前臂遠端骨間膜損傷的研究現狀及進展

呂云云,林小慧 綜述,李曉蘭審校

(重慶醫科大學附屬大學城醫院放射科,重慶 401331)

前臂骨間膜(IOM)為一堅韌的纖維膜,附著于尺橈骨的骨間嵴之間,前臂遠端骨間膜(DIOM)充當遠尺橈關節(DRUJ)的二級穩定器,參與維持前臂的橫向及縱向穩定作用,DIOM的損傷多發生在前臂遠端骨折后,可能引起前臂的橫向和(或)縱向穩定作用減低,甚至DRUJ不穩的發生,因此,在治療前臂骨折時應注意其是否合并骨間膜的損傷,應早期診斷、治療,提高患者預后。然而,目前對于DIOM的損傷、診斷及治療等相關的研究仍不夠完善,而其損傷機制在臨床診療中起著重要作用。本文將從DIOM的解剖學、損傷機制及表現、治療等方面的最新研究進展展開綜述。

1 解剖研究

IOM為一堅韌的纖維膜,附著于尺橈骨的骨間嵴之間,橫跨旋前方肌背側區域的橈骨和尺骨,也是連接橈骨和尺骨的韌帶復合體,對于維持前臂的橫向和縱向穩定及旋轉功能起著至關重要的作用,并將力從橈骨轉移到尺骨[1-2]。

DIOM是指橫跨旋前方肌背側區域的橈骨和尺骨的骨間膜。DIOM存在多種解剖學變異,根據遠端斜束(DOB)是否存在可分為有DOB存在和無DOB存在,而DOB是指DIOM中一條明顯粗大的纖維束,是DIOM的功能纖維[3-4],DOB是起自尺骨干遠端六分之一處,向遠端延伸,止于橈骨乙狀切跡的背側下緣,距橈骨莖突約35 mm,約為橈骨莖突橈骨總長度的15%[5]。有研究表明,30%～50%的人群存在DOB[6]。DOB 的形態測量分析在文獻中差異很大,現研究主要有3種形態:(1) DOB呈線性,與DIOM的膜部分明顯分離。(2)粗纖維束僅在DIOM的近端可見。(3)向遠端呈扇形展開,DOB很寬,幾乎占據了整個DIOM。相關文獻給出的厚度值為0.83～1.50 mm,長度為24～35 mm,寬度為4.2～9.0 mm[6-7]。最近的解剖學研究表明,DIOM厚度大于或等于1 mm即存在DOB。

有研究表明,在前臂DIOM中,DOB具有最高數量的感覺小體,這表明作用在DRUJ上的壓縮和定向肌肉力的本體感受控制由DOB監測[7]。DOB中彈性纖維分布均勻占比較多,使其結構具有一定的彈性,從而讓DIOM能夠適應前臂旋轉并因此也抵抗壓力,只有潛在的有害運動會刺激感覺神經末梢,而它們在前臂的生理前旋過程中保持不活躍。DOB缺失的患者其關節和前臂的穩定性將受到一定影響。

2 生物力學及損傷機制

DRUJ通過其周圍骨骼、韌帶和肌肉組織的輪廓的平衡來穩定。其中三角纖維軟骨復合(TFCC)和DIOM是主要的DRUJ穩定器[5]。而在DIOM中,DOB是其重要組成結構并維持DRUJ穩定,DOB與TFCC有解剖學聯系,由于DOB遠端插入橈骨乙狀切跡,一些纖維沿著乙狀切跡的前后嵴向遠端延伸,恰好背側和掌側橈尺韌帶起于橈骨遠端的背尺緣和掌尺緣,止于尺骨凹處。因此,DOB與TFCC的背側和掌側橈尺韌帶呈連續性,兩者均可作為DRUJ的等長副韌帶,因為DOB的尺側插入和尺橈韌帶的深肢幾乎與前臂旋轉軸的方向一致[5,8]。KIHARA等[9]進行了一項生物力學尸體研究,指出當TFCC的背側和掌側橈尺韌帶被切斷時,DIOM充當DRUJ的二級穩定器。但30%～50%的人群存在DOB,且在中立前臂位置,存在DOB組患者的橈骨相對于尺骨的位移程度比無DOB組小,這表明當無DOB存在者比有DOB存在者在中性前臂位置的先天DRUJ松弛度更大;并且DOB是否完整,對進一步保持DRUJ的穩定很重要,甚至占主導作用。ORBAY[10]研究表明,在尺側腕伸肌腱鞘和TFCC施加的張力導致尺骨莖突伴隨撕脫骨折階段,DRUJ唯一幸存的穩定器是DIOM。并且當存在中央凹TFCC撕裂時,磁共振成像(MRI)上顯示無DOB存在的患者更可能出現DRUJ不穩定;有研究提示,在Sauvé-Kapandji手術后,厚的DIOM(存在DOB)在穩定尺骨殘端方面具有重要作用;故DOB的存在對DRUJ穩定性的確有很大貢獻[4,11],所以存在DOB的DIOM更加穩固,作為DRUJ二級穩定器的作用更大[12]。DRUJ的一、二級穩定器是既相互獨立又相互作用,共同維持DRUJ的穩定。

