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外侧半月板修复术中腓总神经损伤风险和基于实际关节镜位置的风险最小的安全区:一个核磁共振研究

 dahaialex2008 2024-10-20

背景:

使用半月板全内修复装置进行外侧半月板修复,有造成腓总神经损伤的风险。据我们所知,以前没有研究评估在关节镜外侧半月板修复术中,膝关节处于标准操作4字形位置时的损伤风险。

目的:

评估和比较腓总神经损伤的风险,确定通过前内侧、前外侧或经髌腱通道修复外侧半月板时与腘肌腱(PT)内外侧边界的安全和危险区域。

研究设计:

描述性实验研究。

方法:

我们使用4字位膝关节的横断面磁共振成像(MRI)研究,在液体扩张的情况下,外侧半月板水平直接画线模拟从前内侧、前外侧和经髌腱通道到PT的内侧和外侧边界放置半月板全内修复装置。如果直线穿过或触及腓总神经,就有腓总神经损伤的风险,进行测量以确定与PT内侧或外侧边界有关的腓总神经损伤的安全区和危险区。

结果:

研究了29名成年患者的横断面MRI图像。通过前内侧通道修复与PT外侧边界相邻的外侧半月板,以及通过前外侧通道修复与PT内侧边界有关的外侧半月板,其腓总神经损伤的风险为0。通过前外侧通道与PT的内侧边界有关的 '安全区 '是在PT的内侧边界和距该边界内侧9.62±4.60毫米之间。

结论:

通过前内侧通道时在PT外侧边界外侧区域或通过前外侧通道时在PT内侧边界内侧区域修复外侧半月板体部是安全的。

临床相关性:

在外侧半月板修复过程中,有可能出现腓总神经的医源性损伤。因此,我们建议通过前内侧通道在PT外侧边界的区域修复外侧半月板组织,或在PT内侧边界的区域使用前外侧通道,因为这两种方法都不会导致腓总神经损伤。此外,外科医生可以通过在安全区使用半月板全内装置修复半月板来减少这种风险。

关键词

半月板全内修复术医源性损伤外侧半月板腓总神经腘动脉

原文为5月9日AJSM在线发表,该研究的参考价值较高。

Chuaychoosakoon C, Boonsri P, Tanutit P, Laohawiriyakamol T, Boonriong T, Parinyakhup W. The Risk of Iatrogenic Peroneal Nerve Injury in Lateral Meniscal Repair and Safe Zone to Minimize the Risk Based on Actual Arthroscopic Position: An MRI Study. The American Journal of Sports Medicine. May 2022. doi:10.1177/0363546522109307


半月板损伤是膝关节内病变的一种常见现象。半月板修复是推荐的治疗方法17 通常采用全内、由内而外或由外而内技术。修复技术在很大程度上取决于病人的特点、撕裂类型和形态。半月板全内修复常用于修复内侧和/或外侧半月板的体部和/或后角,因为它最容易操作,能达到良好的稳定性9 并减少手术时间。然而,与任何手术一样,在此过程中,有可能出现腓总神经和/或后部神经血管结构(腘动脉、腘静脉和/或胫神经)的医源性损伤。9,16 在外侧半月板修复术中,早期研究报告称腓总神经和腘动脉损伤的发生率分别高达0.6%0.03%4,7,19,20;这些损伤可引起不可逆的肢体缺血,导致截肢,甚至罕见的死亡。15

腘肌腱(PT)是一个位于靠近外侧半月板的关节内结构,在关节镜手术中容易识别和观察。用半月板全内修复装置修复外侧半月板时,如果穿透关节囊接近PT的内侧或外侧边界,会危及膝关节后外侧的腓总神经。6,10,11 有许多尸体或磁共振成像(MRI)研究评估了全内半月板修复过程中人为造成的腓总神经和/或后部神经血管结构损伤的风险。然而,以前所有关于半月板修复的尸体研究都是用股骨中部到胫骨中部的膝关节标本来评估腓总神经和/或该区域的后部神经血管结构。2,5,6,12,13,18,21 有几个因素可以影响关节镜下外侧半月板修复的结果,这可能导致此类尸体研究的结果不准确。首先,当使用大腿中部到小腿中部的部分时,膝盖周围的各种神经血管结构、肌肉和肌腱的张力将低于活人或全身尸体的张力。其次,以前的研究在测量时没有模拟手术中使用的实际 '4字形 '关节镜位置;然而,在每个膝关节位置,半月板修复装置的尖端到神经血管结构的距离是不同的。2,6 MRI研究中,全内半月板修复的神经血管风险是在术前MRI扫描中评估的,膝关节处于伸直或屈曲90°,无关节扩张,这与实际的关节镜位置(4字位,关节扩张)距离不同(图1)。1,3,5

