复杂肘关节损伤的机制化分型与治疗思考
2018-11-28王华松黄继锋
蒋 翔,王华松,黄继锋
肘关节复杂损伤属于临床多见的高能量损伤之一,此部位包括骨折及关节内骨折、血管神经的可能损伤、关节脱位以及涉及可能需要韧带修复重建的关节多向不稳定,通常包含多种运动损伤机制共同作用,且有着软组织损伤严重性可能大于骨折损伤的特点,所以其诊断及治疗一直是骨创伤外科的重点和难点。本文将肘关节复杂损伤的代表类型予以综述,并尝试归纳其机制化诊断思路。
1 复杂肘关节骨折脱位的机制化分型
肘关节存在静力性稳定系统和动力性稳定系统。Heim将静力性稳定系统归结为肘关节的稳定环,由内侧柱、外侧柱、前柱和后柱组成。但是在实践中笔者发现,“四柱”理论并不能单一化解释所有的肘关节复杂骨折脱位,机制解释上经常出现多柱的重叠。因此,在传统柱理论基础上,笔者归纳了常见的6型肘关节损伤并予以分论,以受伤机制为导向,尝试提出一种新的机制化分型思想。
1.1轴向旋后外翻型 此类型可根据暴力及损伤程度不同分为肘关节后外侧旋转不稳定,肘关节脱位伴桡骨头骨折及恐怖三联征。共有机制为伸直位遭受自上而下的轴向暴力并同时存在前臂旋后、外翻,依据损伤程度不同可出现肘关节相对于肱骨滑车后外侧移位、LCL复合体自肱骨外上髁止点撕脱、肘关节关节囊及MCL前束冠突止点撕脱性损伤、桡骨小头骨折以及冠突骨折。
肘关节后外侧旋转不稳定(posterolateral rotatory instability,PLRI)可以看做肘关节外侧柱损伤为主、前柱损伤为辅的一种常见损伤,由O’Driscoll[1-3]等于1991年首次提出,是指肘关节在承受外翻、外旋及轴向应力时,肱尺关节半脱位、肱桡关节旋转脱位的状态。而上尺桡关节于本型中可保持完整,可以看作前臂尺、桡骨作为一个整体相对于肱骨远端向后外侧发生扭转,肘关节内外侧韧带结构产生损伤、撕裂,肱骨小头、尺骨冠状突及桡骨小头等骨性结构仍完整。患者主要表现为肘关节疼痛、弹响以及反复不稳定等,常不能完成双手支撑动作。一般认为,外侧副韧带复合体(lateral collateral ligament complex,LCLC)是其主要的限制结构,其主要由外侧尺副韧带、环状韧带、桡副韧带组成,LCLC的损伤和修复对于PLRI的诊断和治疗有重要意义,对于修复可以采用直接修复,带线铆钉,自体肌腱甚至异体带骨瓣肌腱移植,均取得了较好的效果。而目前学界研究表明,单纯LCLC对于PLRI的限制作用尚存在争议,大量研究结果对传统观点提出了强有力的挑战。Jensen等[4-6]认为,桡副韧带才是限制PLRI 发生的主要结构,外侧尺副韧带和环状韧带则是次要结构。
通过生物力学研究表明,单纯切除桡副韧带即可导致PLRI,且与LCLC损伤后出现的PLRI对比无明显差异。而McAdams和Dunning等[7-8]认为除非同时发生断裂,否则单纯损伤外侧尺副韧带或桡副韧带均不会导致肘关节明显不稳。Cohen等[9]认为伸肌总腱在肱骨外上髁起点处损伤亦可能导致PLRI。PLRI除创伤导致外,更多见的是医源性损伤。桡骨头切除后可能引起PLRI已经得到大多数学者认同,Jensen等[4-5,10]相继报道了切除桡骨头后将增加肘关节后外侧旋转松弛度。而Hall等[11]的临床研究也表明切除桡骨小头将增加PLRI的发生率,甚至造成肘外侧尺副韧带的缺损。因此,不建议肘关节损伤的患者切除桡骨小头,而代之以桡骨小头骨性重建或桡骨小头置换术为宜。与之相对的,肱骨小头的匹配程度较为不被人重视,Jeon等[12-13]报道了肘关节“Osborne - cotterill”损伤会引起PLRI。肱骨小头的大块软骨缺损或高度丢失应作为重要的致病原因而得到合适的一期处理,例如LCLC的修复、紧缩或重建手术。另外,肘关节内侧副韧带前束损伤合并Ⅱ型以上的冠突骨折在PLRI中也存在重要作用,其结果可能与冠突骨折,肘关节失去外旋的阻挡作用有关。而单纯的Ⅰ型冠突骨折并未见到可增加外旋松弛度的相关报道。所以,在复杂肘关节骨折脱位中,需十分重视桡骨小头及尺骨冠状突的重建。
