尺骨鹰嘴部分切除对肘关节稳定性影响的研究

【摘要】  　　目的 探讨尺骨鹰嘴尖部截骨短缩对肘关节稳定性的影响。方法 取10具20侧男性新鲜上肢标本，随机分为四组，每组5侧标本，即尺骨鹰嘴完整组、截骨3 mm组、截骨6 mm组、截骨9 mm组，截骨在尺骨鹰嘴尖部。每组分别在肘关节屈曲30°、60°、90°、120°时，前臂加1.96 Nm力矩的情况下，测量外翻位肘外翻角度和内侧副韧带前束长度及内翻位肘内翻角度和桡侧尺副韧带长度。结果 尺骨鹰嘴尖部截骨时，于同一肘关节屈曲位，随着尺骨鹰嘴尖部截骨量增大，肘关节内侧副韧带前束的长度逐渐变长，外翻角逐渐增大，当截骨量大于3 mm上述变化差异显著，有统计学意义(P＜0.05)。结论 尺骨鹰嘴尖部截骨量超过3 mm时，肘关节出现不稳定。因此临床上当尺骨鹰嘴尖部严重粉碎性骨折片不超过3 mm时，可予以手术切除，对肘关节稳定性影响不大，否则应给予修复重建。而对于尺骨鹰嘴尖部后内侧骨赘，建议仅切除骨赘或切除范围不超过正常鹰嘴尖部3 mm。

【关键词】  尺骨 截骨 肘关节 稳定性

　　The Search for the Effect of Partial Olecranon Resection On Elbow Stability

　　Abstract：Objective  The olecranon process is osteotomized partly and shortened，explore its effect on the stability of the elbow joint.Methods  20 fresh cadaver were studied.Osteotomy are made at the olecranon process and divide into four groups：intact，3?mm resection，6?mm resection，9?mm resection.Each group is at 30°、60°、90°、120° of elbow flexion，and adding 1.96 Nm torque to forearm，the valgus angulation and the length of the anterior bundle of the medial collateral ligament are measured in the valgus test position，the varus angulation and the length of the lateral ulnar collateral ligament are measured in the varus test position.Results  At the same angulation of elbow flexion，with the osteotomized bone increasing，results in stepwise increases in the length of the anterior bundle of the medial collateral ligament and the valgus angulation，especially making clear differences where the range is beyond 3 mm resection.Conclusion  When the osteotomized bone at the tip of olecranon is beyond 3 mm，occurs the unsteadiness of the elbow.So concerning to the treatment of its comminuted fractures，if specula isn′t beyond 3 mm，it can be cut，otherwise should be constructed.When curing of the osteophytes of the postermedial aspect of the olecranon process，we advises to only resect the osteophytes，or resect within 3?mm at the tip of olecranon.

　　Key words：Ulna；osteotomy；elbow；stability

　　在高能量运动中，如：棒球、网球、排球、水球、摔跤等，由于过度使用上肢，肘关节在运动中容易产生过度外翻扭矩，导致尺骨鹰嘴与鹰嘴窝之间产生剪切力，长期使用使得尺骨鹰嘴后内侧面损伤，产生骨赘，临床上常见症状为肘部后内侧疼痛和肘关节不稳，且并发内侧副韧带损伤，通常不被认识［1］。对于尺骨鹰嘴后内侧骨赘，临床上常予以手术行病灶清除。尺骨鹰嘴尖部骨折相对于体部骨折少见，对于鹰嘴尖部粉碎性骨折骨块摘除多少就会导致肘关节不稳，以及对于骨赘切除及切除毗连正常骨质多少对肘关节稳定性产生影响，国内尚未见到这方面研究报道。为此，我们在新鲜肘关节尸体标本上建立尺骨鹰嘴尖部不同程度骨量丢失模型，通过生物力学研究，旨在阐明尺骨鹰嘴尖部骨缺损对肘关节稳定性影响。

　　1  材料与方法

　　1.1  尸体标本选择及制备 

　　本研究取10具20侧男性新鲜尸体上肢标本，年龄20～60 岁，平均35 岁。随机分为四组，每组5侧，即尺骨鹰嘴完整组、截骨3 mm组、截骨6 mm组、截骨9 mm组。所有标本无软组织和骨损伤迹象，肘关节活动均在正常范围内。每个标本均在肱骨中段水平和桡腕关节水平横断，没有损伤下尺桡关节，保存完整的皮肤和肌肉。将上述制好的肘关节标本放入－4℃冰箱中存储备用，使用时取出在室温下解冻。

　　1.2  尺骨鹰嘴尖部截骨对肘关节稳定性的影响 

　　尺骨鹰嘴暴露选取肘后外侧切口，沿肱三头肌的外侧部与肱桡肌、肘肌、尺侧腕伸肌之间暴露尺骨鹰嘴。内侧副韧带选取肘关节内侧切口，前臂屈肌群间暴露出内侧副韧带前束。外侧副韧带暴露选取肘关节外侧切口沿肘肌与尺侧腕伸肌之间进入［2］。
   
