膝关节前外侧韧带的解剖学和组织学研究

朱永乐戚超李常辉赵夏于腾波

1青岛大学附属医院运动医学科（青岛 266000）2日照市人民医院关节外科

膝关节前外侧韧带的解剖学和组织学研究

朱永乐1戚超1李常辉2赵夏1于腾波1

1青岛大学附属医院运动医学科（青岛 266000）2日照市人民医院关节外科

目的：观察我国成年人膝关节前外侧韧带（anterolateral ligament，ALL）的解剖学和组织学特点，以明确该韧带的存在性，为临床重建手术提供解剖学依据。方法：随机挑选10具成人膝关节标本进行解剖，观查前外侧韧带的股骨侧、胫骨侧和半月板侧附着点特点，解剖完毕后应用游标卡尺测量其长度、宽度、厚度等，最后留取3例标本做组织学染色。结果：（1）ALL起源于股骨外侧髁，与外侧副韧带股骨侧附着点相同或其远端偏前方，体部出现分叉形成两束分别止于前外侧胫骨平台和外侧半月板，ALL胫骨侧起点位于Gerdy结节与腓骨头连线中点，胫骨软骨缘以下，半月板止点位于外侧半月板前角与体部交接区。（2）ALL长度为38.89±4.67 mm；宽度在股骨、胫骨附着点呈扇形散开连于骨质，关节线处最窄，股骨、胫骨附着点和关节线处宽度分别为8.49±1.36 mm、8.15±1.38 mm、6.49±1.09 mm；厚度为1.33±0.38 mm；其胫骨附着点距Gerdy结节22.59±3.04 mm，距腓骨头21.15±2.78 mm，距胫骨软骨缘以下5.76±0.57 mm。（3）HE染色显示ALL是由平行排列的胶原纤维构成的致密结缔组织；S-100染色显示ALL含有感觉运动神经纤维。结论：ALL是一条独立于关节囊的韧带，起源于股骨外侧髁，体部分叉形成两束分别止于胫骨和外侧半月板。

前外侧韧带；解剖；组织学；膝关节稳定；Segond骨折

1879年法国外科医生Paul Segond发现，当膝关节内旋扭伤时，关节会出现肿胀和血性关节积液，进行膝关节解剖发现：当内旋膝关节时在膝关节前外侧胫骨平台以下总会出现小片骨折。因此，他在文献报道中认为：在人膝关节前外侧区域存在一条珍珠样白色的、有抵抗性的纤维带，当膝关节内旋时，可引起该结构的紧张并可以引起前外侧胫骨近端撕脱骨折[1]。后来人们将这种骨折命名为Segond骨折。1936年Milch等[2]第一次将Segond骨折通过X线片显示出来，并且他认为该骨折是由髂胫束插入Gerdy结节后方引起的撕脱骨折。此后，Segond骨折没有被再一次讨论。直到1979年Woods等[3]认为Segond骨折多伴有前交叉韧带（anterior cruciate ligament，ACL）的断裂，并且认为是ACL断裂的间接征象。但当时乃至前些年大多数外科医生认为Segond骨折仅仅是ACL断裂的间接征象，并没有进一步研究Segond骨折本身的原因。直到2013年，Claes等[4，5]通过解剖尸体和影像学技术才证实了Se⁃gond骨折与膝关节前外侧结构的关系，并将引起Se⁃gond骨折的膝关节前外侧结构命名为前外侧韧带（an⁃terolateral ligament，ALL）。我国关于ALL的研究比较少，因此本研究旨在探寻：（1）ALL在国人成年人群中的出现率；（2）ALL的解剖学特点；（3）ALL的组织学特征。

1 材料和方法

1.1 尸体标本及主要仪器、试剂

10具尸体膝关节标本（男性5人，女性5人），年龄65岁～75岁，平均68.6岁，其中9例经福尔马林固定，1例为新鲜标本。10例膝关节标本均由青岛大学医学院解剖教研室提供。详细情况见表1。

