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第48章 儿童肘部骨折与脱位(1)

儿童上肢是最常见的骨折部位,当儿童不慎跌倒时,通常将前臂伸展作为自我保护的措施,可能是儿童容易发生上肢骨折的原因。儿童上肢骨折占儿童所有骨折的65%-75%,前臂远端是上肢骨折最常见的部位。肘部损伤的发生率为7%4%。文献资料表明,肱骨远端骨折占肘部骨折的86.4%。从文献上统计到的5228例肱骨远端骨折,79.8%为肱骨髁上骨折、16.9%为肱骨外髁骨折、12.5%为肱骨内上髁骨折,而髁部T型骨折和内髁骨折的发生率不足1%。

儿童肘部骨折发生率明显的高于成人,肱骨远端骨折的高发年龄为10岁以下的儿童,其中多数为5-10岁的儿童,男性儿童的骨折比女性儿童更为多见。在北半球的国家,夏季是骨折的高峰季节与5-10岁男性儿童増加了户外活动的机会有关。

肱骨远端骺板骨折的高发年龄,与人体多数部位有明显的区别。一般在骨骼发育接近成熟的年龄,容易发生骺板骨折。Peterson发现儿童身体各个部位的骺板损伤发生率的高发年龄,介于10-13岁。但是,肱骨远端骺板损伤的高发年龄,女性儿童44岁,男性儿童为54岁。对于多数骺板损伤,随着年龄増加而发生率増高,主要原因是随着年龄増加,其骺板软骨环的强度反而减弱。但在生物力学上,肘部可能存在某些不同,导致年幼儿童容易发生骺板损伤。

(第一节)儿童正常肘部的解剖特点和X线特征

一、儿童正常肘部的解剖特点

1.儿童肘关节的结构特点

肘关节是由3个关节组成的复杂关节,肱尺关节、肱桡关节和桡尺关节处于同一关节腔内。在四足负重的低等动物种群中,其肘部功能与肱骨一并保持肢体内收和内旋,因此,前臂仍处在矢状面上,肱尺关节发育成螺旋状结构,允许成角度的伸展活动。这些动物的肱骨滑车很浅,却为承受笨重的体重,提供更大的关节面。随着人类进化到直立阶段,需要肘关节在伸屈的抓握活动中更为稳定,而是不需要在伸展位置上负重。因此,人类的肱骨滑车变深,也与尺骨滑车切迹更为适应。

肱骨滑车或肱尺关节呈螺旋状的走向,导致肱骨与前臂形成一定的外翻角,这个外翻角通常称为提携角。由于肱尺关节的螺旋状走向,肘关节的横轴与肱骨长轴,甚至前臂长轴也不相互垂直,而与肱骨和前臂轻度倾斜。但在肘关节充分屈曲,使它们相互重叠时,肘关节这种倾斜的横轴,又使肱骨与前臂的骨骼相互平行。对于提携角的真正数值,男女是否有明显的不同,尚存在不同的意见。Beals曾广泛的复习了文献,并且测量了人群提携角,发现在男女之间没有明显的区别,但不同年龄的提携角却有所不同。0-4岁儿童的提携角平均为15°,成人的平均提携角为17.8°。

Beals认为早期研究发现男女性别的提携角有所不同,是因为女性的关节更为松弛,促使肘关节产生更大的伸展,从而测量出更大的提携角。

2.肘关节的胚胎发育与骨化过程

多数胚基凝结的分化在胚胎第9周完成,显现出成人肘部骨骼的雏形,由前骨骼和关节软骨所构成。在胚胎第6周左右,出现代表关节囊和韧带的第一个凝结。这些区域到胚胎第9周时,在将来成为内外侧侧副韧带的部位,产生一定数量的胶原组织,因此,在出生时完全形成了由前骨骼和关节软骨组成的关节,但骨骼的骨化只到达关节囊边缘。在胚胎第8周左右,出现了关节间隙的第一个证据,此时3个关节的关节腔相互分离。在足月时的关节囊几乎达到成人的水平。

