下尺桡关节损伤的研究进展
2014-07-05张鹏王天兵
张鹏 王天兵
下尺桡关节损伤的研究进展
张鹏 王天兵
下尺桡关节(distal radioulnar joint,DRUJ)是一个滑车关节。DRUJ连同上尺桡关节(proximal radioulnar joint,PRUJ)、尺桡骨和骨间膜使得前臂旋前、旋后并且将负荷传输到腕部。DRUJ的损伤是非常常见的,常与桡骨远端骨折、尺骨茎突骨折、盖氏骨折或者Essex_Lopresti骨折(艾塞克斯·洛普雷斯蒂骨折脱位:前臂骨折伴上下尺桡关节同时脱位)相关联。这种损伤可以是单纯的软组织损伤,例如:三角纤维软骨(triangular fibrocartilage,TFC)或尺桡韧带的损伤,患者通常出现腕尺侧痛、关节不稳定或者旋转受限,手负重困难是这类患者的主要受限表现,单纯的脱位很少见。X线和MRI是非常有用且必要的检查,而腕关节镜检查是评价这种损伤的金标准。尺骨茎突基底骨折是DRUJ不稳的因素,并且可能需要手术介入。慢性关节不稳需要韧带的重建来稳定,以避免关节炎的发生。人工关节置换正在逐渐被认可。
一、DRUJ的局部解剖及其稳定结构
DRUJ的稳定是由固有和外来的结构所决定。固有的稳定结构包括TFC,掌侧和背侧远端尺桡韧带,关节囊,尺侧副韧带。外来的稳定结构是通过静态和动态的力来获得的。旋前方肌把尺骨头压在乙状切迹里,前臂的屈、伸肌动态压紧DRUJ。旋前方肌和前臂的屈、伸肌与尺侧腕伸肌腱鞘和骨间膜共同稳定DRUJ。
DRUJ通过骨性和韧带来控制旋前、旋后[1]。尺骨头是不完全对称的,乙状切迹提供给DRUJ约20%稳定性[2-3]。相对于尺骨头的凸面,乙状切迹曲率半径大的形成了一个浅的凹面,尺骨可以向掌侧和背侧两面移位,从而允许完全的旋前和旋后。同时还调节桡骨交叉于尺骨之上(旋前位时,尺骨从中立位向背侧移位2.8mm;旋后位时,向掌侧平均移位5.4mm)。骨间膜从PRUJ沿着前臂尺桡骨附着于内侧缘[4]。DRUJ大约有150°的移动弧,而手在前臂轴线上有180°旋转移动范围。前臂轴位于桡骨头和尺骨远端的连线上。
DRUJ是由三角纤维软骨复合体(triangular fibrocartilage complex,TFCC)来连接的。TFCC位于尺骨和腕关节的月骨、三角骨之间,靠月骨、尺骨和尺骨、三角骨韧带连接固定。由很多韧带和软骨组成,外形像三角形,在腕关节内滑动使腕关节可以各方向自由活动。并稳定DRUJ。TFCC中央有一个小软骨盘(TFC盘),起到衬垫缓冲的作用。TFCC还包括掌侧桡骨尺骨韧带,背侧桡骨尺骨韧带,半月板同系物尺腕半月板,腕尺侧副韧带,部分尺侧腕伸肌腱鞘,月尺韧带和尺三角韧带。这些软组织不能完全分开,而是形成一个复合体结构。尺腕半月板是连接三角骨和软骨盘之间的结缔组织,像系带一样悬吊着三角关节纤维软骨盘。更多情况下,尺腕半月板和三角关节纤维软骨盘融合在一起无法分开,形成半月板近似物。
尺骨在乙状切迹和TFCC的纤维软骨盘下表面滑动,从而实现了DRUJ的移动(图1)。掌侧和背侧的桡尺韧带是掌侧和背侧最深肌层(指深屈肌拇长屈肌,指伸肌-小指伸肌)深筋膜的延续部分(图2)[3]。远端掌侧和背侧筋膜的边缘与关节盘相融合。这个关节盘由较厚的软组织附着在尺骨茎突的基底部,而关节盘的桡骨侧边缘则是较薄一些的软组织附着,桡骨侧边缘正好邻近桡腕关节面。TFCC的远端表面对于月骨起到轴承的作用,并且在桡骨关节面和尺侧副韧带之间形成了一个悬韧带。
