二、软组织结构

（一）内侧软组织解剖

Warren和Marshall最先报道了膝关节内侧的解剖结构。内侧支持结构主要分为三层，第一层即筋膜层，缝匠肌止于此筋膜网络，而在远端止点并无明显的止点。第一、二层之间有股薄肌和半腱肌肌腱通过。内侧副韧带前方约1cm处，第一层与第二层的前部以及来源于股内侧肌的髌内侧支持带混合在一起。第二层为内侧副韧带浅层，起自于内收肌结节前方约2cm处，宽大的纤维束垂直向远端走行，止于胫骨内侧，其止点位于胫骨关节面下约4.5cm的鹅足止点后方。内侧副韧带浅层后方斜行纤维向后与后方关节囊融为一体。据Warren和Marshall报道，第二层可以垂直分为两半。分界线前方纤维向近端延续至股内侧肌并加入第一层，形成髌内侧支持带，分界线后方纤维向近端延续至股骨髁，并从此发出横行纤维，在第二层中向前走行至髌骨，形成内侧髌股韧带。内侧髌半月板韧带在髌骨内侧下缘，连接髌骨下缘及内侧半月板前角。第三层为膝关节囊层，在内侧副韧带浅层深处，第三层变得更厚，形成由短纤维形成的垂直走向的带状结构，即内侧副韧带深层。股骨附着点为横椭圆形，位于浅层附着点下方或前下方的1.0～2.0cm处，胫骨止点为横行线状，距关节线2.0～3.0mm，沿关节边缘平行排列，深层内侧副韧带在关节线处与关节囊及内侧半月板紧密相连，不可分离。

随着对膝关节内侧解剖的深入研究，学者们发现维持髌骨稳定性的内侧静力性结构是髌内侧支持带，髌内侧支持带分浅层和深层。浅层比较薄，主要是由围绕股内侧肌和缝匠肌的筋膜、股内斜肌肌腱纤维及内侧副韧带上部纤维相互融合而成的。深层包括内侧髌股韧带、内侧髌胫韧带、内侧髌半月板韧带。Desio等的研究发现在膝关节屈曲20°时，内侧髌股韧带占限制髌骨外移总力量的60%，内侧髌半月板韧带占13%，外侧支持带占10%，内侧髌胫韧带对于限制髌骨外移无重要作用。Panagiotopoulos等的研究显示内侧髌股韧带在邻近于髌骨附着处的纤维与股内侧斜肌的深层形成 “网织状”结构，使内侧髌股韧带对于髌骨的稳定性不仅提供了静力性稳定作用，同时也提供了动力性稳定作用，而且在膝关节屈曲30°时，内侧髌股韧带占限制髌骨外移总力量的50%以上，内侧髌半月板韧带占24%，内侧髌胫韧带和髌内侧支持带浅层对于限制髌骨外移分别占13%。所以内侧髌股韧带是维持髌骨内侧稳定性最重要的韧带结构（图1-7）。

（二）外侧软组织解剖

膝关节外侧软组织也分为三层，表层与髂胫束相融合，第二层是髂胫束和髌骨之间的纤维束，这层纤维束从髂胫束的深层延伸到髌骨的中外侧。深层结构包括外侧髌股韧带和外侧髌半月板韧带与关节囊相融合难以与关节囊向分离，而且这两者在人体膝关节的出现率并不是100%。

