儿童旋转肌力的测定及临床意义

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【摘要】目的 通过对儿童前臂旋转力的研究，探讨儿童前臂石膏固定使前臂功能恢复最快捷及最大功能的最佳方法。方法 应用我们研制的台式“前臂旋转力测定仪”分别测定大庆市年龄10岁儿童60人以及12岁儿童60人的左侧前臂旋前、左侧前臂旋后、右侧前臂旋前、右侧前臂旋后的最大旋转力，分析不同性别、年龄的儿童左右前臂旋前、旋后最大扭力的差异。结果 1、男、女儿童左侧前臂旋前肌力明显大于旋后肌力(P＜0.01), 右侧前臂旋后肌力明显大于旋前肌力(P＜0.01)。2、随年龄增长左侧前臂旋转肌力差别越明显(P＜0.01)。3、女性儿童在10－12岁前臂旋转肌力变化较大(P＜0.01)。4、男女儿童右前臂随年龄增长，旋前与旋后肌力差别减小(P＜0.01)。结论 1、右利儿童左侧前臂需石膏固定时，石膏应尽量固定于患儿的旋后位。2、右利儿童右侧前臂需石膏固定时，石膏应固定轻度旋后位（10－20°）。3、右利女性儿童在石膏固定后宜尽早进行功能训练4、男女儿童右前臂随年龄增长，旋前与旋后肌力差别减小

关键词：儿童 前臂 石膏 骨折 前臂旋力仪

AbstractObjective: Through the research of the forearm rotary strength of the teenagers, we approached the best position of forearm after the Gypsum fixation on forearm fracture which made the function of forearm obtain the best recovery and least rehabilitation exercise.Methods: We tested 60 10-year-teenagers and 60 12-year-teenagers, total 120 cases in Daqing city, and measured their left and right forearm rotary strength on pronation and supination by the ForearmRotate-Dynamometer which we manufactured. We analyzed the difference in left and right forearm rotary strength on pronation and supination of teenagers with distinct sexuality and ages.Results : 1、The left forearm rotary strength on pronation of all teenagers obviously larger than on supination(P

Key words: teenager ulna redius fracturesForearm Rotate-Dynamometer Gypsum

中图分类号：R683 文献标识码：B 文章编号：1004-7484（2011）06-0030-07

在临床工作中，我们经常会碰到儿童上肢石膏固定后功能锻炼效果不理想的情况，尤其是旋后功能障碍。这种石膏固定所致功能障碍的原因又分为骨性、肌性及骨间膜挛缩等情况。我们的研究是通过对儿童前臂旋转力测定来完善石膏固定位置的科学性，为前臂外固定所致功能障碍的恢复，提供最佳的石膏固定方法。

1 材料与方法

1.1研究对象

大庆市直机关第三小学年龄10岁儿童随机抽取60人（其中小于或大于10岁及左利者不记入内）男、女同学各30名；大庆萨尔图区东新第三小学随机抽取12岁儿童共60人，男女同学各30人，要求同上。

1.2研究方法

随机测量符合我们条件的研究对象。测量位置：1、上臂紧靠胸壁2、屈肘位3、中立位时大拇指外展、向上。受试者取直立、屈肘(直角)、上臂始终保持垂直位, 以排除肩部肌力介入。(1) 测旋前力: 掌心朝上握“六角套筒钥匙”, 作旋前运动, 记录最大读数。(2) 测旋后力: 则掌心向下握“六角套筒钥匙”, 做旋后运动, 记录最大读数。

1.3研究器材

我们与大庆石油学院的力学与机械工程学院联合研制了“台式前臂肌力测定仪”。该装置主要设备：中国香港产型号AR875电子秤，精确度10克；工业轴承1个；前臂连接六角套筒钥匙一个（自行研制）；腕关节固定支具（分左右）。如下图：

