一种简易的肘关节旋转轴导针安置方法的可靠性研究

2022-11-11李宇能王驭恺王开阳王龑懋关俊杰谭哲伦葛宇峰吴新宝占师陆晟迪丁坚

中华骨与关节外科杂志 2022年7期

李宇能，王驭恺，王开阳，王龑懋，关俊杰，谭哲伦，葛宇峰，吴新宝，占师，陆晟迪，丁坚

铰链式外固定支架作为辅助稳定装置被广泛应用于复杂肘关节周围创伤、慢性肘关节不稳定及肘关节韧带重建手术。采用铰链式外固定支架允许患者术后即刻开始肘关节主动和被动屈曲伸直训练，同时保持肘关节的稳定性，可以降低术后肘关节不稳及肘关节僵硬发生的可能[1,2]。铰链式外固定支架成功应用的前提是在正确的肘关节旋转轴位置下安装，从而重建正常的肘关节运动轨迹和生物力学，恢复自然条件下肱尺关节的屈伸活动与肘关节周围肌肉的力臂平衡[3,4]。但安置标准的旋转轴心定位导针并非易事，无论采用导航还是导向器都有相应的优缺点。本研究旨在探索一种简单易行的C 型臂X 线机透视下定位获取肘关节旋转中心的方法。

1 资料与方法

1.1 一般资料

纳入标准：①有明确外伤史，就诊时查体及影像学明确证实肘关节骨折不稳定、脱位或僵硬；②术前X线及CT检查资料完整；③判断完成松解、韧带修补和骨折固定后可能存在肘关节不稳定，须术前准备铰链式外固定支架。排除标准：①年龄＜18岁者；②同侧患肢多发骨折或者全身多发伤影响患肢功能康复者。剔除标准：①完成肘关节稳定性重建后或完成肘关节松解后无需安装铰链式外固定支架者；②肘关节僵硬患者松解后安置铰链式外固定支架前屈伸活动度均无法达到0°～140°（施加不超过一指的外力时）者；③随访资料缺失者；④随访时间＜1年者。

前瞻性选择2017 年1 月至2019 年1 月上海交通大学附属第六人民医院收治的患者57例，其中男37例，女20 例，应用简单随机化分组法分为高年资组和低年资组。高年资组28例患者，由高年资（＞3年）主治医师完成操作，助手为低年资（≤3年）主治医师；低年资组29例患者，在高年资主治医师监督下，由低年资主治医师独立完成操作，助手为住院医师。依据剔除标准，高年资组3例患者未安装支架、3例患者失随访被剔除；低年资组4例患者未安装支架、1例患者肘关节松解后活动度未达到0°～140°、3 例患者失随访被剔除。最终43例患者纳入本研究，其中男27例，女16例，年龄25～68岁，平均年龄（43.4±12.7）岁。受伤侧别：左侧26例，右侧17例。受伤原因：低能量摔伤36例，交通伤5 例，高处坠落伤2 例。包括急性肘关节不稳（包括恐怖三联征）11例，陈旧性肘关节脱位7例，肘关节僵硬25例。急性肘关节不稳患者受伤至手术的等待时间为1～12 d，平均（2.1±1.3）d。其中高年资组22例，低年资组21例。

本研究已通过上海交通大学附属第六人民医院伦理委员会审批（批号：YS-2017-89），所有患者均签署知情同意书。

1.2 手术定位旋转中心方法

1.2.1 C型臂X线机摆放

患者仰卧位，患肢置于透光的搁手台，术者位于上臂侧。屈肘90°，从术者对面推入C型臂X线机，球管置于搁手台下方。调整接收器高度，以便不影响手术操作（图1A～1C）。

1.2.2 患肢摆放

将患者前臂固定于搁手台，调整C 型臂X 线机角度，使得透视后获得肱骨远端标准侧位影像[4-7]。正常可以看到旋转中心标准圆形相对透亮的区域（图2A）。

1.2.3 导针定位

将1 枚2.5 mm 的克氏针作为导针，术者将其尖端在透视下置于同心圆形透亮区中心，透视下术者缓慢竖起导针，针尖位置不变（图2B）。术者以C 型臂X线机中心线为参考，在C型臂X线机对侧直视下确认克氏针方向与C 型臂X 线机的中心线重叠（图1A、1B）。同时，助手位于搁手台侧方，即助手所在位置的观察角度与术者观察角度成90°（图1C），观察C型臂X 线机接收器上方纵向的标记线与导针方向平行或重叠。此时导针进针点就位于旋转轴的中心点，并且在C型臂X线机对侧和侧方90°两个观察方向确认导针方向与C型臂X线机透视方向平行一致，即确认导针方向等于旋转中心的方向（图1D）。