肘关节脱位伴桡骨头骨折以至于恐怖三联征治疗上除修复LCLC外还需分别处理桡骨小头骨折及尺骨冠状突骨折,所以将其单独列出。但是因为二者在受伤机制上也都属于轴向暴力并同时存在前臂旋后、外翻,所以经常有学者将这一大类型在定义上等同于恐怖三联征的不同能量暴力程度递增的结果,即可以看做创伤导致的更严重的PLRI的不同损伤分度:PLRI 可看作轴向旋后外翻型Ⅰ型, 肘关节脱位伴桡骨头骨折Ⅱ型, 恐怖三联征为Ⅲ型,甚至可将合并MCL断裂的轴向旋后外翻型损伤看作Ⅳ型。Pugh等[14]提出了“恐怖三联征”的标准治疗规范并在实践中得到了广泛的认同,包括:恢复肱桡关节解剖结构(尽可能保留桡骨头,无法保留则行假体置换术);对冠突骨折行内固定;修复外侧副韧带及相关关节囊;选择性修复内侧副韧带;辅以铰链外固定支架治疗;早期功能锻炼,避免关节僵硬。这个原则对于肘关节脱位伴桡骨头骨折同样适用。需要注意的是内侧副韧带的修复与否,内侧副韧带防止肘外翻的作用大大强于作为外侧柱组成部分的桡骨头,能提供约70%抗外翻应力,如果在内侧副韧带断裂的情况下,则是桡骨小头起主要抗外翻应力作用。在重建了肘关节外侧柱,尤其是已行稳定化桡骨小头重建甚至假体置换术,并可靠修复了LCLC的患者上,是否增加内侧切口修补内侧副韧带尚存在争议。Forthman[15]进行了5年的临床随访,提出在LCLC可靠修复及外侧柱重建的基础上,MCL修复是不必要的。
1.2垂直屈曲型 此类型可分为肘关节经鹰嘴骨折脱位及后孟氏损伤。属于典型的复杂肘关节骨折脱位表现类型,其共有机制为肘关节屈曲或半屈曲位时遭受近似垂直于尺骨长轴的暴力,出现尺骨鹰嘴半月切迹周围断裂、桡骨头骨折或伴脱位、尺骨冠状突骨折。二者均存在肱尺关节不稳定。其中肘关节经鹰嘴骨折脱位较少伴有桡骨头骨折,上尺桡关系尚正常;而后孟氏损伤对于尺骨冠状突的处理更为复杂多样,其损伤横跨肘关节全部四个柱,为高能量区域内肘关节最严重的损伤类型之一。
肘关节经鹰嘴骨折脱位(anterior olecranon fracture-dislocations,AOFD),或特指为前向肘关节经鹰嘴骨折脱位,以与后方肘关节经鹰嘴骨折脱位相区别。1974年,Biga等首先将鹰嘴骨折合并尺桡骨近端向前脱位的肘关节复杂脱位定义为经鹰嘴肘关节骨折脱位(transolecranon fracture-dislocation of the elbow),并根据尺骨近端骨折的严重程度分为Ⅰ型(简单骨折)和Ⅱ型(粉碎骨折)。由于此类损伤中的尺桡骨近端总是一并向前脱位,而不是向后脱位,所以多数学者将经鹰嘴肘关节骨折脱位称为经鹰嘴肘关节前脱位(transolecranon anterior fracture dislocation),也有学者将此类损伤命名为鹰嘴骨折合并前臂前脱位(olecranon fracture complicated by forward dislocation of forearm),D型鹰嘴骨折(type D olecranon fracture),鹰嘴骨折合并肘关节前脱位(anterior elbow dislocation with olecranon fracture),MayoⅢ型鹰嘴骨折(Mayo type III fracture)等。其损伤机制多为肘关节90°屈曲,尺骨鹰嘴直接着地,暴力传导自肱骨髁关节直达半月切迹,尺桡骨远端相对肱骨髁前向脱位。此种损伤中上尺桡关节关系没有改变。因为对侧骨皮质常缺少支撑所以一般不适合使用张力带固定,可能造成鹰嘴的短缩与滑车关节面对合异常。