1.4 统计学处理：

组间比较采用SPSS13.0软件进行t检验及student’s检验。

2 结果

测量结果：精确度0.01Kg.cm分别对10岁年龄组和12岁年龄组的男女同学左右前臂旋前旋后进行统计分析：

Paired Samples Statistics

Mean N Std. Deviation Std. Error Mean

Pair 1 右前男10 14.3527 30 1.00196 .18293

右后男10 14.6150 30 .99056 .18085

Pair 2 右前女10 4.5189 30 .75321 .13752

右后女10 7.1550 30 .67003 .12233

Pair 3 右前男12 16.4347 30 .95133 .17369

右后男12 17.2351 30 1.23296 .22511

Pair 4 右前男12 10.3360 30 .97615 .17822

右后男12 10.6262 30 .89850 .16404

Pair 5 左前男10 11.0917 30 .96472 .17613

左后男10 8.1717 30 .97011 .17712

Pair 6 左前女10 9.1617 30 .92572 .16901

左后女10 6.9117 30 .91971 .16791

Pair 7 左前男12 14.0283 30 .92136 .16822

左后男12 9.2065 30 1.00313 .18315

Pair 8 左前男12 12.4410 30 1.23311 .22513

左后男12 8.0637 30 .84258 .15383

Paired Samples Correlations

N Correlation Sig.

Pair 1 右前男10&右后男10 30 .995 .000

Pair 2 右前女10&右后女10 30 .614 .000

Pair 3 右前男12&右后男12 30 .789 .000

Pair 4 右前男12&右后男12 30 .972 .000

Pair 5 左前男10&左后男10 30 .861 .000

Pair 6 左前女10&左后女10 30 .858 .000

Pair 7 左前男12&左后男12 30 .828 .000

Pair 8 左前男12&左后男12 30 .828 .000

Paired Samples Test

Paired Differences t

df

Sig.

(2-

tailed)

Mean Std. Devi-

ation Std. Error

Mean 95% Confidence

Interval of the

Difference

Lower Upper

1 右前男10-

右后男10 -.262 .097 .018 -.299 -.2261 -14.816 29 .000

2 右前女10-

右后女10 -2.636 .630 .115 -2.871 -2.401 -22.924 29 .000

3 右前男12-

右后男12 -.800 .758 .138 -1.083 -.517 -5.785 29 .000

4 右前男12-

右后男12 -.290 .236 .043 -.378 -.202 -6.748 29 .000

5 左前男10-

左后男10 2.920 .510 .0931 2.730 3.110 31.366 29 .000

6 左前女10-

左后女10 2.250 .491 .090 2.067 2.433 25.084 29 .000

7 左前男12-

左后男12 4.822 .569 .104 4.609 5.034 46.415 29 .000

8 左前男12-

左后男12 4.378 .714 .130 4.111 4.644 33.566 29 .000

对10岁年龄组儿童左前臂旋前、左前臂旋后、右前臂旋前、右前臂旋后进行组内比较

左前臂旋前

左前臂旋后

右前臂旋前

右前臂旋后

对12岁年龄组儿童左前臂旋前、左前臂旋后、右前臂旋前、右前臂旋后进行组内比较

左前臂旋前

左前臂旋后

右前臂旋前

右前臂旋后

对男同学不同年龄组的左前臂旋前、左前臂旋后、右前臂旋前、右前臂旋后进行组间比较

左前臂旋前

左前臂旋后

右前臂旋前

右前臂旋后

对女同学不同年龄组的左前臂旋前、左前臂旋后、右前臂旋前、右前臂旋后进行组间比较

左前臂旋前

左前臂旋后

右前臂旋前

右前臂旋后

3 结果

3.1男、女儿童左侧前臂旋前肌力明显大于旋后肌力(P＜0.01), 右侧前臂旋后肌力明显大于旋前肌力(P＜0.01)。

3.2随年龄增长左侧前臂旋转肌力差别越明显(P＜0.01)。

3.3女性儿童前臂旋转肌力变化较大(P＜0.01)

3.4男女儿童右前臂随年龄增长，旋前与旋后肌力差别减小(P＜0.01)

