Chương 1 TỔNG QUAN 1. Giải phẫu, sinh cơ học khớp gối 1. Hình thể khớp gối Khớp gối được hình thành bởi sự kết hợp giữa phía trên là lồi cầu (LC) xương đùi, phía dưới là mâm chầy (MC), phía trước là xương bánh chè, tạo thành một khớp phức hợp, hoạt động theo kiểu bản lề với hai động tác chính là gấp và duỗi [26],[27],[28],[29]. Hai LC xương đùi không tỳ đè trực tiếp lên bề mặt MC mà có đĩa sụn tách biệt lót ở giữa gọi là sụn chêm (SC).
Diện tiếp xúc giữa các thành phần này phẳng và hẹp do vậy không thể tạo nên sự vững chắc cho khớp gối mà phải dựa vào rất nhiều yếu tố làm vững khớp. Chúng tạo nên một tổng thể thống nhất về sinh cơ học bao gồm các thành phần làm vững khớp tĩnh (yếu tố làm vững khớp thụ động) và các thành phần làm vững khớp động (yếu tố làm vững khớp chủ động). Khớp gối vẫn được coi là khớp vững chắc nhất trong các khớp của cơ thể. Các thành phần làm vững khớp tĩnh 1.
Là các tổ chức sụn sợi hình bán nguyệt, nằm ở giữa hai bề mặt của LC xương đùi và MC như một lớp đệm lót ngăn cách giữa hai thành phần này và làm giảm các lực tác động lên sụn khớp, tăng sức chịu lực của bề mặt khớp, tạo nên độ vững chắc trong quá trình hoạt động của khớp, nhất là khi bị tỳ nén. Ngoài ra, SC còn có tác dụng dàn đều dịch khớp, kìm hãm những cử động đột ngột, bất thường của khớp [28],[26],[27]. Sụn chêm và các thành phần liên quan [28]. Hệ thống dây chằng và bao khớp Bao khớp giữ cho đầu dưới xương đùi, đầu trên xương chày luôn tiếp xúc với nhau, tăng cường cho phần phía sau của LC đùi đồng thời có tác dụng làm hạn chế duỗi quá mức của khớp gối và hạn chế trượt xương chày ra trước.
Tuy nhiên, ở khớp gối, bao khớp không đủ giữ cho khớp gối vững vàng trong các hoạt động mà cần phải tăng cường thêm bởi các dây chằng (DC). Mỗi DC đều đóng một vai trò nhất định và đảm bảo sự vững chắc của khớp ở các tư thế gấp duỗi khác nhau. Thường là sự kết hợp của hai hoặc nhiều DC trong chức năng gấp - duỗi khớp gối, quan trọng nhất phải kể đến hệ thống DC chéo và hệ thống DC bên [28],[29]. - Dây chằng chéo trước (DCCT) Đảm bảo cho độ vững phía trước của khớp gối, chống lại sự trượt ra trước và xoay trong của xương chày so với xương đùi và làm hạn chế há khớp bên trong [26],[28].
- Dây chằng chéo sau (DCCS) Nằm ở trung tâm khớp gối, sau DCCT và bắt chéo với DCCT. DCCS to và khoẻ hơn DCCT, chức năng đối ngược với DCCT, giữ cho MC không bị dịch chuyển ra sau và kết hợp với DCCT để kiểm soát chuyển động lăn và trượt của LC đùi trên MC [26],[27]. 5 - DC bên chày và DC bên mác + DC bên chày đi từ mỏm trên LC trong xương đùi chạy đến LC trong xương chày, tác dụng giữ cho khớp gối vững, chống há khớp bên trong. + DC bên mác đi từ mỏm trên LC ngoài xương đùi chạy tới chỏm xương mác, tác dụng giữ cho khớp gối vững và chống há khớp bên ngoài [29].
- Các DC khoeo cung và DC khoeo chéo: + DC khoeo chéo xuất phát từ chỗ bám tận của gân bán mạc chạy lên trên, ra ngoài tới bám vào LC ngoài xương đùi. Có thể coi DC này như một chẽ quặt ngược của gân cơ bán mạc [29]. + DC khoeo cung là chỗ dầy lên tại bờ lỗ khuyết của mặt sau bao khớp, nơi có cơ khoeo chui qua. Hai bó của DC này đi từ chỏm xương mác chạy tới bám vào đầu trên xương chầy và LC ngoài xương đùi [29].