表1 尸体标本基本情况

4 5 6 7 8 9 1 0 65 68 70 66 69 70 65男女女男女男女右右左右左左左是是是是是否是

显微镜：BX50F4型Olympus（日本）；解剖器械（手术刀、组织剪、拉钩、止血钳、有齿镊、无齿镊等）：上海普伦医疗器械有限公司手术器械厂；游标卡尺GB/T1214.2-1996，上海量具刃具厂；照相机：Canon 60D（日本）；照明设备：海永江，YJC-600，上海永江影视灯；丙烯葡聚糖凝胶S-100，微蒙生物科技（上海）有限公司；苏木素伊红（HE）染色试剂盒，北京雷根生物技术有限公司。

1.2 解剖方法

第一步：分离髂胫束（Iliotibial band，ITB）。首先以股骨外侧髁（Lateral femoral epicondyle，LFE）近端为起点沿ALL的走形方向做一弧形切口，切口止于腓骨头和Gerdy结节之间。切开皮肤、皮下组织，直到暴露出髂胫束。在股骨外侧髁近端做一个约6～8 cm横切口。从髂胫束远端开始向股骨外侧髁方向仔细地剥离，在分离髂胫束时发现ALL位于髂胫束下方，且与髂胫束联系紧密，尤其是近端ALL与髂胫束联系更加紧密，需要仔细分离，否则可能破坏ALL。游离髂胫束近端越过股骨外上髁，远端到其止点Gerdy结节。髂胫束下的脂肪组织清理干净。

第二步：识别ALL和切除后关节囊。切除髂胫束后内旋胫骨，可以发现一束韧带样结构处于紧张状态，从股骨外上髁出发，止于Gerdy结节（Gerdy tubercle，GT）与腓骨头（fibular head，FH）之间连线的中点。该结构即为ALL。当难以发现ALL时，内旋胫骨可以明显地将ALL显示出来，当内旋并屈曲膝关节时ALL显示更加明显。另外，在进行胫骨内旋时ALL的前后界限也显示的很清楚。依据内旋胫骨时ALL的前后界限也显示的很清楚，我们将ALL与后关节囊进行分离。

第三步：切除前方关节囊。完全切除ALL后侧关节囊后，切除其前侧关节囊。ALL前后关节囊完全切除后，我们可以完整地看到ALL。ALL起源于股骨外侧髁，与外侧副韧带起点关系紧密，位于外侧副韧带（lateral collateral ligament，LCL）股骨起点远端偏前方或与其同一起点。其体部出现分叉形成两束分别止于前外侧胫骨平台和外侧半月板，ALL胫骨侧起点位于Gerdy结节与腓骨头连线中点，胫骨软骨软骨缘以下，半月板止点位于外侧半月板前角与体部交接区。

1.3 标记与测量

ALL解剖完毕后，应用大头针定位各解剖学标志点。最后，我们应用电子游标卡尺（尺寸=150 mm，精确 0.01 mm）记录ALL的相关数据。ALL所有的数据都是在尸体膝关节伸直中立位测量的。

1.4 组织染色

我们把前5例尸体膝关节标本的ALL解剖完成后，将ALL连同股骨侧、半月板侧和胫骨侧整体送病理科进行组织学染色。具体方法：将标本浸泡于10% 甲醛中固定72 h，30% 甲酸脱钙液室温浸泡4周，乙醇（75%、90%、95%）逐级脱水，二甲苯透明10 min×3 次，石蜡包埋，切成5μm 厚的切片，HE染色及S-100染色。

1.5 统计学方法

2 结果

2.1 ALL检出率

10例膝关节标本中，9例（90%）标本解剖发现了ALL。

2.2 ALL的解剖学特点

2.2.1 ALL与股骨附着点之间的关系

ALL起源于股骨外侧髁，与外侧副韧带（LCL）股骨侧附着点相同或其远端偏前方，ALL的股骨起点后方纤维与LCL前方的纤维紧密连接，呈相互融合状态，在股骨附着点处呈扇形散开连于骨质。见图1。

