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儿童微小移位肱骨外髁骨折软骨铰链连续性的 MRI 影像学分析

2021-07-02朱彤刘天婧王恩波

中国骨与关节杂志 2021年6期
关键词:冠状铰链线片

朱彤 刘天婧 王恩波

肱骨外髁骨折 ( lateral humeral condylar fractures, LHCFs ) 是在儿童肘关节骨折中仅次于肱骨髁上骨折第二常见的骨折,其占儿童肘关节骨折的 12%,通常好发于 6~10 岁[1-2]。微小移位肱骨外髁骨折 ( minimally displaced lateral humeral condylar fractures,MDLHCFs ) 为移位 ≤ 2 mm 的 LHCFs,其诊断存在一定的困难及风险,同时其治疗方式的选择也存在争议[3-4]。MDLHCFs 保守治疗和手术治疗的选择取决于其软骨铰链是否存在[5-11]。然而,LHCFs 由于肱骨远端下方有一层较厚的软骨在 X 线片上无法显示,且其骨结构的移位并不能准确反映软骨移位,因此 X 线片不能准确判断关节面是否完整[12]。

目前,LHCFs 有许多分类系统预测关节面的完整性,从而帮助临床诊断及治疗方式的选择[8,10]。 Jakob 等[13]于 1975 年根据骨折移位程度对 LHCFs 进行了分类,至今该分型仍被广泛使用。然而,对 Jacob Ⅱ 型 LHCFs 的处理方式一直存在争议。Song 等[8]在 2008 年描述了一种新的分型系统,其通过骨折移位程度及骨折间隙的形态判断软骨铰链是否完整性。在此分型中,Song2 及 Song3 型的移位 ≤ 2 mm,均属于 MDLHCFs,但 Song2 型属于稳定骨折 ( 软骨铰链连续 ),Song3 型属于不稳定骨折 ( 软骨铰链断裂 )。笔者发现对于 Song2 / 3 型的鉴别诊断,在临床实践中存在一定困难。磁共振成像技术 ( magnetic resonance imaging,MRI ) 作为一种客观可靠的影像学诊断方式,能够准确判断软骨铰链完整性和 LHCFs 稳定性,从而解决 X 线诊断遇到的困难[14-17]。

本研究旨在分析 MDLHCFs 的 MRI 影像学特点,从而探究 MDLHCFs 的软骨铰链的特点并评估 MRI 对 MDLHCFs 临床诊断和治疗的指导意义。

资料与方法

一、纳入标准与排除标准

1. 纳入标准:( 1 ) 新鲜的 LHCFs 患儿 ( < 1 周 );( 2 ) 治疗前影像学资料完整 ( 肘关节正侧位及内斜位 X 线片,肘关节 MRI );( 3 ) 通过 Song 分型属于 Song2 / 3 型的 LHCFs。

2. 排除标准:( 1 ) 该侧上肢既往发生过骨折; ( 2 ) 合并同侧肘关节附近其它部位骨折及骨骼肌肉系统疾病;( 3 ) 影像学资料不全者。

二、患儿资料

2016 年 1 月至 2019 年 5 月于我院就诊的 LHCFs 患儿共 47 例纳入研究,其中男 30 例 ( 64% ),女 17 例 ( 36% ),平均年龄 5 ( 2.6~9 ) 岁。左侧 22 例 ( 52% ),右侧 25 例 ( 48% )。保守治疗 42 例,手术治疗 5 例。平均随访时间为 48 ( 21~99 ) 天。

三、组内及组间一致性分析

所有图像均由 1 名中级和 1 名高级儿童骨科医师进行观察和分类。在研究开始前,2 位观察者均熟悉 Song 分型系统。每位观察者分别对所提供的 X 线片进行 3 次观察,每次观察间隔约 4 周。对患儿 Song2 / 3 分型进行组内及组间一致性分析。

四、MRI 分析

所有患儿在受伤后 1 周内进行 MRI 检查。5 岁以下儿童使用 1 ml / kg 水合氯醛灌肠镇静。冠状位 t2 加权、脂肪饱和质子密度和轴位 t2 加权序列为 3~4 mm。骨折线局限于骨骺软骨定义为不完全骨折,延伸至关节软骨为完全骨折。笔者在三个连续的横截面上计算肱骨远端骺软骨铰链宽度 ( 肱骨远端骺软骨剩余未断部分 ) 与骨折部位肱骨远端骺总宽度的比值 ( ratio of hinge to total,RHT ) ( 图1 )。三个横截面分别描述为低、中、高横截面。低横截面为最接近关节面的部分。中横截面为包含或最靠近骨骺中心的部分,高横截面为最靠近骨骺线的部分。如果骨折不涉及软骨,则 RHT 为 1,如果软骨完全断裂,RHT 为 0。