Cả hai DC này đều góp phần làm vững chắc phía sau của khớp gối. Các dây chằng quan trọng của khớp gối [28] 1. Các thành phần làm vững khớp động Các thành phần làm vững khớp động bao gồm các gân cơ bám quanh khớp gối, khi các cơ này co giãn sẽ làm cho khớp gối hoạt động và đồng thời tăng cường giữ cho khớp này vững chắc [28],[29]. Các cơ bám xung quanh khớp gối [28] - Ở phía trước khớp gối: Cơ tứ đầu giữ cho khớp vững phía trước và tăng cường độ vững ở 2 bên khớp gối.
- Ở phía sau khớp gối: Các cơ sinh đôi và cơ bán mạc có tác dụng làm tăng độ vững cho phía sau khớp gối. - Ở phía mặt trong khớp gối: Các cơ thon, cơ bán gân, cơ bán mạc kết hợp với DC bên chầy làm vững khớp gối phía trong, chống lại há khớp bên trong. - Ở phía mặt ngoài khớp gối: Cơ căng cân đùi, cơ nhị đầu đùi cùng với DC bên mác tăng cường và chống lại há khớp phía bên ngoài. Ngoài ra còn có cơ khoeo với tác dụng giữ cho các diện khớp nằm đúng vị trí giải phẫu khi khớp gối xoay ngoài.
Vận động của khớp gối Ngoài chức năng gấp và duỗi là chính, khớp gối còn có đặc điểm của một khớp lồi cầu (LC): Khi khớp gối duỗi tối đa thì cẳng chân xoay ngoài do LC xương đùi rộng lớn hơn so với mâm chày và LC trong lại lớn hơn LC ngoài. Ở tư thế này DCCT, DC bên trong và DC bên ngoài đều căng làm cho khớp gối như bị khoá cứng và trở nên vững chắc nhất. Còn khi khớp gối gấp, dưới tác động của cơ khoeo sẽ làm cho cẳng chân xoay trong, sụn chêm bị kéo ra phía sau [29],[26]. Chính vì vậy, khi khớp gối duỗi quá mức nếu bị xoay trong hoặc xoay ngoài mạnh kèm theo sẽ dễ gây ra tổn thương DCCT còn nếu kèm khép hoặc dạng mạnh sẽ gây tổn thương DC bên trong và DC bên ngoài.
Sụn chêm thường chỉ bị tổn thương khi gối gấp và xoay [30]. 7 Tóm lại: Các dây chằng chéo và các gân, cơ bao quanh khớp gối đều đóng vai trò quan trọng trong việc làm vững khớp gối. Trong những tổn thương DCCT có kèm theo các tổn thương phối hợp, ngoài phẫu thuật tái tạo DC cần quan tâm đến việc phục hồi các tổn thương kèm theo (đứt DCCS, đứt DC bên.) và tránh để teo hệ thống gân cơ từ đùi xuống bao xung quanh khớp gối mới có thể đảm bảo đưa chức năng khớp gối trở về bình thường.Việc lấy gân ở vùng này làm vật liệu tái tạo DCCT cũng làm giảm độ vững chắc của khớp gối. Giải phẫu, sinh cơ học của dây chằng chéo trước 1.
Hình thể DCCT gồm 2 bó chính, bó trước trong và bó sau ngoài. Chu Văn Tuệ Bình [31] nghiên cứu trên xác ở người Việt Nam và Anikar Chhabra và CS (2006) [32], Thore Zantop và CS [33], Wolf Petersen và Thore Zantop (2007) [34], Aichroth P. (1992) [35], đều thấy DCCT có hai bó. Dây chằng chéo trước [31] 1.