2.2.2 ALL与胫骨附着点之间的关系

ALL胫骨侧附着点位于前外侧胫骨平台Gerdy结节与腓骨头连线中点，胫骨软骨线缘以下，与股骨侧一样附着点处呈扇形散开连于骨质。见图2。

2.2.3 ALL与半月板附着点之间的关系

ALL在体部出现分叉后形成两束分别止于胫骨和外侧半月板，半月板侧附着点位于外侧半月板边缘前角与体部之间。见图2。

图1 尸体膝关节标本

图2 新鲜尸体膝关节标本

2.2.4 ALL的测量结果

ALL全长为38.89±4.67 mm。由于ALL在股骨和胫骨侧止点呈扇形散开连于骨质，因此ALL关节线处的宽度最小，两侧起止点稍宽。ALL股骨侧起点宽度为8.49±1.36 mm，关节线处宽度为6.49±1.09 mm，胫骨侧止点宽度为8.15±1.38 mm。ALL在关节线处厚度为1.33±0.38 mm。ALL胫骨侧止点距离GT 22.59±3.04 mm，距离FH 21.15±2.78 mm。ALL的解剖记录汇总见表2。

表2 ALL的解剖记录汇总

2.3 ALL的组织学特征

HE染色结果显示，ALL是由大量平行排列的胶原纤维和少量的弹性纤维构成的致密结缔组织（图3B），股骨起点可以看出ALL与普通韧带的骨连接处相同，呈紧密连接状态（图3C），ALL与半月板连接处可见密切相连，但并非十分紧密（图3A）。S-100染色结果显示，TypeⅠ型机械感受器和Type IV型痛觉感受器存在于韧带中和表面覆盖的稀疏结缔组织中（图4）。

图3 ALL的HE染色

图4 S-100染色（体部横断面，×50）

3 讨论

1879年法国外科医生Paul Segond[1]提到：在人膝关节前外侧存在一条珍珠样白色的、有抵抗性的纤维带，当膝关节内旋时，可引起该结构的紧张，当进一步增加内旋时可以出现近端前外侧胫骨骨折。这是历史上最先对ALL的粗略描述。1976年Hughston等[6]将该结构命名为“外侧关节囊韧带”，并且证实这条韧带的功能可以防止膝关节旋转不稳。同样的，其他的研究者[6-8]认为该结构为“中间1/3外侧关节囊韧带”，并描述该韧带起源于股骨外上髁，止于胫骨前外侧平台边缘。1986年Terry[9]等认为ALL并非关节关节囊结构，而是ITB的结构。因此，他们提出了“髂胫束骨筋膜层”，即ALL是ITB的深层分支与胫骨连接的结构。1987年Irvine等[7]和2001年Campos等[10]通过解剖认为ALL是LCL前端的独立分支，因为他们认为ALL股骨起点与LCL股骨起点一致。1986年Terry等[9]和2007年Vieira等[11]在他们的论著中第一次使用前外侧韧带。关于命名该结构还存在争论，但可以认为上述研究者所描述的结构基本上为同一结构，是与LCL和ITB不同的一个独立的韧带结构。

