冠突骨折行桡骨小头切除对肘关节稳定性的实验研究

【摘要】  ［目的］桡骨小头粉碎骨折时往往行桡骨小头切除术。本研究目的是分析桡骨小头粉碎骨折伴尺骨冠突骨折时行桡骨小头切除前后肘关节的稳定性。［方法］选取骨密度值相近的上肢标本20对，经X线片证实无风湿、结核、肿瘤、骨折、畸形等。剥离上肢所有的皮肤、肌肉和筋膜，完整保留肘关节囊、内外侧副韧带、环状韧带及尺、桡骨骨间膜。调制好的牙托粉与标本两端固定后，将标本伸直侧位自由放置于生物力学机，关节轴与水平面垂直，肱骨外髁向上，于肱骨外髁处垂直向下载荷，记录肘外翻位移。将标本竖直固定于生物力学机，尺桡骨向下，肘关节伸直位，做肘外旋扭转，记录肘关节的转角。［结果］桡骨小头粉碎骨折伴冠突无骨折、Ⅰ型骨折、Ⅱ型骨折在桡骨小头切除后较切除前肘外翻位移及外旋角经统计学比较各组间并无显著性差异；伴冠突Ⅲ型骨折时在桡骨小头切除后较切除前肘外翻位移及外旋角显著增大。［结论］桡骨小头粉碎骨折伴冠突Ⅰ、Ⅱ型骨折行桡骨小头切除前后肘关节均稳定，可行桡骨小头切除术，Ⅲ型骨折不稳定，应修复桡骨小头或假体置换，并修复冠突及尺桡侧副韧带。

【关键词】  肘关节；桡骨小头；尺骨冠突；骨折；生物力

基金项目：河北省科技厅攻关项目(No.052761665)

　　Experimental study of the elbow joint stability on the experimental excision of the radial head in the case of coronoid process fractures

　　SONG Jinglun, WANG Pengcheng, ZHANG Fengqi, et al.

　　Department of Orthopaedics, Hebei Jinneng Xingtai Mine Corp. General Hosspital, Xingtai, 054000, China
   
　　Abstract：［Objective］To determine the elbow joint stability of the radial head comminuted fracture with various types of the coronoid process fractures after experimental excision of the radial head. ［Method］Twenty pairs of embalmed anatomic specimen epipods which had similar bone density scanned by DEXA were selected. Skin, muscles and fasciae were stripped while reserving the full of articular capsule, MCL and LCL, AL and interosseus membrance between Ulna and radius; Deformation, tumor and fracture were not found in all specimens. After the both ends of the specimen were fixed by the modulated dental base acrylic resin powder. Specimen keeping a extensionlateral position were placed in the both ends of the level support of the biomechanics machine freely. The joint axis were vertical to horizontal plane. The humerus lateral epicondyle was up and imposed vertically by the machine while the elbow eversion displacement was recorded . After the specimen were fixed in the biomechanics machine vertically while the ulna and radius were down and the elbow joint were stretched, the elbow was made external rotation and the comer of the elbow joint was recorded.［Result］The elbow eversion displacement and extemalrotation comer were not statistically significant difference among the coronoid process no fracture, the type Ⅰ fracture and the type Ⅱ fracture before and after experimental excision of the radial head, but the elbow eversion displacement and extemalrotation comer of the type Ⅲ fracture were significantly increased.［Conclusion］Under the condition of the radial head comminuted fracture with coronoid process fractures: with the type Ⅰ fracture and the type Ⅱ coronoid process fracture, the elbows are stable before and after experimental excision of the radial head, thus  the radial head excision could be advocated; with the type Ⅲ coronoid process fracture the elbows are unsteady, thus the radial head fracture or the prosthetic replacement should be suggested combined with treatment of coronoid process fracture, MCL and LCL injuries．
   
　　Key words：radial head；elbow joint；fracture；  biomechanics

　　桡骨小头粉碎骨折时往往行桡骨小头切除术。作者曾对尺骨冠突骨折及合并桡骨小头粉碎骨折时肘关节稳定性［1］做过讨论，本研究主要是对桡骨小头粉碎骨折伴尺骨冠突骨折时行桡骨小头切除前后肘关节的稳定性进行分析。

