引用本文: 申向陽, 賈國強. 兒童肱骨遠端骨干-干骺端交界區骨折治療研究進展. 中國修復重建外科雜志, 2024, 38(5): 613-617. doi: 10.7507/1002-1892.202402044 復制
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兒童肱骨遠端骨干-干骺端交界區(distal humeral metaphyseal-diaphyseal junction,DHMDJ)骨折是指從肱骨遠端骨干沿干骺端開始增粗部位至肱骨鷹嘴窩上緣部分的骨折,屬于特殊類型肱骨髁上骨折(supracondylar humeral fracture,SCF)[1-3],占兒童肱骨骨折的1.5%[4];2008年Fayssoux等[5]首次提出該骨折名稱,并根據骨折線方向分為橫形和斜形兩種類型。隨著研究深入,近年有學者提出了粉碎性DHMDJ骨折,骨折累及肱骨遠端內、外側柱,損傷程度更嚴重[6]。因此,根據骨折線和骨折塊特點,DHMDJ骨折可分為橫形、斜形和粉碎性骨折,后兩種又統稱為“不穩定骨折”[1, 7-10]。對于不穩定骨折,骨折線或骨折塊累及肱骨遠端內側柱時,具有解剖特殊性,內側柱塌陷在X線片上不僅易漏診,而且經驗缺乏的醫生往往采取原位石膏固定治療,錯失手術機會導致肘內翻畸形[11]。現對兒童DHMDJ橫形骨折以及內側柱不穩定骨折特點及治療方法作一綜述,為臨床治療提供參考。
1 DHMDJ橫形骨折
1.1 骨折特點
DHMDJ橫形骨折在冠狀面上骨折線較為平直,治療難點主要是閉合復位困難以及復位后不穩定。DHMDJ部位與肱骨遠端髁上肌肉起點相鄰,導致骨折端不穩定;而且骨折遠端骨塊較長,產生的移位力臂較大,因此患者輕微體位變動即可增加再移位風險。有學者認為橫形骨折相比于斜形和粉碎性骨折所受到的暴力能量更大,移位更嚴重,而且DHMDJ區域斷端接觸面積更小,因此治療更困難[5-6]。
1.2 手術治療
上述骨折特點導致DHMDJ橫形骨折保守治療困難,目前臨床主要采用手術閉合復位內固定治療,可選擇內固定物包括克氏針、彈性髓內釘(elastic stable intramedullary nail,ESIN)、外固定架等[12-13],內固定物選擇主要依據骨折線位置。
1.2.1 克氏針固定
目前對于克氏針用于治療DHMDJ橫形骨折的主要爭議是構型問題。對于常見的移位SCF,從外側分散或者內、外側交叉植入2~3枚克氏針即能提供足夠穩定性[14-16]。也有研究證實外側分散植針不僅能達滿意固定效果,還能有效避免內側植針造成的醫源性尺神經損傷[17-20],但是這些克氏針構型需要滿足在骨折塊上呈最大分散這一基礎[21-23]。也有研究表明,單獨外側植針固定導致的復位丟失發生率高于交叉植針,尤其對于一些不穩定SCF[18, 24-25]。一項生物力學研究顯示外側植針在非扭轉應力中穩定性較高,而交叉植針在扭轉應力中穩定性更高[26]。近年,一項有限元分析研究認為對于DHMDJ橫形骨折,3枚克氏針交叉植入固定在抵抗屈曲、內翻、旋轉應力中作用較強,外側分散植入在抵抗伸直、外翻應力中作用較強[27]。有學者認為克氏針構型的選擇要結合骨折特點,對于骨折線位置更高的DHMDJ骨折,從外側植入2枚以上雙皮質固定克氏針十分困難,此時內側植針固定優勢明顯[7, 25]。