图1 TFC顶面及侧面示意图
图2 DRUJ韧带示意图
在关节旋转时软组织对其稳定性起到了至关重要的作用。三篇有重要影响力的文章描述了DRUJ稳定性的机制。Af Ekenstam和Hagert,Schuindet和他的同事,还有Hagert自己分别在1985年、1991年和1994年做了大量的研究。TFCC在旋前和旋后时是不同的层次产生作用的。Af Ekestam和Hagert认为,韧带的深层纤维是DRUJ的固有的稳定系统,掌侧的纤维在旋前时防止桡腕骨向掌侧过度移位,而背侧的纤维则在旋后时支撑关节。Hagert的描述则不同,他认为TFCC背侧的浅层纤维在旋前时提供背侧的稳定,在旋后时提供掌侧的稳定。掌侧和背侧的桡尺韧带不仅提供了DRUJ的旋转稳定性,还提供了纵向的约束,但不是唯一的提供稳定的成分。骨间膜也起到了一定的重要作用,包括从桡骨到尺骨的力传导提供了一些前臂屈肌和伸肌的源动力;保持了前臂纵向的稳定;维持了DRUJ的稳定。Watanabe等[5]研究了骨间膜对于DRUJ稳定性的作用,并且发现了桡骨相对于尺骨的背侧脱位极可能表明了远端的骨间膜破裂。进一步研究发现,远端的骨间膜在前臂旋转的任何位置都约束着桡骨的运动,从而防止DRUJ的脱位。研究表明,远端的骨间膜为DRUJ提供的稳定性比近端和中段骨间膜更重要。
DRUJ的动态稳定系统包括尺侧腕伸肌和旋前方肌。事实上,这些肌肉的筋膜与掌背侧的桡骨尺骨韧带相汇合,因此与DRUJ的稳定性是紧密相关的。旋前方肌的深头主要作用是稳定DRUJ,浅头的主要作用是提供旋前力。通过肌腱的弹力,在旋前时旋前方肌深头主动地把尺骨头压在乙状切迹里,但在旋后时深头起到的作用是比较小的[6]。
DRUJ的神经支配大部分来源于尺侧前面的骨间神经,小部分来源于尺侧后面的骨间神经。尺侧的神经支配也是从关节背侧的神经分支穿入的。动脉的供给是通过一个掌侧的骨间动脉来实现的,这个动脉可能表现为一个终末动脉的形式。这种解剖结构可能是造成尺骨茎突骨折后骨不连的原因。背侧的骨间动脉提供DRUJ的背侧的血供[6]。
二、DRUJ损伤分型
临床上主要依据TFCC损伤的程度和类型对DRUJ进行分型。TFCC损伤最常用的是Palmer分型。该分型分为创伤性(Ⅰ型)和退变性(Ⅱ型)损伤,对治疗有指导意义,因此理解Palmer分型非常重要[7]。Ⅰ型:急性、创伤性损伤,根据其损伤部位不同分为四个亚型。ⅠA型:中央区损伤,指中央无血供区损伤,为TFC撕裂或穿孔。一般为背、掌侧1~2mm宽的撕裂,裂缝位于TFCC桡内侧2~3mm附着处,偶尔在裂缝的掌侧只有一软骨瓣附着。腕关节造影可发现TFCC靠近桡骨附着处的穿孔。ⅠB型:尺侧撕脱,为TFCC在尺骨远端附着点的创伤性撕脱,伴或不伴有尺骨茎突骨折。一般伴有DRUJ不稳定。当桡腕关节注射对比剂时,可无异常发现;而从DRUJ注射时,可发现对比剂从尺侧渗漏至皮下。ⅠC型:尺侧远端撕脱。为TFCC周围撕裂,如:尺月韧带或尺三角韧带处撕脱。由于TFC无穿孔,从桡腕或腕中关节注射对比剂时可看到关节囊有裂缝。ⅠD型:桡侧撕脱,伴或不伴乙状切迹骨折。为TFCC于桡骨乙状切迹远端附着处的撕脱。从桡腕或DRUJ注射对比剂时均可看到桡腕与下尺桡间有交通。Ⅱ型:退化性TFCC损伤均累及中央部分,并依据有无TFC穿孔、月骨及尺骨软骨软化、月三角韧带损伤及退化性桡腕关节炎的存在分为A到E共五期。