图1 术中患肢体位摆放及C型臂X线机位置

1.2.4 置入导针及安装支架

通过敲击方式，沿此方向将克氏针敲入肱骨远端。置入过程中需要助手辅助维持肢体固定位置，术者全程穿着铅衣。完毕后再次透视确认肘关节同心圆复位和导针位置。肱骨及尺骨分别置入外固定螺钉后安装铰链式外固定支架（图2B、2C）。

图2 肘关节旋转中心的术中透视

1.2.5 术后康复

术后常规口服吲哚美辛，每次25 mg，每日3 次，或塞来昔布胶囊1粒/次，每日2次。所有患者在术后第2天松开铰链开始肘关节被动活动，依据关节肿胀恢复情况可于术后2～5 d 开始肘关节主动活动。支架留置术后6周门诊拆除。

1.3 术中数据收集

定位导针安置操作均由高年资主治医师与低年资主治医师完成，透视操作分别由技术员及住院医师完成。术中记录定位旋转轴同心圆所需时间、从开始定位到完成旋转轴导针安置的时间和透视次数，患者安装支架后透视确认肘关节匹配与否，术中评估即刻肘关节活动度。

1.4 随访计划及评价指标

患者术后6周、3个月、6个月、12个月门诊随访，完成影像学检查及肘关节功能评估。观察并记录患者有无并发症、骨折愈合情况、肘关节屈伸活动度及Mayo 肘关节功能评分（Mayo elbow performance score,MEPS）。

1.5 统计学方法

采用SPSS 13.0软件进行统计学分析。计量资料均符合正态分布，以表示。两组计数资料采用χ2检验比较；两组计量资料采用t检验比较。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

两组患者年龄、性别、受伤侧别、损伤类型差异均无统计学意义（P＞0.05，表1）。

表1 两组患者术前一般临床资料比较

43例患者均完成术后随访，随访12～30个月，平均随访（16.4±5.7）个月。定位肘关节旋转轴同心圆用时3～9 min，平均（4.4±1.4）min；置入定位导针透视次数为6～14次，平均（9.1±2.9）次；从开始定位到完成置入旋转轴导针用时10～20 min，平均（13.0±2.7）min。末次随访时，患者肘关节伸直活动度为0°～15°，平均（7.1±6.8）°；肘关节屈曲活动度为110°～140°，平均（122.9±22.0）°；MEPS评分为80～95分，平均（86.9±13.4）分。

高年资组、低年资组定位肘关节旋转轴同心圆用时分别为（3.8±1.1）min、（5.0±1.4）min，差异有统计学意义（P＜0.05）。两组术中透视次数、操作时间、术中支架安置后即刻肘关节活动度差异均无统计学意义（P＞0.05）。两组术后稳定性亦无差异。所有患者术中都能够在无外力下（前臂自身重力或施加不超过一小指外力时）活动肘关节0°～140°。所有患者术后均无肘关节内翻或者外翻不稳。末次随访时，两组患者肘关节屈伸活动度及MEPS 评分差异均无统计学意义（P＞0.05）。见表2。

表2 两组患者术中各观察指标及末次随访时关节功能比较（）

注：定位时间为从开始术中透视获得肱骨远端标准侧位影像到术者辨认同心圆透亮区所用时间；透视次数为从获得肱骨远端标准侧位影像到完成旋转轴导针安置确认所用透视次数；操作时间为从摆放体位获取肱骨远端标准侧位影像至完成导针安置所用时间。

随访期间两组患者均未发生骨不连、内固定松动、肘关节不稳定等严重并发症。所有患者自觉功能恢复满意，无再次手术翻修病例。

3 讨论

3.1 旋转轴定位的解剖基础与重要性

肘关节旋转中心的定义为肱骨滑车和肱骨小头的非规整形体几何中心，两者分别近似为圆形平面和球状体[5,8,9]。旋转中心最早由Morrey 和Hotchkiss描述，正位上旋转中心靠近肱骨内/外上髁，基本平分肱骨滑车与小头，侧位透视影像上旋转中心通过外侧副韧带止点位置与内上髁前下方[6]。铰链式肘关节外固定支架允许复杂肘关节骨折脱位术后患者早期活动，但是旋转中心的定位至关重要，定位导针偏移只要超过数毫米就会导致安置的铰链位置偏离允许的范围，从而让铰链式外固定支架失去早期康复锻炼的作用[10]。Iordens 等[2]关于肘关节外固定支架的前瞻性研究发现，19%的患者因旋转中心定位不准而出现肘关节活动不协调，这些患者都需要二次外固定调整或者更换。

