肘关节内侧副韧带前束损伤与肘外翻不稳定

张军威综述 高石军审校

1河北北方学院附属第一医院关节外科（张家口075000）2河北医科大学第三医院关节外科

肘关节不稳是指稳定关节的各种结构遭受破坏，使肘关节在正常的屈伸活动外出现了其他平面上的异常活动［1］。肘关节不稳包括肘关节半脱位和完全脱位，在骨科和运动员损伤中较为多见。依据关节不稳的方向，分为：前方不稳定、后外侧旋转不稳定、外翻不稳定及内翻不稳定。在这几类肘关节不稳定中，最常见的是肘关节外翻不稳定。肘关节内侧副韧带（Medial collateral-ligament，MCL）前束对肘关节外翻稳定性具有重要意义。本文对MCL前束与肘外翻稳定性的关系及其损伤后的诊断、治疗等方面进行综述。

1 肘关节的稳定系统

肘关节的稳定系统包括结构稳定系统 （或称静力稳定系统）和动力稳定系统［2］。Heim将结构稳定系统归结于肘关节稳定环概念，将肘关节分为内、外、前、后四柱，外柱由桡骨头、肱骨小头、外侧副韧带复合体（含伸肌总腱）组成；前柱由喙突、肱肌和前关节囊组成；MCL和肱骨内上髁组成内侧柱；后柱由鹰嘴突、肱三头肌及后关节囊组成；四个柱围成一个环，使肘关节得以稳定［1］。动力稳定系统由跨越肘关节的肌和肌腱组成，包括前臂屈、伸肌群，旋前肌、旋后肌、肱二头肌和肘肌。这些肌肉在功能上分为四组：屈肘肌、伸肘肌、前臂屈曲—旋前和前臂伸肌，在收缩时为肘关节提供压力负载、保护静力稳定系统［3］。尤其是当骨性结构遭到破坏时，这些软组织结构对肘关节的稳定作用不可忽视。

2 MCL前束的解剖学研究现状

MCL复合体为关节囊的增厚部分，由前束、后束及斜束构成。前束起自肱骨内上髁的前下方和内下方，止于尺骨冠突内侧缘的结节处，呈条索状。国人尸体测量结果为：起点宽 （6.8±1.1）mm，止点宽（10.4±1.6）mm，肘关节伸直位时其长度为（18.4±0.8）mm［4］。 其他学者［5，6］也得出类似结果。 外国学者［7］的测量结果为：左、右侧前束的平均宽度为 （13.90±2.37）mm、（12.70±2.79）mm；左、右侧前束的平均长度为（21.70±5.31）mm、（21.10±6.29）mm。 前束由紧密交织的两部分纤维组成，在从起点到止点的走形过程中，深层纤维和浅层纤维相互编织，当肘关节屈曲和伸直时，两部分纤维随肘关节的屈曲其紧张度呈动态变化［6］。前束组织结构由两部分组成，即前部与后部。也有学者［5］对尸体解剖研究发现约70%的MCL前束没有分为前、后两部，而是一个外被有类似筋膜的条索状整体。早期认为在前部与后部间存在等长纤维，而近期的研究又提出了不同意见［8］。总之，前束的解剖学研究尚存争议。

3 肘关节外翻不稳定与MCL损伤的关系

肘关节外翻不稳定又称内侧不稳定，是由肘关节内侧稳定结构在急性或慢性（疲劳性）致伤力量作用下出现结构破坏，如：骨性结构骨折、肌肉或/和MCL前束松弛或断裂等，造成肘关节外翻位异常活动。急性损伤造成的肘关节脱位或半脱位的症状、体征较典型，结合X线摄片容易明确诊断，患者多能及时得到治疗。而慢性损伤造成的不稳症状多不典型，早期报道15%～30%病例遭漏诊［9］。

