Distal interosseous membrane of the forearm: anatomy, biomechanics, diagnostics

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Relevance. Recent studies show that even with damage to the structures of the triangular fibrocartilaginous complex (primary stabilizer), instability of the distal ray-elbow joint does not develop in some cases. Studies carried out by a number of authors prove that the distal interosseous membrane of the forearm can influence the stability of the joint and be a secondary stabilizer for it.

Aim of the study. To study the variability in the structure of the distal interosseous membrane of the forearm using anatomical material and determine the effect of the distal interosseous membrane on the stability of the distal ray-elbow joint. Using ultrasound to determine the variability of the structure of the distal interosseous membrane of the forearm.

Materials and methods. Material for our study was 10 pairs of anatomical specimens of the upper extremities. The functional viability was assessed by passive rotation of the anatomical material of the forearm. Changes in the tension of the distal interosseous membrane, its additional formations and the capsule of the distal ray-elbow joint were observed. Ultrasound was chosen as an instrumental method for visualizing the distal interosseous membrane of the forearm and its structures. In the course of this work, 30 volunteers of both sexes and different ages were examined. The study was carried out: maximum pronation (position of the sensor back) and maximum supination (position of the sensor palmar).

Results. In the course of the anatomical study, we determined that in 6 pairs of anatomical material, the distal interosseous membrane is a thin transparent connective tissue structure. No additional formations in the form of thickening were found. In 4 pairs of preparations, which amounted to 40% of the total amount in the distal interosseous membrane, there were additional formations in the form of thickening of the membrane — this is the distal oblique bundle and the distal ray-the ulnar tract. During the functional study, it was revealed that during pronation of the forearm, the distal membrane and dorsal capsule are stretched, which in turn holds the head of the ulna in the sigmoid notch of the radius. After conducting ultrasound, we determined the variability in the structure of the distal interosseous membrane of the forearm. The distal oblique bundle is visualized as a linear hyperechoic formation. Of the 30 surveyed, this formation was identified in 13 women (92.8%) and 1 man (7.1%), which in percentage terms was 43%.

Conclusion. After conducting anatomical examination, we determined the variability in the structure of the distal interosseous membrane of the forearm in the form of the presence of thickenings — the distal oblique bundle and the distal ray-ulnar tract, and determined the effect of these structures on the stability of the distal ray-elbow joint. An ultrasound scan also identified the features in the structure of the distal interosseous membrane in the form of — hyperechoic formation.

