综述:胫骨前肌腱再审视:一个跨越发育、进化及临床应用的统一分类框架

【字体: 时间:2025年10月09日 来源:Frontiers in Cell and Developmental Biology 4.3

编辑推荐:

  本综述系统回顾了胫骨前肌腱(TAT)的解剖变异,提出了一个统一的六型分类系统(I–VI型),整合了胎儿解剖、成人尸体及超声影像学发现。文章强调TAT变异在进化中的功能适应性(如双分型插入与人类双足行走的关系),及其在临床诊断(避免误诊为肌腱病变)、手术规划(如足下垂矫正的肌腱转移)中的关键意义,为解剖教学和术前决策提供了新标准。

  
1 引言
胫骨前肌(TAM)是足部背屈和内翻的主要肌肉,在步态周期中维持姿势平衡至关重要。尽管其肌腹形态恒定,但远端胫骨前肌腱(TAT)的插入模式却存在显著变异,包括双分(bifid)和三分(trifid)形态,这种变异直接影响影像学解读、手术入路及解剖教学。
2 发育解剖学
2.1 胚胎学背景
TAM起源于下肢芽的背侧肌群,肌源性分化始于妊娠第6至8周。它与趾长伸肌(EDL)和拇长伸肌(EHL)共享中胚层祖细胞,但在胚胎冠臀长14 mm时已开始分离,至20 mm时呈现与成人一致的肌群模式。TAT的变异可能源于此期肌腱原基分化或凋亡的细微调控。
2.2 胎儿形态学分类
基于对50例胎儿(100侧下肢)的研究,Karauda等提出了六型分类:
  • Ⅰ型:肌腱均等分为两束,分别插入内侧楔骨(MC)和第一跖骨(MT1)基底(19%)。
  • Ⅱ型:两束不等,较宽束插入MC,较细束插入MT1基底(12%)。
  • Ⅲ型:与Ⅱ型相反,细束插MC,宽束插MT1(5%)。
  • Ⅳ型:三束插入(MC、MT1基底及骨干),胎儿中未发现。
  • Ⅴ型:单束仅插入MC,最常见(60%)。
  • Ⅵ型:三束独立插入(MC一束、MT1基底两束),仅见于胎儿(4%),或为过渡性胚胎表型。
3 成人形态变异
3.1 尸体分类
Olewnik等通过解剖100侧成人下肢确立了五型:
  • Ⅰ型:两束均等插入MC和MT1基底(31%)。
  • Ⅱ型:MC束宽、MT1束窄(24%)。
  • Ⅲ型:MC束窄、MT1束宽(11%)。
  • Ⅳ型:三束插入(2%)。
  • Ⅴ型:单束插MC(32%)。
3.2 超声分型
超声研究在健康志愿者中确认了Ⅰ–Ⅲ及Ⅴ型,并新发现Ⅵ型(两束均等插入MC,占12%),而Ⅳ型未检出。超声分型具有高诊断价值,可用于术前规划。
3.3 形态计量学
各型在肌腱宽度、厚度及插入距离上存在显著差异,例如Ⅰ型首束厚度达3.24 mm,而Ⅴ型仅2.12 mm,这些差异影响生物力学性能。
4 拓扑与分层解剖
TAT位于前腔室最前内侧,毗邻EHL、EDL和腓骨第三肌(FT)。其行走于伸肌支持带下,形成纤维骨性隧道以防弓弦现象。深层与胫前动脉(ATA)和腓深神经(DFN)相邻,手术中需警惕神经血管损伤。远端以约90°转向内侧插入,双分或三分插入的足迹跨越MC至MT1背侧基底。
5 比较解剖与进化轨迹
5.1 早期脊椎动物
鱼类无类似TAT结构。两栖类(如非洲爪蟾)仅有泛化背侧肌群而无特异分叉插入。离散的TAT被视为后两栖类创新,与陆地步态中踝背屈和内侧稳定相关。
5.2 爬行动物
有肢蜥蜴(如巨蜥)的胫骨外侧肌以单束插入跗骨,类似人类Ⅴ型;蛇类退化缺失。龟类因肢体轴重定位而呈现改良Ⅴ型。
5.3 鸟类
鸟类胫骨前肌高度可塑:鸡形目(如家鸡)常见双分插入(类似Ⅰ/Ⅱ型),用于双足行走和栖枝;鹰形目(如雕)肌腱肥大强化以稳定抓握;企鹅则短而嵌入,功能解耦。
5.4 哺乳动物
  • 啮齿类:单束粗壮插入(Ⅴ型)。
  • 食肉目:细长肌腱,偶有筋膜扩张但少分叉。
  • 偶蹄目:肌腱退化或近端插入,适应蹄行。