在竞技运动中，肘关节的外翻稳定在完成诸如棒球、标枪、橄榄球的投掷和网球、排球、羽毛球的扣球等动作时，显得尤为重要。上臂外展前屈过顶，肘关节由屈曲位做快速伸肘完成投掷动作时，肘关节外翻稳定起到了加速过程中传递力量至前臂和手的杠杆作用，此时肘关节内侧的韧带、屈曲—旋前肌群、肱骨内上髁骨骺、尺神经会承受很大的外翻和伸直应力，即尺骨鹰嘴尖端后内侧和鹰嘴窝受到剪切应力的作用；同时，有压缩性应力作用于外侧的肱桡关节面，因此，需完成上述投掷动作的运动员多发生前束的慢性劳损，而前束的疲劳断裂也是导致肘关节外翻不稳定的最常见发病机制。有研究表明：在肘关节屈曲90°位对抗外翻应力中，MCL和肱桡关节的骨性结构分别提供了54%和33%的稳定作用［10］。可见MCL损伤是造成肘关节外翻不稳定的主要因素。有资料统计，当投球时应力超过900 N时，则剪切力超过300 N，伸肘时肘的运动范围超过2500°/s；在投球加速期，肘从屈曲90°到120°，接着快速伸肘，到屈肘25°时投出球，不超过40 ms，在如此短的时间，肘遭受到极大的外翻应力，关节运动的最大角速度超过4500°/s，这些应力超过了内侧副韧带的最大张力强度（33 N/s）［11］。 结果韧带逐渐被拉伸，甚至破裂。MCL损伤造成的肘关节外翻不稳定显著高发于这一人群中，其功能不全成为了过顶投掷运动员的潜在职业风险。

4 MCL前束对肘外翻不稳定的生物力学作用

对MCL前束的生物力学研究是近些年来热门研究方向，国内外很多学者通过多种方法对其进行生物力学测试，对韧带的形态变化、韧带的紧张受力分析、韧带功能不全后肘关节的应力等多方面进行研究，阐述其对肘关节外翻不稳定的影响，并取得了一定的研究成果。

MCL前束作为肘关节对抗外翻应力的主要结构早已得到国内外广大学者的认可［12］。肘关节从中立伸直位到屈曲120°时，前束均处于紧张状态，肘关节屈曲超过90°以后，其紧张度稍降低；肘关节屈曲60°以前，前束的前部紧张而后部较松弛，肘关节屈曲超过60°后，前束的两部分处于同等程度的紧张状态；后束在屈曲超过90°后才被拉紧。一项序列切断MCL的生物力学实验表明：在肘关节屈曲30°和60°时，前束的前部是最重要的抵抗外翻应力的结构，屈曲90°时前后部分的作用同等重要；前束的后部在肘关节屈曲30°和60°时起协同作用，屈曲大于90°时后部的作用超过前部；后束在肘关节屈曲30°和120°时协同抵抗外翻应力［13］。单纯切断后束的实验表明：在肘关节垂直屈曲位及被动外翻的情况下并不会造成肘关节完全的外翻及旋转不稳定［14］。

切断前束后肘关节松弛明显增加［15］。近来，一项对尸体肘关节采用压敏胶片测试的生物力学实验表明：切断MCL前束前后分别给肘关节一个持续外翻负荷，从鹰嘴尖到肱骨滑车内侧嵴后部之间的压力明显增加，而肘关节接触面积明显减小［16］。部分及完全切断尺侧副韧带前束均对肘关节接触面积及压力产生明显影响；随韧带损伤的加重，关节的接触面积逐渐减小且关节内压力逐渐增加［17］。

肘关节在同一屈曲角度下切断前束与同时切断前、后束分别与完整肘关节相比较，肘关节外翻角度均较完整肘关节明显增大；而切断前束与同时切断前、后束相比，肘关节外翻角度无显著统计学差异；单纯切断后束或单纯切断斜束与完整肘关节相比，肘关节外翻角度增大不显著；说明前束是肘关节内侧稳定的主要结构，临床上MCL损伤时应重点修复或重建MCL前束以稳定肘关节［18］。其他学者的研究也得出类似结论［5，13，19］。