另有研究提出了一種新的植針技術,通過提前穿入1枚髓腔針作為操縱桿先控制骨折遠端骨塊多向不穩定性,再結合2枚克氏針交叉植入固定,取得了與普通技術相似的臨床和影像學結果,且手術時間明顯縮短,術中復位和透視次數減少[28-29]。Ji等[12]的一項研究證實對植針分散度有決定性作用的近端外側針,其植入高度有限,出針點有一個“臨床最高點”,此時要求入針點經過肱骨小頭骨化中心,通過選擇更大的植針角度來實現更強的穩定性。因此,對于骨折線位置較高的DHMDJ橫形骨折,克氏針應用較局限。
1.2.2 ESIN固定
ESIN主要用于治療長骨骨干骨折[30-31]。對于DHMDJ橫形骨折,ESIN的應用存在爭議。董展等[32]通過對14例ESIN固定的DHMDJ橫形骨折患兒長期隨訪,認為ESIN是一種安全可靠的治療方法。有學者認為肱骨遠端的“8”字橫截面使得2枚ESIN能同時固定內、外側柱,固定穩定性優于克氏針[4,33]。另有研究報道,DHMDJ骨折的骨塊相對于骨干骨折遠端部分較短, 如選擇ESIN治療,一方面不能遵守ESIN三點固定原則,無法獲得足夠穩定性;另一方面由于骨折遠端植釘空間狹小,易引起醫源性骺板損傷[5, 34-35],而且通常需要二次手術取出,創傷較大。相比于克氏針,ESIN固定骨折線位置較高的DHMDJ骨折具有更高穩定性,且不會出現克氏針出針高度受限問題。然而對于骨折線位置較低或者斜形骨折,ESIN交叉點往往會靠近骨折線,造成旋轉不穩定。另外,ESIN是單平面固定,在矢狀面應力和旋轉應力作用下的穩定性弱于克氏針交叉植入,這些因素導致ESIN在DHMDJ橫形骨折應用有限。相關生物力學研究[36-37]均證實了上述觀點,研究進一步將橫形骨折DHMDJ區域分成三部分,認為對于高位骨折ESIN是更好的固定方式,而對于中、低位骨折采取外側植入2枚克氏針和內側植入1枚克氏針的交叉固定方式最穩定。
1.2.3 外固定架固定
多項研究表明外固定架在SCF中固定效果較好[38-41]。Hohloch等[13,42]認為外固定架聯合尺側克氏針固定SCF在內旋應力情況下穩定性優于交叉克氏針固定。但是由于內側植針可能會引起尺神經損傷,因此大多數醫生不建議這種方法。Liu等[27]的研究顯示在DHMDJ骨折線內斜情況下,外固定架聯合橈側克氏針固定對水平應力有良好抵抗作用,但是對扭轉應力的抵抗作用較差,這可能與橈側克氏針應力集中點與旋轉中心在骨折線上方有關;而在其他骨折線模式(外斜或者水平)中,此種固定方式穩定性較差。外固定架聯合克氏針固定,外固定架能從整體上維持骨折遠、近端力線,克氏針在局部發揮穩定性,兩者相輔相成,術后患者能早期活動,盡早恢復功能。王磊等[43]采用外固定架聯合克氏針固定治療8例兒童DHMDJ橫形骨折,術后均無嚴重并發癥發生,并取得了較好肘關節功能,提示該聯合固定方式用于DHMDJ骨折治療的有效性。但是,由于此類骨折患者例數較少,目前相關研究多聚焦于有限元分析和生物力學研究,缺乏臨床研究,未來需要更大樣本臨床病例研究指導臨床治療。
2 DHMDJ內側柱不穩定骨折
2.1 骨折特點
