前交叉韧带(ACL)损伤
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简介[|]
前交叉韧带损伤是运动员中相对常见的膝关节损伤。[1]他们最常发生在那些从事旋转运动(如足球、篮球、无挡板篮球、足球、欧洲队手球、体操、速降滑雪)的人身上。它们可以是轻微的(如小的撕裂/扭伤)到严重的(当韧带完全撕裂)。接触性和非接触性损伤都可能发生,但非接触性撕裂和破裂是最常见的。研究表明,女性前交叉韧带损伤的发生率往往高于男性,在参加类似活动的女性运动员中,这一比例是男性的2.4 - 9.7倍。[2][3][4][5][6]
临床相关的解剖学[|]
的[7]
前交叉韧带起源于股骨外侧髁内侧的后内侧角,位于髁间切迹处[8]并插入到胫骨髁间隆起的前方,与内侧半月板的前角混合。前交叉韧带在从股骨到胫骨的过程中向前、内侧和远端穿过关节。当它这样做的时候,它在一个轻微的向外(横向)螺旋中自我旋转。
ACL有两个组成部分,小的前内侧束(AMB)和大的后外侧束(PLB),根据束插入胫骨平台的位置命名。当膝盖伸展时,前膝紧绷,前膝适度松弛。然而,当膝关节屈曲时,前交叉韧带的股骨附着呈水平方向,导致前交叉韧带收紧,后交叉韧带松弛,从而使前交叉韧带成为胫骨前负荷的约束。[9]
有关ACL生物力学的更多信息,请参阅本页:
ACL的功能[|]
本文描述了三种主要的ACL损伤类型:[11] 前交叉韧带(ACL)损伤在参与旋转、减速和跳跃相关运动的年轻人中很常见。 最常见的是非接触性伤害,是由运动员体内产生的力量造成的。然而,大多数其他运动损伤涉及来自外部来源的能量转移。大约75%的破裂是在受伤时很少接触或没有接触的情况下持续的。[12]“切-植”动作是导致前交叉韧带撕裂的典型机制,它是在脚牢牢站稳的情况下突然改变方向或速度。快速减速的时刻,包括那些也涉及到插入受影响的腿切和改变方向的时刻,也与前交叉韧带损伤有关,以及从跳跃、旋转、扭转和直接冲击到胫骨前部的着陆。[12] 女性前交叉韧带受伤的几率是男性的三倍并被认为是由于以下原因: 关于比赛类型对运动员前交叉韧带损伤风险的影响,我们知之甚少。Myklebust等[20]报道称,运动员在比赛中发生前交叉韧带损伤的风险比在训练中更高。这一发现引入了一种假设,即比赛水平、运动员比赛的方式,或两者的某种结合,会增加运动员发生前交叉韧带损伤的风险。 虽然增加运动鞋和运动表面之间的摩擦系数可以改善牵引力和运动表现,但它也有可能增加前交叉韧带受伤的风险。Lambson等[21]发现前交叉韧带损伤的风险在足球运动员中更大,他们的靴子有更多的夹板,在脚-草坪界面有更高的扭转阻力。奥尔森等人[20]报道称,在人造地板上比赛的女队手球运动员发生前交叉韧带损伤的风险比在木地板上比赛的运动员更大,人造地板的脚-地板界面有更高的扭转阻力。这种关系在男性运动员中并不存在。 对于使用功能性支具来保护acl缺陷的膝关节存在一些争议。Kocher等[22]研究了膝盖缺乏acl的专业滑雪者,发现不戴功能性支架的人比戴功能性支架的人膝盖受伤的风险更大。