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1膝关节的磁共振成像扫描,(A)无关节扩张的伸直位和(B)有关节扩张的4字位。腘肌腱(PT)、腓总神经(PN)和腘动脉(PA)分别用白色、黄色和红色勾勒。

据我们所知,以前的研究没有根据手术中的实际膝关节位置来评估医源性腓总神经和腘动脉损伤的风险。本研究的目的是通过前内侧、前外侧和经髌腱通道,以PT的内侧和外侧边界为参考,通过测量模拟半月板全内修复装置的尖端到腓总神经的最近距离,比较实际患者在 '真实 '手术位置修复外侧半月板组织时发生腓总神经损伤的风险。我们假设:(1)通过前内侧通道修复与PT外侧边界处外侧半月板组织的风险低于通过前外侧和经髌腱通道,以及(2)通过前外侧通道修复与PT内侧边界处外侧半月板组织的风险低于通过前内侧和经髌腱通道。

  • 研究方法

这项前瞻性研究得到了Songkla大学医学院伦理委员会的批准。该研究招募了79名在201811日至20201231日期间接受关节镜下前交叉韧带重建的患者。其中,有50名患者被排除,他们伴有内侧或外侧半月板韧带损伤,同时进行半月板和/或软骨手术,或有膝关节手术史。

手术后,病人立即被带去做膝关节MRI检查。在将病人转移到MRI室之前,使用关节镜泵系统将关节液压力维持在50毫米汞柱,以保持膝关节膨胀。膝关节的MRI检查是在膝关节处于4字形位置时进行的,用120N的屈曲力来打开膝关节的外侧室,这与关节镜下外侧半月板修复时的实际位置相似。在横断面、冠状面和矢状面对4字形位置的膝关节进行了初步的MRI定位。在与胫骨平台对齐的平面上,获得了4字形位置的膝关节斜轴位图像。包括大部分外侧半月板的斜轴位切片被用作测量的参考图像( 见图1B)。

该研究以PT的内侧或外侧边界为标志,评估了在全内半月板修复过程中,通过前内侧、前外侧和经髌腱通道发生腓总神经损伤的机会。在半月板的水平上模拟了前内侧、前外侧和经髌腱的通道。髌腱的内侧边界被设定为前内侧通道,髌腱的外侧边界被设定为前外侧通道,而髌腱的中间被设定为经髌腱通道。

在手术实践中,半月板全内修复装置用于外侧半月板修复的针尖深度建议,放置在体部和/或后侧半月板修复区的14mm18mm之间。在这项研究中,用一条直接线来模拟半月板全内修复装置,直接线的远端代表半月板全内修复装置的尖端,并延伸到关节囊外14mm

评估腓总神经损伤的风险以及从前内侧、前外侧和经髌腱通道到PT的内侧和外侧边界的安全区。

从前内侧、前外侧或经髌腱通道到PT的外侧或内侧边界画一条直线( 2 3 4中的蓝线[L1L2L4L5L7L8]),终止于关节囊外14mm处。从每条线到腓总神经的边界测量最近的距离( 2A 3A 4A中的黑线[C1C2C4C5C7C8])。在这条线与腓总神经交叉或接触的情况下,表明被认为是损伤,测量从关节囊到腓总神经边界的距离(图2B3B4B中的黄线[S1S2S4S5 2B 3B 4B中的黄线[S1S2S4S5S7S8]),并从同一入口处直接画一条新的红线到腓总神经的边界( 2B 3B 4B中的红线[L11L21L41L51L71L81])。危险区 '被定义为初始线(蓝线)和新线(红线)之间在半月板帽交界处的区域( 2B 3B 4B中的红色阴影区域[D1D2D4D5D7D8]),'安全区 '被定义为危险区以外的区域( 2B 3B 4B中的绿色阴影区域)。

