjectiveTo clarify the precise displacement of the popliteal artery(PA) during knee flexion using magnetic 2resonance imaging (MRI).Method MRI was used in 16 knees at 0 and 90 of flexion to measure the distance between the popliteal artery and the posterior tibial cortex (bone to artery distance, BAD )at two levels corresponding to the levels of osteotomy in total knee arthroplasty(TKR) and in high tibial osteotomy(HTO). The results were analysed using pairedsamples t test.ResultAt the level of TKR (0.5 to 1 cm below the tibial articular surface),the mean posterior movement of BAD from extension to 90 of flexion was 1.8 mm (-2+5 mm) with a statistical significance(=0.005). At the level of HTO(1.5 to 2 cm below the tibial articular surface), the mean change in BAD 1.4mm (-2+4mm)was also statistically significant(P=0.005). At the two levels, the artery moved toward the tibia in 2 cases,respectively.ConclusionKnee flexion may be considered to be a safer position,still there is possible potential popliteal artery injury.Key words：Movement; Popliteal artery; Knee; Magnetic resonance imaging全膝关节置换术(TKR)和胫骨高位截骨术(HTO)是关节外科的常规手术，两者都需要在胫骨后方关节线以下 12 cm 对胫骨进行截3骨，手术靠近动脉(PA)，可能对其造成损伤。通常认为膝关节屈曲位能使动脉移向关节后方，从而对动脉形成保护，但意见并不一致14 。本研究应用 MRI 检查膝关节伸直和屈曲时动脉的位置变化，为手术中关节位置摆放提供依据。1 材料和方法11 一般资料本研究共 16 个膝，来自 15 个病人，男 4 例，女 11 例，平均年龄 565 岁 (3367 岁) ，均系关节科住院病人，拟行关节镜检查 6人(6 膝)、胫骨高位截骨 3 人(3 膝)、全膝关节置换 6 人（7 膝） 。12 MR 检查测量方法应用德国西门子 Symphony 15 T 超导磁共振扫描仪，膝关节柔软线圈(CP Flex Large，21 cm)进行 MR 检查。病人取受检膝在下的侧卧位，先在伸直位，再在屈曲 90位进行扫描。在轴位的TIRM-2D 图像(TR 4500 ms，TE 26 ms，层厚 4 mm，层间距 04 mm)上，采用美国 GE 公司 Advantage Workstation 31 图像工作站，对胫骨后皮质和动脉距离(bone to artery distance，BAD)进行测量。轴位像垂直于胫骨长轴，取两个水平：一个水平在胫骨关4节面下方 051 cm(对应 TRK 的胫骨截骨面)，另一个水平在胫骨关节面下方 152 cm(对应 HTO 的截骨面)，测量 BAD。13 统计学分析应用 SPSS for Windows Ver115 统计软件进行统计学分析。对膝关节伸直位和屈曲位 BAD 的变化，进行配对的 t 检验。以P005 为差异有统计学意义。2 结 果在 TKR 水平，BAD 在伸直位平均为 66 mm(312 mm)，在屈曲 90位平均为 83 mm(515 mm)(图 1)。从伸直位到屈曲 90位，BAD 平均增加 18 mm(-2+5 mm)，改变有统计学意义 (t 检验，P=0005)。在 HTO 水平，BAD 在伸直位平均为 89 mm(513 mm)，在屈曲 90位平均为 103 mm(616 mm)(图 2)。从伸直位到屈曲 90位，BAD 平均增加 14 mm(-2+4 mm)，改变也有统计学意义(t 检验，P=0005)。需要注意的是，在 2 个截骨水平，各有 2 例在膝关节屈曲后， PA 前移，靠近胫骨后方皮质。图 1 全膝关节置换术平面(TKR)轴位像 a.膝完全伸直位的 MRI 像，PA 距离胫骨较近 b.膝关节屈曲 90位的 MRI 像，PA 后移图 2 胫骨高位截骨平面(HTO)轴位像，显示膝关节屈曲时 PA 的后移 a.