先前的研究集中在骨間膜作為前臂的縱向穩定器,而不是作為DRUJ的背-掌側穩定器即橫向穩定器來研究。前臂的縱向穩定性由橈骨、骨間膜及三角纖維軟骨復合體共同維持。有學者研究發現,前臂骨折中各類型橈骨小頭骨折均可發生IOM損傷,其中以Mason1Ⅰ型橈骨小頭骨折(即邊緣骨折伴移位)伴隨的骨間膜損傷較重,可出現骨間膜中央部的斷裂,但對IOM提及較少[13]。且前臂遠端損傷對骨間膜的影響研究鮮少,本綜述將主要探討這一方向。在許多情況下,骨間膜在人類前臂的高能軸向負荷創傷中受傷[14]。臨床工作中前臂遠端的軸向高能損傷更常見,其多伴隨尺橈骨遠端的骨折,尤其是橈骨遠端骨折(DRF),DRF即距橈骨遠端關節面3 cm以內的骨折,是松質骨和密質骨的交界處,此處力學結構較薄弱,橈骨遠端遭受暴力損傷,其暴力可部分傳送至IOM。當前臂遠端損傷,若發生橈骨相對于尺骨的背側脫位時強烈提示IOM的破裂。在所有前臂旋轉位置,IOM限制了DRUJ處橈骨的掌側和背側松弛,故IOM在限制DRUJ橈骨背側脫位中起重要作用[15]。TFCC和DRUJ的其他軟組織穩定器可防止橈骨的掌側平移,歸因于IOM的穩定性主要限制了橈骨的背側松弛。PALMER等[16]研究表明,在切除TFCC但IOM完整保留后,除了旋前前臂的背側外,觀察到一般的背側和掌側徑向脫位。VIEGAS等[17]描述了除TFCC破裂之外,IOM或DOB的撕裂導致尺骨頭從DRUJ內脫離。當發生橈骨背側脫位意味著與DIOM破裂相關的TFCC損傷。在切除TFCC和IOM后,觀察到旋后橈骨背側半脫位和旋前掌側半脫位,并且切除DIOM后所有前臂位置均存在顯著的不穩定性。DIOM是DRUJ相對于尺骨的橈骨掌側和背側松弛的主要約束結構,特別是旋前和旋后橈側的掌側松弛。故完整的DIOM可以在大多數DRF中提供足夠的穩定性,以允許穩定的前臂旋轉,而IOM發揮重要結構的則是其中粗大的功能纖維——DOB,雖然只有30%～50%的人群存在DOB,但對于維持DRUJ穩定性的主要結構是DOB。盡管骨間膜中央束已被報道為前臂最強的纖維縱向穩定器,但DIOM(存在DOB)在DRUJ橫向穩定性方面的功能不可忽略[5]。并且DOB可能解釋了為何一些患者在TFCC中斷或尺骨頭切除后尺骨不穩定,但沒有出現DRUJ不穩定、疼痛或功能障礙的跡象或癥狀。因此,在臨床上確定DOB對于探索該結構在DRUJ穩定性中作用的未來臨床研究具有重要意義。

DRUJ的不穩定性是一個非常常見的臨床問題,長期關節不穩會出現嚴重的功能限制,如前臂旋轉減少、慢性腕部疼痛和握力降低[18]。如若DRUJ不穩長此以往發展下去,將會嚴重影響患者的生活質量。在臨床工作中,當面臨腕關節創傷患者,除了要關注骨、關節、韌帶、TFCC等問題外,也不能忽視IOM(存在DOB)的損傷,雖然DOB是作為二級穩定器存在,但其中一級穩定器——TFCC損傷時,DOB對于DRUJ的穩定起著至關重要的作用。早期DIOM(存在DOB)損傷診斷可預防慢性縱向前臂不穩,從而改善患者預后。

3 DOB損傷時的影像學表現

3.1超聲檢查 超聲可以成為檢測DOB存在的有用且相對便宜的工具,超聲評估在確認DOB存在方面的靈敏度為80%[19]。正常的DOB在B超下表現為遠端尺橈骨間連續的高回聲影,當撕裂時,連續的高回聲影中斷、迂曲。SOUBEYRAND等[20]認為通過B超動態檢測前臂“肌肉疝”擠壓前臂骨間隙的表現能發現較小的骨膜損傷,但其診斷靈敏度較低,不能作為臨床診斷的“金標準”。