我们此次研究发现ALL的出现率在90%（9/10），仅有1例（1/10）膝关节标本没有发现ALL，并且这一例未被解剖出的膝关节标本为首次解剖，可能是由于经验不足导致了ALL的破坏引起。Vincent等[12]在30例全膝关节置换术（TKA）患者和10具尸体解剖中发现ALL出现率为100%。Claes等[13]通过对41例非对称且ACL正常的膝关节标本进行解剖研究发现40例标本出现ALL，出现率为97%。在他的另一研究中对29例有膝关节Segond骨折的尸体解剖中均发现了ALL，出现率为100%[5]。Helito等[14]对20具尸体膝关节标本进行研究发现ALL出现率为100%。他们团队的另一项关于ALL的研究是对10例非成对的膝关节标本进行解剖学和影像学研究也全部发现了ALL，出现率100%[15]。Dodds等[16]对40例尸体膝关节标本进行ALL的研究发现33例出现明确的ALL，出现率为83%。Caterine等[17]对19例尸体膝关节标本研究发现ALL出现率为100%。以上研究中ALL的解剖出现率均比较高，在80%～100%。但也有研究者发现ALL的出现率低于80%。例如，Stijak等[18]通过对14例膝关节标本解剖仅7例标本出现ALL，出现率为50%。他将膝关节前外侧区域分为四层，ALL处于膝关节前外侧区域的第三层，且为关节囊的局部增厚。这一观点与Seebacher等[19]相同。日本研究者Watanabe等[20]解剖94例膝关节标本（来自于54具尸体，男24例，女30例，平均年龄85.6岁），发现仅有35例膝关节标本出现ALL，出现率37.2%（35/94）。ALL尸体解剖出现率大部分在80%以上，但仍有一部分研究者发现仅为50%以下，我们认为造成这种差异可能与解剖技术和ALL与软组织之间相对紧密的连接关系导致不能正确识别ALL有关。

我们认为ALL为独立的一条韧带，并非关节囊的局部增厚。这与Claes等[13]、Dodds等[16]和Monaco等[21]研究者认为ALL是一条独立的韧带、并非关节囊的局部增厚相一致。但Vincent等[12]、Helito等[14]、Caterine等[17]、Stijak等[18]和Seebacher等[19]认为ALL是关节囊的局部增厚，类似于肩关节的盂肱韧带是由肩关节囊的局部增厚形成的[22]。因此，可以看出，ALL是一条独立的韧带还是关节囊的局部增厚，出现了不同的意见。而我们通过解剖认为ALL更倾向于是一条独立的韧带。因为我们在切除髂胫束以后内旋膝关节，虽然ALL与关节囊关系紧密，但是在膝关节标本屈曲内旋体位分离ALL时比较容易。并且我们发现新鲜标本更容易将两者区分开来（图2B）。

ALL股骨侧附着点变异比较多，争论也最为激烈。Vincent等[12]研究认为：ALL股骨起点是介于LCL止点与腘肌腱止点之间，更靠近于LCL止点。Claes等[13]研究认为：ALL的主要起点位于股骨外上髁外侧副韧带起点前方，大多数浅层纤维续于大腿外侧肌间隔，且近端后方的部分纤维与外侧副韧带相互融合。Helito等[14]认为：ALL的股骨侧附着点位于外侧副韧带股骨起点的远端偏前方位置，距离LCL股骨起点远端距离为3.5±2.1 mm，前方为2.2±1.5 mm，临近股骨外侧髁远端的关节软骨。Dodds等[16]将ALL描述为：ALL是在关节囊外倾斜走形的纤维结构，其近端覆盖在外侧副韧带表面，距离股骨外上髁最高点近端偏后方，近端距离为8.0±5.2 mm，后方距离为4.3±4.9 mm。Cater⁃ine等[17]认为ALL的股骨起点58%位于LCL起点远端偏前侧，42%位于LCL近端偏后侧。Parsons等[23]解剖发现ALL股骨侧起点接近于LCL股骨起点。我们通过解剖认为ALL起点位于股骨外侧髁，与LCL起点联系十分密切，两者之间存在纤维连接，绝大多数ALL股骨附着点与LCL股骨侧附着点相同或其远端偏前方。