冠状面按由掌侧到背侧的顺序分为前、中、后三个切面。前切面为第一张能包括整个肱骨远端软骨的 MRI 图像,后两张分别命名为中切面和后切面。由于难以确定骺软骨的宽度,故未在冠状面进行定量测量,骨折仅被记录为完全骨折或不完全骨折。如果其中任一切面显示不完全骨折,则视为不完全骨折。当所有切面都显示软骨铰链完全断裂时,则视为完全骨折。

五、治疗方法

通过 MRI 的影像学分析指导骨折治疗。当骨折证实为不完全骨折时,建议保守治疗,以石膏或夹板进行固定。患肢予管型石膏或夹板屈肘 90°,前臂中立位固定,并用前臂吊带悬吊于胸前。保守治疗的患儿将分别在术后 2 周和 5 周进行复查,观察骨折移位和愈合情况。当确认愈合后,石膏或夹板将被拆除。如骨折为不完全骨折,但患儿及家属担心骨折有进一步移位的风险或者有定期随访的困难时,可自由手术治疗或保守治疗。当软骨完全断裂时,建议手术治疗,采用 2~3 枚克氏针固定后进行石膏固定。首先尝试闭合复位经皮固定 ( closed reduction percutaneous pinning,CRPP ),如果失败则行切开复位。接受手术治疗的患儿术后 4~6 周进行复查,如骨折愈合良好则行石膏和克氏针拆除。

六、统计学处理

本研究应用 SPSS 17.0 软件对数据进行统计学分析。计量资料以±s 表示。组内及组间一致性分析用 ƙ 值表示。ƙ 值一致性强度:< 0.02 为差, 0.21~0.40 为一般,0.41~0.60 为中等,0.61~0.80 为较强,0.81~1.00 为强。应用单样本t-test 和独立样本t-test 对数据进行分析。以P< 0.05 为差异有统计学意义。

结 果

一、组间和组内一致性分析

2 名观察者对 47 例患儿 X 线片进行 3 次观察,每次观察间隔约 4 周,对 Song2 和 Song3 分型进行组内及组间一致性分析,结果显示各观察者内存在一般、中等或较强的组内一致性,各观察者间存在一般或中等的组间一致性 ( 表1 )。2 名观察者最终一同将患儿分型,共 41 例 Song2 型,6 例 Song3 型。

表1 Song2 / 3 分型的组内和组间一致性分析Tab.1 Intra- and inter-observer reliability of the Song classification

二、MRI 及软骨铰链

初始 X 线片诊断为 Song2 / 3 期骨折的 47 例患儿中,仅有 2 例 ( 4% ) 完全骨折,MRI 上可见软骨铰链完全断裂 ( 所有冠状面和横切面软骨断裂 )。根据 X 线检查结果,2 位观察医生均将这 2 例确诊为 Song2 型。

图1 RTH 的测定:D 线为软骨铰链宽度;E 线为骨折处肱骨远端骨骺宽度;RTH 为 D 线与 E 线的长度比值Fig.1 Measurement to determine the RHT. Line D: The width of the cartilage hinge; Line E: The total width of the distal humeral epiphysis at the fracture site; RHT: Divide the magnitude of line E by that of line D

RHT 数据显示,在横断面中横切面越低,铰链的完整程度越高 ( 表2 )。这说明软骨铰链可能在骨折下方区域 ( 低横截面 ) 保持完整。骨折端之间的间隙在高横截面最宽,随着骨折线向下延伸而减小。在冠状位中,约 1 / 2 的患儿前切面软骨完全断裂,但几乎所有后切面软骨都有部分连接 ( 表3 )。这意味着后切面软骨铰链最可能保持完整。综上所述,软骨铰链一般位于肱骨远端软骨的后下区,该区域最不容易受累。Song2 和 Song3 各横断面 RHT 值无差异,冠状面完整性差异无统计学意义 (P> 0.05 )。

表2 Song2 和 Song3 型骨折的 RHT 比较 (±s)Tab.2 RHTs in patients with Song2 and Song3 fracture ( ±s )