DHMDJ內側柱不穩定骨折主要包括內側柱粉碎和內側柱骨折線傾斜。內側柱粉碎定義為肱骨遠端內側柱有三角形小骨塊導致內側骨皮質接觸不良[9,44]。肱骨髁上區域橫截面有其獨特性,內側柱橫截面僅占肱骨髁上區域總橫截面的35%~40%[38],如果內側骨塊輕微移位或粉碎,即會造成DHMDJ區域內側柱接觸面積進一步減小,導致內側柱不穩定,從而進一步出現內側柱塌陷,進而造成肘內翻畸形。研究顯示冠狀面骨折線傾斜角度>10° 或矢狀面>20° 的DHMDJ骨折容易出現旋轉或伸直畸形[1, 7]。粉碎性骨折導致斷端縫隙增大,骨膜撕裂嚴重,軸向和旋轉不穩定進一步增加,治療不當易出現復位丟失、肘內翻畸形等并發癥[8-10]。對于難復性內側柱不穩定骨折,手術技巧包括髓腔釘輔助復位、外固定架輔助復位、蚊氏鉗撬撥輔助復位等方式,準確選擇治療方式對降低手術操作難度和維持復位后穩定性尤為重要。
2.2 手術治療
目前,DHMDJ內側柱不穩定骨折主要治療方式仍是閉合復位經皮克氏針固定。Larson等[45]的一項生物力學研究證實內側柱粉碎增加了DHMDJ骨折的旋轉不穩定性,同時對于內翻應力的抵抗也大大減小,對于此時內側植入克氏針的必要性和有效性存在爭議。有生物力學研究顯示交叉克氏針抗扭轉穩定性優于外側針[24, 46]。Silva等[9]發現對于內側柱完整的DHMDJ骨折,外側分散植入3枚克氏針即可提供足夠抗扭轉強度,但是對于內側柱粉碎骨折,2枚外側針和1枚內側針的交叉構型穩定性優于單純外側針構型。Chong等[21]的一項研究同樣證實2枚外側針和1枚內側針構型能在骨折線處獲得最理想的針距比和交叉角,獲得最強穩定性。但是考慮到內側植入克氏針存在尺神經損傷風險,有學者提倡采用單純外側植針規避風險發生[22]。Rees等[47]也認為交叉植針更適合穩定性差的DHMDJ骨折,但是建議在術中采用內旋應力測試判斷內側柱穩定性,從而確定是否有必要內側植針以及植針數目。Kwak-Lee等[48]的一項研究證實外側植針固定Gartland Ⅲ型SCF時,內側柱粉碎是骨折復位丟失的危險因素。他們認為內側柱粉碎導致克氏針在骨折線處的有效針距變小,使克氏針分散度降低,并且建議增加1枚內側植針。其他研究同樣證實了內側柱粉碎對SCF內固定穩定性的影響[9-10, 44]。有研究表明對于內斜(骨折線內高外低)DHMDJ骨折,外固定架在抵抗屈伸以及內、外翻應力中作用較強,2枚內側針和1枚外側針構型在抵抗旋轉應力中作用較強;對于外斜(骨折線外高內低)DHMDJ骨折,2枚外側針和1枚內側針構型在抵抗屈曲和旋轉應力中作用較強,ESIN在抵抗伸直和內、外翻應力中作用較強[27]。
目前,對于內側柱粉碎DHMDJ骨折研究偏少,內固定物也都局限于克氏針。Slongo等[38]認為內側柱粉碎是外固定架應用指征,但是需要進一步臨床及生物力學研究驗證外固定架有效性。
3 總結與展望
兒童DHMDJ骨折特點、治療方式與SCF既有共性,也有其特性,包括骨折復位及內固定物植入困難、復位后穩定性差、容易再移位遺留并發癥等特點。兒童DHMDJ骨折的治療需要仔細評估后,個性化選擇內固定物及其構型,以達到最佳治療結果。對于內側柱不穩定DHMDJ骨折,推薦外固定架和克氏針聯合應用,增強整體和局部固定效能。目前,DHMDJ骨折研究以生物力學研究為主,而且多局限于橫形骨折,手術固定方式報道也較單一,療效缺少高質量臨床研究支持。未來需要研究更多更安全以及有效的固定方式,用于臨床兒童DHMDJ骨折的治療。