3.2 旋转轴定位的难点

理想的旋转轴导向器，如姚金波等[7]设计的新型导向器，无疑能够增加精确性并减少操作时间，但并非所有患者都必须在术中暴露肱骨内侧及外侧髁的骨性结构，并且需要考虑解剖变异、关节周围骨赘和术后增加异位骨化风险的可能性[10]。常见的是在动态透视下确认肘关节标准正侧位，使得侧位图像上肱骨滑车与肱骨小头投影成为同心圆，由手术医师判断在同心圆的位置打入定位针[11-13]。存在的难点有：①旋转中心的判断极大依赖于术者的经验与熟悉度，不同术者的技术可重复性较差，学习曲线较长；②即便在动态透视下直接置入导针，也存在透视时器械如电钻等不透光的工具的阻挡；③C型臂X线机在透视过程中不断调整影响术者的操作空间，容易污染无菌术野；④反复透视的辐射量较大，无论对于患者还是术者团队都存在增加医源性放射暴露的风险；⑤提高旋转轴精确度方法的研究层出不穷，包括旋转中心导向器、光学定位系统捕捉肘关节运动轨迹从而推导屈伸固定轴、导航及机器人辅助下植入导针等[14-17]，提高了精准度，但存在预置时间较长、对硬件设备要求高、难以普及等缺点。

3.3 简易置钉法的优势

本研究提出的定位操作是一种相对静态的、简单易行、透视次数相对较少的方法。该方法规避了需要借助反复透视获得标准正侧位图像导致肘关节需要内旋外旋或者内收外展的体位影响，也降低了因为频繁调整C 型臂X 线机导致术者与C 型臂X 线机之间操作空间受限进而污染术野的可能性。本研究发现，43例患者平均只需（9.1±2.9）次透视，从定位同心圆到完成操作置入旋转中心导针的时间平均只需（13.0±2.7）min。新技术方法的学习曲线相对较短，可重复性高。虽然高年资组与低年资组获得标准侧位图像并辨识同心圆的时间差异有统计学意义，但该差异在临床实际操作中并没有实质性区别。无论是透视次数、整体完成导针安置的操作时间，还是安装支架后的稳定性与关节活动度，高年资组与低年资组比较差异均无统计学意义，说明该技术通过固定C型臂X线机和肘关节的角度后，两个限速步骤——确认导针位置并竖起及观察两个交叉位置导针与C 型臂X 线机平行/重叠关系，并没有对低年资医师造成操作上的困扰。

以往的报道证实，准确定位轴心可以减小术后肘关节活动阻力，并减少外固定螺钉松动及外固定架断裂等并发症的发生[18-20]。通过术后即刻测试肘关节的内翻及外翻稳定性，以及安装铰链式支架后能否在无外力下恢复肘关节的屈伸活动度，所有患者在外固定支架安装后没有发现肘关节残留不稳定，并且能够开始全范围的肘关节屈伸活动，进一步证实本简易旋转中心置钉方法是安全可靠的。对比数字模拟技术与导航技术，抑或是新的辅助定位器械，本研究所提供的方法对于外部软件及硬件的依赖性更低，除了骨科手术必备的C型臂X线机。对于广大基层医院而言，该方法使用简便、易于推广。但是该项新技术的应用前提是术中获得肱骨远端的标准侧位，以及术者对于标准侧位的判断[4,6]。

3.4 本研究的局限性

本研究存在一定的局限性与不足：①本研究未对术中旋转中心置入导针进行影像学的精确性测量，研究中也没有证实术中判断的透视像同心圆中心点与解剖轴之间偏差的大小。但是本研究采用的术中同心圆几何学的定位方法是有经典文献支持并经过时间检验的[8,9]。此外，通过术中即刻稳定性及无外力肘关节活动度可以证明该项技术的安全性与有效性。②本研究中所包含的病种较为混杂，包括急性创伤与慢性不稳定患者，但是两组患者术前一般资料差异均无统计学意义。③本研究纳入的患者随访时间相对较短，但应用铰链式支架的目的是获得术后早期康复与恢复稳定性，短期的术后功能结果可以检验该方法学是可靠的。④虽然本研究是前瞻性研究，但没有与传统旋转中心导针安置方法进行对比。