引用本文: 吳建群, 陶銳, 魏寬海, 余斌, 黎健偉. 影像存儲傳輸系統在青少年肘內翻畸形肱骨外側楔形截骨矯形術中的應用. 中國修復重建外科雜志, 2021, 35(7): 836-840. doi: 10.7507/1002-1892.202101059 復制
肱骨髁上骨折是臨床常見的兒童骨折類型之一,占兒童肘部骨折的 50%~80%[1]。肘內翻為該類型骨折常見并發癥,發生率高達 57%[2],治療主要通過肱骨髁上截骨矯形,恢復肘關節正常提攜角。肱骨遠端截骨矯形術式多樣,包括外側楔形截骨、反向 V 形截骨、三維截骨等[3-4]。meta 分析顯示不同截骨術式療效相似[4-5],但是外側楔形截骨矯形術具有手術操作相對簡單、不干擾尺神經、截骨后骨斷端接觸面大容易愈合等優點[6]。如何精確設計外側楔形截骨角度和長度一直是研究熱點。余希臨等[7]介紹了三角函數正切公式計算方法,但計算結果僅為近似值,而且準確性受 X 線片放大倍數和患者骨齡的影響。近年,有學者采用 3D 打印技術個性化設計截骨范圍,并獲得滿意的早中期療效[8-9]。但 3D 打印機尚未普及,尤其是基層醫院,且費用較高,手術技術要求高,同時由于三維截骨旋轉后骨接觸面小,固定難以維持,很難獲得術前計劃提攜角,使用范圍受限[10]。
影像存儲傳輸系統(picture archiving and communication systems,PACS)是一種醫學影像存儲和傳輸系統,具有圖像信息采集、存儲、管理、處理及傳輸等功能,目前已在醫院廣泛使用,采用 PACS 中測量工具可以準確測量骨科畸形相關指標,且操作簡便[11-12]。2014 年 7 月—2016 年 7 月,南方醫科大學南方醫院創傷骨科收治 16 例肱骨髁上骨折后肘內翻畸形青少年患者,在肱骨外側楔形截骨矯形術前,利用 PACS 制定截骨角度及長度以指導手術操作,術后隨訪顯示療效滿意。現回顧分析患者臨床資料,為該技術的臨床應用提供參考。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
本組男 10 例,女 6 例;年齡 10~17 歲,平均 11.4 歲。左側 9 例,右側 7 例。均為外傷致肱骨髁上骨折,骨折后行手術或保守治療后出現肘內翻畸形。病程 2~10 年,平均 5.6 年。X 線片示肱骨髁上骨折均已愈合,其中 9 例伴內旋畸形 4.3°~9.7°,平均 5.6°,不伴肱骨遠端前傾角改變;患側內翻角為19.5°~33.5°,平均 23.7°。術前肘關節屈伸活動度大致正常。
1.2 術前設計
攝雙側肘關節 X 線片,采用 PACS 中直線測量、角度測量等工具測量以下指標。① 于健側正位 X 線片測量提攜角(∠α),即尺、橈骨遠端和近端最寬部位中點的連線與肱骨干長軸之間的夾角。② 于患側正位 X 線片測量內翻角(∠β),即肱骨中軸線和前臂中軸線之間的夾角。健側提攜角及患側內翻角之和即為矯形術中所需截骨角度(∠γ)。然后,在鷹嘴窩上緣 2 cm 處作 1 條平行于肱骨遠端關節面的平行線(截骨角底邊,OB),沿該底邊作所需截骨角度(∠γ),測量該夾角兩邊與肱骨外側皮質相交點(A、B 點)的距離作為截骨長度(L1),以及底邊與肱骨外側皮質的交點(B 點)至肱骨外側髁距離(L2)。見圖 1。

a. 于健側正位 X 線片測量提攜角(∠α);b、c. 于患側正位 X 線片測量內翻角(∠β)并設計截骨角度(∠γ)
Figure1. Schematic diagram of osteotomy design in PACSa. The carrying angle (∠α) was measured on the anteroposterior X-ray film of the healthy side; b, c. The varus angle (∠β) was measured and the osteotomy angle (∠γ) was designed on the anteroposterior X-ray film of the affected side
1.3 手術方法