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突;經費支持沒有影響文章觀點及報道
作者貢獻聲明 申向陽:文獻檢索、論文撰寫;賈國強:論文指導及修改
兒童肱骨遠端骨干-干骺端交界區(distal humeral metaphyseal-diaphyseal junction,DHMDJ)骨折是指從肱骨遠端骨干沿干骺端開始增粗部位至肱骨鷹嘴窩上緣部分的骨折,屬于特殊類型肱骨髁上骨折(supracondylar humeral fracture,SCF)[1-3],占兒童肱骨骨折的1.5%[4];2008年Fayssoux等[5]首次提出該骨折名稱,并根據骨折線方向分為橫形和斜形兩種類型。隨著研究深入,近年有學者提出了粉碎性DHMDJ骨折,骨折累及肱骨遠端內、外側柱,損傷程度更嚴重[6]。因此,根據骨折線和骨折塊特點,DHMDJ骨折可分為橫形、斜形和粉碎性骨折,后兩種又統稱為“不穩定骨折”[1, 7-10]。對于不穩定骨折,骨折線或骨折塊累及肱骨遠端內側柱時,具有解剖特殊性,內側柱塌陷在X線片上不僅易漏診,而且經驗缺乏的醫生往往采取原位石膏固定治療,錯失手術機會導致肘內翻畸形[11]。現對兒童DHMDJ橫形骨折以及內側柱不穩定骨折特點及治療方法作一綜述,為臨床治療提供參考。
1 DHMDJ橫形骨折
1.1 骨折特點
DHMDJ橫形骨折在冠狀面上骨折線較為平直,治療難點主要是閉合復位困難以及復位后不穩定。DHMDJ部位與肱骨遠端髁上肌肉起點相鄰,導致骨折端不穩定;而且骨折遠端骨塊較長,產生的移位力臂較大,因此患者輕微體位變動即可增加再移位風險。有學者認為橫形骨折相比于斜形和粉碎性骨折所受到的暴力能量更大,移位更嚴重,而且DHMDJ區域斷端接觸面積更小,因此治療更困難[5-6]。
1.2 手術治療
上述骨折特點導致DHMDJ橫形骨折保守治療困難,目前臨床主要采用手術閉合復位內固定治療,可選擇內固定物包括克氏針、彈性髓內釘(elastic stable intramedullary nail,ESIN)、外固定架等[12-13],內固定物選擇主要依據骨折線位置。
1.2.1 克氏針固定
目前對于克氏針用于治療DHMDJ橫形骨折的主要爭議是構型問題。對于常見的移位SCF,從外側分散或者內、外側交叉植入2~3枚克氏針即能提供足夠穩定性[14-16]。也有研究證實外側分散植針不僅能達滿意固定效果,還能有效避免內側植針造成的醫源性尺神經損傷[17-20],但是這些克氏針構型需要滿足在骨折塊上呈最大分散這一基礎[21-23]。也有研究表明,單獨外側植針固定導致的復位丟失發生率高于交叉植針,尤其對于一些不穩定SCF[18, 24-25]。一項生物力學研究顯示外側植針在非扭轉應力中穩定性較高,而交叉植針在扭轉應力中穩定性更高[26]。近年,一項有限元分析研究認為對于DHMDJ橫形骨折,3枚克氏針交叉植入固定在抵抗屈曲、內翻、旋轉應力中作用較強,外側分散植入在抵抗伸直、外翻應力中作用較強[27]。有學者認為克氏針構型的選擇要結合骨折特點,對于骨折線位置更高的DHMDJ骨折,從外側植入2枚以上雙皮質固定克氏針十分困難,此時內側植針固定優勢明顯[7, 25]。另有研究提出了一種新的植針技術,通過提前穿入1枚髓腔針作為操縱桿先控制骨折遠端骨塊多向不穩定性,再結合2枚克氏針交叉植入固定,取得了與普通技術相似的臨床和影像學結果,且手術時間明顯縮短,術中復位和透視次數減少[28-29]。Ji等[12]的一項研究證實對植針分散度有決定性作用的近端外側針,其植入高度有限,出針點有一個“臨床最高點”,此時要求入針點經過肱骨小頭骨化中心,通過選擇更大的植針角度來實現更強的穩定性。因此,對于骨折線位置較高的DHMDJ橫形骨折,克氏針應用較局限。