化等[23]对在美国军事学院接受ACL重建的学员使用功能性牙套进行了随机对照研究。在1年的随访中,功能性支具的使用没有影响ACL移植物再损伤的发生率。然而,没有支撑的那组只有3人受伤,而有支撑的那组只有2人受伤。 对于在天然或人造草皮上进行的运动,脚与球面之间的机械界面高度依赖于气象条件。然而,关于这些变量对运动员发生前交叉韧带损伤风险的影响,我们知之甚少。果园等[24]报告称,在澳大利亚足球比赛中发生的非接触式前交叉韧带损伤在降雨量少和蒸发量高的时期更为常见。这项工作提出了一个假设,即气象条件对球鞋和球面之间的机械界面(或牵引力)有直接影响,而这反过来又对运动员发生前交叉韧带损伤的可能性有直接影响。 不正常的姿势和下肢对齐(如髋关节、膝关节和踝关节)可能会导致前交叉韧带应变值增加,从而使个人更易发生前交叉韧带损伤。因此,在评估前交叉韧带损伤的危险因素时,应考虑整个下肢的对齐。不幸的是,很少有研究研究整个下肢的对齐,并确定它与前交叉韧带损伤风险的关系。我们所知道的大部分都来自于对特定解剖测量的研究。 由于60-80%的前交叉韧带损伤发生在非接触情况下,这似乎是合适的[20]在切割操作中,地面反作用力落在膝关节内侧,这增加的力可能加重已经绷紧的前交叉韧带,导致失败。同样,在着陆损伤中,膝盖接近完全伸展。高速运动,如切割或着陆动作,需要四头肌的偏心肌肉活动,以抵抗进一步的弯曲。可以推测,剧烈的股四头肌偏心运动可能在前交叉韧带的破坏中起作用。虽然这通常不足以撕裂前交叉韧带,但外翻的膝关节位置和/或旋转可能会引发前交叉韧带破裂。
损伤机制[|]
风险因素[|]
前交叉韧带损伤的危险因素包括环境因素(如鞋与球面之间的高水平摩擦)和解剖因素(如股骨髁间切口狭窄)。损伤的特点是关节不稳定,这与急性功能障碍和长期退行性变化有关,如骨关节炎和半月板损伤。[19]膝关节不稳定导致活动减少,这可能导致与膝关节相关的生活质量较差。前交叉韧带损伤的危险因素被认为是个体内部或外部的。外部风险因素包括比赛类型、鞋和表面以及环境条件。内部危险因素包括解剖学、激素和神经肌肉的危险因素。[20][21]外部风险因素[|]
比赛vs练习[|]
球鞋及球台[|]
防护设备[|]
气象条件[|]
内部风险因素[|]
解剖的风险因素[|]
生物力学的损伤[|]
[25] |
运动员可能失去平衡,被对手抓住,避免与对手碰撞,或者采用了异常宽的脚位。这些扰动造成这种损伤的原因之一是,运动员将脚放稳,从而导致下肢不利于对齐,这可能会因肌肉保护不足和神经肌肉控制不良而加剧。
疲劳和注意力不集中这可能也是一个因素。人们已经认识到,在落地和旋转过程中可能会发生不利的身体动作,导致所谓的“功能性外翻”或“动力性外翻”膝关节,这是一种膝盖塌陷的模式,即膝盖落在臀部和脚的内侧。这已经被爱尔兰1999年[26]称为“不归位”,或者也许应该被称为“易受伤位”,因为没有证据表明一个人不能从这种姿势恢复过来。旨在降低前交叉韧带损伤风险的干预项目是基于训练更安全的神经肌肉模式的简单动作,如切割和跳跃着陆活动.