3.2MRI MRI可以評估大多數軟骨和韌帶病變,對前臂遠端損傷的患者具有更高價值,并且其不依賴于檢查者的能力。目前,多數學者認為 MRI 是診斷IOM損傷的最有效的無創性方法,不僅能發現骨間膜連續性中斷,還能較好地定位損傷部位及測量損傷長度,其中通過三維重建技術能更生動地顯示骨間膜的損傷情況。KIM等[21]分析了80例患者的正常前臂 MRI 圖像,DOB的出現率為32.5%,平均厚度為1.4 mm,不存在DOB時骨間膜遠端部分平均厚度為0.6 mm,采用MRI檢查可識別并測量其厚度,這能幫助評價IOM部分損傷。MRI圖像評估:(1)軸向平面對于確定DOB是否存在最重要,可通過測量軸向平面上 DIOM 最厚部分的前后厚度來識別。當DIOM厚度超過1.0 mm時可認為存在DOB。連續評估T2加權圖像,在尺骨頭的軸向和冠狀平面上具有2～3 mm厚度的切片,向近端逐漸移動層面至60 mm處。(2)完整的DIOM MRI表現,由于DOB的主要成分是膠原纖維,所以在各個序列均為連續光滑的黑色低信號帶,在 T2脂肪抑制像上顯示最清楚,使用將其與周圍肌肉組織區分開來的低線性特征識別 DIOM。(3)損傷的DIOM MRI表現,骨間膜連續性中斷及信號增高,表現為迂曲、波浪狀、松弛的韌帶纖維及前臂肌肉向骨間膜膨出,大多數周圍可見高信號水腫帶[22],以厚度大于或等于1 mm為準來判別是DIOM損傷或是其DOB損傷。

總的來說,超聲和MRI用于診斷IOM損傷各有優缺點,但診斷的敏感性和特異性沒有特別大差異。

4 治 療

前臂遠端損傷,尤其是存在DRF時,除了發生TFCC破裂外,還會導致DIOM的破裂或松動。在一些DIOM松動(不是破裂)的情況下,有學者推薦采取非手術治療,先用石膏固定,盡量恢復DIOM的張力,通常用石膏把前臂固定于旋后位,因為DIOM在旋后時處于松弛狀態,利于其損傷的愈合[23]。當石膏固定穩定性不足時,可以加用克氏針固定[24]。但是IOM損傷后自愈能力有限,非手術治療可能會失敗。若DIOM破裂,為了解決DRUJ不穩定性,可用肌腱同種異體移植物 (例如掌長肌、指伸肌腱、骨-韌帶-骨復合體等自體移植物) 進行遠端斜束 (存在DOB) 的重建[25-28],但現階段對于DIOM(存在DOB)的重建研究及臨床應用較少,并且爭議較大,沒有統一的標準,但許多文獻表明,早期正確的診斷和治療可以提高臨床療效,但對于創傷外科醫生來說是一個挑戰,需要進一步深入研究學習[25,29-30]。有文獻表示前臂骨間膜重建主要是單束重建[29],而少數學者通過對尸體標本的生物力學研究發現,雙束重建相對于單束重建有更好穩定性[30]。總之,IOM損傷在臨床上相對少見,早期容易漏診和誤診,而發展成慢性期尺腕撞擊綜合征等并發癥時,治療難度增大,效果相對較差。盡管目前沒有一個公認的治療標準,但臨床醫生對早期診斷和治療可以提高臨床療效這一觀點基本達成一致。為提高IOM損傷的臨床療效,還需進一步的解剖學和生物力學研究,以及大樣本的臨床研究。

5 小 結

綜上所述,DIOM是前臂的重要解剖結構,在前臂中具有重要的生理功能,主要起到維持前臂的軸向穩定和傳遞重力分布軸向負荷的作用。其損傷常見于前臂的各種損傷中,目前對于其機制的研究主要集中于縱向穩定器,而作為橫向穩定器方向研究較少,但作為橫向穩定器有著不可或缺的臨床意義,因此建議進一步研究。了解IOM在前臂中的作用可以很好地幫助認識了解前臂損傷的受傷機制及應力傳導的過程,判斷潛在的損傷部位,為前臂骨折的治療提供一定的指導意義。IOM損傷后不易愈合,對于其損傷認識的不足可遺留較多遠期并發癥,如DRUJ不穩,故在治療前臂遠端骨折時應將IOM損傷納入考慮顯得尤為重要,積極評估其損傷程度,減少患者腕部遠期疼痛及握力減低等癥狀,可為患者提供滿意的治療效果。