5 MCL前束损伤造成肘关节外翻不稳定的临床诊断

肘关节外翻不稳定主要是由于前束损伤破裂引起，可为急性损伤或慢性劳损。患者常在做投、掷动作时，感到肘关节疼痛和乏力，也可出现关节弹响、交锁等非特异的症状。常规检查：肘内侧有压痛，肘活动度正常。常用的临床检查还有：O’Brien“挤奶”试验为一敏感的试验，屈肘70°~90°，拇指向桡侧牵拉，给肘部外翻应力，引出内侧疼痛症状为阳性结果；肘外翻应力试验有助于明确诊断，固定肘关节的远近端，保持患肘屈曲30°，使鹰嘴不受鹰嘴窝的限制，前臂旋后，在肱骨外上髁施加外翻应力，MCL处疼痛，关节间隙明显增大及外翻畸形。在此位置摄片，可发现轻微外翻畸形，以及关节面的错位。在不同大小的外翻应力下摄屈肘25°的前后位片，肘内侧间隙随外翻应力的增加较对侧增大超过0.5mm，对诊断肘外翻不稳定有意义［20］。对于前束断裂，Timmerman等［21］报道关节造影CT或非增强MRI检查的阳性率分别为86%和57%，Schwartz等［22］报道关节造影MRI检查的阳性率达92%，亦有学者采用合适序列的非造影MRI的阳性率也很高，但CT和MRI均难以区分韧带的完全或不完全断裂［23］。诊断MCL损伤常常比较困难，需要搜集患者详细的病史，并结合物理检查及有效的影像学检查。对于“过头”投掷运动员的肘内侧疼痛的鉴别诊断包括：劳损造成的MCL紧张、屈曲—旋前肌腱破裂、筋膜间室综合症、MCL不稳定、外翻拉伸过载、尺神经炎、尺神经脱位和前臂内侧皮神经损伤［24］。

6 MCL前束损伤造成肘关节外翻不稳定的临床治疗方法

肘关节外翻不稳合理治疗的前提是明确诊断，并根据患者对于肘关节功能的具体要求，制定个体化的治疗方案。早期文献报道：对于肘关节功能要求较低患者及非投掷运动员，采取非手术治疗可阻止关节不稳定的进一步发展及功能损害，达到良好的治疗效果；但对于对功能恢复要求较高的投掷运动员却不能产生良好的疗效［25］。越来越多的学者认为：慢性肘关节外翻不稳定患者的非手术治疗 （主要目的是缓解疼痛、控制局部炎症）的效果欠佳。对于MCL完全断裂的投掷运动员、MCL部分断裂但功能难以恢复的运动员、功能恢复至少3个月但仍有症状的非投掷运动员应采用手术治疗［25］。基于手术治疗可以对肘关节外翻不稳定产生较好的临床疗效，手术治疗的适应症目前仍在扩大。对有证据表明MCL已断裂、症状反复发作、影响日常生活且对肘关节功能有较高要求的患者，可以考虑手术治疗，尤其对要求很高的投掷运动员，应通过手术恢复肘关节的稳定机制，这对于伤者重返赛场和恢复竞技状态具有重要意义［10］。

6.1 MCL的修复

上世纪80年代研究结果支持对MCL损伤的患者采用直接修复的方法进行治疗，并取得了较好的疗效，但这种方法的适用人群被限定在普通人群，并没有包括诸如高水平的运动员或参与某些特殊运动的人群，而对于这些“特殊”患者，直接修复MCL的方法往往难以取得良好的临床效果，很多优秀的运动员因此退出了竞技赛场。近年来，越来越多的人意识到采用韧带重建的方法可更有效地恢复肘关节的外翻稳定性，甚至可以使运动员恢复到受伤前的运动水平。针对那些对肘关节功能要求较高的患者及投掷运动员，韧带重建越来越多的运用到临床治疗中；针对那些对肘关节功能恢复要求较低的患者，韧带的直接修复及间接修复因其手术操作相对简单、手术费用较低等优点也在临床继续应用。直接修复是用不可吸收的缝线将韧带编织缝合；间接修复多采用屈肌总腱的外侧部分肌腱［26］或前臂深筋膜及尺骨嵴内侧的骨膜［27］进行修复。

