导读
肘关节损伤是儿童最常见的损伤之一。儿童肘关节解剖结构的特殊性在于软骨组织多,肘关节次级骨化中心出现的时间存在个体差异,导致骨科医师在评估肘关节损伤情况时容易出现误诊、漏诊。
为及时识别和治疗儿童肘部损伤,骨科医生必须了解相关解剖、正常骨骼发育和影像学特征。在大多数情况下,X线平片检查足以检出对未来生长和功能有威胁的骨折,另外CT平扫+三维重建检查也常用,更加准确地明确是否存在骨折并能立体的呈现骨折移位情况。偶尔也需要通过其他方法(如,超声、MRI或关节造影术)识别并充分评估肘部骨折,尤其在婴幼儿中。本文将讨论儿童肘部的解剖学特点、影像学评估,重点介绍X线平片视图及其X线片的解读。通过本文的学习,进一步掌握肘关节正常解剖及放射学特点,其中包括重要的解剖标志和角度。
/// 解剖学
充分了解肘关节的解剖学、正常发育变异和影像学特征对于选择合适的治疗方法至关重要,特别是考虑到存在针对儿童年龄的骨化中心。
肘关节是由3个独立关节组成的复杂屈戍关节 (图 1):
●肱尺关节–位于肱骨滑车与尺骨鹰嘴之间
●肱桡关节–位于肱骨小头与桡骨头之间
●桡尺关节–位于桡骨近端和尺骨之间
虽然肱骨内上髁和外上髁均位于关节外,但肱骨远端的整个关节面位于关节内。
图1 肘部是一个复杂的铰链关节,由三个独立的关节组成:尺肱骨(紫色大圆圈)、桡肱骨(紫色小圆圈)和桡尺骨(红色圆圈)。桡肱关节和尺肱关节相结合,提供铰链运动(紫色箭头),并通过在桡尺关节处旋转(红色箭头)促进前臂的旋后和旋前。
/// 骨化中心
儿童肘关节含有大量软骨,在生长发育过程中次级骨化中心随着年龄增长逐渐呈现动态骨化过程,顺序依次为肱骨小头、桡骨头、内上髁、尺骨鹰嘴和外上髁。
正常骨化 — 小儿肘部有6个骨化中心 。下列首字母缩写词可帮助记忆影像学检查中骨化中心的典型出现顺序:
●C–肱骨小头(capitellum)
●R–桡骨头(radial head)
●I–内上髁[internal (medial) epicond]
●T–滑车(trochlea)
●O–鹰嘴(olecranon)
●E–外上髁[external (lateral) epicond]
图2 儿童肘部的骨化中心示意图及X 线片表现。https://dontforgetthebubbles.com/elbow-xr-interpretation/。
注:第一个骨化中心是肱骨小头,约1岁时出现;然后按照上面提供的助记顺序,大约每间隔2年出现下一个骨化中心(即1、3、5、7、9和11岁)。但这个时间顺序并不固定,而且男性和女性间差异很大。
肘关节内有6个生长中心,它们通常在可预测的年龄段内连续出现;在女孩中出现的时间通常早于男孩。这些二次骨化中心之后融合成成熟的骨性肘部。与骨化中心的出现相似,融合过程也是在相对可预测的年龄段发生,并且在女孩中出现的时间通常早于男孩。
图3 儿童肘部的骨化中心出现及愈合时间示意图。
/// 生长板
图4 骨骺的生长板与骨骺接壤。骺软骨细胞向干骺端生长,形成细胞柱。这些骨柱退化、肥大,然后在干骺端钙化形成新骨。肥大区(红色阴影)是骨骺骨折的常见部位。
/// 初始评估
①检查患肢以确定骨折严重程度,并快速评估神经血管。
②视诊:应仔细视诊手臂,应检查皮肤是否有任何瘀斑、擦伤、组织丢失或肿胀,提示急性损伤。
图5 肘部严重创伤后外观:(肱骨髁上骨折)肿胀,瘀斑,畸形,肘前窝皮肤褶皱;来源于Pedro, Poggiali,Francisco Carlos Salles, Nogueira,Maria Paula de Mello, Nogueira,Management of Supracondylar Humeral Fracture in Children.[J] .Rev Bras Ortop (Sao Paulo), 2020, 57: 0.
③应评估上肢轴线的对齐情况,并与对侧进行比较。提携角的变化也可能继发于先前的创伤。既往肱骨骨折可导致肘内翻(或“枪托”畸形)或内翻畸形愈合。与先天性肘部异常相关的遗传综合征(例如,先天性桡骨头脱位)也会导致携带角度发生变化。
图6 肘内翻(或“枪托”畸形)外观。Celli, A., Fabio, N., Vito, D., Pederzini, L.A. (2023). Evaluation of Pediatric Elbow Conditions. In: Lane, J.G., Gobbi, A., Espregueira-Mendes, J., Kaleka, C.C., Adachi, N. (eds) The Art of the Musculoskeletal Physical Exam. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-24404-9_22.