　　实验从完好肘关节组开始，取上述标本，固定于自行设计的肘关节角度测量仪上(精确到0.5°)。分别固定于外翻位(尺骨在上，桡骨在下)，肱骨干轴线平行于水平面；肱二头肌、肱肌和肱三头肌分别通过定制滑轮，水平方向予以施加2、2、4kg负荷，这些负荷代表一定水平的肌肉负载的模拟［3，4］。在尺骨近端距冠突关节面10 cm钻孔并悬挂2kg重物，力矩为1.96 Nm，于尺骨远端截面中点插入0.5 mm克氏针，作为实验时读取肘关节内外翻角度的标志。分别在肘关节屈曲30°、60°、90°、120°时，前臂施加1.96 Nm扭矩情况下，测量肘关节外翻角度和内侧副韧带前束长度的变化(前束起始于肱骨内髁，止于冠状突内侧，取起止点在近似冠状面上最宽度中点处作标志，用两脚规与游标卡尺测量其长度)。然后调整肘关节内翻测试位(桡骨在上，尺骨在下)，肱骨干轴线平行水平面。重复上述过程，测量内翻位肘关节内翻角度和桡侧尺副韧带长度的变化。上述每例标本测量3次取平均值(见图1)。截除3 mm组，取制备好标本暴露尺骨鹰嘴，截骨方向为锯片在尺骨冠状面与尺骨远端轴线成45°角，摆锯锯片宽9 mm，厚0.4 mm。同样方法截除6 mm组、9 mm组并重复上述测量内容。

　　1.3  统计学处理 

　　运用SAS9.1软件进行统计学分析，配伍组方差分析组别间有统计学意义后，运用Bonferroni法进行两两比较，P＜0.05为有统计学意义。

　　2  结 果

　　2.1  尺骨鹰嘴尖部不同程度截骨短缩对肘关节尺侧副韧带前束长度变化的影响 

　　肘关节内侧副韧带前束的长度，在肘关节同一屈曲角度时，尺骨鹰嘴尖部未截骨组和截骨量3 mm组比较无统计学意义(P＞0.05)，截骨量6 mm组和截骨量9 mm组分别与未截骨组、截骨量3 mm组两两比较，各组间有显著差异(P＜0.05)，随着尺骨鹰嘴尖部截骨量增大，肘关节内侧副韧带前束的长度逐渐变长。前臂加1.96 Nm外翻力矩时，在尺骨鹰嘴尖部同一截骨量下，随着肘关节屈曲角度的增大，肘关节内侧副韧带前束的长度亦逐渐变长，屈曲90°时达最大，但当屈曲超过90°时呈下降趋势(见表1，见图2)。肘关节桡侧尺副韧带长度结果做配伍组方差分析，不同截骨量组别间无显著差异(P＞0.05)。表1  不同截骨量下肘关节屈曲不同角度时肘内侧副韧带前束长度的变化(略)

　　2.2  尺骨鹰嘴尖部不同程度截骨短缩对肘关节内、外翻角度的影响 

　　肘关节外翻角度，在肘关节同一屈曲角度下，尺骨鹰嘴切除3 mm与未切除组两两比较无统计学意义(P＞0.05)；截骨6 mm组和截骨9 mm组分别与未截骨组、截骨3 mm组两两比较，有统计学意义(P＜0.05)。随着尺骨鹰嘴截骨量增大，外翻角逐渐增大，但当肘关节屈曲超过90°时，各组之间差别无统计学意义。前臂加1.96 Nm外翻力矩时，在尺骨鹰嘴尖部同一截骨量下，随着肘关节屈曲角度的增大，肘外翻角度逐渐变小(见表2，见图3)。肘关节内翻角度做配伍组方差，分析各不同截骨量组别间差异，结果无统计学意义(P＞0.05)。表2  尺骨鹰嘴尖部在不同截骨量下肘关节屈曲不同角度时肘关节外翻角度的变化  (略)

　　3  讨 论

　　3.1  肘关节稳定系统的解剖组成 

　　肘关节稳定系统的解剖组成包括肱骨和肱骨远端、桡骨小头和尺骨近段，尤其是尺骨近端对肘关节的稳定是不可或缺的；其次是肘关节的韧带结构，其中包括肘尺侧副韧带、桡侧副韧带复合体、环状韧带、关节囊及关节周围的肌肉腱性组织等。1994年Heim［5］首次提出肘关节结构稳定环概念，将肘关节分为内、外、前、后4个柱，前柱包括冠状突、肱肌、前关节囊；后柱包括鹰嘴突、三头肌、后关节囊；内侧柱由尺侧副韧带、冠状突、内髁、或内上髁组成；外侧柱由桡骨头、肱骨小头和桡侧副韧带组成，四个柱围成一个环使肘关节得以稳定。任何原因使肘关节结构稳定环破坏，都将导致肘关节不稳定。