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图 2膝关节的横断面图,显示从前内侧(AM)通道到腘肌腱(PT)的外侧边界、PT的内侧边界和腘动脉(PA)的外侧边界的测量。(A) 首先,从AM通道到PT的外侧边界画出一条直线L1,穿出关节囊外14毫米。最接近的距离C1是从直接线L1到腓总神经(PN)测量的。第二,从AM通道到PT的内侧边界直接画出一条L2线,穿出关节囊外14毫米。最近的距离C2是从直接线L2到PN的测量。从AM通道到PA的外侧边界画一条直线L3。安全区被定义为外侧半月板后缘(P1)上的直角线L2和直角线L3之间的区域。(B) 如果直线L1或直线L2通过PN,则认为有造成腓总神经损伤的风险。如果认为从直线L1有PN损伤的风险,则测量从关节囊到PN边界的距离(S1),并从AM通道到PN的外侧边界画一条直线L11,危险区被定义为直线L1和L11之间的区域(D1),而安全区被定义为危险区以外的半月板囊交界处的区域。如果直线L2穿过PN,则被认为是表明有造成PN损伤的风险。测量从关节囊到PN边界的距离(S2),并从AM通道到PN的内侧边界画一条直线L21,危险区被定义为直线L2和L21之间的区域(D2),安全区被定义为危险区以外到外侧半月板后缘(P1)的直线L3的区域。AL,前外侧;PV,腘静脉;TN,胫骨神经;TP,经髌腱。

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图 3膝关节的横断面图,显示从前外侧(AL)通道到腘肌腱(PT)的外侧边界、PT的内侧边界和腘动脉(PA)的外侧边界的测量。(A) 首先,从AL通道到PT的外侧边界画出一条直线L4,穿出关节囊外14毫米。最接近的距离C4是从直接线L4到腓总神经(PN)测量的。第二,从AL通道到PT的内侧边界直接画出一条L5线,穿出关节囊外14毫米。最近的距离C5是从直接线L5到PN的测量。从AL通道到PA的外侧边界画一条直线L6。安全区被定义为外侧半月板后缘(P2)上的直角线L5和直角线L6之间的区域。(B) 如果直线L4或直线L5通过PN,则认为有造成腓总神经损伤的风险。如果认为从直线L4有PN损伤的风险,则测量从关节囊到PN边界的距离(S4),并从AL通道到PN的外侧边界画一条直线L41,危险区被定义为直线L4和L41之间的区域(D4),而安全区被定义为危险区以外的半月板囊交界处的区域。如果直线L5穿过PN,则被认为是表明有造成PN损伤的风险。测量从关节囊到PN边界的距离(S5),并从AL通道到PN的内侧边界画一条直线L51,危险区被定义为直线L5和L51之间的区域(D5),安全区被定义为危险区以外到外侧半月板后缘(P2)的直线L6的区域。AM,前内侧;PV,腘静脉;TN,胫神经;TP,经髌腱。

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图 4膝关节的横断面图,显示从经髌腱(TP)通道到腘肌腱(PT)的外侧边界、PT的内侧边界和腘动脉(PA)的外侧边界的测量。(A) 首先,从TP通道到PT的外侧边界画出一条直线L7,穿出关节囊外14毫米。最接近的距离C7是从直接线L7到腓总神经(PN)测量的。第二,从TP通道到PT的内侧边界直接画出一条L8线,穿出关节囊外14毫米。最近的距离C8是从直接线L8到PN的测量。从TP通道到PA的外侧边界画一条直线L9。安全区被定义为外侧半月板后缘(P3)上的直角线L8和直角线L9之间的区域。(B) 如果直线L7或直线L8通过PN,则认为有造成腓总神经损伤的风险。如果认为从直线L7有PN损伤的风险,则测量从关节囊到PN边界的距离(S7),并从TP通道到PN的外侧边界画一条直线L71,危险区被定义为直线L7和L71之间的区域(D7),而安全区被定义为危险区以外的半月板囊交界处的区域。如果直线L8穿过PN,则被认为是表明有造成PN损伤的风险。测量从关节囊到PN边界的距离(S8);从TP通道到PN的内侧边界画一条直线L81;危险区被定义为直线L8和L81之间的区域(D8);安全区被定义为危险区以外到外侧半月板后缘(P3)的直线L9的区域。AM,前内侧;AL,前外侧;PV,腘静脉;TN,胫神经。