　　1材料与方法

　　1.1 材料与设备
   
　　成年防腐尸体标本20具(男12具，女8具，骨密度值相近)；自凝牙托粉(Ⅱ型)2500g，自凝牙托水2500 ml。CSS44020万能力学试验机；CR X线机；双能X线骨密度仪。

　　1.2  实验方法

　　1.2.1  标本的制备 

　　选取骨密度值相近的上肢标本40个，经X线片证实无风湿、结核、肿瘤、骨折、畸形等。剥离上肢所有的皮肤、肌肉和筋膜，完整保留肘关节囊、内外侧副韧带、环状韧带及尺、桡骨间膜，近端距肘关节25 cm左右处锯断肱骨，远端自掌腕关节处离断解脱，保留腕骨与标本相连。

　　1.2.2　骨折类型的制备 

　　尺骨冠突骨折均按Regan和Morrey的分类，Ⅰ型冠突尖骨折、Ⅱ型冠突骨折受累<50％和Ⅲ型冠突骨折受累>50％。桡骨小头粉碎骨折是按Mason对桡骨小头骨折分类的延伸，即Ⅲ型骨折属粉碎骨折，骨凿锤击制成。桡骨小头切除是在环状韧带上缘平面。

　　1.2.3 实验步骤 

　　将40个标本随机分成4组，每组10个，用调制好的牙托粉将标本两端插入模具中固定，尺桡骨成中立位。
   
    将标本伸直侧位自由放置于生物力学机，关节轴与水平面垂直，肱骨外髁向上，于肱骨外髁处以10 mm／min速度垂直向下载荷。由于加压至40 N时力—位移曲线呈平直或下滑趋势，故记录载荷至35 N肘外翻位移。将标本竖直固定于生物力学机，尺桡骨向下，肘关节伸直位，以10°／min的速度做肘外旋扭转。由于扭矩在8 Nm时扭矩—转角曲线呈平直或下滑趋势，故记录7.
5 Nm时肘关节的转角(图1、2)。
   
　　按表1、2所示，标本按照桡骨小头粉碎骨折，冠突无骨折、Ⅰ型冠突骨折、Ⅱ型冠突骨折、Ⅲ型冠突骨折分成4组，各组每个标本分别测试桡骨小头切除前后肘外翻位移及外旋角，每个标本每一步骤均重复测量３次。
   
　　实验所得数据用Stata 7.0软件进行统计分析，肘外翻组之间进行比较，外旋组之间进行比较，各组方差齐。用单因素方差分析对成组设计进行显著性检验，两组计量资料之间采用t检验进行显著性检验，a=0.01，P<0.01为差异具有显著性意义。
   
    桡骨小头粉碎骨折伴冠突无骨折、Ⅰ型骨折、Ⅱ型骨折在桡骨小头切除后较切除前肘外翻位移及外旋角各组间有逐渐增大趋势，但经统计学比较各组间并无显著性差异(P>0.01)；伴冠突Ⅲ型骨折时在桡骨小头切除后较切除前肘外翻位移及外旋角各组间显著增大(Ｐ<0.01)。表1、2。表1  桡骨小头粉碎骨折伴冠突骨折行桡骨小头切除前后肘外翻位移(略)表2  桡骨小头粉碎骨折伴冠突骨折行桡骨小头切除前后肘外旋转角(略)

　　2 结果

　　3 讨 论

　　3.1肘关节解剖学特点及对肘关节的稳定性影响
   
肘关节韧带包括尺侧副韧带(MCL)、桡侧副韧带(LCL)和环状韧带(AL)。MCL损伤将导致肘关节外翻不稳定［2］，LCL损伤则引起肘关节后外侧旋转不稳定［3］。
   