表2 Song2 和 Song3 型骨折的 RHT 比较 (±s)Tab.2 RHTs in patients with Song2 and Song3 fracture ( ±s )

注:aP = 0.000 ( 低横截面 RHT vs. 中横截面 RHT );bP = 0.000 ( 中横截面 RHT vs. 高横截面 RHT );cP = 0.000 ( 低横截面 vs. 高横截面 ) Notice: aP = 0.000 ( low RHT vs. middle RHT ); bP = 0.000 ( middle RHT vs. high RHT ); cP = 0.000 ( low RHT vs. high RHT )

RHT Song2 型( n = 41 )Song3 型( n = 6 )总计( n = 47 ) P 值低横截面 0.76±0.29 0.79±0.23 0.76±0.28a 0.77中横截面 0.59±0.30 0.61±0.17 0.60±0.28b 0.91高横截面 0.30±0.28 0.24±0.15 0.30±0.27c 0.61

表3 冠状面三个连续切面的软骨完整性的比例 ( % )Tab.3 Ration of cartilage integrity in the three consecutive sections on coronal views ( % )

三、治疗和预后

47 例患儿中,42 例接受保守治疗,5 例接受CRPP。2 例完全性骨折患儿中 1 例接受 CRPP 治疗,骨性愈合良好。另 1 例不同意手术治疗,选择石膏保守治疗,最终骨折延迟愈合并存在轻度移位。其余 45 例 ( 96% ) 不完全性骨折患儿中,41 例 ( 97% ) 采用保守治疗 ( 图2~3 ),4 例采用 CRPP 治疗。随访结果显示,最终所有患儿均骨性愈合,随访 X 线片未见骨折再移位。

图2 正位和内斜位 X 线片 ( a、b ) 显示为 Song3 型骨折。MRI 抑制序列显示冠状位所有切面软骨完整 ( c~e )。肱骨远端骨骺中心处横截面 ( 中横截面 ) 软骨未断裂,RHT 为 1 ( f )。6 周后正位和内斜位 X 线片 ( g、h ) 显示骨折线消失Fig.2 AP and internal oblique radiographs ( a - b ) showed a Song3 fracture. MRI PD FatSat sequences showed all sections’ cartilage ( c - e ) was completed. Cartilage was not broken in the cross section of the center of distal humerus epiphysis ( middle cross section ) and RHT was 1 ( f ). AP and internal oblique radiographs ( g - h ) showed the line of fracture disappeared after 6 weeks

图3 正位和内斜位 X 线片 ( a、b ) 显示为 Song3 型骨折。MRI 抑脂序列显示冠状位前、中切面软骨断裂 ( c、d ),但是后切面软骨完整 ( e )。肱骨远端骨骺中心处横截面 ( 中横截面 ) 软骨未断裂,RHT 为 0.42 ( f )。6 周后正位和内斜位 X 线片显示骨折线消失 ( g、h )Fig.3 AP and internal oblique radiographs ( a - b ) showed a Song3 fracture. MRI PD FatSat sequences showed first and second sections’ cartilage ( c - d ) was incomplete, while cartilage of the third section ( e ) was completed. Cartilage was not completely broken in the cross section of the center of distal humerus epiphysis ( middle cross section ) and RHT was 0.42 ( f ). AP and Internal oblique radiographs ( g - h ) showed the line of fracture disappeared after 6 weeks

讨 论

骨折稳定性的评估,LHCFs 特别是 MDLHCFs 治疗面临的一个重要问题。当骨折被认为稳定时,保守治疗可以获得满意的结果。然而,不稳定骨折保守治疗会有较高的并发症风险,包括移位、延迟愈合和骨不连[2]。LHCFs 的稳定性实际上是由肱骨远端软骨的完整性决定的。软骨完全断裂时,骨折容易移位。当软骨有部分连接即软骨铰链存在时,骨折很大程度上是稳定的,保守治疗的骨折有很大机会顺利愈合。