后孟氏损伤(Monteggia fracture with posterior dislocation,MFPD)或肘关节后方骨折脱位(Posterior olecranon fracture-dislocations,POFD),通常分型为BadoⅡ型孟氏骨折,其中后方肘关节经鹰嘴骨折脱位时上尺桡关节关系没有变化,但一般被认为是 Jupiter IIa 亚型。损伤机制与AOFD相似,肘关节多位于半屈曲位遭受垂直暴力,鹰嘴撞击肱骨远端,垂直的直接暴力导致鹰嘴骨折和桡骨头骨折;尺骨冠状突后方产生杠杆作用造成肘关节外翻及外侧柱相关结构如桡骨小头、LCLC等损伤;暴力由于尺侧柱和前柱的阻挡,转变为外旋外翻应力,引起尺骨近端及冠状突骨折,肘关节后脱位;MFPD的桡骨远折端亦同时存在后脱位或不稳,暴力进一步升级将引起上尺桡关节损伤。这两型损伤通常重建尺骨近端或滑车的稳定性为手术难点,由于高能量损伤的特点,较少有比较完整的尺骨后侧壁及光滑的骨折线,因此亦较少选择克氏针及张力带技术来固定尺骨,解剖锁定钢板的使用将提供多向的角稳定性,同时为术后早期康复训练带来便利。
此类复杂骨折脱位的治疗必须明确其尺骨冠状突损伤。Regan和Morrey根据骨折大小首次提出了尺骨冠状突的分型,这种分型在现代手术学看来相对粗糙,但仍是临床最常用的分型。同时,一些研究者试图在“恐怖三联征”中区分出Ⅰ型和Ⅱ型骨折。由于肘关节囊/肱肌复合体附着于冠突尖端以远,从而使冠突尖部形成无软组织附着区,因此目前已经不再认为Ⅰ型骨折是撕脱性骨折,事实上有学术研究对Ⅰ型骨折是否存在提出了疑问,相关研究者发现冠突的横行骨折平均涉及冠突高度的35%即5mm左右(Regan-MorreyⅡ型),通常都会涉及到关节囊的附着部,因此导致肘关节潜在性不稳定。但这并不代表Ⅰ型骨折便全部不需要进行处理,麻醉状态下的旋后内翻应力试验可以辅助判断肘关节后外侧不稳定。Mayo和O’driscoll分型将经典Regan-Morrey进一步细化,Ⅰ型冠状突尖骨折,关节囊和LCLC断裂而产生肘关节外翻及后外侧旋转不稳定,此种损伤必须得到韧带的修复或重建[16-17]。Ⅱ型冠突前内侧面骨折,包括前内侧面骨折数种亚型,骨折累及前内侧面、冠突尖和骨折累及前内侧面边缘、高耸结节,其结果为肘关节内翻及后内侧旋转不稳定,并在除非存在鹰嘴骨折的情况下会伴随LCLC撕裂,也必须修复,因为其碎块通常较为细碎,多采用多颗2.0mm空心螺钉交叉固定甚至重建冠状突的方案。Ⅲ型为经冠突基底部的骨折,折块较大,可以利用冠状突异形钢板、掌指骨T型钢板等固定,一般不涉及韧带的断裂,骨折块复位后即可得到软组织稳定,前提是对于骨折块尽量不要进行术中的广泛剥离。
结合Jupiter四种PML分型来看,TypeⅡa型的折线经过尺骨鹰嘴远端,包括冠突大块折落,这一型由于骨折线经过冠状突,恢复尺骨的力线尤其重要,大块的冠状突骨折可以通过多种方案固定,包括尺骨背侧向前方的拉力螺钉固定及解剖多向锁定钢板来达到稳定,这也是后孟氏骨折中最多见的一种;Ⅱb型骨折线较a型略远,位于干骺端骨交界处,损伤亦可包括冠突尖端,但鹰嘴窝整体结构尚完整,冠突的处理可根据O’Driscoll分型决定具体入路及方案;Ⅱc骨折线更远,位于尺骨骨干,与尺骨骨折不同之处是其同时合并冠突尖端骨折;Ⅱd型骨折线可相当广泛,碎裂部分可延伸至尺骨近端的一半,尺骨附属结构完全碎裂,属于广泛毁损型,临床处理相当困难,肘关节无论进行何种处理,预后均不理想。