评估防止腘动脉损伤的安全区与PT内侧边界的关系,前内侧、前外侧和经髌腱通道

从前内侧、前外侧或经髌腱通道到腘动脉的外侧边界画一条直线,穿过关节囊14毫米( 2B 3B 4B中的紫色线[L3L6L9])。安全区被定义为外侧半月板后缘( 2B 3B 4B中的蓝线[L2L5L8])和直线( 2B 3B 4B中的紫线[L3L6L9])之间的区域(图 2A 3A 4A的绿线[P1P2P3])。

如果直线( 2B 3B 4B中的蓝线[L2L5L8])通过腓总神经,安全区( 2B 3B中的绿色阴影[P1P3P3]。和 4B)被定义为外侧半月板后缘的直线(图 2B 3B 4B中的红线[L21L51L81])和直线( 2B 3B 4B中的紫线[L3L6L9])间的区域。

所有的距离都由2名经验丰富的肌肉骨骼放射科医生(P.T.T.L.)测量3次。通过计算分类和连续测量的Kappa和类内相关系数值,分别评估了观察者间和观察者内的可靠性。研究结果采用描述性统计(平均值±SDs)和发生率风险比来表示。统计分析是用R程序和epicalc包(3.4.3版;R统计计算基金会)进行的。使用独立和关联的卡方检验来评估认为的腓总神经损伤风险的统计学意义, P <0.05被认为是有统计学意义。

  • 结果

总的来说,29个膝关节MRI扫描(26名男性和3名女性)被纳入研究。患者的平均年龄为31.4±10.7岁。在29个核磁共振扫描中,有2个是接受过手术摘除游离体,27个是重建前交叉韧带。

我们发现通过前内侧通道修复PT外侧边界相邻的或前外侧通道修复与PT内侧边界相邻的外侧半月板组织时,风险基本为零。

腓总神经损伤的风险和与PT外侧边界有关的安全区

通过前内侧通道修复外侧半月板与PT外侧边界关联区域,也没有造成腓总神经损伤的风险,而通过前外侧和经髌腱通道全内修复PT外侧边界相关区域,造成腓总神经损伤的风险分别为13.79%12.07%(图5A)。通过前内侧通道和前外侧通道进行修复,以及通过前内侧通道和经髌腱通道进行修复 P =0.019),腓神经损伤的风险有统计学上的显著差异;但是,通过前外侧通道和经髌腱通道进行修复,没有统计学上的显著差异P =0.999)。在与PT外侧边界有关的医源性腓总神经损伤病例中,通过前外侧和经髌腱通道修复时,从关节囊到腓总神经边界的平均距离分别为11.64±2.26毫米和10.44±2.11毫米。在通过前内侧(C1)、前外侧(C4)和后外侧(C7)通道进行修复时,从模拟的半月板全内修复装置到腓总神经边界的平均最近距离分别为17.26±10.71mm9.03±7.60mm12.83±10.12mm

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图 5膝关节的横断面图,显示在全内半月板修复过程中,通过前内侧(AM)、前外侧(AL)和后外侧(TP)的通道,与(A)腘肌腱(PT)的外侧和(B)内侧边界有关的医源性腓总神经(PN)损伤风险。黑线、红线和蓝线分别模拟了通过AM、AL和TP口插入的全内半月板直线修复装置。PA,腘动脉;PV,腘静脉;TN,胫神经。

通过前外侧通道和经髌腱通道修复外侧半月板组织的安全区,分别是距PT外侧边界1.96±0.62毫米以外和距PT外侧边界1.87±0.46毫米以外(图6)。

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图 6通过(A)前内侧(AM)、(B)前外侧(AL)和(C)经髌腱(TP)通道,修复外侧半月板组织与腘肌腱的外侧和内侧边界的安全和危险区域。PA,腘动脉;PN,腓总神经;PV,腘静脉;TN,胫神经。