这些病理变化多继发于尺骨撞击。ⅡA型:TFCC磨损。TFC的远端、近端或两者均有磨损而无穿孔。尺骨变化一般为中立(尺骨关节面与桡骨关节面在同一平面)或阳性(尺骨关节面超过桡骨关节面)。关节造影可看到TFC的近端和/或远端凹凸不平。ⅡB型:TFCC磨损伴月骨和/或尺骨软骨软化。除TFC有磨损外,月骨尺侧或尺骨头桡侧或两者均有磨损或软骨变化。尺骨变化为中立或阳性,偶可见月骨或尺骨头的软骨下侵蚀。ⅡC型:TFCC穿孔伴月骨和/或尺骨软骨软化。TFCC穿孔,一般呈卵圆形,位于TFCC无血管部分,比创伤性撕裂的位置偏尺侧。ⅡD型:TFCC穿孔伴月骨和/或尺骨软骨软化及月三角韧带穿孔。除与ⅡC的改变相同外,还表现为月三角韧带退化性松弛、变薄、变细,甚至撕裂。ⅡE型:TFCC穿孔伴月骨和/或尺骨软骨软化、月三角韧带穿孔及尺腕关节炎。为退化改变的最后期。尺腕关节偶尔有桡腕关节的退行性关节炎。一般TFC完全消失,月三角韧带亦完全撕裂。
Ozer等[8]综合相关文献后,提出DRUJ损伤分为DRUJ不稳、尺腕关节撞击和DRUJ关节炎三类,每一类又分为不同亚型。DRUJ不稳分为急性简单性不稳、急性复杂性不稳和慢性不稳。尺腕关节撞击分为:(1)尺月关节撞击:继发于桡骨远端骨折畸形愈合的尺骨正向变异,不伴DRUJ关节炎的尺骨正向(中性)变异,伴DRUJ关节炎的尺骨正向(中性)变异;(2)尺三角关节撞击:尺骨茎突骨折畸形愈合和尺骨茎突延长(>6mm)均可导致尺骨与腕三角骨撞击的发生。DRUJ关节炎可按疾病进程分为早期DRUJ关节炎和晚期DRUJ关节炎。Lichtman等[4]认为 TFCC损伤应归入DRUJ损伤的范畴。
根据TFCC损伤时间进行分型,急性损伤指损伤时间距修复时间<3个月,与健侧对比,可以恢复80%以上的握力及关节的活动度,其预后优于亚急性(3~12个月)和慢性损伤(12个月以上)。TFCC亚急性损伤还可以直接修复,但一般力量会减退。有些慢性损伤也可以修复,但结果较急性损伤差,推测原因是与韧带的牵拉和纤维软骨边缘退变有关,慢性损伤通常需要尺骨短缩和/或TFCC清创。
三、治疗
(一)保守治疗
Palmer和Werner于1982年通过对腕关节脱位机制的研究提出TFCC这一概念,用来专门描述腕部脱位涉及到的一系列相关结构。当时TFCC损伤仅作为腕部脱位病因之一被阐述。其治疗也以整复腕部脱位为主。最初大多采用一系列非手术疗法,主要目的是纠正关节脱位,促进损伤自行愈合。其方法主要是去除病因、制动、理疗、药物对症治疗等。对于急性TFCC损伤制动是治疗的要点,急性TFCC损伤的患者应制动4周;对尺骨移位较明显者,先适当相对牵引,术者手法使尺骨头与桡骨远端尺侧缘复位,然后以适宜的材料固定4周。并配合活血药物及适时活动促进修复。Robert等报道,35%桡骨远端关节内骨折和53%关节外骨折伴有TFCC撕裂。TFCC撕裂伴有DRUJ不稳时,骨折给予恰当固定并行闭合整复DRUJ,前臂中立位横穿1~2枚克氏针固定远端桡尺骨,用长臂石膏固定上肢6周。治疗结果优良。但是非手术方法存在很大的局限性,它对损伤轻微且类型较固定的几种损伤有较好效果,但无法根本解决损伤复杂、种类繁多的TFCC损伤。
(二)手术治疗