  • 灵长类:变异度高,人类和猿类常见双分/三分(Ⅰ–Ⅳ型),支持双足站立的精细稳定。
  • 翼手目(蝙蝠):肌腱减少,适应悬挂。
  • 鲸类:后肢缺失,TAT完全退化。
5.5 进化与演化发育总结
单束插入(Ⅴ型类似)是保守模板,见于蜥蜴、多数哺乳类和简化特化鸟类。分叉复杂性在需要精细控制的谱系(如人类、陆地鸟类)中增加,与足弓支撑、背屈效率和前足稳定需求一致。胚胎期TAT起源于背侧肌群,其模块化架构(HOX/Tbx/Scx调控)允许小发育域偏移产生稳定变异。
6 功能生物力学
6.1 内侧纵弓动态稳定器
TAT作为内侧纵弓(MLA)的动态稳定器,在负荷吸收期对抗地面反力。变异插入模式调节此功能:双分/三分插入可分散应力,增强负载消散。
6.2 背屈矢量与步态力学
TAT是首要踝背屈肌,也在摆动末和 stance 初期提供张力以精准足放置。插入不对称可改变力矢量方向,导致功能拇僵直或过度旋前。
6.3 分叉插入的功能优势
双分/三分类型(Ⅰ–Ⅳ型)允许收缩力分布更广区域,启用微调内翻/外翻负载,增强单肢支撑期稳定性,并改善推进矢量。这些类型在胎儿和成人中均存在,提示发育编程优势。
6.4 分型功能含义
  • Ⅰ型:两平衡束分散张力,增强旋前控制和足弓支撑。
  • Ⅱ型: resultant 矢量更内侧,增加内翻力矩。
  • Ⅲ型:更远/背侧拉力,增加第一跖骨抬升。
  • Ⅳ型:最广分散,冗余性高但 harvest 复杂。
  • Ⅴ型: predictable 拉力,易 harvest。
  • Ⅵ型:双束 medial 支撑,缩短有效杠杆臂但增强内侧 stiffening。
7 影像特征与诊断陷阱
高分辨超声和MRI可区分TAT形态型。常见陷阱是将双分肌腱(Ⅰ–Ⅲ型)误诊为部分撕裂或腱病——80% US疑似“部分撕裂”实为正常变异。Ⅵ型(双束插MC)需识别为良性变异(人群4–6%),避免不必要的干预。影像报告应包括分型、侧别、主导插入及临床备注。
8 临床与手术意义
8.1 肌腱 harvest
Ⅴ型和Ⅵ型因结构一致、神经血管冲突少,是足下垂肌腱转移的最安全选项。分型(Ⅰ–Ⅳ)则因分叉可能使 harvest 复杂化。
8.2 术前 mapping
术前应用US或MRI精确 mapping 插入模式,以规划肌腱转移或拇外翻矫正。插入多样性影响可用组织长度、厚度及拉力矢量。
8.3 术后超声监测
动态US可评估肌腱连续性、粘连及血管化,指导风险分层康复协议。
8.4 临床实施
  • 影像获取:US(12–18 MHz)长短轴+动态;MRI需PD-FS序列。
  • 报告标准:包括分型、侧别、主导插入、完整性及临床提示。
  • 手术规划:确认分型可用长度,保护DFN和ATA。
  • 质量保证:报告观察者间可靠性,使用边界案例图谱统一培训。
9 统一分类框架
我们倡导采纳Olewnik等的六型分类,它整合了发育、尸体及影像证据,适用于:
  • 手术协议(如肌腱转位)。
  • 教育(解剖课程)。
  • 放射诊断(区分变异与病变)。
    报告应强制包括分型、侧别、插入及外科含义。
10 未来方向与研究限制
当前证据缺口包括:组织-影像相关、3D建模与FEA模拟、标准化影像协议、读者可靠性、发育轨迹链接、功能关联及干预结果分层。限制涉及队列异质性、固定伪影、影像-解剖差异、术语不一致及选择偏倚。 mitigation 需前瞻性、多中心验证与标准化报告。
11 结论
TAT的形态变异具有结构性和功能基础。六型分类系统解剖 grounded 且临床实用,可减少诊断错误、指导肌腱转移策略,并深化前间隔功能解剖理解。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号