有研究指出,在BadoⅡ型骨折中,Ⅱa及Ⅱd型有更大的可能造成较差的预后,这种差异被认为与冠突的完整性存在正相关,自1974年以来Eathiraju等[18]等团队对后孟氏骨折患者的大量随访研究表明,以AO常规内固定钢板固定尺骨,以及将冠状突的重建提到与桡骨小头的处理同等重要位置上来对该型骨折患者的预后十分重要。而有异于一般的前臂骨骨折,在Ring等[19]的研究中都提到了伴随疼痛、肱尺关节不稳定等的骨不连发生率在Ⅳ型骨折中相当高,尤其是在高能量损伤并合并颅脑闭合伤的尺桡骨近端骨折患者中,使用尺侧LCP和骨移植是值得考虑的处理方法。相对于骨不连,合并骨间背侧神经损伤却相对少见,Boyd和Boals[20]报道在159例后孟氏骨折中只有5例出现桡神经麻痹症状,多数神经损伤患者在2~9周自行恢复,对于未恢复者Bruce团队推荐于伤后12周进行手术减压。Zhang等[21]经过60例成人孟氏骨折脱位的临床随访研究,其中BadoⅡ型骨折中JupiterⅡA型6例, 不满意2例(33%) ;JupiterⅡB型2例, 不满意2例(100%) ;JupiterⅡC 型和JupiterⅡD型各3例, 无不满意,各组之间差异无统计学意义(P=0.2339),由此认为BadoⅡ型的 Jupiter亚分型对于预后的影响无指导意义。
1.3轴向旋后内翻型 此类型即内翻后内侧不稳定(Varus posteromedial Instability,VPI),为近几年提出的一种特殊的肘关节损伤类型,目前尚没有被广泛认识和理解,相关文献较少[22]。其机制为伸直位遭受自上而下的轴向暴力并同时存在前臂旋后、内翻。主要损伤结构为尺骨冠突前内侧面与LCLC。波及尺骨冠突前内侧面的冠状突Ⅱ型以上骨折因涉及肘部尺骨鹰嘴关节的内侧1/2,且有时亦可损伤(medial collateral ligament,MCL)前束的止点,导致肘关节内侧稳定结构损伤,即可能存在肘关节内侧柱或并外侧柱的损伤,从而使肘关节容易受到内翻应力,产生肘关节的反复性半脱位而不是直接脱位,而桡骨小头通常是完整的,这也给给判断损伤情况及修复手术入路选择带来困难和疑惑[23]。
2 治疗思考
根据机制化分型理论可以发现,轴向旋后外翻型的伤情是渐进式的,部分较为隐匿,治疗重点放在韧带及关节平衡性重建上。PLRI的治疗以恢复LCLC功能为主,而肘关节脱位伴桡骨头骨折及恐怖三联征治疗上除修复LCLC外还需分别重构桡骨小头及尺骨冠状突结构。对于有经验的手外科医师来说,恐怖三联征早已不再恐怖。
而对于相对较为复杂的垂直屈曲型肘关节骨折脱位,手术治疗通常是首选,如严重的后孟氏损伤,其手术目的为恢复肘关节的肱尺关节、肱桡关节、重建肘关节外侧柱、前侧阻挡结构或前侧柱,以及肘关节“同心圆”铰链式结构。同时也要兼顾内侧MCL的重建决策[24]。与这些复杂的手术比起来,解剖复位尺骨尤其是背侧经常缺损的骨皮质显得并不是那么重要,可以使用解剖型锁定加压板辅助恢复尺骨长度,并于缺损的尺骨内充分植骨填充,一般骨量不大,极少采用自体髂骨取骨,可使用取下的桡骨小头剔除关节面后的自体松质骨或混合同种异体骨植骨均可,电钻打孔时带出的骨泥碎屑也是很好的混合填充物。在修复手术中,值得注意的地方可归纳为以下三点。
2.1桡骨小头的处理办法 作为肘关节外侧柱的重要组成部分,桡骨小头的功能及解剖重建非常重要,在于肘关节经鹰嘴骨折脱位,桡骨小头较少受到骨性损伤,那么修复关节关系,维持复位就是手术治疗的重点;而对于后孟氏损伤,目前公认的手术方案包括:后正中入路暴露,螺钉或克氏针、套索固定冠突,桡骨头置换术或内固定治疗桡骨头骨折,如存在后外侧不稳定,则修补外侧副韧带复合体,并术后铰链式支具辅助外固定[10,25]。目的一致,具体施行方式多种多样。一般采用Mason分型评估手术方式,实际上,所有存在脱位的桡骨头骨折都是Ⅳ型,手术操作中笔者认为可不考虑脱位因素简化处置,对于不累及桡骨颈的归纳为MasonⅠ或Ⅱ型的桡骨小头骨折可以采用Herbert螺钉或可吸收螺钉固定,而涉及桡骨颈的MasonⅢ型骨折可将后侧入路近端外侧稍弧,以充分暴露,并施行解剖板内固定或行桡骨小头置换,因对于肘关节后外侧不稳定的认识趋于成熟,所以临床上基本已摒弃单纯桡骨小头切除术。