1.TFCC的清创术:Roth于1988年首先报道用关节镜技术行TFCC有限的清创,它可对TFCC无血管区做撕裂扩大术而保持背侧桡尺韧带和掌侧桡尺韧带的完整性和生物力学上的稳定性。手术方法在止血带下通过背侧进镜,通过器械观察舟月韧带、月三角韧带、TFC有无撕裂,并观察月骨和三角骨的关节软骨。对撕裂的TFCC做部分切除,将撕裂瓣完全切除;对TFCC磨损的边缘予以修整,反复冲洗;对TFC穿孔者予以扩大至保留TFC的1/3;当TFCC从尺骨茎突附着处撕裂时,可做镜下缝合修补,术后固定1周。
2.TFCC部分或全部切除术:黄继锋等[9]在TFCC水平部分不同程度的切除对尺骨载荷功能的影响一文中,实验证明TFCC水平部分2/3以上切除可导致前臂负载功能紊乱;相反,1/3以下的切除不会引起明显的前臂负载功能紊乱。因此,他们认为对有症状的腕关节盘撕裂或穿孔进行有限的清创术是符合生物力学要求的有效的治疗方法。刘英杰等[10]通过对桡骨远端骨折愈合后尺侧腕痛24例患者行TFC切除后疗效观察,认为其疼痛与TFC损伤相关,早期TFC切除行之有效,并指出桡骨远端骨折伴有DRUJ脱位者,不能单纯切除TFC,而必须行尺骨远端切除术,方可解除尺侧腕部的疼痛。以上对TFCC部分或全部切除后的长期疗效,如退变性关节炎、慢性滑膜炎及对腕关节的稳定性影响等还有待进一步追踪观察,然而对于腕关节镜下TFCC清创、部分或全部切除,因其手术创伤小、短期疗效显著,目前广泛应用于临床。
3.尺骨头切除及尺骨短缩术:1985年Darrow等报道采用尺骨短缩术治疗TFCC损伤伴尺骨撞击等取得了满意的疗效。之后一些文献相继报告了用尺骨短缩术治疗TFCC损伤伴尺骨正向变异疗效很好,手术方法是将尺骨下段横行截断,切除一小段尺骨使尺骨达到中性变异后用钢板固定,但是该手术主要缺点是:钢板固定后易发生尺骨延迟愈合或不连接及不能同时处理TFCC和月三角韧带的病变,实验过程中还发现,尺骨截断面距尺骨远端距离相对较远,向近侧推移尺骨难度较大。为克服上述弊端,Feldon等[11]用尺骨远端薄片骨切除术(“Wafer”切除)替代尺骨短缩术,治疗TFCC损伤伴尺骨正向变异或尺骨撞击等取得了较好的疗效。手术方法是通过腕尺侧切口暴露尺骨远端、DRUJ、TFCC、月三角韧带及月骨和三角骨后,将尺骨头远端作薄片块切除,达到短缩尺骨的目的。但大量资料显示该手术切除尺骨的量有限,切除4mm以上就会影响DRUJ的功能或稳定性。黄继峰等[9]吸收了上述两种手术的优点,通过“Z”形截骨术对尺侧腕传递载荷功能的研究,发现“Z”形截骨术符合局部解剖及生物力学要求,该术式保留了TFCC的韧带在尺骨茎突基底附着的完整性,对DRUJ的稳定性不仅没有负面影响,而且还能同时修复TFCC及月三角韧带的损伤;再有截骨量不受限制,可视尺骨变异情况切除骨量多少;不破坏尺骨远端关节面,对DRUJ的运动没有影响;截骨面接触面积较大,只用2枚螺钉即能将尺骨牢固固定,且术后易愈合。
4.TFCC的修复:这是近些年来随关节镜技术发展起来的新方法。主要是先以腕关节镜检查明确损伤性质和程度,再通过镜下操作修复损伤TFCC。适用于具有较好愈合能力的TFCC周边部损伤,而不用于TFCC中央部损伤。它在一定程度上能缓解TFCC损伤的症状、纠正病因、促进关节早期活动。与之相比,直视下的TFCC修复术创伤较大,仅适用于周边有较大撕裂伤或破损者[12]。另外,还有其他术式如Sauve-Kapanji术、局限性腕骨间融合术等。