臂叢麻醉(5 例)或靜脈復合麻醉(11 例)下,患者取仰臥位,上臂上段安裝止血帶(20~26 kPa)后外展置于手術臺。取經典肱骨遠端外側入路,從肱三頭肌和肱橈肌間隙進入,向前、后剝離充分顯露肱骨前、后及外側面,保留內側骨膜;按術前測量的 L2 和 L1,分別用無菌記號筆標記 B、A 點,沿著 B 點平行于肱骨遠端關節面置入 1 枚克氏針,C 臂 X 線機透視確認后確定 O 點;術中再次確認截骨角度和術前設計一致后,用骨刀或擺鋸于 B 點沿 BO 方向、于 A 點沿 AO 方向依次截骨,保留內側 3~4 mm 寬連續皮質。取出楔形截骨塊,測量外側皮質截骨后空缺部分長度,與術前設計 L1 長度一致;伸直肘關節使其外展,造成內側皮質骨折,使截骨處對合,可塑形鋼板螺釘固定。檢查肘關節伸屈活動不受限、固定牢靠,C 臂 X 線機透視確定提攜角滿意后,生理鹽水沖洗術區,逐層縫合切口。
1.4 術后處理及療效評價指標
術后長臂石膏托固定肘關節于功能位 2~3 周,4 周后開始主動屈伸肘關節鍛煉。術后定期復查 X 線片,待骨折愈合后取出內固定物。測量健患側肘關節提攜角、伸屈活動度,采用 Mayo 評分評定肘關節功能。
1.5 統計學方法
采用 SPSS20.0 統計軟件進行分析。數據以均數±標準差表示,患側手術前后以及健患側比較采用配對 t 檢驗;檢驗水準 α=0.05。
2 結果
本組術前經 PACS 測量設計的截骨角度為(34.4±5.3)°,L1 為(2.28±0.96)cm;術中實際截骨角度為(33.9±6.5)°,L1 為(2.32±1.05)cm;手術前后比較差異均無統計學意義(t=0.238,P=0.813;t=0.107,P=0.915)。
本組術后住院時間 2~8 d,平均 4.5 d。切口均Ⅰ期愈合,無切口感染及尺神經損傷等并發癥發生。16 例均獲隨訪,隨訪時間 12~18 個月,平均 14 個月。X 線片復查示截骨均獲骨性愈合,愈合時間 2~7 個月,平均 2.5 個月;截骨愈合后于 8~14 個月取出內固定物,平均 12.0 個月。
術后 1 d 患側提攜角恢復至(10.3±2.0)°,與術前健側(10.6±1.5)° 比較,差異無統計學意義(t=0.480,P=0.637);術后 1 年患側提攜角為(9.8±2.6)°,與同期健側(10.4±1.6)° 比較,差異亦無統計學意義(t=0.789,P=0.438)。
術后 1 年,患側肘關節活動范圍達屈(131.6±8.4)°、伸(6.4±2.6)°,健側肘關節分別為(134.2±6.3)°、(5.9±2.2)°,健患側間比較差異均無統計學意義(t=1.143,P=0.262;t=0.587,P=0.561)。肘關節功能按 Mayo 評分評定:優 9 例、良 6 例、可 1 例,優良率為 93.7%。術后均未出現慢性疼痛、尺神經麻痹、再骨折及內固定失敗等并發癥。見圖 2。

a~c. 術前雙側肘關節伸直、旋前、旋后功能;d~f. 術前正位 X 線片示患側肘關節內翻角(∠β)為 33°,健側肘關節提攜角(∠α)為 10°,設計截骨角度(∠γ,43°)及截骨長度(L1,29.8 mm);g. 術后 1 周患側肘關節正位 X 線片;h、i. 術后 1 年患側肘關節正側位 X 線片;j~l. 術后 1 年雙側肘關節伸直、旋前、旋后功能
Figure2. A 17-year-old male patient with cubitus varus deformity of the right elbow after supracondylar fractures of the humerusa-c. The extension, pronation, and supination of bilateral elbow joints before operation; d-f. The preoperative anteroposterior X-ray films showed that the varus angle (∠β) of the affected side was 33°, the carrying angle (∠α) of the