④应主动和被动评估肘关节屈伸活动和旋后旋前活动;
⑤应进行稳定性和血管神经功能缺损检查,并包括与成5人一样的运动评估时间。合并肱动脉、正中神经或桡神经损伤时,伴有手发凉、麻木和功能障碍。
图7 神经检查可以做“石头剪刀布”+“OK”来辅助,对于小孩更适用。石头—正中神经(部分指屈肌、蚓状肌、拇对掌肌),剪刀—尺神经(拇收肌、骨间肌),布—桡神经(诸伸肌、拇长展肌),OK—骨间前神经(anterior interosseous nerve,正中神经分支,支配拇长屈肌和指深屈肌桡侧)。
/// 影像学检查评估
经过询问病史,详细查体后,首先行X线检查(患儿因疼痛,有时候拍片不标准);CT平扫+三维重建检查更加准确地明确是否存在骨折并能立体的呈现骨折移位情况。
其他影像学检查如超声(在肘部损伤的婴幼儿中,患处的未骨化骨骺有可能严重损伤,超声可帮助发现在X线平片上不明显的骨折,骺板损伤和脱位);
磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)在展示软骨结构方面具有显著优势,但是由于设备特性和操作限制,无法在手术过程中对麻醉后的体位变化和复位过程中的骨折对位进行实时、动态监测。因此,MRI在该领域更多地应用于术前的全面评估,而难以满足术中即时指导的需求。
关节造影技术能够有效补充常规X线检查在软骨结构显影方面的不足,使其在儿童肘关节损伤的诊断和治疗评价中逐渐得到广泛应用,使诊断的准确性和治疗效果得以提高。在难以诊断的病例中,有助于评估髁部骨折伴关节内延伸。
/// X线平片视图
当患儿表现为肘部局部压痛、畸形、肿胀或活动受限且已知或疑似存在创伤时,应进行X线检查。至少应拍两个角度视图的X线平片:伸肘正位及屈肘90度侧位。偶尔辅以斜位片。
●正位可显示内外上髁和关节面(肱桡关节和尺骨滑车)。必须识别肱骨远端的四个继发性骨化中心:肱骨小头、内上髁和外上髁以及滑车。
●侧位可显示肱骨远端和前臂近端之间的关系,以及前后脂肪垫与肱骨之间的关系。可以充分评估鹰嘴突、桡骨头的前部和肱桡关节。然而,由于骨结构的重叠,它可以提供的信息是有限的,特别是关于桡骨头的后半部分和冠状突。
图8 一名 13 岁男孩儿童的正常肘部 X 线片。骨化中心已注释。https://radiopaedia.org/cases/elbow-ossification-centers?lang=us.
图9 滑车骨化碎片模拟关节中的游离体,从侧面看,滑车骨化可能会突出到关节中。它们不应被误认为是松散的关节内体(箭头)。
斜侧位片(桡斜位片和尺斜位片)可显示肱桡关节、内上髁、桡尺关节和冠突。该视图可帮助诊断细微的外侧髁骨折及评估移位;但一般不是常规检查。另外,术中透视可以评估复位情况。
/// 不同年龄阶段儿童的肘关节骨化中心
未成熟肘关节的放射学评估需要了解继发性骨化中心的正常外观顺序。由于次级骨化中心是按照一定顺序出现的,相同类型的骨折在不同的骨化中心阶段可能表现出不同的影像学特征,增加了诊断的难度。
图10 2 岁儿童肘部 AP X 线片。只有肱骨小头骨化中心(C)是可见的。https://radiopaedia.org/articles/elbow-ossification-mnemonic?lang=us
图11 4 岁儿童肘部 AP X 线片。只有肱骨小头(C) 和桡骨小头 (R) 骨化中心可见。https://radiopaedia.org/articles/elbow-ossification-mnemonic?lang=us.
图12 5 岁儿童肘部 AP X 线片。肱骨小头(C)、桡骨小头 (R) 和肱骨内上髁 (I) 骨化中心可见。https://radiopaedia.org/articles/elbow-ossification-mnemonic?lang=us.
图13 9 岁儿童肘部 AP X 线片。肱骨小头 (C)、桡骨小头 (R)、肱骨内上髁 (I)、滑车 (T) 和尺骨鹰嘴 (O) 骨化中心可见。https://radiopaedia.org/articles/elbow-ossification-mnemonic?lang=us.
图14 11 岁儿童肘部 AP X 线片。所有六个骨化中心都存在:肱骨小头 (C)、桡骨小头 (R)、肱骨内上髁 (I)、滑车 (T)、尺骨鹰嘴 (O) 和肱骨外上髁 (E)。https://radiopaedia.org/articles/elbow-ossification-mnemonic?lang=us.