Jakob 等[13]分型指出,骨性部分之间的移位大小可以体现软骨的完整性。然而,这种对于软骨铰链完整性的判断方式对于 MDLHCFs 显得非常困难。Song 分型首次报道于 2008 年,此分型根据骨折移位大小及间隙的形态来判断软骨铰链的完整性与否,它将 MDLHCFs 分为 Song2 及 Song3 型,Song2 型在四个 X 线影像中 ( 前后、侧、内、外斜位 ) 移位均为 2 mm 以下,同时骨折间隙呈外宽内窄,此时骨折为稳定状态。Song3 型则是在同样四个 X 线影像中移位均在 2 mm 以下,其中任意图像显示骨折线呈内外等宽,此时骨折为不稳定状态[6]。尽管有报道称 Song 分型中 5 种分型整体上具有良好的组内及组间一致性[6],但在笔者的研究中,仅对 Song2 和 Song3 两分型进行一致性分析,结果显示组内及组间一致性为一般、中等或较强,可见临床实践中医生对于区分 Song2 型和 Song3 型存在困难,而 Song2 和 Song3 型由于其稳定性的差异,其治疗方式不同,因此,本研究认为 Song 分型系统在临床实践中并不能很有效地区分 MDLHCFs 的稳定型,这直接影响 MDLHCFs 治疗方式的选择。

在本研究中,通过 X 线对 Song 分型后,将其 X 线片与 MRI 图像对比,笔者发现 Song2 型和 Song3 型的分型并不能真正反映软骨的完整性。结果显示,全部的 Song3 型病例软骨未完全断裂,而 MRI 显示为完全骨折的 2 个病例均通过 X 线片被归类为 Song2 型。由此可见,Song 分型不能有效的判断软骨铰链是否断裂,对于大多数 Song3 型可能多为不完全骨折。Haillotte 等[16]在 14 例 MDLHCFs 患儿中发现 10 例不完全骨折和 4 例完全骨折。Kamegaya 等[18]在 12 例 MDLHCFs 患儿中发现了 7 例不完全骨折。本研究中,6 例 MDLHCFs 患儿 X 线诊断为 Song3 型,但软骨铰链均未断裂,同时保守治疗均愈合良好。因此,如果将所有 Song3 型病例都视为不稳定骨折,可能会增加内固定的使用和过度治疗的概率。

MRI 可以对 LHCFs 提供了良好的三维立体的呈现[15-18]。既往的文献只通过一个冠状面 MRI 图像对软骨是否断裂而进行判断[18]。在本研究中,结合多层 MRI 冠状面和横截面的结果,笔者发现 LHCFs 的骨折间隙在骨折线的前上端最宽,随着骨折向后和向下延伸,间隙会减小。也就是说前、中切面和高、中横截面的软骨完全断裂并不一定代表软骨铰链的完全断裂。在本次研究中,大多数 Song2 型和 Song3 型病例即使有软骨部分断裂,但是软骨的后部和下部保持完整,起到铰链的作用,以维持骨折的稳定性,这种软骨不完全骨折相对稳定。当三维的骨折线投影到二维“骨折线”时,其真实的形态可能呈现出完全不同的图像,因此在 X 线图像中骨折线的形态并不能真实地预测和反映软骨的完整性。

在本研究中,大多数 MDLHCFs 的治疗计划根据 MRI 结果而制订,对于不完全软骨骨折的 MDLHCFs 患儿,应用塑性良好的石膏或夹板固定均可获得满意的愈合效果且愈合时间不晚于 CRPP 治疗。1 例完全骨折应用 CRPP 治疗,获得满意的治疗效果。同时,另 1 例完全骨折选择保守治疗,虽然骨折终获得骨性愈合,但存在骨折延迟愈合及轻度移位。由此可见,不完全骨折采用保守治疗完全骨折应采用闭合或切开克氏针固定,以避免移位或延迟愈合。然而,由于此次研究病例数量有限,而无法提出正式的治疗推荐。

本研究存在一定局限性。( 1 ) 本研究样本例数较少;( 2 ) 本研究为回顾性研究,应进一步行前瞻性研究;( 3 ) 本研究的患儿诊治由 4 名医生完成,虽然大多数 MDLHCFs 的治疗计划根据 MRI 结果而制订,但是有少数病例的治疗未按原标准完成。

综上所述,Song2、Song3 型 LHCFs 的区分在临床中存在一定困难。Song2 型及 Song3 型中,肱骨远端软骨未完全断裂的可能性较大,软骨完整性与否与 Song 分型无关。MDLHCFs 软骨铰链始终位于肱骨远端软骨的后下部分。对于 MDLHCFs 不完全骨折的病例,采用塑性良好的石膏或夹板保守治疗可能使其获得良好愈合。

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