　　3.2  尺骨鹰嘴尖部截骨短缩对肘关节稳定性的影响及临床意义 

　　1980年以前有报道切除尺骨鹰嘴的80％用于尺骨鹰嘴严重粉碎性骨折，认为对肘关节稳定性影响很小［6］。近年来，随着研究的深入，尺骨鹰嘴在肘关节稳定性中的作用逐渐被人们所认识。根据1994年Heim提出的结构稳定环概念，尺骨鹰嘴为后柱的主要组成部分，在维持肘关节稳定性中起重要作用，其损伤如治疗不当将导致肘关节不稳。在高能量运动中，如：网球、排球、水球、摔跤，特别在高能量棒球投掷运动中，肘关节的运动速度超过300 m/s，通过肘关节的外翻扭距为64 Nm，内侧副韧带已被证实承担54％，肱桡关节承担33％，导致尺骨鹰嘴与鹰嘴窝之间产生剪切力的作用，使鹰嘴尖后内侧骨赘形成［7～9］，进一步将导致尺骨鹰嘴和鹰嘴窝损害。目前外科治疗主要是病灶清除，但是关键在于切除骨赘和部分毗邻的正常骨组织时，切除量过多是否对肘关节的稳定性产生影响，以及尺骨鹰嘴尖部粉碎性骨折，碎骨块摘除量多少不会对肘关节稳定性产生影响，目前国内没有这方面详细研究报道。国外学者Kamineni等［10］通过对新鲜尸体上肢标本的解剖研究，观察到随着尺骨鹰嘴尖端截骨量的增大，肘关节内侧副韧带前束紧张性明显增强，肘关节外翻角度亦有增大趋势，提示尺骨鹰嘴尖部骨量丢失可能导致肘关节不稳。为此，我们通过在新鲜尸体标本上建立不同程度尺骨鹰嘴尖部骨量丢失模型，通过生物力学研究比较，结果提示：当尺骨鹰嘴尖部截骨超过3 mm时，肘关节内侧副韧带长度明显增长，肘关节外翻角度亦明显增大(P＜0.05)，肘关节出现不稳定。而随着截骨量的变化对肘关节内翻角度和桡侧尺副韧带影响无统计学意义(P＞0.05)，说明尺骨鹰嘴尖部骨量丢失主要影响的是肘关节外翻稳定性。因此，临床上尺骨鹰嘴尖部严重粉碎性骨折骨片不超过3 mm，可予以手术切除，对肘关节稳定性影响不大，否则应给予修复重建；而对于尺骨鹰嘴尖部后内侧骨赘，建议仅切除骨赘或不超过正常鹰嘴尖部3 mm，以免影响肘外翻稳定性。

【】
  　　［1］Kamineni S，Hirahara H，Pomianowski S，et al.Partial posteromedial olecranon resection：a kinematic study［J］.J Bone Joint Surg(Am)，2003，85(6)：1005?1011.

　　［2］邱贵兴，戴鮨戎.骨科手术学［M］.北京：北京人民卫生出版社，2005：109?112.

　　［3］Pribyl CR，Hurley DK，Wascher DC，et al.Elbow ligament stain under valgus load：a biomechanics study［J］.Orthopedics，1999，22(6)：607?612.

　　［4］King GJ，Itoi E，Niebur GL，et al.Motion and laxity of the capitellocondylar total elbow prothesis.J Bone Joint Surg(Am)，1994，76(7)：1000?1008.

　　［5］ Heim U.Kombinierte verletzungen von radius and ulna im proximalen untearmsegment［J］.Hefte Unfallchir，1994，241：61?79.

　　［6］Kamineni S，Hirahara H，Pomianowski S，et al.Partial posteromedial olecranon resection：a kinematic study［J］.J Bone Joint Surg(Am)，2003，85(6)：1005?1011.

　　［7］Jobe FW，Nuber G.Throwing injuries of the elbow［J］.Clin Sports Med，1986，5(4)：621?636.

　　［8］Fleisig GS，Andrew JR，Dillman CJ，et al.Kinetics of baseball pitching with implications about injury mechanisms［J］.Am J Sports Med(Am)，1995，23(2)：233?239.

　　［9］Wilson FD，Andrew JR，Blackburn TA，et al.Valgus extension overload in thepitching elbow［J］.Am J Sports Med(Am)，1983，11(2)：83?88.

　　［10］Kamineni S，ElAttrache NS，O′driscoll SW，et al.Me?dial collateral ligament strain with partial posteromedial olecranon resection.A biomechanical study［J］.J Bone Joint Surg(Am)，2004，86(11)：2424?2430.