1.2.2 ESIN固定
ESIN主要用于治療長骨骨干骨折[30-31]。對于DHMDJ橫形骨折,ESIN的應用存在爭議。董展等[32]通過對14例ESIN固定的DHMDJ橫形骨折患兒長期隨訪,認為ESIN是一種安全可靠的治療方法。有學者認為肱骨遠端的“8”字橫截面使得2枚ESIN能同時固定內、外側柱,固定穩定性優于克氏針[4,33]。另有研究報道,DHMDJ骨折的骨塊相對于骨干骨折遠端部分較短, 如選擇ESIN治療,一方面不能遵守ESIN三點固定原則,無法獲得足夠穩定性;另一方面由于骨折遠端植釘空間狹小,易引起醫源性骺板損傷[5, 34-35],而且通常需要二次手術取出,創傷較大。相比于克氏針,ESIN固定骨折線位置較高的DHMDJ骨折具有更高穩定性,且不會出現克氏針出針高度受限問題。然而對于骨折線位置較低或者斜形骨折,ESIN交叉點往往會靠近骨折線,造成旋轉不穩定。另外,ESIN是單平面固定,在矢狀面應力和旋轉應力作用下的穩定性弱于克氏針交叉植入,這些因素導致ESIN在DHMDJ橫形骨折應用有限。相關生物力學研究[36-37]均證實了上述觀點,研究進一步將橫形骨折DHMDJ區域分成三部分,認為對于高位骨折ESIN是更好的固定方式,而對于中、低位骨折采取外側植入2枚克氏針和內側植入1枚克氏針的交叉固定方式最穩定。
1.2.3 外固定架固定
多項研究表明外固定架在SCF中固定效果較好[38-41]。Hohloch等[13,42]認為外固定架聯合尺側克氏針固定SCF在內旋應力情況下穩定性優于交叉克氏針固定。但是由于內側植針可能會引起尺神經損傷,因此大多數醫生不建議這種方法。Liu等[27]的研究顯示在DHMDJ骨折線內斜情況下,外固定架聯合橈側克氏針固定對水平應力有良好抵抗作用,但是對扭轉應力的抵抗作用較差,這可能與橈側克氏針應力集中點與旋轉中心在骨折線上方有關;而在其他骨折線模式(外斜或者水平)中,此種固定方式穩定性較差。外固定架聯合克氏針固定,外固定架能從整體上維持骨折遠、近端力線,克氏針在局部發揮穩定性,兩者相輔相成,術后患者能早期活動,盡早恢復功能。王磊等[43]采用外固定架聯合克氏針固定治療8例兒童DHMDJ橫形骨折,術后均無嚴重并發癥發生,并取得了較好肘關節功能,提示該聯合固定方式用于DHMDJ骨折治療的有效性。但是,由于此類骨折患者例數較少,目前相關研究多聚焦于有限元分析和生物力學研究,缺乏臨床研究,未來需要更大樣本臨床病例研究指導臨床治療。
2 DHMDJ內側柱不穩定骨折
2.1 骨折特點
