成人移位的尺骨鹰嘴骨折通常是手术切开复位的指征。大部分鹰嘴骨折均为简单的横行骨折(AO B1),少部分为关节面内粉碎性骨折(AO C1)。张力带固定治疗尺骨鹰嘴横行骨折最常用的方法,该方法50年余年前由Weber等人提出,至目前为止,仍是治疗尺骨鹰嘴横行骨折的经典方法。其理论基础是:尺骨鹰嘴骨折通过张力带固定,在肘关节屈曲时对关节面内侧的骨折线产生动力加压作用。但事实上上述理论仅经过较少的实验验证[3,6,10-14],目前张力带固定尺骨鹰嘴骨折的具体生物力学确定性证据仍然缺乏。近日荷兰科学家就尺骨鹰嘴张力带固定后骨折断端在肘关节不同运动方式时的压力进行了尸体学研究,相关结论发表于Injury上。
研究共收集6例尸体上肢肘关节(2左4右,2男4女),肘关节外形正常,既往无明显疾病记录。对研究前瞻性的强度分析提示,若要达到a=0.05,B=0.2,则至少需要对6例肘关节标本进行至少5次的重复测量。
实验开始时进行肘关节标本制备:剥离肱骨上2/3的皮肤及皮下组织,在肱骨远端1/3,保留肱三头肌及肱肌并剔除剩余的肌肉。将残余的肱肌及肱三头肌断端牢固缝合在不可扩张的钢缆上,和测试激发器相连接。使用金属套管插入肱骨髓腔,固定肱骨近端(图1)。在测试肘关节屈曲压力时,连接肱肌的钢缆穿过金属套管,以便减少骨和钢缆的磨损。肘关节屈曲90度时,使用摆锯制造一尺骨鹰嘴横行骨折模型,在骨折线缝隙内放置传感器密度为0.695mm2/个的压力传感器(Tekscan 5033)。为减少骨折线内凹凸对传感器数据的影响,在传感器的骨面内放置2块厚度为0.5mm的橡胶垫。而后使用传统的尺骨鹰嘴骨折张力带固定技术进行骨折固定,使用材料为克氏针及金属环砸线(AO公司,挪威)。骨折固定完成后行X片检查,确保骨折固定准确。
而后开始尸体标本实验。实验分为两个部分,肘关节主动屈曲,肘关节主动伸直。主动屈曲时,肱骨近端朝上固定,肱肌缝合于钢缆上,穿过固定肱骨的金属套管,通过激发器牵拉肱肌完成肘关节的主动屈曲运动,肘关节主动屈曲活动范围从伸直10度,到屈曲90度,每次重复3个循环(20s/循环);主动伸直时,肱骨近端朝下,固定于金属套管上,肱三头肌缝合与钢缆上,通过激发器牵拉肱三头肌,完成肘关节的主动伸直,主动伸直范围从屈曲30度到伸直150度,仍重复3个循环(20s/循环)。记录肌肉拉力,激发器移位(计算肘关节运动角度),骨折端内压力感受器数据,每例肘关节完成12次的实验(主动屈曲6次,主动伸直6次)。
图1:实验装置,左:肱肌牵拉主动屈曲装置;右:肱三头肌牵拉主动伸直装置。具体安装方法详见译文。
统计:将压力感受器记录的压力数值按靠近关节面与否分成2组:近关节面组和远关节面组(后侧区域),取第3次循环时的压力作为数据分析用。
研究结果提示:肘关节关节侧压力最大值出现在肘关节对抗重力主动伸直时(伸0.37-0.51Mpa VS 屈0.2MPa,p=0.005);而肘关节后侧压力组间比较无显著差异(0.41–0.45 VS 0.36–0.32, p = 0.09)。
模拟肱肌功能时发现,不同角度关节面内压力变化无显著差异(articular side: p = 0.16, posterior side: p = 0.08),后侧压力为前侧压力的2.5倍(图2,p=0.02),在屈曲83度肱肌肌腱拉力最大130.9N。
图2:肱肌牵拉实验结果
模拟肱肌功能时发现,不同角度关节面内压力变化差异显著(articular side: p = 0.002, posterior side: p = 0.008)。在肘关节运动过程中,关节面侧的压力呈现抛物线变化,而后侧压力呈现轻度降低(图3)。在伸直147度时肱三头肌肌腱拉力最大148.7N。
图3:肱三头肌牵拉实验结果
研究者分析:本研究的结果提示,在尺骨鹰嘴骨折应用张力带原则时仅在肘关节主动伸直时有效。这和以往肘关节屈曲关节面加压的观点不同。在肘关节主动伸直对抗重力的牵拉中,关节面内有持续有效的压力,并在75度时压力最大,这主要是由于在肘关节由30度伸直为75度过程中,肱三头肌肌腱拉力方向和尺骨传递轴线在运动过程中逐渐统一,所以压力也越来越大。超过该角度时,轴线分离,力量重新减弱,该理论得到了部分尸体实验证实[16,17]。
研究者认为,肘关节尺骨鹰嘴骨折张力带固定,治疗效果较好,但鉴于肘关节张力带固定后骨折端加压是通过患肢抬高,肘关节主动伸直对抗重力的方式达到,张力带固定后动力加压致骨折愈合的理论显得并不是很合理。张力带固定更可能的方式是通过静态而非动态固定达到骨折最终愈合的目的。据此,改变患者术后肘关节康复功能锻炼策略以防止肘关节骨折端加压丢失,减少骨折不愈合发生是今后努力的方向。
Tension band wiring of the olecranon Is it really a dynamic principle of osteosynthesis