    冠突I型骨折区即冠突尖并无关节囊附着，Ⅱ型骨折区是肘关节囊前方的附着点，而Ⅲ型骨折区为肱肌和MCL前束的止点。因此，冠突Ⅰ、Ⅱ型骨折不影响肘关节的稳定性，Ⅲ型骨折时因MCL前束被破坏，肘外翻稳定性明显降低。
   
    LCL源自肱骨外上髁外下方，其部分纤维止于AL，部分纤维止于尺骨冠突外下方，AL起止点均在尺骨冠状突的下方。冠状突Ⅰ、Ⅱ型骨折时，  LCL和AL在冠突的止点完整，故对外旋稳定性影响不大，Ⅲ型骨折时冠突严重破坏，LCL和AL的止点断裂，故外旋角度增大而不稳定。
   
　　桡骨小头是对抗外翻次于MCL的结构，有对抗后外侧旋转不稳定的性能［4］。冠状突对维持肘关节稳定性中十分重要，至少保留冠状突高度的50％肘关节才能保持功能状态。

　　3.2  桡骨小头切除及假体置换对肘关节稳定性影响
   
　　赵友明等［5］认为，在其它组织无损伤时，单纯桡骨小头切除是安全的；合并MCL损伤时，可在有效修补韧带的同时作单纯头切除，必要时行假体置换，合并MCL损伤和前臂骨间膜损伤均最好做假体置换。Daphne M等实验结果提示，桡骨小头切除改变了肘部的运动学并增加了松弛度，桡骨小头成型术或置换术后能够恢复肘关节稳定性，且必须同时修复内外侧副韧带。

　　3.3  冠突骨折合并桡骨小头粉碎骨折对肘关节稳定性的影响
 　  
　　作者以前试验结果表明［1］，在单纯冠突骨折情况下，Ⅰ、Ⅱ型骨折时肘关节在伸直外翻位及在伸直外旋位是稳定的，应以保守治疗为主，Ⅲ型骨折时不稳定，应该手术修复冠状突骨折；在合并桡骨小头粉碎骨折情况下，冠状突Ⅰ、Ⅱ型骨折时，肘关节在伸直外翻位及在伸直外旋位也是稳定的，冠状突Ⅲ型骨折时不稳定。

　　3.4 实验结果分析
   
    桡骨小头粉碎骨折时，往往行桡骨小头切除术，但究竟什么情况下行桡骨小头切除对肘关节稳定性没有影响，什么情况有影响呢?桡骨小头粉碎骨折一定程度上失去了其对肘关节稳定性的支持，但仍然有一定影响。本实验可看出：桡骨小头粉碎骨折伴冠突无骨折、Ⅰ型骨折、Ⅱ型骨折在桡骨小头切除后较切除前肘外翻位移及外旋角各组间无显著性差异(P>0．01)，肘关节是稳定的；伴冠突Ⅲ型骨折时显著增大(P<0.
01)，肘关节不稳定。
   
    总之，桡骨小头粉碎骨折伴冠突Ⅰ、Ⅱ型骨折行桡骨小头切除前后肘关节均稳定，可行桡骨小头切除术，Ⅲ型骨折不稳定，应修复桡骨小头或假体置换，并修复冠突及尺桡侧副韧带。

【参考文献】
  　　［1］宋景仑，工鹏程，张奉琪，等．冠突骨折及合并桡骨小头粉碎骨折生物力学［J］．中国矫形外科杂志，2005，13(16)：1236．

　　［2］Hannouche D，Bégué T．Functional　anatomy of the lateral collateral ligament complex of the elbow［J］．Surg Radiol Anat，1999，21：187-191．

　　［3］Seki A，Olsen BS，Jensen SL，et al．Functional anatomy of the lateral collateral ligament complex of the elbow：configuration of Y and its role［J］．J Shoulder Elbow Surg,2002，11：53-59．

　　［4］毛宾尧.肘关节不稳定［J］．中国矫形外科杂志,2000，7(9)：917-918．

　　［5］赵友明，池永龙,等．桡骨头切除对肘关节稳定性影响的生物力学研究［J］．中国矫形外科杂志,2003，11(1)：50．

作者单位：河北金能邢矿集团总医院骨科，河北 邢台 054000