Kích thước Nhìn chung DCCT có chiều dài trung bình 38,2 mm (37 mm – 41 mm), rộng 10,5 mm. Tuy nhiên tùy theo đặc điểm của từng BN và tư thế khớp gối gấp hay duỗi, cẳng chân xoay trong hay xoay ngoài khi đo đạc mà kích thước của DCCT có sự thay đổi tùy từng tác giả [31],[35],[33]. Vị trí bám của DCCT vào xương đùi Phía sau trong của LC ngoài xương đùi có một hố nhỏ là điểm bám vào xương đùi của DCCT với kích thước khoảng 10 x 13 mm, hố này có dạng hình nửa vòng tròn với bờ trước phẳng, bờ sau lồi, trục của hố hướng xuống dưới và ra trước [31]. Phần lồi của điểm bám chạy song song với giới hạn bờ trong của sụn khớp, phía sau của lồi cầu ngoài.
Tuy nhiên vị trí bám này cũng rất đa dạng về hình thái. Một số tác giả khi nghiên cứu trên tiêu bản mô học và CT Scanner cho thấy điểm bám vào xương đùi có dạng hình oval với một đường cong lồi hướng ra sau có kích thước khoảng 17,4 mm x 8 mm và diện tích khoảng 128,3 mm2. Khoảng cách từ bờ sau diện bám này đến bờ sụn phía sau của lồi cầu ngoài xương đùi là 2 – 3 mm [35]. Đây là một mốc quan trọng để xác định vị trí khoan tạo đường hầm bó trước trong khi tái tạo hai bó DCCT.
Các hình thái bám vào LC xương đùi của DCCT (Vị trí bó trước trong mầu đỏ, bó sau ngoài màu xanh) [32] Ở người Việt Nam kích thước của điểm bám LC ngoài xương đùi theo chiều trước sau TB là 9,03mm, theo chiều trên dưới TB là 17,33 mm [31]. 9 Bó trước trong Bó sau ngoài Đỉnh bờ sau hố gian LC Bờ sụn phía sau Bờ sau điểm bám LC Ảnh 1. Vị trí DCCT bám vào LC xương đùi [31] Tương quan vị trí bám của hai bó DCCT tại LC xương đùi cũng rất khác nhau. Bó trước trong nằm cao hơn và trước hơn so với bó sau ngoài [31].
Khoảng cách từ trung tâm của bó trước trong đến đường liên lồi cầu khoảng 5 - 6mm. Yasuda [36] xác định trên mặt phẳng đứng ngang, vị trí trung tâm của bó trước trong tương ứng khoảng 10h30’ (đối với bên phải) và 1h30’ đối với bên trái. Bó sau ngoài nằm ở phía dưới hơn và sau hơn với bó trước trong, khoảng cách từ trung tâm của bó sau ngoài đến bờ sụn phía dưới của LC ngoài xương đùi là 7-8 mm. Cũng theo Yasuda [37], vị trí của bó sau ngoài tương ứng là 9h30’(đối với bên phải) và 2h30’ (đối với bên trái).
Tâm của bó sau ngoài nằm tại điểm giao nhau giữa đường thẳng đứng đi qua điềm tiếp xúc của LC đùi và mâm chày khi gối gấp 90 độ và đường thẳng theo trục của diện bám DCCT, cách bờ sụn khớp lồi cầu đùi khoảng 5-8 mm. Khoảng cách giữa trung tâm hai bó khoảng 8-10 mm, là cơ sở để khoan tạo đường hầm trong mổ tái tạo hai bó DCCT bằng phẫu thuật nội soi [34],[36],[37]. 10 Diện tích bám của mỗi bó DCCT ở mặt trong LC ngoài xương đùi chiếm xấp xỉ 50% diện tích bám của cả 2 bó (49 ± 13mm² với bó trước trong và 47 ± 13mm² đối với bó sau ngoài) [33]. Theo kết quả nghiên cứu của Ferretti và cộng sự [38] chiều dài diện bám xương đùi của DCCT là 17,2 ± l,2mm, trong đó chiều dài diện bám bó trước trong là 9,8 ± lmm, bó sau ngoài là 7,3 ± 0,5 mm, chiều rộng diện bám là 9,9 ± 0,8mm.
Takahashi và cộng sự [39] cho kết quả chiều dài diện bám bó trước trong là 11,30mm, bó sau ngoài là 11,0mm, chiều rộng diện bám là 7,5mm.