DHMDJ內側柱不穩定骨折主要包括內側柱粉碎和內側柱骨折線傾斜。內側柱粉碎定義為肱骨遠端內側柱有三角形小骨塊導致內側骨皮質接觸不良[9,44]。肱骨髁上區域橫截面有其獨特性,內側柱橫截面僅占肱骨髁上區域總橫截面的35%~40%[38],如果內側骨塊輕微移位或粉碎,即會造成DHMDJ區域內側柱接觸面積進一步減小,導致內側柱不穩定,從而進一步出現內側柱塌陷,進而造成肘內翻畸形。研究顯示冠狀面骨折線傾斜角度>10° 或矢狀面>20° 的DHMDJ骨折容易出現旋轉或伸直畸形[1, 7]。粉碎性骨折導致斷端縫隙增大,骨膜撕裂嚴重,軸向和旋轉不穩定進一步增加,治療不當易出現復位丟失、肘內翻畸形等并發癥[8-10]。對于難復性內側柱不穩定骨折,手術技巧包括髓腔釘輔助復位、外固定架輔助復位、蚊氏鉗撬撥輔助復位等方式,準確選擇治療方式對降低手術操作難度和維持復位后穩定性尤為重要。
2.2 手術治療
目前,DHMDJ內側柱不穩定骨折主要治療方式仍是閉合復位經皮克氏針固定。Larson等[45]的一項生物力學研究證實內側柱粉碎增加了DHMDJ骨折的旋轉不穩定性,同時對于內翻應力的抵抗也大大減小,對于此時內側植入克氏針的必要性和有效性存在爭議。有生物力學研究顯示交叉克氏針抗扭轉穩定性優于外側針[24, 46]。Silva等[9]發現對于內側柱完整的DHMDJ骨折,外側分散植入3枚克氏針即可提供足夠抗扭轉強度,但是對于內側柱粉碎骨折,2枚外側針和1枚內側針的交叉構型穩定性優于單純外側針構型。Chong等[21]的一項研究同樣證實2枚外側針和1枚內側針構型能在骨折線處獲得最理想的針距比和交叉角,獲得最強穩定性。但是考慮到內側植入克氏針存在尺神經損傷風險,有學者提倡采用單純外側植針規避風險發生[22]。Rees等[47]也認為交叉植針更適合穩定性差的DHMDJ骨折,但是建議在術中采用內旋應力測試判斷內側柱穩定性,從而確定是否有必要內側植針以及植針數目。Kwak-Lee等[48]的一項研究證實外側植針固定Gartland Ⅲ型SCF時,內側柱粉碎是骨折復位丟失的危險因素。他們認為內側柱粉碎導致克氏針在骨折線處的有效針距變小,使克氏針分散度降低,并且建議增加1枚內側植針。其他研究同樣證實了內側柱粉碎對SCF內固定穩定性的影響[9-10, 44]。有研究表明對于內斜(骨折線內高外低)DHMDJ骨折,外固定架在抵抗屈伸以及內、外翻應力中作用較強,2枚內側針和1枚外側針構型在抵抗旋轉應力中作用較強;對于外斜(骨折線外高內低)DHMDJ骨折,2枚外側針和1枚內側針構型在抵抗屈曲和旋轉應力中作用較強,ESIN在抵抗伸直和內、外翻應力中作用較強[27]。
目前,對于內側柱粉碎DHMDJ骨折研究偏少,內固定物也都局限于克氏針。Slongo等[38]認為內側柱粉碎是外固定架應用指征,但是需要進一步臨床及生物力學研究驗證外固定架有效性。
3 總結與展望
兒童DHMDJ骨折特點、治療方式與SCF既有共性,也有其特性,包括骨折復位及內固定物植入困難、復位后穩定性差、容易再移位遺留并發癥等特點。兒童DHMDJ骨折的治療需要仔細評估后,個性化選擇內固定物及其構型,以達到最佳治療結果。對于內側柱不穩定DHMDJ骨折,推薦外固定架和克氏針聯合應用,增強整體和局部固定效能。目前,DHMDJ骨折研究以生物力學研究為主,而且多局限于橫形骨折,手術固定方式報道也較單一,療效缺少高質量臨床研究支持。未來需要研究更多更安全以及有效的固定方式,用于臨床兒童DHMDJ骨折的治療。
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突;經費支持沒有影響文章觀點及報道
作者貢獻聲明 申向陽:文獻檢索、論文撰寫;賈國強:論文指導及修改