4 讨论

儿童前臂及肘关节石膏固定引发前臂功能障碍尤其是旋后功能障碍在临床中较为常见。目前对于此并发症说法不一，临床采用的治疗手段也各不相同。有的学者提出儿童前臂骨折首选手术治疗，以防止前臂旋转功能障碍，这样做不免稍有激进而且增加了病人的经济负担同时手术也存在着风险。在严格掌握手术指征的情况下，可以首先尝试手法复位石膏固定。在手法复位的治疗中，目前传统治疗前臂骨折基本固定于中立位（桡骨近段骨折固定于旋后位除外），但术后经常出现旋转功能障碍，尤其是旋后功能障碍。为什么要固定在中立位？目前文献只有一个理由：此时尺桡骨平行，骨间膜张力最大。其实中立位的骨间膜张力不是最大的，在一般情况下骨间膜张力最高的位置是屈肘轻度旋后位（10－20°）关于这点将在后面详述。我们设想在把握好手术指征的前提下，改良石膏固定对于旋转功能的恢复是否存在可能？对于影响前臂及肘关节的旋转功能的结构主要的有：前臂尺桡骨的结构及旋转弓、骨间膜、参与前臂旋转的肌肉等。

前臂骨是由尺桡骨组成的。旋转是前臂的重要功能,尺骨是前臂的轴心,通过上、下尺桡关节及骨间膜与桡骨相连。桡骨沿尺骨旋转，旋转幅度可达150°[1] 。前臂的旋前、旋后活动的旋转轴从桡骨头至尺骨小头。在桡骨中下段骨折中因为旋后力明显大于旋前力（结果与Williams[2]和Snell[3－4]等观点一致）， 与为数众多的桡骨近段“中立”移位等报道不同[5-7]，骨折的近折段：旋后、内收、微屈位。而并非传统认为的中立位。在旋转肌力的作用下，在骨折（桡骨）的不同段位，骨折的近折段所受的旋转肌力不同，一旦近折段发生旋转后在畸形愈合的情况下就会发生旋转的功能障碍。所以在临床中我们也经常能见到由于骨折畸形愈合所致的较为“顽固”的旋转功能障碍。对于骨性因素我们在此不予讨论，在此我们假设骨性因素已经是不变的情况。也就是石膏固定时及固定后由骨性畸形愈合所造成的旋转功能障碍这里暂不讨论。

尺桡骨骨干之间有坚韧的骨间膜相连, 有较多的肌肉附着。前臂骨间膜是致密的纤维膜, 近远侧均较薄弱，而中部较厚韧，掌侧纤维起于尺骨骨间嵴，斜向近侧止于桡骨骨间嵴；背侧纤维则反向，走向近侧和尺侧，近侧部加厚纤维称为斜索，几乎连接尺骨的全长,其松紧度随着前臂的旋转而改变。骨干间隙最大,骨间膜上下松紧一致,对尺桡骨起到稳定作用；骨干间隙缩小,骨间膜上下松紧不一致,两骨间的稳定性消失[8]。前臂骨间膜不仅为前臂肌肉提供肌止同时由桡骨向尺骨传导应力。更为重要的是骨间膜为前臂的旋转活动，限定了最大活动范围。这种对制约前臂旋转活动范围的临床指导意义是：尽量避免前臂骨间膜的瘢痕挛缩，以免造成前臂旋转功能障碍。前臂在旋转活动中，尺桡骨间距离随着旋转角度的不同而时时变化着，骨间膜的张力也在随着变化。由于旋转弓的存在，同一旋转角度骨间膜各部的张力也不相同。有文献[8]显示在新鲜尸体上测量不同旋转角度时尺桡骨间距离结果：前臂中部及远侧，骨间距离在轻度旋后位时最大，也就是此时骨间膜最为舒展，张力也最大。继续旋后或旋前反而松弛；而在前臂近侧时，则以完全旋后时骨间距最大。骨间膜最为紧张，旋前时逐渐松弛。骨折中旋转弓角度的丢失也会使骨间膜相对松弛。桡骨形成的旋转弓旋转肌提供了肌止。此外如果整复时只注意了骨折对位没有注意纠正下桡关节分离骨间膜的挛缩问题，也会导致远期的旋转功能障碍[9]。