healthy side was 10°, the osteotomy angle (∠γ, 43°) and length (L1, 29.8 mm) were designed; g. Anteroposterior X-ray film of the affected side at 1 week after operation; h, i. Anteroposterior and lateral X-ray films of the affected side at 1 year after operation; j-l. The extension, pronation, and supination of bilateral elbow joints at 1 year after operation
3 討論
兒童肱骨髁上骨折后因內、外側骨骺生長不平衡易發生肘內翻畸形。肘內翻畸形會影響肘關節進一步發育,出現后外側旋轉不穩、尺神經麻痹、尺骨過度內翻等合并損傷[3],因此對于肘內翻畸形應盡早手術治療[13]。外側楔形截骨矯形術作為目前臨床最常用術式,存在截骨后肘外側方明顯隆起的問題,有學者建議在 11 歲之前進行截骨矯形術有助于減少該問題的發生[14]。肘外側方明顯隆起主要原因為肱骨上、下兩截骨端外側存在寬度差異,形成一定臺階感,因此外側楔形截骨矯形術前需準確確定截骨角度和截骨塊底邊長度。
傳統截骨設計方法是采用量角器及測量尺于肘關節正位 X 線片測量角度及長度,受 X 線片放大比例的影響[7]。本組采用的 PACS 其工作站中包括了角度及長度測量工具,能快捷并精確測算截骨角度及長度,相對于傳統方法有效提高了術中截骨準確性,為取得良好療效奠定基礎。
采用傳統方法截骨時,術中首先用克氏針打孔,然后再用骨鑿截骨,截骨后再對骨端作處理,此時難以形成絕對平面并達到預定角度,期間需反復行 X 線透視、比對,甚至反復截骨,不僅增加了射線暴露及手術時間,而且難以保證截骨固定的精確性和安全性,截骨時容易造成骨質劈裂,甚至波及關節面;另外,術后固定困難,內側張力大,矯正角度易丟失致肘內翻畸形復發。而采用 PACS 進行術前測量并設計截骨角度和長度,術中可一次截骨成形,最大程度保留了截骨端接觸面積,利于截骨部位早期愈合。
另外,關于截骨方式臨床一直存在爭議,楔形截骨、等腰三角形截骨兩種方式較常用[15-17]。王慶偉等[15]報道等腰三角形截骨后截骨外側部分近端向遠端嵌插,外側皮質骨嚴密對合,能避免外側臺階感,獲得滿意療效,但增加了手術時間和截骨次數。有報道采用近端和遠端外側雙 L 形截骨治療 25 例兒童肘內翻畸形,獲得滿意療效,截骨端更匹配,骨接觸面大,能消除肱骨外側突畸形,截骨范圍更大[6]。Vashisht 等[18]通過改良的反向階梯截骨術(魚尾截骨術),同時截斷內外側皮質,遠端碎片的內側平移,以防止外側髁形成突起,但截骨過程復雜、創傷大。為此,我們傾向于選擇操作更簡便、有效的外側閉合楔形截骨。本組采用楔形截骨矯形術后截骨面均愈合,獲得滿意療效。
研究表明,對于嚴重肘內翻畸形單純外側楔形截骨矯形術無法糾正內旋、過伸畸形,截骨后 16%~44% 患者殘留超過 10° 旋轉或過伸畸形,此時 PACS 中二維參數可能無法設計并有效糾正旋轉畸形[19]。因此,對于嚴重肘內翻畸形(內翻角>40°),不宜采用 PACS 進行術前截骨設計。本組均選擇內旋畸形<10° 和內翻角<40° 患者,術后肘關節屈伸活動度恢復良好,較同期健側差異無統計學意義。
綜上述,青少年肘內翻畸形行肱骨外側楔形截骨矯形術前,通過 PACS 測量健側肘關節提攜角和患側內翻角,設計楔形截骨角度和長度,能指導術中截骨操作。但本研究病例有限,缺少對照研究,該結論有待擴大樣本量進一步確認。
作者貢獻:吳建群負責隨訪記錄、論文撰寫;陶銳負責數據測量和分析;魏寬海負責統計審校、圖片整理;余斌、黎健偉負責課題設計、論文修改。
利益沖突:所有作者聲明,在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突。經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道。