髂胫束是阔筋膜张肌的肌腱部分，走行于膝关节外侧，止于胫骨的Gerdy结节，并有部分纤维连接于Gerdy结节与胫骨结节之间。外侧关节囊层较薄，连于股骨和胫骨周边，为纤维性。附丽于外侧半月板下边缘，其中向胫股关节边缘延伸的部分又被称为冠状韧带。外侧副韧带起于股骨外上髁，止于腓骨头，行于外侧支持带之下，并与股二头肌腱止点交叉在一起。Fulkerson和Gossling曾报道髌外侧支持带可分为浅深两层，浅层较薄由起自髂胫束浅层的纤维和股外侧肌腱纵向延续纤维相互交错排列形成。起自髂胫束浅层的纤维具有三种走行方向，上部纤维向前止于髌骨外侧缘，中部纤维向前内越过髌韧带前面与髌内侧支持带浅层相延续，下部纤维行向前下止于Gerdy结节前面的胫骨外侧面。髂胫束的深层存在横行纤维束（外侧髌股韧带），近端与股外侧肌斜束相连，远端附丽于髌骨外侧缘，其平均宽度为37mm。在外侧支持带中，髂胫束的作用有待于进一步研究，目前学者们认为，髂胫束在膝关节屈曲过程中对外侧支持带有向后牵拉的作用，进而产生使髌骨向外侧移位的力量。股外侧肌腱纵向延续纤维是股外侧肌腱纤维的延续，沿髌骨外侧缘纵行向下与髌韧带相融合，有文献报道深层又包括外侧横韧带、外侧髌胫韧带和上髁髌韧带三个独立的结构（图1-8、 图14-1）。

外侧横韧带：起自髌骨外侧缘，上部纤维斜向后下，下部纤维斜向后上，中部纤维横行向后止于髂胫束深层。由于该韧带纤维排列致密，横向走行且宽厚，是限制髌骨内移的主要结构。

外侧髌胫韧带：在髌韧带和外侧横韧带髌骨附着点之间的深面起自髌骨外下角，在髌下脂肪垫外侧行向后外下一段距离后，分为两支：一支向下附着于髂胫束结节近端前面的胫骨，称胫骨支；另一支在髂胫束的深面继续行向后外下，止于外侧半月板体部外缘，称半月板支。该纤维排列疏松，大小、强弱变异大。

上髁髌韧带：较为薄弱，起自股骨外上髁近端后部或股外侧肌间隔，几乎水平向前走行，止于外侧横韧带髌骨附着点上部深面的髌外缘，并与前面的外侧横韧带上部纤维和股外侧肌腱下部纤维相融合。

（三）股四头肌

股四头肌包括股内侧肌、股外侧肌、股直肌、股中间肌四部分（图1-9），股内侧肌起于转子间线远端，沿螺旋线走行至粗线内侧唇，其最远端纤维起于大收肌肌腱沿水平向前，加入共同肌腱并止于髌骨的内侧缘。股外侧肌起于转子间线近端及外侧肌间隔，沿粗线向下延伸，其远端有一纤维性增宽部分与髌骨外侧支持带相混合，并与胫骨直接相连。股直肌有两个头，起于髂骨并融合成肌腹，在大腿前部向远端走行，逐渐变细并于髌骨上极近端5～8cm形成肌腱。股中间肌起于股骨干的前外侧面，与股内侧肌在大腿内侧有部分融合。四块肌肉在远端混合在一起形成股四头肌腱，并向前延伸至髌骨形成髌韧带。

股四头肌腱在髌骨附着处可分为三层，股直肌肌腱附着于髌骨顶端前份，以及髌骨前面上1/3，其最浅层纤维越过髌骨前面，以连续的粗纤维连接于髌腱，这部分纤维是股四头肌腱直接附着于胫骨的部分；股内外侧肌在中层向中间汇集形成一层坚韧的腱膜，恰好在股直肌髌骨附着点后方附着于髌骨基底面，并于两侧分别附着于髌骨内外侧缘。在内侧缘，肌纤维以及肌腱附着处与外侧缘相比向远端延伸的多。股中间肌以一宽而扁的肌腱附着于髌骨基底，其位置处于其他三肌腱和关节囊之间。