/// 儿童肘关节X线平片征象和辅助线
在小儿肘关节诊断过程中,医生首先需要了解骨骼的位置、形状和类别,以便准确聚焦异常部位。准确区分骨骼的能力取决于医生的专业知识和医疗经验。然而,骨化中心和未骨化软骨的变化使小儿肘部 X 线片更加复杂。不熟悉小儿肘关节特征的急诊医生经常遇到小儿肘关节损伤,X线片中骨骼重叠和描述模糊有时会导致漏诊和误诊。
阅读儿童肘部X线片比较困难,因为骨化有不同阶段,而且骨化前软骨为主要成分。
目前已有多种影像学征象和辅助线可以协助肘部骨折的影像学诊断。现在介绍如下:
①Baumann角
肱骨外髁骺板线与肱骨干纵轴线之间的夹角,70-75°,每变化5°会导致携带角度发生2°的改变。
图15 Baumann角及肱尺角(该角度是由沿肱骨干的纵线与沿尺骨干的纵线相交形成Y是确定真正肘关节提携角(正常值为5-15度)最精确的指标)。Beaty JH, Kasser JR. The elbow region: General concepts in the pediatric patient. In:Rockwood and Wilkins' Fractures in Children, 5th ed, Beaty JH, Kasser JR (Eds), Lippincott Williams & Wilkins 2001.
②肱骨前线
在正常肘部,肱骨前皮质的延长线与肱骨小头的中1/3相交。由于最常见的肘部损伤机制是肘关节过伸,所以发生骨折时,常见肱骨远端向后移位。在这些情况下,肱骨前线将通过肱骨小头的前1/3或不与肱骨小头相交。
图16 侧位红线表示肱骨前线。https://coreem.net/core/pediatric-supracondylar-fractures/。
图17 肱骨髁上骨折。在 A 中,肱骨前线穿过头骨的前三分之一,而在 B 中,肱骨前线甚至更靠前。在两种情况下都注意到后脂肪垫征阳性。
③肱桡线(radio-capitellar 线)
在所有平片视图中,桡骨头均应指向肱骨小头。当桡骨头明显脱位时,临床医师应怀疑外侧髁骨折或孟氏骨折。
图18 I er RS, Thapa MM, Khanna PC, Chew FS. Pediatric bone imaging: imaging elbow trauma in children-a review of acute and chronic injuries. AJR Am J Roentgenol. 2012;198(5):1053-68.
④脂肪垫
图19 正常前、后脂肪垫示意图(左),无明显骨折的前、后脂肪垫征阳性(右)。
图20 9岁男孩肘部受伤。肘部侧位 X 线片显示前部(箭头)和后部(箭头)脂肪垫征,提示关节积液。未发现骨折。I,er RS, Thapa MM, Khanna PC, Chew FS. Pediatric bone imaging: imaging elbow trauma in children – a review of acute and chronic injuries. AJR Am J Roentgenol. 2012;198(5):1053–68. https://doi.org/10.2214/AJR.10.7314.
图21 .儿科患者左侧肘部 X 线片(鹰嘴骨折),显示前脂肪垫和后脂肪垫征阳性(箭头)。
图22 脂肪垫征。肘关节的侧位 X 线片显示前(箭头)和后(弯曲箭头)脂肪垫征阳性。空心箭头指向桡骨头的细微骨折。
如果很难区分正常生长中心与骨折碎片,可将其与未受损的肘关节视图进行对比。以正确区分侧位视图上的病理状况和正常状况。
图23 在髁或上髁肘部骨折婴幼儿中,与健侧肘部的X线片进行比较可帮助区分骨折与正常的骨化中心。Celli, A., Fabio, N., Vito, D., Pederzini, L.A. (2023). Evaluation of Pediatric Elbow Conditions. In: Lane, J.G., Gobbi, A., Espregueira-Mendes, J., Kaleka, C.C., Adachi, N. (eds) The Art of the Musculoskeletal Physical Exam. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-24404-9_22
图8内髁撕脱。平片(右图)显示无明显骨折,但尽管滑车完全骨化,但内上髁骨化中心缺失(红色箭头)。CT扫描(三维重建)证实了内髁撕脱骨折及其在肘关节内的存在(绿色虚线箭头)。Wilson, R., Wilson, N. (2021). Paediatric Elbow. In: Alshryda, S., Jackson, L., Thalange, N., AlHammadi, A. (eds) Pediatric Orthopedics for Primary Healthcare. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-65214-2_19.
小结
肘关节损伤是儿童最常见的损伤之一。儿童肘关节解剖结构的特殊性在于软骨组织多,常规X线检查无法使关节软骨充分显影,进而造成阅片困难。儿童肘关节次级骨化中心出现的时间存在个体差异,导致骨科医师在评估肘关节损伤情况时出现差异,增加了误诊、漏诊的风险,并影响治疗结果的精确评价。因此,建立早期、精准、有效的评估方法对儿童肘关节损伤的诊断和治疗至关重要。
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