5.关节假体置换:近年来,尺骨头假体置换术治疗DRUJ不稳成为研究热点。V Schonhoven等[13]的多中心前瞻性临床研究显示,对尺骨矫形术无法治愈的DRUJ不稳患者行人工尺骨头置换术的疗效确切,且无严重并发症,并指出足够强度的局部软组织稳定人工假体是手术成败的关键。Willis等[14]应用尺骨头假体系统治疗DRUJ不稳,同时充分修复周围软组织,术后能明显缓解疼痛,改善功能。近年来晚期DRUJ关节炎的治疗趋势是行关节假体置换术。改进的半关节置换术,制作钴-铬合金尺骨头假体,可以用缝线固定TFCC和尺侧腕伸肌腱鞘,结果未发现明显并发症,但对尺骨头切除过多的患者不适用。全DRUJ置换术,允许前臂旋前、旋后时桡骨的纵向移动和腕关节负荷传导,长期随访结果显示患者疼痛减轻,运动幅度和负重能力均有明显改善。
ⅠA型TFCC损伤多采用清创术,可通过腕关节镜清创;ⅠB、ⅠC型TFCC损伤多采用缝合修复术,通过腕关节镜修复,疗效满意。ⅠD型TFCC损伤是临床上最常见于伴随桡骨远端骨折,该型损伤的治疗目前最具争议,因为在该部位没有血供,修补后难以愈合。有人认为如保守治疗无效,无明显不稳,可行关节镜下清创,如损伤累及背掌桡尺韧带则DRUJ明显不稳,关节镜下修补ⅠD损伤,早期效果优良[15]。但对TFCC撕裂伴尺骨正向变异和月三角韧带撕裂患者疗效较差[16]。Feldkamp[17]报道了采用切开或关节镜下部分切除远端尺骨的方法来治疗Ⅱ型TFCC损伤。该术式可行尺骨短缩,使尺腕关节的压力减低,使Ⅱ型损伤疗效令人满意。
四、结论
单纯DRUJ损伤少见,DRUJ常与其他骨折或脱位伴发,远端尺桡骨双骨折(包括尺骨茎突骨折)常伴发DRUJ损伤,但其中大部分都未经早期诊断和积极治疗[18],最终导致DRUJ不稳、尺腕关节撞击、DRUJ关节炎等。杨彬等[19]研究桡骨远端骨折整复后桡骨纵向短缩距离(Δh)对DRUJ旋转功能的影响,结果表明:(1)无尺侧变异组:桡骨远端骨折整复后短缩距离Δh≥4mm时,DRUJ旋转功能受限严重。(2)正向变异组:桡骨远端骨折整复后短缩距离Δh≥2mm时,DRUJ旋转功能受限严重。(3)负向变异组:桡骨远端骨折整复后短缩距离Δh≥5mm时,DRUJ旋转功能受限严重。Chen等[20]研究表明,通过随访DRUJ稳定的桡骨远端骨折经外固定治疗后,同时伴有的尺骨茎突骨折未经过治疗,患者的腕尺侧痛发生率、腕关节活动范围和握持力将不会受到影响。笔者认为,尺骨茎突基底部的骨折如果不经相关治疗可能会影响桡骨远端骨折治疗后的效果,如腕尺侧痛的发生率升高、握持力的下降、旋转功能的影响及DRUJ的不稳定。DRUJ对保持前臂旋转功能和腕关节活动能力至关重要。目前,国内外专家对DRUJ解剖和生物力学的研究正逐步深入,而各种辅助检查手段的进步、手术技术的完善、关节镜技术的飞速发展和关节假体材料的不断改进,DRUJ损伤的诊断率和治愈率也会逐步的提高,相信会有更多的医疗界人士和患者认识到DRUJ损伤后诊疗的重要性,也会有更多的患者获得良好的治疗。
[1] Kihara H,Short WH,Werner FW,et al.The stabilizing mechanism of the distal radioulnar joint during pronation and supination[J].J Hand Surg Am,1995,20(6):930-936.