機構倫理問題:研究方案經南方醫科大學南方醫院倫理委員會批準(20160218425)。
肱骨髁上骨折是臨床常見的兒童骨折類型之一,占兒童肘部骨折的 50%~80%[1]。肘內翻為該類型骨折常見并發癥,發生率高達 57%[2],治療主要通過肱骨髁上截骨矯形,恢復肘關節正常提攜角。肱骨遠端截骨矯形術式多樣,包括外側楔形截骨、反向 V 形截骨、三維截骨等[3-4]。meta 分析顯示不同截骨術式療效相似[4-5],但是外側楔形截骨矯形術具有手術操作相對簡單、不干擾尺神經、截骨后骨斷端接觸面大容易愈合等優點[6]。如何精確設計外側楔形截骨角度和長度一直是研究熱點。余希臨等[7]介紹了三角函數正切公式計算方法,但計算結果僅為近似值,而且準確性受 X 線片放大倍數和患者骨齡的影響。近年,有學者采用 3D 打印技術個性化設計截骨范圍,并獲得滿意的早中期療效[8-9]。但 3D 打印機尚未普及,尤其是基層醫院,且費用較高,手術技術要求高,同時由于三維截骨旋轉后骨接觸面小,固定難以維持,很難獲得術前計劃提攜角,使用范圍受限[10]。
影像存儲傳輸系統(picture archiving and communication systems,PACS)是一種醫學影像存儲和傳輸系統,具有圖像信息采集、存儲、管理、處理及傳輸等功能,目前已在醫院廣泛使用,采用 PACS 中測量工具可以準確測量骨科畸形相關指標,且操作簡便[11-12]。2014 年 7 月—2016 年 7 月,南方醫科大學南方醫院創傷骨科收治 16 例肱骨髁上骨折后肘內翻畸形青少年患者,在肱骨外側楔形截骨矯形術前,利用 PACS 制定截骨角度及長度以指導手術操作,術后隨訪顯示療效滿意。現回顧分析患者臨床資料,為該技術的臨床應用提供參考。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
本組男 10 例,女 6 例;年齡 10~17 歲,平均 11.4 歲。左側 9 例,右側 7 例。均為外傷致肱骨髁上骨折,骨折后行手術或保守治療后出現肘內翻畸形。病程 2~10 年,平均 5.6 年。X 線片示肱骨髁上骨折均已愈合,其中 9 例伴內旋畸形 4.3°~9.7°,平均 5.6°,不伴肱骨遠端前傾角改變;患側內翻角為19.5°~33.5°,平均 23.7°。術前肘關節屈伸活動度大致正常。
1.2 術前設計
攝雙側肘關節 X 線片,采用 PACS 中直線測量、角度測量等工具測量以下指標。① 于健側正位 X 線片測量提攜角(∠α),即尺、橈骨遠端和近端最寬部位中點的連線與肱骨干長軸之間的夾角。② 于患側正位 X 線片測量內翻角(∠β),即肱骨中軸線和前臂中軸線之間的夾角。健側提攜角及患側內翻角之和即為矯形術中所需截骨角度(∠γ)。然后,在鷹嘴窩上緣 2 cm 處作 1 條平行于肱骨遠端關節面的平行線(截骨角底邊,OB),沿該底邊作所需截骨角度(∠γ),測量該夾角兩邊與肱骨外側皮質相交點(A、B 點)的距離作為截骨長度(L1),以及底邊與肱骨外側皮質的交點(B 點)至肱骨外側髁距離(L2)。見圖 1。

a. 于健側正位 X 線片測量提攜角(∠α);b、c. 于患側正位 X 線片測量內翻角(∠β)并設計截骨角度(∠γ)
Figure1. Schematic diagram of osteotomy design in PACSa. The carrying angle (∠α) was measured on the anteroposterior X-ray film of the healthy side; b, c. The varus angle (∠β) was measured and the osteotomy angle (∠γ) was designed on the anteroposterior X-ray film of the affected side
1.3 手術方法