股内侧肌是维持髌内侧稳定性重要的动力性结构。有试验显示，模仿股内侧肌功能完全丧失会导致膝关节屈曲到30°时髌骨的横向稳定性最小，Goh等的研究也表明改变股四头肌肌力分布会使髌骨移位在膝关节屈曲30°时达到最大。而临床研究发现髌骨半脱位和髌骨脱位经常发生在膝关节屈曲30°时。因此，股内侧肌和髌骨的稳定性有着很重要的联系。股内侧肌附着于髌骨的内上2/3，肌纤维分为上部的纵头和下部的斜头两部分，纵头肌纤维于股骨长轴成向内的15°～18°角，收缩时牵拉髌骨向上，主要参与伸膝运动。下部的斜头与股骨长轴成向内的50°～55°角，收缩时主要牵拉髌骨向内，固定髌骨并抵消股外侧肌对髌骨向外的拉力。股内侧斜肌（VMO）在主动伸膝活动到15°时对髌骨的稳定性有着重要的作用。VMO力量减弱会使髌骨在膝关节屈曲0°～15°时发生外移，并且VMO功能缺失时会使在膝关节屈曲20°～90°时阻止髌骨外移的力量减少30%。另外，VMO是股四头肌中力量最早减弱，同时也是最晚恢复的部分（图1-10）。

股外侧肌同样存在斜束，Hallisey等在1987年提出股外侧肌斜束，该研究认为斜束与股外侧肌主要肌束分开，是解剖结构的一个独立组分。在附着于髌骨之前，外侧肌间隔与股外侧肌斜束之间呈指状交叉，使其为伸膝装置提供了一个直接向外侧牵拉髌骨的力量。

（四）内侧髌股韧带

随着解剖学和生物力学研究的进步，人们对内侧髌股韧带（MPFL）的研究更加的深入，我们已经认识到MPFL对髌骨稳定性的重要作用，它是限制髌骨向外侧移位的主要静力稳定结构，髌骨脱位的治疗方法多种多样，髌骨内侧稳定结构重建是其中一个重要方面，MPFL是髌骨内侧中最重要的稳定结构，因此MPFL重建术现已成为治疗髌骨脱位的重要方法。

1978年Larson提出来内侧髌股韧带和内侧髌胫韧带是阻止髌骨半脱位的加强纤维束，之后，MPFL被描述为与内侧副韧带同层的纤维聚集，起自于收肌结节行向股内侧斜肌深面止于髌骨内缘近侧半。1993年Colan等提出内侧髌股韧带起自收肌结节，近端纤维行向前朝向股内斜肌，向近端发散止于股内斜肌下面和股中间肌腱膜纤维远端纤维向前止于髌骨内侧半。尽管内侧髌股韧带是主要的限制髌骨外移的软组织结构，但其纤维结构非常紧凑和纤细，尤其是其股骨止点处，研究测量其宽度为（12.2±2.6）mm，15.4mm（11～20mm），19mm（10～30mm），17.1mm（10～28.8mm）和20.7mm（9～30mm）。内侧髌股韧带的股骨侧止点的确切位置，文献报道并不统一：股骨内上髁，内上髁前面，内收肌结节，股骨内上髁与内收肌结节之间等。我们的研究中发现内侧髌股韧带股骨止点位于股骨内上髁与内收肌结节中点稍后侧的区域，与Nomura和Smirk的研究结果相似，并且以股骨内上髁为标志对其进行了定位：股骨内上髁近端（8.90±3.27）mm，后侧（13.47±3.68）mm。Schoettle等利用X线确定了内侧髌股韧带的股骨侧止点在股骨干后皮质线前方1.3mm，距离内侧股骨后髁缘的距离为2.5mm，距离Blumensaat线的垂直距离为3mm处。Redfern等应用X线透视确定的MPFL股骨侧止点在真正的解剖止点的前方（2.5±1.5）mm，远端（0.6±2.4）mm处，两者的直线距离为3.6±1.1mm。许多研究指出恢复MPFL股骨侧止点对于重现内侧髌股韧带的等长性有着非常重要的意义。Steensen解剖学指出MPFL的髌骨侧宽度为17mm，股骨侧宽度为15.4mm。将其各自平均分为3份，而髌骨的下部和股骨的上部之间对等长性有积极的意义。在膝关节屈曲0°～90°的过程中的变化长度为1.1mm，在膝屈曲0°～120°的过程中的变化范围为2.9mm。Smirk和Morris研究指出止点偏移在5mm以内不会改变韧带的等长性。因此，X线透视确定的止点位置距离解剖止点小于4mm。另外在手术重建MPFL时，通常股骨侧钻取直径为6或7mm的骨道，可以更好的附着正常韧带的中心，更好地恢复韧带的等长性。内侧髌股韧带功能的发挥与其独特的股骨侧止点结构有关系。内侧髌股韧带在接近股骨止点时变得非常纤细，并且Nomura的研究指出：MPFL的浅层纤维延伸到后内侧关节囊，而其深层纤维固定于收肌结节稍远侧的股骨骨面上，使MPFL走行于髌骨内侧缘与后内侧关节囊之间。当只切断深层纤维附着于股骨部分后，MPFL浅层仍与后关节囊相连，只是抑制髌骨外脱位的功能降低。Tuxoe等在对尸体标本的研究也有类似发现，学者们将此解剖特征命名为 “单点固定”，但这也使其成为MPFL损伤的常见部位。