膝关节完全5伸直位的 MRI 像 b.膝关节屈曲 90位的 MRI 像3 讨 论TKR 和 HTO 是临床常见手术，操作时靠近动脉。对动脉的直接损伤对肢体来说后果是灾难性的5 。Rush 等6通过对 100 例膝部矫形手术的调查，报道了 5 例这类损伤。为避免术中损伤，熟悉动脉的局部解剖十分必要。动脉位于窝的底，上段与股骨的面相接，下段紧贴膝关节囊及肌筋膜的后面，其分支亦位于窝的底。动脉为股动脉的续行段，从收肌腱裂孔向外侧下行，经过窝到髁间窝，向下在比目鱼肌上缘(或肌的下缘)分为胫前、后动脉；此两动脉的分支部位是在小腿骨间隙的近侧端，较宽的胫骨干骺端和较细的腓骨干骺端之间，因此动脉从股骨的内侧缘到外侧的小腿骨间隙，是斜行下降的7 。根据Adachi 的分类，动脉的终支有正常位和高位分支两种类型8 ，要了解动脉的高位分支，就应对其发生有所了解。早在 1919 年 Senior 就曾详细地研究了动脉的发生3 。胚胎的下肢获得的动脉供应有两个来源，即轴动脉和股动脉。轴动脉和坐骨神经向远端伴行经大腿部至膝部，并继续移行为胫后肌和骨间膜之间的骨间动脉，最后终以丛状血管网，供应足部。在发生早期，轴动脉穿到肌前方(深部动脉或深动脉) ，与特指的动脉相对，后者6稍后再发生。在窝的上界轴动脉向后发出 2 条新的纵行血管，即原始的胫后动脉和腓动脉。胫后动脉在轴动脉的发出部位较腓动脉更靠上，这 2 条原始的血管由近及远逐步融合，自轴动脉的起始到窝，因此形成了特指的动脉部分，行至肌后方(浅动脉)。在窝的下界有起自浅动脉远侧部分的交通支，与深动脉的远侧部分相连。随后深动脉近侧部分退化，从而形成胫前动脉的新起始。如果浅、深动脉间交通支的不能形成，其结果就是异常的胫前动脉走行于肌前方。这一重要的变化在许多血管解剖9和血管造影 10，11 研究中已有报道。作者使用 MRI 对膝关节的研究却没有遇到 1 例异常，但在膝关节的大多手术中这种异常仍是留意的重点。许多报道都描述了关节屈曲时 PA 的移位。从解剖学的观察到对活体的血管造影和 MRI 研究，结论并不一致。 Zaidi 等1采用超声检查的方法，发现关节屈曲过程中，PA 靠近胫骨后方。而多数作者认为膝关节屈曲时 PA 自胫骨后方后移，尽管研究多是在尸体标本上进行的。Smith 等 3用 MRI 对 9 个膝关节的 PA 进行了观察，发现血管在关节屈曲 90时后移，血管和骨皮质距离(BAD) 的变化，是由于屈曲时隔开血管和胫骨后皮质的肌体积的变化所造成的，并且指出，Zaidi 等 1的检查所见到的膝关节屈曲时 BAD 的减少，很可能是由超声探头对窝结构的压力所引起。而 Shetty 等4在研究中，用超声探头对窝结构采用不同程度的压力进行检查，发现其对 BAD 的测量结果没有明显影响，并认为超声对活体膝关节7屈伸时 PA 位置的检查，是一项实用有效的方法。作者同时还进行了造影和 MR 检查，指出重力对 PA 位置的变化存在一定影响，所以他们的检查都是在病人仰卧位进行的。Farrington 等12则认为，超声探头压力和重力作用都不是主要原因，而关节囊和滑膜的肥厚增生及纤维化才是动脉后移的关键因素。作者的研究对象都是患关节炎的膝，当屈曲时，肥大增生的组织将占据动脉的位置，从而使动脉后移。作者认可 Farrington 的观点，重力影响不是主要因素，也因为膝关节柔软线圈能完全包裹屈曲的膝关节，作者在 MR检查时并没有刻意要求病人采取仰卧体位。结合自身体会，作者认为肌所占空间的变化、关节囊的状况、屈曲时关节积液对后关节囊的压力等才是引起 PA 后移的主要因素。从图 1、2 均可观察到膝关节屈曲后，肌以及肌下隐窝(与关节腔相通)占位变大，积液增多，致使 BAD 变大。本研究结果表明，屈曲膝关节时，PA 有后移的趋势，可以认为是一个相对安全的手术体位。但要特别说明的是，作者发现关节屈曲时，在 2 个截骨水平， 16 个膝中均各有 2 例动脉更靠近胫骨后方。Zaidi 等 1发现膝关节屈曲时， 20 例膝中有 12 例 BAD 减少。Shetty 等4通过对 100 个膝的观察指出，在 TKR 和 HTO 水平，90屈曲位 PA 前移的比例分别为 15和 24。不管这些研究 PA前移的比例有什么不同，膝关节屈曲时动脉更靠近胫骨后皮质总归是存在的，且每个个体血管位置的变化是不可预知的。膝关节手术，8屈曲位并不能保证规避损伤动脉的潜在危险，在膝关节的后方使用锋利的刀片、摆锯或骨凿时，接近这些血管应特别小心，宜使用切实可行的、容易控制的牵开方法，保护血管免受损伤，同时强调仔细的操作是最为紧要的。参考文献： 1 Zaidi SHA，Cobb AG,Bentley G.Danger to the popliteal artery in high tibial osteotomyJ J Bone Joint Surg(Br)，1995 ，77 ：384-386 2 Vernon P，Delattre JF，Johnson EJ，et alDynamic modifications of the popliteal arterial axis in the sagittal plane during flexion of t