[2] Stuart PR,Berger RA,Linscheid RL,et al.The dorsopalmar stability of the distal radioulnar joint[J].J Hand Surg Am,2000,25(4):689-699.
[3] Cole DW,Elsaidi GA,Kuzma KR,et al.Distal radioulnar joint instability in distal radius fractures:the role of sigmoid notch and triangular fibrocartilage complexrevisited[J].Injury,2006,37(3):252-258.
[4] Lichtman DM,Joshi A.Acute injuries of the distal radioulnar joint and triangular fibrocartilage complex[J].Instr Course Lect,2003,52:175-183.
[5] Watanabe H,Berger RA,Berglund LJ,et al.Contribution of the interosseous membrane to distal radioulnar joint constraint[J].J Hand Surg Am,2005,30(6):1164-1171.
[6] Linscheid RL.Biomechanics of the distal radioulnar joint[J].Clin Orthop Relat Res,1992,(275):46-55.
[7] 刘波.腕关节镜[M].北京:北京大学医学出版社,2010:217-229.
[8] Ozer K,Scheker LR.Distal radioulnar joint problems and treatment options[J].Orthopedics,2006,29(1):38-49;quiz 50-51.
[9] 黄继锋,徐永年,赵卫东,等.三角纤维软骨复合体水平部分不同程度的切除对尺骨载荷功能的影响[J].中华骨科杂志,2001,21(8):486-488.
[10] 刘英杰,原启华,黄晨,等.三角纤维软骨切除治疗桡骨远端骨折愈合后尺侧腕痛24例报告[J].中国综合临床,2001,17(7):545-546.
[11] Feldon P,Terrono AL,Belsky MR.The“wafer”procedure partial distal ulnarresection[J].Clin Orthop Relat Res,1992,(275):124-129.
[12] Pederzini L,Luchetti R,Soragni O,et al.Evaluation of the triangular fibrocartilage complex tears by arthroscopy,arthrography, and magnetic resonance imaging [J].Arthroscopy,1992,8(2):191-197.
[13] V Schonhoven J,Herbert TJ,Fernandes DL,et al.Ulnar head prosthesis[J].Orthopade,2003,32(9):809-815.
[14] Willis AA,Berger RA,Cooney WP 3rd.Arthroplasty of the distal radioulnar joint using a new ulnar head endoprosthesis;preliminary report[J].J Hand Surg Am,2007,32(2):177-189.
[15] Dailey SW,Palmer AK.The role of arthroscopy in the evaluation and treatment of triangular fibrocartilage complex injuries in athletes[J].Hand Clin,2000,16(3):461-476.
[16] Minami A, Kato H.Ulnar shortening for triangular fibrocartilage complex tears associated with ulnar positive variance[J].J Hand Surg Am,1998,23(5):904-908.
[17] Feldkamp G.[The arthroscopic"wafer procedure"in degenerative disc ulnocarpal tears with ulnocarpal compression syndrome.Techniques,indications,results].[J].Orthopade,2004,33(6):685-691.
[18] Lindau T,Aspenherg P.The radioulnar joint in distal radial fractures[J].Acta Orthop Scand,2002,73(5):579-588.
[19] 杨彬,王金泉,李燕敏,等.桡骨远端骨折后下尺桡关节对应关系的变化及临床意义[J].中国骨伤,2007,20(5):317-319.
[20] Chen YX,Zheng X,Shi HF,et al.Will the untreated ulnar styloid fracture influence the outcome of unstable distal radial fracture treated with external fixation when the distal radioulnar joint is stable[J].BMC Musculoskelet Disord,2013,14:186.
2014-05-12)
(本文编辑:刘扬)
10.3877/cma.j.issn.2095-5790.2014.03.014
严重创伤救治的研究与推广(201002014);教育部创新团队(IRT1201)
100044 北京大学人民医院创伤骨科 北京大学交通医学中心
王天兵,Email:wangtianbing@medmail.com.cn
张鹏,王天兵.下尺桡关节损伤的研究进展[J/CD].中华肩肘外科电子杂志,2014,2(3):200-203.