腓总神经损伤的风险和与PT内侧边界有关的安全区

通过前外侧通道修复外侧半月板时,与PT内侧边界相关的腓神经损伤的风险不大,而通过前内侧和经髌腱通道修复全内半月板时,与PT内侧边界相关的腓总神经损伤风险分别为22.41%12.07%(图5B)。通过前外侧通道和前内侧通道进行修复,以及通过前外侧通道和经髌腱通道进行修复,其腓总神经损伤的风险有统计学上的显著差异 P < .001)。然而,通过前内侧通道和经髌腱通道进行修复的差异没有统计学意义P = .219)。在与PT内侧边界有关的医源性腓总神经损伤的病例中,通过前内侧和经髌腱通道进行修复时,从关节囊到腓总神经边界的平均距离分别为10.57±0.76毫米和11.37±0.72毫米。在通过前内侧(C2)、前外侧(C5)和后外侧(C8)通道进行修复时,从模拟的半月板全内修复装置到腓总神经边界的平均最近距离分别为9.20±5.54mm12.99±7.26mm9.48±6.33mm

通过前内侧通道(P1)修复外侧半月板组织安全区域在PT内侧边界与距PT内侧边界2.71±0.66毫米和15.84±4.52毫米之间;通过前外侧通道(P2)在PT内侧边界和距同一边界9.62±4.60毫米之间;而通过经髌腱通道(P3)在距PT内侧边界1.76±0.95毫米和12.22±4.90毫米之间(图6)。

观察者之间和观察者内部的相关性都很高。所有评估的Kappa相关系数在0.710.99之间,所有评估的类内相关系数在0.690.99之间。

  • 讨论

在我们的研究中,我们发现当使用模拟的半月板全内修复装置通过前内侧、前外侧或经髌腱通道模拟外侧半月板组织修复时,有可能会造成腓总神经损伤。通过前内侧通道修复与PT外侧边界相邻的外侧半月板组织比通过前外侧和经髌腱的通道更安全,但通过前外侧通道修复与PT内侧边界相邻的外侧半月板组织比通过前内侧和经髌腱的通道更安全。2名肌肉骨骼放射科医生进行了所有的测量,他们之间的测量可靠性从基本一致到几乎完全一致不等。

当修复涉及接近PT内侧和/或外侧边界的损伤时,半月板全内修复装置会危及腓总神经,因为腓总神经位于膝关节的后外侧。已经有一些尸体和基于MRI的研究评估了外侧半月板修复过程中腓总神经损伤的风险2,5,6,12,13,18,21;但是,这些研究的结果可能没有准确代表真实的手术情况。尸体研究可能是不准确的,因为它们都使用了小腿中部到大腿中部的尸体部分,这些部分的肌肉和神经血管张力都不太正常,而且也没有在实际手术的4字形关节镜位置进行评估。以前基于MRI的研究也有类似的问题,同样会有值得怀疑的发现,因为MRI图像是在膝关节微屈位置或90°屈曲位置拍摄的,没有膝关节扩张,这同样不能反映实际的关节镜手术位置。