股内侧肌斜束、大收肌肌腱和内侧髌股韧带共同构成三角形的解剖结构，这一结构成为辨认MPFL的解剖标志（图1-11）。Aragao的研究发现约80%的标本中可见在接近髌骨内缘的部分MPFL的纤维附着于VMO深面，VMO加强了MPFL维持髌骨稳定性的作用。Aragao等描述内侧髌股韧带的上缘为直线型，且纤维聚集易于辨认，而其下缘没有明显的界线，不易辨认。在我们的研究中，明确地提出了MPFL功能束的概念及覆盖区和非覆盖区的概念。在MPFL纤维股骨端向髌骨端走行的过程中，纤维集中形成上斜束和下直束。尽管两功能束像其名字一样走行，但MPFL是一完整的整体，并没有被两功能束分开。Conlan测量了MPFL与VMO相互交织的平均距离是33mm，而Nomura与Tuxoe测量的结果是20.3mm左右。我们的研究认为MPFL的上斜束与VMO纤维相交织，下直束没有与VMO纤维交汇。

通过对内侧髌股韧带的深入研究，我们发现内侧髌股韧带起于股骨内上髁与收肌结节之间的区域，以股骨内上髁为参考点，其股骨止点与股骨内上髁之间的垂直和水平距离分别为（8.90±3.27）mm和（13.47±3.68）mm，呈扇形向髌骨走行，并止于髌骨中上1/2内侧缘，根据其解剖学特点内侧髌股韧带可以分成两个功能束：上斜束和下直束。上斜束沿着内侧髌股韧带的上缘，止于髌骨的上内侧角，其在髌骨止点附近，附着于股内侧肌的深面，其部分纤维超过髌骨的上内侧角，融入股四头肌腱之中。下直束几乎水平沿着内侧髌股韧带的下缘走行，止于髌骨内侧缘的中点。因此，MPFL上斜束，联合股内侧肌斜束是维持髌骨稳定性的动态力量，而MPFL下直束是稳定髌骨的静力性结构（图1-12）。

根据内侧髌股韧带与股内侧肌斜束的关系，内侧髌股韧带可分为股骨侧的非覆盖区和髌骨侧的覆盖区。韧带从股骨起点到股内侧肌斜束的附着点下缘之间的部分仅有韧带纤维称为非覆盖区，而股内侧肌斜束的附着点下缘到髌骨内侧缘之间的韧带纤维得到了股内侧肌斜束的加强并与深层的组织交织愈合称为覆盖区。二者大致的长度分别为（44.72±5.32）mm 和（25.67±5.03）mm。不同的功能区由于解剖学的特点可以在急性髌骨脱位中表现出不同的损伤类型以及不同的预后（图1-13）。