2.2尺骨冠状突缺损 肘关节前阻挡结构的损伤通常是造成术后肘关节前向不稳定的根源,不合适的尺骨冠状突切除会带来反复的肘关节后脱位或半脱位,因此,对于包括肘关节经鹰嘴骨折脱位及后孟氏损伤的垂直屈曲型肘关节损伤,通常建议解剖修复冠状突。常用方法包括后路经解剖钢板螺钉内固定,经尺骨钻孔套索缝合冠状突固定技术,冠状突微型钢板内固定,1.5、2.0、2.4mm埋头加压螺钉内固定,自体桡骨小头关节面或尺骨鹰嘴尖截骨冠突再造术等。King等[26]的研究表明,40%的冠突缺损不做再造时有外翻角度不稳定上的显著差异,而截取同侧鹰嘴尖端重建并行LCLC修复的病例中仅在旋后外翻时出现较小的后内侧面稳定性丧失,且与正常相比相当小几乎无临床意义(<1°),从而证明了鹰嘴尖端截骨的可行性。对于桡骨小头置换术的患者来说则更为简单,再造冠突的关节面骨质通常可由截取的桡骨小头完全提供,一般可不必行髂骨截骨取骨术。而在<40%的冠突骨折之中,以往认为Regan-MorreyⅠ型,或冠状突<5mm的类型手术中或许存在难以解剖修复的困难,术中判断无明显肘关节后外侧不稳定则不予处理,或术后铰链支具、石膏外固定即可。实际上,笔者按此种处置时遭遇了困难,术后却出现了肘关节难复性脱位,反复复位并予以屈曲位甚至过屈位前后夹/管型石膏固定均失败,只得被迫行二次手术修复前阻挡结构。二次手术术中并未见冠突大块缺失以及冠突基底部明显不稳定,然而行前关节囊修补及紧缩术后关节稳定性恢复,较为罕见(图1、2)。
图1 后孟氏损伤Regan-MorreyⅠ型冠状突骨折手术前后CT三维
图2 后孟氏损伤Regan-MorreyⅠ型冠状突骨折术后3、15、30d肘关节脱位
由此认为,对于严重的肘关节损伤,尤其是垂直屈曲型损伤,冠状突的复位,或者说冠突骨折作为关节前阻挡结构不稳定的最明显讯号必需要引起特别重视,其前向不稳定除与冠状突的前遮挡作用消失有关之外,亦与肘关节囊的严重破损,尤其是肘前损伤有关。治疗上并不能单纯的以冠状突脱落大小判断固定或手术与否,通常处理后孟氏损伤时,尤其是采用单纯后方切口入路时,对前关节囊的修复不尽如人意,此时对于冠突的处理应该是更为激进的。
2.3一期LCLC修复选择 一期肘关节重建术中对于LCLC的修复在复杂肘关节骨折脱位,尤其是合并外侧柱损伤,需要进行桡骨小头修复的病例来说,在以前是毫无疑问的。以至于传统Kocher入路或改良Kocher入路合并前内侧入路同时修复前阻挡结构及后外侧稳定复合体成为恐怖三联征的经典入路。但是,对于越来越多发的后孟氏骨折及经尺骨鹰嘴骨折脱位来说,此种入路难以施行尺骨近端粉碎性骨折的重建;且在单一后方切口或者肘关节前后联合切口术式中,对于外侧尺副韧带、环状韧带、桡副韧带三者的直接修复较为困难,尤其是撕裂点位于肱骨远端外侧髁以远的韧带损伤。不过,在某些研究的随访中可以发现,部分未修复LCLC的病例中却并未出现值得特别关注的肘关节不稳定发生率的上升。基础研究者们也认为,超过50%损失的冠突病例中,不修复LCLC而仅是替换桡骨头也可以导致内翻稳定性显著增加[7],而LCLC修复时韧带紧张过度却可能导致肘部过度外翻和内旋内翻不稳定[27]。这种情况的出现正是临床上对于肘关节外侧柱关键结构:桡骨小头,冠状突外侧缘和肘关节外侧间隙在近来强调解剖重建的理念得到重视[25]、且铰链式外固定支具广泛使用对受损韧带维持术后非手术治疗效果的缘故。由此,在术中检查肘关节稳定性良好的情况下韧带的过度紧缩修复是否必要可以成为值得研究者注意的课题。虽然如此,在LCLC并未全部断裂、且桡骨小头及冠突均有效重建的基础上,是否从此即可放弃LCLC的重建这样一个激进的思想却并未得到有力的临床解答,尤其是在于强调早期全关节活动及康复的今天,还不能武断地做出肯定的结论。
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