以前只有一项尸体研究6 和一项基于MRI的研究5 评估了与PT相关的腓总神经损伤的风险。Cuéllar等人6 基于大腿中部到小腿中部的尸体肢体,在膝关节屈曲0°、45°和90°时进行研究,发现经前外侧通道的半月板全内修复比经前内侧通道更安全。在该研究中,膝关节屈曲0°、45°和90°时,PT内侧边界与腓总神经之间的平均距离分别为7.0±4.0mm12.0±4.3mm16.0±3.3mm。这项尸体研究的弱点是,它没有评估膝关节处于4字形位置时的距离,而这是外侧半月板修复的实际关节镜情况。以前的MRI研究5 评估了膝关节处于微屈位置时,与PT内侧和外侧边界相关的腓总神经损伤的风险,发现通过与PT内侧和外侧边界相关的前内侧和前外侧通道修复外侧半月板组织时存在腓总神经损伤风险。他们发现,通过前外侧通道修复与PT内侧边界有关的外侧半月板组织比通过前内侧通道更安全;但是,在修复与PT外侧边界有关的外侧半月板组织时,前外侧通道比前内侧通道更危险。我们的研究结果评估了在4字形体位下关节扩张的腓总神经损伤的风险,与尸体和基于MRI的研究不同。为了减少腓总神经损伤的风险,我们建议通过前内侧通道在PT外侧边界的区域修复外侧半月板组织,并在PT内侧边界的区域使用前外侧通道,因为我们发现使用这两种方法都没有腓总神经损伤的发生。为了增加安全性,外科医生应在我们研究确定的安全区域内修复外侧半月板组织的主体,以避免腓总神经损伤的风险。通过前外侧和经髌腱通道修复外侧半月板组织时,与PT外侧边界有关的安全区开始于距PT外侧边界1.96±0.62mm1.87±0.46mm处。另外,通过前内侧和经髌腱通道修复外侧半月板组织时,与PT内侧边界有关的安全区域分别为PT内侧边界2.71±0.66mm1.76±0.95mm。然而,要通过前外侧或经髌腱通道修复与PT外侧边界有关的半月板组织,外科医生应确保半月板全内修复装置超出关节囊的部分分别不超过11.64±2.26mm10.44±2.11mm。此外,就外侧半月板组织的内侧边界而言,外科医生不应允许半月板全内修复装置通过前内侧入口深入关节囊外超过10.57±0.76mm,通过经外侧入路超过11.37±0.72mm

在修复外侧半月板后角时,有造成腘动脉损伤的风险。在尸体研究中,Mao12 Massey13 比较了在全内半月板修复过程中,通过前内侧和前外侧通道修复大腿中部至小腿中部的尸体膝关节时,腘动脉受伤的风险,发现通过前外侧通道修复比通过前内侧通道修复有更大的误伤风险。Gilat等人8 根据膝关节微屈的MRI扫描,评估了医源性腘动脉损伤的风险,发现通过前内侧和前外侧通道将模拟的半月板修复装置靠近后交叉韧带,会产生医源性腘动脉损伤的风险。由于腘动脉损伤可引起严重的发病率,甚至在极少数情况下导致死亡,我们的研究评估了修复后外侧半月板组织的安全区域,以减少与PT内侧边界有关的医源性腘动脉损伤的机会,这在关节镜手术中容易识别。我们发现,通过前内侧通道修复后半月板组织时,安全区要比通过前外侧或经髌腱通道修复时大。利用PT的内侧边界通过前内侧通道修复外侧半月板组织的安全区在距PT内侧边界2.71±0.66毫米和15.84±4.52毫米之间。如果必须在危险区域修复外侧半月板的后角,外科医生在通过前内侧或前外侧通道进行修复时,半月板全内修复装置的针尖穿透深度不应超过8.8±0.8mm8.0±0.9mm14 此外,外科医生可以使用针尖穿透深度与膝关节周长的比率(在关节水平)来确定针的安全穿透深度--如果比率1 <0.05,则为安全。

我们的研究有一些局限性。首先,PT在经过膝关节时是斜向运行的,这可能导致测量的变化。我们通过使用穿过半月板中心的横断面MRI图像,将这种差异的影响降到最低。其次,我们使用了直线来模拟直接的半月板全内修复装置,使用弯曲的半月板全内修复装置时,造成腓总神经损伤的风险可能不同。第三,通过前内侧通道将本研究结果应用于临床实践,可能会遇到关节内结构的干扰,如股骨外侧髁或胫骨脊柱,会影响半月板全内修复装置的正确放置。第四,外科医生在使用本研究的结果在不同位置创建通道时应谨慎行事,因为不同的方法可能需要不同的距离。

  • 结论

在外侧半月板修复过程中,有可能出现腓总神经的医源性损伤。然而,我们的详细研究发现,通过前内侧通道在PT外侧边界外侧区域或通过前外侧通道在PT内侧边界内侧区域修复外侧半月板体部是安全的。

  • 参考文献

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