长骨的分化和骨化过程,通常从中央开始向两端进行性扩展。肱骨、桡骨和尺骨同时在骨干的部位开始骨化,足月时肱骨远端的骨化已延伸到肱骨髁部的上方,尺骨骨化的延伸大于鹰嘴尖端与冠状突之间距离的1/2,桡骨的近端骨化达到桡骨颈水平,但肱二头肌结节多未骨化。

肱骨远端通常以可预测的速率进行骨化,女性儿童的骨化速率往往大于男性儿童。在某些部位例如鹰嘴、肱骨外髁,男女儿童的骨龄的差别可达2岁之多。在出生后的前6个月,肱骨远端骨化的边缘非常对称。外髁次级骨化中心平均在12个月龄之前开始骨化,也可延迟到18-24个月。当肱骨外髁次级骨化中心骨化后,肱骨远端干骺端的边缘变成了不对称,其倾斜外侧缘也比内侧缘更为垂直,与肱骨外髁次级骨化中心相适应。到24个月时,外侧缘的界限更为清楚,甚至可轻微凹陷。肱骨外髁次级骨化中心开始为圆形,随着肱骨远端发育的成熟,肱骨外髁也变成了半圆形,此时,肱骨外髁次级骨化中心延伸到滑车的外侧嵴。从侧位X线片上观察,肱骨外髁(肱骨小头)骺板后侧较宽,这是正常的解剖变异,注意不要与骨折相混淆。在54岁时,肱骨远端骨化边缘的内侧面出现凹陷,在此部位内上髁次级骨化中心开始骨化。在9-10岁时滑车开始骨化,初期往往不规则,可出现多个骨化中心。外上髁次级骨化中心最后开始骨化,但并非总能看到这个骨化中心。外上髁在10岁左右开始骨化,通常为比较小、分离的卵圆形的骨化中心,并迅速与外髁相融合。恰在骨骺发育完成生长之前,肱骨小头、外上髁和滑车相互融合,形成一个共同骨骺,干骺端的骨骼将此共同骨骺与肱骨内上髁相分离(图11-8)。最后,这个共同骨骺与肱骨远端干骺端融合。肱骨内上髁可能在青春期之后,才与干骺端融合。不同骨骺开始骨化,以及与干骺端融合的年龄范围,归纳在图中,每个骨骺对肱骨的发育都起着重要作用。

桡骨头开始骨化的时间,几乎与肱骨内上髁开始骨化的时间基本相同。50%的女性儿童在3.8岁时,桡骨头的骨化中心开始出现。但到4.5岁左右,才有同样数量的男性儿童,桡骨头骨骺开始骨化。在初始阶段,桡骨头为椭圆形,其骺板线的外侧较宽,这是近端干骺端的倾斜所致。在骨骼发育成熟时,桡骨头骨骺为扁平状态。在12岁左右,与肱骨小头相对应的部位,桡骨头中央出现凹陷。桡骨头骨化中心可能出现分叉,或者产生不规则的第2个骨化中心,注意不要误诊为桡骨头骨折。

鹰嘴的骨化是尺骨近端干骺端向近端进行性骨化的结果。在出生时,骨化边缘达到冠状突与鹰嘴的中点,但到6-7岁时,已经包括肱骨小头表面的66%-75%。尺骨鹰嘴最后骨化的部分,是来自鹰嘴的次级骨化中心,女性儿童在6.8岁出现,而男性儿童在8.8岁才出现次级骨化中心。Porteous曾报道鹰嘴有2个骨化中心的个体,一个为关节型骨骺,另一个为牵拉型骨骺。鹰嘴的次级骨化中心可持续到成人期。