ALL的胫骨止点的变异相对比较少。我们通过解剖发现ALL胫骨止点基本位于GT与FH连线的中点，距离胫骨软骨缘下方5.76±0.57 mm，ALL止点距离GT 22.59± 3.04 mm，距离FH 21.15± 2.78 mm，这一结果与绝大部分研究者相同。虽然有一些研究者认为ALL以ITB的形式止于GT[24]，但是大部分研究者认为其止于胫骨平台GT与FH连线的中点[12，16]。Vincent等[12]通过对30个全膝关节置换和10例膝关节标本进行解剖研究发现ALL的胫骨止点位于GT后方，胫骨软骨线下5 mm。Claes[13]等认为ALL胫骨止点位于关节软骨线下6.5±1.4 mm，距离GT 21.6±4.0 mm，距离FH 23.2±5.7 mm。Helito等[14]通过解剖研究认为ALL胫骨侧止点距离关节软骨缘4.4±1.1 mm，到FH的距离为到GT距离的38% ±11%。Dodds等[16]认为ALL胫骨侧止点位于距关节线以下11±2 mm，距离GT 18±3 mm，距离FH 17±3 mm。Caterine等[17]提出了ALL胫骨侧止点位于关节线以下11.1±2.4 mm，距离GT 23.4±3.4 mm，距离LCL止点23.9±5.5 mm。Stijak等[18]认为ALL胫骨止点位于GT与FH连线中点位置。从上述研究者的结果可以看出，ALL胫骨侧止点位于GT与FH连线中点，距离胫骨软骨缘以下5～10 mm。

关于ALL与膝关节外侧半月板之间的关系，有研究认为：ALL连接于外侧半月板的前角与体部之间，与半月板联系紧密[12-14，21]。但 Dodds等[16]认为 ALL 是关节囊外的独立的纤维结构，不与半月板连接，他们解剖发现将ALL去除后，一束很薄的纤维样结构从腘肌腱出发连接外侧半月板边缘，止于胫骨的外侧髌腱边缘，并非ALL的分支。因此，他们认为ALL不与半月板相连接。Vincent等[12]研究发现ALL半月板止点位于外侧半月板前角与体部之间，Claes等[13]认为ALL止于中间1/3外侧半月板。Caterine等[17]认为ALL与外侧半月板存在紧密的关系，但是并没有插入半月板。Helito等[14]报道ALL半月板止点位于腘肌腱裂空前19.4 mm。我们本次对ALL的解剖发现9例（90%）膝关节的ALL在体部出现分叉后均与外侧半月板连接。该分支与外侧半月板前角和体部之间紧密连接，没有明显的界限。因此，ALL半月板分支可能参与膝关节外侧半月板的损伤，尤其是半月板边缘撕裂。但是，ALL与外侧半月板损伤之间的关系，需要进一步生物力学验证。

在我国很多骨科医生看见Segond骨折后仅联想到ACL的断裂，不会考虑是由于一条韧带所引起的撕脱骨折。大部分学者认为ALL止点位于前外侧胫骨平台Gerdy结节与腓骨头连线的中点，距离胫骨软骨线下方5～10 mm。通过解剖我们发现ALL胫骨止点这一位置恰好与Segond骨折碎片相一致，因此，我们认为ALL可能参与Segond骨折。2013年Claes等[13]通过对30例尸体膝关节标本ALL胫骨止点与29例Segond骨折患者的影像学进行比较发现：ALL胫骨止点恰好与Segond骨折胫骨撕脱部位一致。因此，他们认为Segond骨折是由ALL在胫骨的撕脱骨折导致。我们的解剖发现也符合Claes等[13]的研究结果。