关于非接触式前交叉韧带损伤发生的一种假设是;当外翻负荷施加时,内侧副韧带变得紧绷和侧向压迫发生。这种压缩负荷,以及由股四头肌收缩引起的前力矢量,导致股骨相对于胫骨的位移,其中股骨外侧髁向后移位,胫骨向前平移并内部旋转,导致前交叉韧带破裂。前交叉韧带撕裂后,胫骨前移位的主要约束不复存在。这导致股骨内侧髁也向后移位,导致胫骨外旋。外翻负荷是前交叉韧带损伤机制的关键因素,同时,膝关节内部旋转。一个[27]
潜在的神经肌肉失衡可能与损伤机制的组成部分有关。女性的四头肌支配神经肌肉模式比男性多。[28]
下肢外翻(膝关节外展)负重和胫骨前侧移位可能与此机制有关。未来的研究应结合视频分析、临床研究、实验室运动分析、尸体模拟和数学模拟等多种研究方法来验证研究结果。[27][29]
等级的伤害[|]
前交叉韧带损伤分为I级、II级或III级扭伤。[30]
年级我扭伤[|]
-
- 韧带的纤维被拉伸了,但没有撕裂。
- 有一点压痛和肿胀。
- 在活动过程中,膝盖不会感到不稳定或衰竭。
- 没有增加松弛感,有一种坚定的结束感。
二级扭伤[|]
-
- 韧带纤维部分撕裂或不完全撕裂并出血。
- 有轻微的压痛和中度肿胀,并有一些功能丧失。
- 在活动过程中,关节可能会感到不稳定或衰竭。
- 前侧平移增加,但仍有一个固定的终点。
- 痛与痛俱增三级扭伤[|]
-
- 韧带纤维完全撕裂(破裂);韧带本身被完全撕裂成两部分。
- 有压痛,但疼痛有限,特别是与受伤的严重程度相比。
- 可能会有点肿,也可能会很肿。
- 韧带不能控制膝盖的运动。膝盖有时会感到不稳定或无力。
- 还有旋转不稳定性,如正数所示[31]
临床表现[|]
- 在切割动作或单腿站立、落地或跳跃后发生。
- 受伤时可能会有可听到的爆裂声或破裂声。
- 一种最初不稳定的感觉,后来可能被广泛的肿胀所掩盖。
- 让路的片段,尤指在旋转或扭转运动时病人有畸形膝关节和可预见的不稳。
- 前交叉韧带撕裂是非常痛苦的,尤其是在受伤之后。
- 膝盖的肿胀,通常是立即的和广泛的,但可以是轻微的或延迟的。
- 活动受限,尤指不能完全伸展膝盖
- 可能广泛的轻微压痛。
- 关节内侧的压痛可能表明软骨损伤。
相关的伤害[|]
前交叉韧带的损伤很少单独发生。其他损伤的存在和程度可能会影响ACL损伤的处理方式。
半月板损伤[|]
超过50%的ACL破裂与[1]
- 前交叉韧带撕裂
- 内侧副韧带损伤[|]
伴发性损伤[32]
骨挫伤和微骨折[|]
皮质下小梁骨损伤([33]MRI显示的软骨下骨髓局灶性信号异常(在x线片上无法检测到)被认为代表微小梁骨折、出血和水肿,而没有相邻皮质或关节软骨的破坏。[34]骨挫伤可单独发生于韧带或半月板损伤。[35]
在84-98%的前交叉韧带破裂患者中报告了隐匿性骨病变。[33][36][37]其中大部分是侧室的病变,[38]累及股外侧髁,胫骨外侧平台或两者。骨挫伤本身不太可能引起疼痛或功能下降。[39]虽然大多数骨性病变得以解决,但永久性的改变可能仍然存在。关于这些骨性病变会持续多久,文献中有混淆,但据报道,它们可以在MRI上持续多年。[40]广泛的骨和相关关节软骨损伤可能影响患者的康复和长期预后。在严重骨挫伤的情况下,建议延迟恢复到完全负重状态,以防止软骨下骨的进一步塌陷和关节软骨损伤的进一步加重。[40]
软骨的损伤[|]
霍利斯等[41]提示所有发生外伤性前交叉韧带断裂的患者在最初撞击时都发生了软骨损伤,随后的间室纵向软骨退化不受初始骨挫伤的影响,这一过程在5至7年随访时加速。[41]