桡骨头、鹰嘴的骨化中心与其相应的干骺端融合的时间,通常介于14-16岁。

关节囊恰好附着在冠状突、鹰嘴的远端,不仅将关节面限定在关节囊内,冠状突、前方的桡骨切迹和后方的鹰嘴窝非关节的部分,也在关节腔内。整个桡骨头位于关节囊内,并在肘关节腔内形成隐窝或憩室,向远端延伸到环状韧带的下缘。肱骨内、外上髁在关节腔之外。

前方关节囊増厚,其纵向纤维的强度很大,在肘关节伸展时变得紧张。在肘关节过度伸展时,拉紧的前方关节囊迫使尺骨与肱骨紧密接触,因此,旋转的支点向近端转移至髁上部位的鹰嘴尖端,也是发生髁上骨折的重要因素。

脂肪垫是关节囊近端部分的一种结构,介于关节囊的纤维层与滑膜层之间,有2个脂肪垫。在肘关节屈曲时,后方脂肪垫完全在鹰嘴窝的深度内。前方脂肪垫向前伸展,超出了冠状突窝的上缘。这些脂肪垫在解释肘部X线片对诊断无移位的髁上骨折有一定的意义。

3.肘关节的血液供应

肘关节周围有丰富的血管网(图11-12),主要的血管干即肱动脉,位于前方的肘前窝。肱骨远端骨内的血液供应,多为肱动脉走行过程中分出的后侧吻合支。

但进入肱骨远端骨骺的血管,受到3个结构的影响。因为在干骺端骨内与骨骺之间,没有血管相吻合;在关节面上没有血管进入的渠道。肱骨外髁只在肌肉和韧带的起点处,没有关节软骨;除了关节囊与骨骼的交界面,血管也不穿入关节囊(图11-13)。Haraldsson曾对发育中的肱骨远端骨内血液供应,进行了广泛的研究(图11-14),证明在发育中的肱骨小头存在两种类型的血管,这些血管恰从关节囊起点的外侧、邻近肘肌起点的关节软骨的近端,进入外髁的后部。先穿入未骨化的软骨,再横向走行进入发育中的骨骺核内。对于年幼儿童,这是相对很长的行程。这些血管与骺核内的其他血管相吻合,但不与干骺端、未骨化的骺软骨内的血管相吻合。

因此,它们属于终末血管。滑车外侧嵴是外髁的一部分,因为外髁的骨化中心向内侧延伸至滑车外侧嵴。滑车外侧嵴从外髁的血管获得血液供应。滑车的供应血管横行穿入骺板,由于滑车完全被关节软骨所覆盖,都在关节囊内,因此,为滑车提供血液的血管,必须从骺板周围横行穿入骺板,再进入滑车骨骺内。Haraldsson的研究显示滑车骨骺的内侧部分有两个供血来源,外侧血管从肱骨远端后面横行穿入骺板周围,终止于滑车骺核内。由于供应滑车的血管是终末血管,在经骺板或肱骨远端干骺端的远端部分骨折容易损伤这些血管,将显着的减少滑车骺核外侧部分的血液。内侧血管从滑车内侧嵴非关节的部分穿入滑车骨骺内。这种多条血管来源可以解释在骨骺发育成熟的过程中出现多个骨化中心,从而产生骨骺碎裂的现象。随着骨骺发育的完成,骨骺与干骺端的血管发生了随意的吻合。在发育成熟的肱骨远端,来自髓腔的中央营养血管也到达髁上的区域。

二、儿童正常肘关节的X线特征

由于骨骺形状的不断变化,在识别和诊断儿童肘部骨折容易发生误解。矫形外科医生应该熟知骨骺骨化过程中的变异。摄取肘关节的标准X线片,包括在肘关节伸展时的前后位X线片,肘关节屈曲90°、前臂旋转中立位所摄取的侧位X线片是正确诊断的前提。在肘关节损伤时,往往很难使肘关节伸展,在这种情况下,摄取轴向位X线片,即Jones位X线片,对诊断有一定的帮助(图11-15)。由于肱骨远端与桡尺骨近端相互重叠,往往对肱骨远端的解释有一定的困难。对于高度疑似的骨折,在标准的正侧位X线片上又见不到骨折的情况下,摄取内斜或外斜位X线片则有助于骨折的诊断,特别是桡骨头、冠状突骨折更有帮助。