6.2 MCL的重建

MCL重建常采用掌长肌腱作为移植物，通常需要15~17 cm的腱性组织［28］。这种移植物的最大负荷达到了375 N，超过了MCL前束的最大负荷260 N［29］。Jobe［30］采用自肱骨内上髁分离屈曲—旋前肌群的方法，将肌腱移植物穿过尺骨的两个骨洞及肱骨上的3个骨洞（贯穿肱骨后皮质），对肌腱移植物的两头进行缝合，缝合后肌腱呈“8”字形，并完成常规的尺神经肌下前置手术，该技术取得了一定的临床疗效。其早期稳定性十分可靠，但术后以尺神经功能障碍为主的并发症的发生率高达31%［31］。

1996年，Smith等［32］提供了一个避免尺神经损伤的相对安全的手术入路，其位于肱尺关节内侧，自肱骨内上髁延伸到MCL前束尺骨止点以远的1 cm范围，介于正中及尺神经之间的肌肉表面，自尺侧屈腕肌最前面的纤维及屈肌总腱第三束之间劈开肌腱进入后，即可安全地显露MCL前束，避免了常规尺神经前置手术。一项大样本的临床研究表明：通过使用这项技术，82%的运动员在两年的随访中重返赛场，只有5%的患者出现尺神经功能障碍［33］。生物力学测试表明：使用这项技术重建后的MCL与完整的MCL比较，在对抗5 N·m的外翻力矩时，只有在肘关节屈曲120°时出现明显差异， 而在屈曲30°、60°、90°时均与正常韧带无差别［31］。

为简化MCL重建繁琐的操作过程，锚钉被尝试使用。虽然在尸体标本的生物力学测试中，该技术显示出与骨隧道技术同样优良的力学特点［34］，但在临床应用中失败率高达30%［35］。因此，有学者提出了在尺骨移植物止点位置使用骨隧道固定而在肱骨起点位置用1～2枚锚钉固定移植物起点的混合使用方法［25］。

“对接操作”［36］技术是改良的Jobe技术，肱骨采用单一骨隧道，在后侧皮质分别打孔将缝合移植物两端的缝线引出，并在骨桥上打结；重建后移植物呈三角形。有报道采用这项技术使97%的运动员恢复到受伤前的运动水平［37］。

界面螺钉固定移植物技术是目前临床最常使用的重建方法，只需要在位于尺骨及肱骨的起止点上各钻一个骨孔，降低了损伤尺神经及骨隧道骨折的风险。在尸体标本的生物力学研究上也取得了令人鼓舞的结果：用界面螺钉固定的移植物的最大负荷（30.55±19.24 N·m）与完整的MCL（34.29±6.9 N·m）相似［38］。与采用“对接操作”技术进行的MCL重建对比，可吸收界面螺钉固定移植物对抗周期性的外翻负荷有明显优势［39］。

7 展望

对于MCL前束的研究仍将受到关注，传统的肘关节生物力学研究经常采用“压力”来评价关节的受力情况，但肘关节是通过面接触来传递应力，使用“局部压力”作为测量肘关节生物力学指标易出现“以点带面”的情况，随着压敏胶片在关节生物力学研究实验中的广泛应用，可以直接测出关节承受的平均压强及接触面积作为生物力学指标，可更为科学准确地反映关节的受力情况。对MCL前束的研究在很多方面已经基本达成一致的观点，如前束对肘外翻稳定的作用及损伤后的影响、肘关节在屈伸时前束没有等长点［40，41］等。 但有些问题，如前束损伤后肘关节内应力变化及韧带重建方法对关节内应力变化的影响、重建时采用不同的移植物（掌长肌、腘肌腱、髌腱等）对重建效果的远期影响等仍需进一步的研究和临床评价。随着新技术方法的不断出现，对MCL前束损伤及肘关节外翻不稳定的研究必将取得更大的进步。

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