以目前的工业技术水平还不能测量多块肌肉在在行使同一功能时每一块肌肉的力量。华中科技大学研制的肌力电子测定仪器也只能在每块肌肉特定固定功能位置测量出来，而无法将前臂同一功能的几块肌肉的力量单独测定出来。根据力学“暗箱”理论，我们着眼于力量的传出，将所有在固定位置（如前）的全部参与的旋转力量测量出来。参与前臂旋前、旋后的肌肉比较多。主要的旋前肌肉是：旋前圆肌、旋前方肌；主要的旋后肌肉：旋后肌、肱二头肌。此外，还有“前臂旋转调节器”的肱桡肌[10]，在旋前时帮助旋前，在旋后时帮助旋后。旋前旋后肌肉，就其结构特点分为两组[10]：旋前方肌与旋后肌。在它们特点是止点均远离旋转弓，前臂旋转时此两个肌肉一个收缩、一个放松。另一组肌肉是旋前圆肌和肱二头肌，其止点均在旋转弓上，均为长肌。前臂功能障碍的原因在骨折中骨性的因素也是和肌性因素是密不可分的。骨折按位置可分为近段、中段和远段的骨折随着位置的不同肌肉的旋转作用不同。其原则是纠正骨性旋转后将骨间膜保持最大张力并使旋转肌肉最小挛缩。在外固定过程中，肌肉挛缩是不可避免的。在尽量保持骨间膜张力的前提下，将前臂固定于旋转力较差的对于以后的功能锻炼无疑是积极的。在旋转弓存在的情况下，临床上也经常会使用石膏固定前臂及肘关节，例如肘内翻、外翻畸形的矫正、骨肿瘤刮除植骨后、关节脱位等情况。此时骨性完整，骨间膜及前臂的旋转力就起到了至关重要的作用。合理的（即石膏固定要兼顾旋转力和骨间膜张力）对患者术后功能恢复的程度会起到积极的作用。

在生长发育过程中随着生活、学习的活动增加如筷子、持笔等活动，左前臂的一些旋后活动被右前臂的旋前活动替代。而左侧辅助右上肢的活动主要是旋前的运动如双臂的抱合，而旋后的运动基本是右前臂独立完成的，随着生活的积累这种差异更加明显[11]。这是我们日常生活根据右利者的用进废退的角度来推测左旋前大于左旋后力的成因。

正如数据显示的，右侧旋后及左侧的旋前肌肉在右利儿童中相对强大，那么此二者的肌肉挛缩的情况会相对较轻。左前臂旋后及右前臂的旋前功能如果得不到及时的锻炼，就容易首先出现功能障碍。

从数据中我们可以看到：

右利儿童的左前臂旋前力量显著大于旋后力量。如果石膏固定于旋后位，那么在石膏拆除后旋前功能锻炼应较为容易。当然如为骨折，还要具体考虑骨折的分型，在骨折初步愈合后尽早改为旋后位石膏固定。

右侧前臂旋后肌力明显大于旋前肌力，男女儿童右前臂随年龄增长，旋前与旋后肌力差别减小。右利儿童右侧前臂需石膏固定时，在非旋转弓破坏的情况下，石膏应固定于前臂轻度旋后（10－20°）位，使骨间膜张力最大。如为骨折的特殊情况（如近段桡骨骨折），应在骨折初步愈合后改为轻度旋后（10－20°）位。

女性儿童前臂旋转肌力变化较大，这可能是因为10－12岁正是女性青春期的发育高峰。所以肌力变化较大。此时的石膏对于女性患者一定密切观察末梢血运，在石膏固定解除后早期进行功能锻炼。

男、女儿童右前臂随年龄增长，旋前与旋后力差别减小。结果显示随着儿童的发育，右利儿童在10－12岁期间，右前臂旋前力比旋后力增长快。对于超过12岁旋前、旋后的肌力变化，有待于资料积累。

我们遇到的4名左利的儿童，并且测量了他们的前臂旋转肌力，发现左利儿童双侧前臂旋前旋后力量均比较接近。但缺乏资料，无法进行统计学研究。我们将在以后研究。

本组研究通过健康儿童旋前、旋后肌力差异方面探讨石膏固定方式。对患儿石膏固定后的肌力及骨间膜变化的研究有待进一步探讨。如果在以后能够积累一定数量的石膏固定后旋转功能障碍的患儿并进行统计学研究，那么本组研究的结论能够进一步得到验证。

参考文献

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