胫骨平台骨折[|]
一个[42]
这些骨折也由内翻或外翻力和膝关节轴向载荷共同引起,大多发生在前交叉韧带损伤时,很少单独发生。胫骨外侧平台骨折也被称为第二骨折,最常发生在前交叉韧带损伤。[42]
受伤后外侧的角落[|]
膝关节后外侧角的稳定性是由关节囊和非关节囊结构提供的,它们作为静态和动态稳定器[43]包括外侧副韧带(LCL),腘肌和肌腱,包括它的腓骨止点(腘腓韧带),以及外侧和后外侧包膜。该区域的损伤,导致后外侧旋转不稳,通常与膝关节其他部位的韧带损伤相关。[44][45][46]严重的后外侧角损伤通常与一个或两个交叉韧带断裂有关。重要的是,未能解决后外侧角结构的不稳定性会增加前交叉韧带和后交叉韧带移植部位的受力,并可能最终导致交叉骨重建失败。[47][48][49](参见:腘囊肿[|]
腘窝囊肿,最初称为贝克囊肿,当滑液囊肿胀时形成,有或没有明确的诱因。表现从无症状到疼痛,膝关节活动受限。根据症状和病因的不同,治疗方法也不同。
腘窝囊肿被描述为膝关节和粘液囊之间的连接,这是由局部流体力学引起的。沃尔夫和Colloff“囊肿的形成有两个条件:解剖学上的沟通和慢性积液打开了这种潜在的沟通”。囊肿形成的病理生理学归因于创伤、关节炎和感染。桑松et al。47例腘窝囊肿中有44例伴关节内病变。病变包括内侧半月板和前交叉韧带撕裂、滑膜炎、软骨病变和全膝关节置换术。关节内创伤、关节炎和感染导致膝关节积液,导致腘窝囊肿形成。[50]
腘囊肿在大腿后外侧和后内侧,腓肠肌和深筋膜之间,以及[51]
通常,在成年患者中,会出现潜在的关节内紊乱。在儿童中,囊肿可以分离,膝关节正常。一个[52]桑松et al。证实腘窝囊肿与MRI检测到的一种或多种疾病相关。最常见的病变为半月板(83%),常累及后角[53]诊断程序[|]
通过以下步骤可以做出准确的诊断:
物理评估其中包括以下测试:
-
- 切口宽度指数。
- 骨软骨骨折。
- Segond骨折。
- [55]在更多的慢性前交叉韧带损伤中,可能有髁间隆起刺激或肥大,或髌骨小关节骨赘形成。
这也是为什么女性比男性更容易发生前交叉韧带损伤的原因之一。我们还发现,前交叉韧带撕裂的女运动员股骨外侧髁内角值明显高于未撕裂的女运动员。有前交叉韧带撕裂的运动员髁间缺口宽度值小于无前交叉韧带撕裂的运动员。我们还发现,股骨外侧髁内角比髁间切口宽度更能预测年轻女手球运动员前交叉韧带撕裂。
在更多的慢性前交叉韧带损伤中,可能有软骨间隆起刺激或肥大,髌骨小关节骨赘形成,或关节间隙狭窄伴边缘性骨赘。对于骨骼发育不成熟的患者,x线平片检查尤为重要。这是因为在这个年龄段经常发生韧带撕脱。
2.核磁共振成像[|]
核磁共振成像的优点是能提供膝关节所有解剖结构的清晰图像。正常前交叉韧带在矢状位图像上表现为穿过髁间切迹的界限明确的低信号带。前交叉韧带急性损伤时,韧带纤维的连续性被打乱,韧带实质模糊,混合信号强度代表局部水肿和出血。[56]
MRI诊断前交叉韧带损伤的准确率可达95%以上。MRI也会显示任何相关的半月板撕裂,软骨损伤或骨挫伤。
一个骨挫伤通常在80%以上的病例中伴有前交叉韧带损伤。最常见的部位是股骨外侧髁上方。骨挫伤很可能是由于在受伤时移位关节时,胫骨外侧平台的后侧与股骨外侧髁之间的嵌塞造成的。骨挫伤表明关节软骨受到了撞击。[57]有骨挫伤的患者更容易在以后发生骨关节炎。骨挫伤在核磁共振成像中最为明显。
3.膝关节器械松弛度测试/关节测量评估[|]