臂叢麻醉(5 例)或靜脈復合麻醉(11 例)下,患者取仰臥位,上臂上段安裝止血帶(20~26 kPa)后外展置于手術臺。取經典肱骨遠端外側入路,從肱三頭肌和肱橈肌間隙進入,向前、后剝離充分顯露肱骨前、后及外側面,保留內側骨膜;按術前測量的 L2 和 L1,分別用無菌記號筆標記 B、A 點,沿著 B 點平行于肱骨遠端關節面置入 1 枚克氏針,C 臂 X 線機透視確認后確定 O 點;術中再次確認截骨角度和術前設計一致后,用骨刀或擺鋸于 B 點沿 BO 方向、于 A 點沿 AO 方向依次截骨,保留內側 3~4 mm 寬連續皮質。取出楔形截骨塊,測量外側皮質截骨后空缺部分長度,與術前設計 L1 長度一致;伸直肘關節使其外展,造成內側皮質骨折,使截骨處對合,可塑形鋼板螺釘固定。檢查肘關節伸屈活動不受限、固定牢靠,C 臂 X 線機透視確定提攜角滿意后,生理鹽水沖洗術區,逐層縫合切口。
1.4 術后處理及療效評價指標
術后長臂石膏托固定肘關節于功能位 2~3 周,4 周后開始主動屈伸肘關節鍛煉。術后定期復查 X 線片,待骨折愈合后取出內固定物。測量健患側肘關節提攜角、伸屈活動度,采用 Mayo 評分評定肘關節功能。
1.5 統計學方法
采用 SPSS20.0 統計軟件進行分析。數據以均數±標準差表示,患側手術前后以及健患側比較采用配對 t 檢驗;檢驗水準 α=0.05。
2 結果
本組術前經 PACS 測量設計的截骨角度為(34.4±5.3)°,L1 為(2.28±0.96)cm;術中實際截骨角度為(33.9±6.5)°,L1 為(2.32±1.05)cm;手術前后比較差異均無統計學意義(t=0.238,P=0.813;t=0.107,P=0.915)。
本組術后住院時間 2~8 d,平均 4.5 d。切口均Ⅰ期愈合,無切口感染及尺神經損傷等并發癥發生。16 例均獲隨訪,隨訪時間 12~18 個月,平均 14 個月。X 線片復查示截骨均獲骨性愈合,愈合時間 2~7 個月,平均 2.5 個月;截骨愈合后于 8~14 個月取出內固定物,平均 12.0 個月。
術后 1 d 患側提攜角恢復至(10.3±2.0)°,與術前健側(10.6±1.5)° 比較,差異無統計學意義(t=0.480,P=0.637);術后 1 年患側提攜角為(9.8±2.6)°,與同期健側(10.4±1.6)° 比較,差異亦無統計學意義(t=0.789,P=0.438)。
術后 1 年,患側肘關節活動范圍達屈(131.6±8.4)°、伸(6.4±2.6)°,健側肘關節分別為(134.2±6.3)°、(5.9±2.2)°,健患側間比較差異均無統計學意義(t=1.143,P=0.262;t=0.587,P=0.561)。肘關節功能按 Mayo 評分評定:優 9 例、良 6 例、可 1 例,優良率為 93.7%。術后均未出現慢性疼痛、尺神經麻痹、再骨折及內固定失敗等并發癥。見圖 2。

a~c. 術前雙側肘關節伸直、旋前、旋后功能;d~f. 術前正位 X 線片示患側肘關節內翻角(∠β)為 33°,健側肘關節提攜角(∠α)為 10°,設計截骨角度(∠γ,43°)及截骨長度(L1,29.8 mm);g. 術后 1 周患側肘關節正位 X 線片;h、i. 術后 1 年患側肘關節正側位 X 線片;j~l. 術后 1 年雙側肘關節伸直、旋前、旋后功能
Figure2. A 17-year-old male patient with cubitus varus deformity of the right elbow after supracondylar fractures of the humerusa-c. The extension, pronation, and supination of bilateral elbow joints before operation; d-f. The preoperative anteroposterior X-ray films showed that the varus angle (∠β) of the affected side was 33°, the carrying angle (∠α) of the healthy side was 10°, the osteotomy angle (∠γ, 43°) and length (L1, 29.8 mm) were designed; g. Anteroposterior X-ray film of the affected side at 1 week after operation; h, i. Anteroposterior and lateral X-ray films of the affected side at 1 year after operation; j-l. The extension, pronation, and supination of bilateral elbow joints at 1 year after operation
3 討論
兒童肱骨髁上骨折后因內、外側骨骺生長不平衡易發生肘內翻畸形。肘內翻畸形會影響肘關節進一步發育,出現后外側旋轉不穩、尺神經麻痹、尺骨過度內翻等合并損傷[3],因此對于肘內翻畸形應盡早手術治療[13]。外側楔形截骨矯形術作為目前臨床最常用術式,存在截骨后肘外側方明顯隆起的問題,有學者建議在 11 歲之前進行截骨矯形術有助于減少該問題的發生[14]。肘外側方明顯隆起主要原因為肱骨上、下兩截骨端外側存在寬度差異,形成一定臺階感,因此外側楔形截骨矯形術前需準確確定截骨角度和截骨塊底邊長度。
傳統截骨設計方法是采用量角器及測量尺于肘關節正位 X 線片測量角度及長度,受 X 線片放大比例的影響[7]。本組采用的 PACS 其工作站中包括了角度及長度測量工具,能快捷并精確測算截骨角度及長度,相對于傳統方法有效提高了術中截骨準確性,為取得良好療效奠定基礎。
采用傳統方法截骨時,術中首先用克氏針打孔,然后再用骨鑿截骨,截骨后再對骨端作處理,此時難以形成絕對平面并達到預定角度,期間需反復行 X 線透視、比對,甚至反復截骨,不僅增加了射線暴露及手術時間,而且難以保證截骨固定的精確性和安全性,截骨時容易造成骨質劈裂,甚至波及關節面;另外,術后固定困難,內側張力大,矯正角度易丟失致肘內翻畸形復發。而采用 PACS 進行術前測量并設計截骨角度和長度,術中可一次截骨成形,最大程度保留了截骨端接觸面積,利于截骨部位早期愈合。
另外,關于截骨方式臨床一直存在爭議,楔形截骨、等腰三角形截骨兩種方式較常用[15-17]。王慶偉等[15]報道等腰三角形截骨后截骨外側部分近端向遠端嵌插,外側皮質骨嚴密對合,能避免外側臺階感,獲得滿意療效,但增加了手術時間和截骨次數。有報道采用近端和遠端外側雙 L 形截骨治療 25 例兒童肘內翻畸形,獲得滿意療效,截骨端更匹配,骨接觸面大,能消除肱骨外側突畸形,截骨范圍更大[6]。Vashisht 等[18]通過改良的反向階梯截骨術(魚尾截骨術),同時截斷內外側皮質,遠端碎片的內側平移,以防止外側髁形成突起,但截骨過程復雜、創傷大。為此,我們傾向于選擇操作更簡便、有效的外側閉合楔形截骨。本組采用楔形截骨矯形術后截骨面均愈合,獲得滿意療效。
研究表明,對于嚴重肘內翻畸形單純外側楔形截骨矯形術無法糾正內旋、過伸畸形,截骨后 16%~44% 患者殘留超過 10° 旋轉或過伸畸形,此時 PACS 中二維參數可能無法設計并有效糾正旋轉畸形[19]。因此,對于嚴重肘內翻畸形(內翻角>40°),不宜采用 PACS 進行術前截骨設計。本組均選擇內旋畸形<10° 和內翻角<40° 患者,術后肘關節屈伸活動度恢復良好,較同期健側差異無統計學意義。
綜上述,青少年肘內翻畸形行肱骨外側楔形截骨矯形術前,通過 PACS 測量健側肘關節提攜角和患側內翻角,設計楔形截骨角度和長度,能指導術中截骨操作。但本研究病例有限,缺少對照研究,該結論有待擴大樣本量進一步確認。
作者貢獻:吳建群負責隨訪記錄、論文撰寫;陶銳負責數據測量和分析;魏寬海負責統計審校、圖片整理;余斌、黎健偉負責課題設計、論文修改。
利益沖突:所有作者聲明,在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突。經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道。
機構倫理問題:研究方案經南方醫科大學南方醫院倫理委員會批準(20160218425)。