从组织学角度看，Vincent等[12]认为ALL是由疏松滑膜组织包裹的致密结缔组织。与半月板相比，光镜下ALL横切面中的胶原纤维含量更高，高达20%，纵切面可以观察到波浪状平行排列的胶原纤维组成。这些提示ALL是一种韧带或腱性组织。Macchi等[25]解剖10具尸体膝关节，将ALL进行组织学分析，结果显示：ALL属于致密结组织，是由Ⅰ型胶原纤维（占90%）、Ⅲ型胶原纤维（占5%）、Ⅵ型胶原纤维（占3%）和比较少的弹性纤维（占1%）构成。ALL的Ⅰ型胶原纤维呈波浪状平行排列，且被Ⅵ型胶原纤维包绕。因此，可以认为ALL是由韧带样结构组成。此外，免疫组化显示ALL含有Ⅰ型机械感受器和神经纤维，意味着ALL可能存在本体感觉[17]。我们对ALL进行HE染色，结果显示ALL为大量平行排列的胶原纤维和少量的弹性纤维构成，并可见许多小的细胞核分布。S-100染色可见TypeⅠ型机械感受器和TypeⅣ型痛觉感受器存在于韧带中和表面覆盖的稀疏结缔组织中。因此，ALL可能含有本体感觉和痛觉。所以，我们认为ALL是一条韧带，不能简单认为是膝关节囊局部的增厚。

本研究的不足：（1）标本数量相对较少；（2）大部分标本在解剖前经过福尔马林浸泡，可能会对ALL的解剖结构造成影响；（3）没有对ALL进行生物力学研究。

综上所述，ALL是一条独立的韧带结构，在本研究对象中的出现率为90%（9/10）。ALL起源于股骨外侧髁，体部分叉形成两束分别止于胫骨和外侧半月板。组织学染色证实膝关节前外侧韧带为一韧带结构。ALL可能防止膝关节的内旋不稳定和参与外侧半月板的损伤，但都需要生物力学的进一步验证。总之，ALL的解剖学研究弥补了国内关于它的认识，为今后的临床工作提供了解剖学基础。

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Anatom icaland Histological Study of Anterolateral Ligam ent of Knee

Zhu Yongle1，QiChao1，LiChanghui2，Zhao Xia1，Yu Tengbo1
1DepartmentofSportsMedicine，The Affiliated HospitalofQingdao University，Qingdao 266000，China 2DepartmentofJointSurgery，People'sHospitalofRizhao，Rizhao 276826，China

Yu Tengbo，Email：ytbjfhh@sohu.com

Objective To observe the anatomical and histological features of anterolateral ligament（ALL）in the knee of Chinese adults，so as to identify the existence of ALL and provide an anatomical foundation for clinical reconstruction.Methods Ten adult knee specimens were random ly selected to be dissected，and the femoral，tibial and meniscus attachment points of the ALL were observed.The length，width and thickness were measured using the vernier caliper after the dissection.Three specimens were subjected to histological staining in the end.Results（1）ALL originated from the lateral femoral condyle--the same point of the lateral collateral ligament femoral side or the distal-anterior side，with its body divided into two branches，located in the tibia and the lateral meniscus respectively.The start⁃ing point of tibial side ALL was located at the mid-point of Gerdy’s tubercle to fibula head，below tib⁃ial cartilage edge，with the meniscus point located in the lateral meniscus anterior horn and body junc⁃tion area.（2） The average length of ALL is 38.89 ± 4.67 mm.The width in the femur，tibial attach⁃ment point was fan-shaped spread connected with sclerotin，being the narrowest at the joint line.The width at the femur，tibial attachment point and the joint line was 8.49 ± 1.36 mm，8.15 ± 1.38 mm and 6.49 ± 1.09 mm respectively，with the thickness of 1.33 ± 0.38 mm.The distance from tibia at⁃tachment points to the Gerdy’s tubercle，fibular head and tibia cartilage margin was 22.59 ± 3.04 mm，21.15±2.78 mm and 5.76±0.57 mm respectively.（3）HE staining showed that ALL was dense con⁃nective tissue consisting of parallel arranged collagen fibers，while S-100 staining indicated that ALL contained sensory motor nerve fibers.Conclusion ALL is independent of the joint capsule and origi⁃nates from the femoral lateral condyle.Its body is divided into two branches，located in the tibia and the lateral meniscus respectively.

anterolateral ligament，anatomy，histology，knee stability，Segond fracture

2017.05.10

第1作者：朱永乐，Email：zhuyongle89@163.com；

于腾波，Email：ytbjfhh@sohu.com