Magnetic resonance imaging and ultrasonography in brachial plexus birth injury

Brachial plexus birth injury (BPBI) is caused by stretching, tearing or avulsion of the C5-C8 or Th1 nerve roots during delivery. Foetal-maternal disproportion is the main reason for BPBI. The goal of this study was to find out the incidence of posterior subluxation of the humeral head during first year of life in BPBI and optimal timing of the ultrasonographic screening of the glenohumeral joint. The glenohumeral congruity and posterior subluxation of the humeral head associated to muscle atrophy were assessed and surgical treatment of the shoulder girdle as well as muscle changes in elbow flexion contracture were evaluated. The prospective, population based part of the study included all neonates born in Helsinki area during years 2003-2006. Patients with BPBI sent to the Hospital for Children and Adolescents because of decreased external rotation, internal rotation contracture or deformation of the glenohumeral joint as well as patients with elbow flexion contracture were also included in this prospective study. The incidence of BPBI was calculated to be 3.1/1000 newborns in Helsinki area. About 80% of the patients with BPBI recover totally during the follow-up within the first year of life. Permanent plexus injury at the age of one year was noted in 20% of the patients (0.64/1000 newborns). Muscle imbalance resulted in sonographically detected posterior subluxation in one third of the patients with permanent BPBI. If muscle imbalance and posterior subluxation are left untreated bony deformities will develop. All patients with internal rotation contracture of the glenohumeral joint presented muscle atrophy of the rotator cuff muscles. Especially subscapular and infraspinous muscles were affected. A correlation was found particularly between greatest thickness of subscapular muscle and subluxation of the humeral head, degree of glenoid retroversion, as well as amount of internal rotation contracture. Supinator muscle atrophy was evident among all the studied patients with elbow flexion contracture. Brachial muscle pathology seemed to be an important factor for elbow flexion contracture in BPBI. Residual dysfunction of the upper extremity may require operative treatment such as tendon lengthening, tendon transfers, relocation of the humeral head or osteotomy of the humerus. Relocation of the humeral head improved the glenohumeral congruency among patients under 5 years of age. Functional improvement without remodeling of the glenohumeral joint was achieved by other reconstructive procedures. In conclusion: Shoulder screening by US should be done to all patients with permanent BPBI at the age of 3 and 6 months. Especially atrophy of the subscapular muscle correlates with glenohumeral deformity and posterior subluxation of the humeral head, which has not been reported in previous studies. Permanent muscle changes are the main reason for diminished range of motion of the elbow and forearm. Relocation of the humeral head, when needed, should be performed under the age of 5 years.

Hermojuurista C5-C8 ja Th1 koostuvan olkahermopunoksen syntymävaurio on synnytyksen ulosauton yhteydessä lapselle aiheutunut olkahermopunoksen venymisestä, katkeamisesta tai irtirepeytymisestä seuraava vamma. Tärkein altistava tekijä vastasyntyneen olkahermopunoksen vaurioon on hartiadystokia, hartioiden juuttuminen synnytyskanavan ala-aukeamaan. Hermovauriosta johtuva lihastoiminnan epätasapaino aiheuttaa yläraajaan liikerajoituksia ja etenkin olkanivelen epämuotoisuutta. Olkapunoksen syntymävaurio voi johtaa hartiaseudun ja yläraajan kasvuhäiriöihin sekä pysyviin olka- ja kyynärnivelen virheasentoihin. Jo kehittyneitä virheasentoja ja liikerajoituksia voidaan hoitaa lihas-/ jännesiirroilla, jänteiden pidennyksillä, sekä nivelkapselin vapautus-toimenpiteillä tai luun asennon korjausleikkauksella. Tarkka diagnoosi on edellytys oikean toimenpiteen valinnalle ja ajoitukselle. Tutkimukseen otettiin Helsingissä Naistenklinikalla, Kätilöopiston ja Jorvin sairaaloissa vuosina 2003-2006 syntyneet lapset, joilla oli olkahermopunoksen syntymävaurio sekä Lasten ja Nuorten sairaalaan lähetetyt potilaita, joilla olkapunosvaurion lisäksi todettiin olka- tai kyynärnivelen liikerajoituksia, virheasentoja tai epästabiliutta. Tutkimuksen mukaan olkahermopunosvaurion ilmaantuvuus Helsingissä oli 3.1/1000 vastasyntynyttä. Noin viidesosalla todettiin 1-vuoden iässä pysyvä hermovaurio (0.64/1000 vastasyntynyttä) ja kolmas-osalle näistä potilaista kehittyi olkanivelen epästabilius. Pysyvässä olkahermopunosvauriossa olkaluun yläosan luutumistumakkeet (epifyysi) olivat pienemmät kuin terveellä puolella merkkinä kasvun hidastumisesta. Väitöskirjassa arvioitiin olkahermovauriopotilaiden olkanivelen kehitystä terveeseen puoleen verrattuna. Selvitettiin minkä ikäisenä olkanivelen alkava sijoiltaanmeno on todettavissa ultraäänellä (UÄ) ja kuinka usein UÄ-tutkimus on syytä uusia ensimmäisen ikävuoden aikana diagnoosin osuvuuden ja hoitotoimenpiteiden kannalta. Tulosten perusteella UÄ-tutkimus tulisi tehdä mahdollisen olkapään virheasennon toteamiseksi 3 ja 6 kk:n iässä, jos hermovaurio ja vähäinenkin liikerajoitus todetaan kliinisesti. Vaikka lihasepätasapainon on tiedetty aiheuttavan virheasentoja, lihasten kuvantamislöydöksiä ei ole kattavasti korreloitu olkanivelen luisiin virheasentoihin. Kyynärpään seudun lihasten atrofian astetta kyynärpään ojennusvajauksen yhteydessä ei myöskään ole aiemmin selvitetty. Selvitimme magneetti-tutkimuksella olkapään- ja kyynäralueen lihasten atrofian suhdetta olkanivelen virheasentoihin, olkanivelen ulkokierron ja kyynärnivelen ojennuksen vajaukseen. Jos potilailla oli olkanivelen sisäkierron kontraktuura, kaikissa olkanivelen kiertäjäkalvosimen lihaksissa, etenkin subscapularis- ja infraspinatus- lihaksissa todettiin atrofiaa. Lihasepätasapaino ja lihasten atrofia aiheuttivat lapaluun nivelpinnan taakse kallistumisen (retroversio), olkapään siirtymisen taakse päin ja pahenevan sisäkierron kontraktuuran. Lihasten atrofia ja nivelpinnan virheasento korreloivat sisäkierron kontraktuuran vaikeusasteeseen. Kyynärpään ojennusvajaukseen liittyen etenkin supinator- ja brachialis-lihas olivat poikkeavat. Brachialis-lihaksen muutokset korreloivat kyynärpään ojennusvajaukseen. Mitä vaurioituneempi oli pronator teres lihas, sitä rajoittuneempi oli kyynärpään kiertoliike (pronaatio-supinaatio). Leikkaustuloksen vaikuttavuutta arvioitiin olkanivelen toiminnan, liikelaajuuden paranemisen sekä olkanivelen asennon korjaantumisen kannalta. Olkanivelen muotoutumista parempaan suuntaan tapahtui vain alle 5 vuoden iässä tehdyn onnistuneen relokaatioleikkauksen (olkapää asetetaan paikoilleen nivelkuoppaan) jälkeen. Muilla suoritetuilla toimenpiteillä saavutettiin olkapään funktionaalisen toiminnan paranemista, joskaan olkanivelen korjausmuovautumista ei tapahtunut.