在评估前侧移位时,附加的临床特殊试验是使用器械松弛试验。最常被引用的关节计是KT1000 (Medmetric, San Diego, California)。关节计提供了一种客观测量胫骨前移位的方法,补充了前交叉韧带损伤的Lachman试验。它可以特别有用的检查急性受伤的病人,在他们的疼痛和监护可能排除评估。在这类患者中,拉赫曼和其他检查很难准确执行。关节测量结果可作为评估ACL完整性的诊断工具,或作为ACL重建后随访检查的一部分。[58]KT1000和它的兄弟KT2000的结果已经被注意到既可靠又准确。[59]
4.动态超声[|]
超声可以帮助检查者确定前交叉韧带损伤的存在。前交叉韧带的直接美国可视化是具有挑战性的,但美国正越来越多地用于场外体检的延伸,在训练室和诊所。结合功能检查(Lachman和前抽屉检查),超声可以客观地衡量松弛程度。[60]
动态超声检查用于测量松弛度,描述了前交叉韧带破裂的三种静态间接体征:
- 股切迹征:股骨切迹征的特征是在股骨外侧髁附近存在低回声集合,即前交叉韧带应插入的位置。
其他的间接迹象是:
- 后交叉韧带(PCL)波征。
- 胶囊状的突出标志。
美国股切迹征象的有效性灵敏度和特异性分别为88% ~ 96.2%和65% ~ 100%。当有症状的膝关节与无症状的一侧比较时,有效性提高。但在高分辨率超声检查中,PCL波征和包膜突出征的有效性尚未得到研究。
超声不能也不能取代MRI,但可以帮助临床医生决定对急性膝关节损伤患者进行进一步的诊断检查和治疗。这些超声征象很容易非侵入性地确定,特别是在临床检查困难或不明确的情况下。超声可以帮助减少未被发现的前交叉韧带损伤的数量,并可以为假定诊断为膝关节挫伤、扭伤或拉伤的患者节省不必要的治疗。此外,与核磁共振相比,点监护超声具有成本效益,并有可能在当天为患者提供诊断,同时避免不必要的焦虑和担忧。同样值得注意的是,对于金属植入的患者来说,超声可能是一个很好的选择,因为MRI伪影可能会干扰ACL的准确评估。[61]
鉴别诊断[|]
前交叉韧带损伤具有相同的特征;
- 膝盖脱臼。
- 半月板损伤。
- 抵押品韧带损伤。
- 膝盖后外侧角伤。
必须考虑的其他问题有:
- 检查[|]
ACL损伤的检查有两种方式:
- 物理/临床检查。
- 麻醉检查和关节镜检查。
物理/临床检查:[|]
当检查任何关节时,有组织的、系统的身体检查是必要的。在急性损伤后,由于患者的担心和警惕,体检可能非常有限。在检查时,审查员应注意以下事项:[63]
- 膝盖的整体位置。
- 正常对齐的严重扭曲可能代表股骨远端或胫骨近端骨折或膝关节脱位。
- 任何大量的积液,最常出现在前交叉韧带损伤后的几个小时内。没有积液并不意味着前交叉韧带损伤没有发生。事实上,更严重的损伤包括周围的包膜和软组织,关节积血可能会从膝关节排出,肿胀程度可能会相反地减弱。此外,肿胀和积液的存在并不能保证发生了前交叉韧带损伤。根据诺伊斯等在没有骨外伤的情况下,立即积液被认为与前交叉韧带一定程度的损伤有72%的相关性。
- 骨质异常可能提示胫骨平台相关骨折。
- 扪诊后检查,应从未受累的肢体开始。触诊证实积液和骨损伤的存在和程度。检查中遗漏的细微积液应通过仔细的人工检查发现。触诊关节线和副韧带可以排除可能的相关半月板撕裂或韧带扭伤。
- 关节周围的压痛也应该检查。
- 应评估患者的活动范围(ROM),以寻找缺乏完全伸展,继发于可能的桶柄半月板撕裂或相关松动碎片。
- 松弛性检查应采用专用检查或关节计辅助进行。
前交叉韧带损伤后胫骨前半脱位的分级和检查:[|]