1.肘关节正位X线片上的解剖标志与意义

在标准的正位X线片上由肱骨外髁与肱骨远端之间所形成的骺板线角是一个重要的X线标志。外髁骨化中心向桡侧和滑车外侧嵴延伸,肱骨外髁骺板线与干骺端垂直于肱骨长轴的横线所形成的夹角,称为Baumanns角(图11-16)。正常儿童的Baumanns角存在很大的差异,通常可介于8°-28°。只要是在X线球管与肱骨长轴相垂直所摄取的X线片,比较两侧的Baumanns角,其数值才有临床意义。Camp等在尸体研究中发现,骨折远端或肱骨骨折复位的旋转,也将改变Baumanns角的投影。他们认为肱骨必须与X线胶片相平行、X球管与胶片相垂直所摄取的X线片,才能准确显示Baumanns角。因此,常规的摄取肱骨远端的正位X线片、Jones位X线片上测量Baumanns角,可发现肱骨远端角度的任何偏移问题。另有2个在正位X线片上的角度测量,对确定肱骨远端的轴线和提携角很有实用价值。其一是肱骨-尺骨角,由肱骨干与尺骨干的纵轴线相交所形成的角,是确定肘部提携角的最可靠测量方法。另一为干骺端-骨干角,由肱骨干纵轴线与干骺端最宽两点的连线的交角。Baumanns角与提携角也有很好的相关性,但是,测量青春期儿童的Baumanns角却有困难,因为外髁骨骺已开始与其他骨骺相融合。

2.肘关节侧位X线片上的解剖标志与意义

泪滴是指在肱骨远端在侧位X线片上于肱骨小头的上方产生“泪滴”样投影。构成“泪滴”前方的致密线代表冠状突窝的后缘;“泪滴”的下方部分为肱骨小头的骨化中心。在标准的侧位X线片上,“泪滴”的边缘非常清楚(图11-17a);骨干-肱骨髁角是肱骨长轴与肱骨外髁长轴形成的40°夹角(图11-17b)。还可测量外髁骺板线与肱骨干长轴相交所形成的角,称为肱骨远端屈曲角;肱骨前缘线是沿着肱骨远端的前缘画一条线段,正常时应该通过肱骨小头骨化中心的中1/3(图11-17c)。如果肱骨前缘线通过肱骨小头骨骺的前1/3,或者在其前方通过,表明肱骨远端存在向后的成角畸形。Roger在研究轻度移位的肱骨髁上骨折的大组病例中发现肱骨前缘线,对确定是否存在肱骨髁上隐匿性骨折是一个最可信赖的方法;冠状突延长线是沿着冠状突的前缘向近端延长的线段,正常时应该通过外髁的前部(图11-17d)。肱骨外髁骨折并有向后移位,冠状突延长线却通过外髁骨骺的前方。

3.注意识别解剖变异

在肘部次级骨化中心的骨化过程中,可能存在某些难以预料的变异,容易与骨折相混淆,例如滑车次级骨化中心的不规则,往往产生碎裂的现象(参见图11-6),特别在肱骨远端倾斜所摄取的X线片更容易误诊为骨骺的碎裂。在半月形切迹和外髁之间的次级骨化中心也容易误诊为骨折(图11-18)。在侧位X线片上,介于肱骨小头骨骺与干骶端的骺板线,其后侧比前侧宽,容易误诊为外髁骨折并倾斜。在正常肘部的正位X线片上,桡骨头骨骺骨化之前,正常桡骨颈的桡侧缘向外侧有某些成角,可产生桡骨头半脱位的假象。在侧位X线片上,从肱骨外髁骨化中心与桡骨近端的关系,容易确定桡骨头处于正常的位置。

4.肘部X线片上的脂肪垫征与意义

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