About the authors

Igor O. Golubev

Priorov National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics

Author for correspondence.
Email: iog305@mail.ru

MD, PhD, Dr. Sci. (Med.), Head of the department of microsurgery and hand injury

Russian Federation, Moscow

Natalia Yu. Matveeva

Priorov National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics

Email: nymatveeva@smail.com

MD, Cand. Sci. (Med.), ultrasound diagnostics doctor

Russian Federation, Moscow

Mikhail L. Maksarov

Priorov National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics

Email: potapich85@mail.ru

graduate student

Russian Federation, Moscow

References

  1. Голубев И.О. Повреждения и заболевания дистального лучелоктевого сустава. Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. 1998;(3):63. [Golubev IO. Injuries and diseases of the distal radioulnar joint. Vestnik travmatologii i ortopedii im. N.N. Priorova. 1998;(3):63. (In Russ.)]
  2. Garcia-Elias M. Soft-tissue anatomy and relationships about the distal ulna. Hand Clin. 1998;14(2):165–176.
  3. Haugstvedt JR, Berger RA, Nakamura T, et al. Relative contributions of the ulnar attachments of the triangular fibrocartilage complex to the dynamic stability of the distal radioulnar joint. J Hand Surg Am. 2006;31(3):445–451. doi: 10.1016/j.jhsa.2005.11.008.
  4. Petersen MS, Adams BD. Biomechanical evaluation of distal radioulnar reconstructions. J Hand Surg Am. 1993;18(2):328–334. doi: 10.1016/0363-5023(93)90370-I.
  5. Adams BD, Berger RA. An anatomic reconstruction of the distal radioulnar ligaments for posttraumatic distal radioulnar joint instability. J Hand Surg Am. 2002;27(2):243–251. doi: 10.1053/jhsu.2002.31731.
  6. Kleinman WB, Graham TJ. The distal radioulnar jointcapsule: clinical anatomy and role in posttraumatic limitation of forearm rotation. J Hand Surg Am. 1998;23(4):588–599. doi: 10.1016/S0363-5023(98)80043-9.
  7. Weigl K, Spira E. The triangular fibrocartilage of the wrist joint. Reconstr Surg Traumatol. 1969;11:139–153.
  8. Mohanti RC, Kar N. Study of triangular fibrocartilage of the wrist joint in Colles’ fracture. Injury. 1980;11(4):321–324. doi: 10.1016/0020-1383(80)90105-9.
  9. Haugstvedt JR, Berger RA, Nakamura T, et al. Relative contribution sof the ulnar attachment sof the triangular fibrocartilage complex to the dynamic stability of the distal radioulnar joint. J Hand Surg Am. 2006;31(3):445–451. doi: 10.1016/j.jhsa.2005.11.008.
  10. Noda K, Goto A, Murase T, et al. Interosseous membrane of the forearm: an anatomical study of ligament attachment locations. J Hand Surg Am. 2009;34(3):415–422. doi: 10.1016/j.jhsa.2008.10.025.
  11. Okada K, Moritomo H, Miyake J, et al. Morphological evaluation of the distal interosseous membrane using ultrasound. Eur J Orthop Surg Traumatol. 2014;24(7):1095–1100. doi: 10.1007/s00590-013-1388-6.
  12. Kitamura T, Moritomo H, Arimitsu S, et al. The biomechanical effect of the distal interosseous membrane on distal radioulnar joint stability. J Hand Surg Am. 2011;36(10):1626–1630. doi: 10.1016/j.jhsa.2011.07.016.
  13. Gabl M, Zimmermann R, Angermann P, et al. The interosseous membrane and its influence on the distal radioulnar joint. An anatomical investigation of the distal tract. J Hand Surg Br. 1998;23(2):179–182. doi: 10.1016/s0266-7681(98)80170-8.
  14. Moritomo H, Noda K, Goto A, et al. Interosseous membrane of the forearm: length change of ligaments during forearm rotation. J Hand Surg Am. 2009;34(4):685–691. doi: 10.1016/j.jhsa.2009.01.015.
  15. Moritomo H, Omori S. Influence of ulnar translation of the radial shaft in distal radius fracture on distal radioulnar joint instability. J Wrist Surg. 2014;3(1):18–21. doi: 10.1007/978-1-4471-6554-5_13.
  16. Dy CJ, Jang E, Taylor SA, et al. The impact of coronal alignment on distal radioulnar joint stability following distal radius fracture. J Hand Surg Am. 2014;39(7):1264–1272. doi: 10.1007/978-1-4613-0033-5_12.
  17. Ross M, Di Mascio L, Peters S, et al. Defining residual radial translation of distal radius fractures: a potential cause of distal radioulnar joint instability. J Wrist Surg. 2014;3(1):22–29 doi: 10.1007/978-3-319-14815-1_32.
  18. Hagert CG. Distal radius fracture and the distal radioulnar joint- anatomical considerations. Handchir Mikrochir Plast Chir.1994;26(1):22–26. doi: 10.1007/978-3-642-54604-4_3.
  19. Orbay J. Ulnar head and styloid fractures. In: Slutsky D, ed. Principles and Practice of Wrist Surgery. Philadelphia, PA: Saunders; 2010. 198 p. doi: 10.1007/978-3-642-30544-3_14.
  20. Slade JF 3rd, Gillon TJ. Osteochondral shortening osteotomy for the treatment of ulnar impaction syndrome: a new technique. Tech Hand Up Extrem Surg. 2007;11(1):74–82. doi: 10.1097/bth.0b013e3180337df9.
  21. Yoshida T. MH, Tada K. Closed wedge osteotomy of distal ulnar metaphysis for ulnocarpal abutment syndrome. J Jpn Soc Surg Hand. 1998;15(3):198–201.
  22. Milch H. Cuff-resection of the uln afor malunited Colles fracture. J Bone Joint Surg Am. 1941;23(3):311–313.
  23. Chen NC, Wolfe SW. Ulna shortening osteotomy using a compression device. J Hand Surg Am. 2003;28(1):88–93. doi: 10.1053/jhsu.2003.50003.
  24. Chun S, Palmer AK. The ulnar impaction syndrome: follow-up of ulnar shortening osteotomy. J Hand Surg Am. 1993;18(1):46–53. doi: 10.1016/0363-5023(93)90243-V.
  25. Darlis NA, Ferraz IC, Kaufmann RW, Sotereanos DG. Step-cutdistalulnar-shortening osteotomy. J Hand Surg Am. 2005;30(5):943–948. doi: 10.1016/j.jhsa.2005.05.010.
  26. Darrow JC Jr, Linscheid RL, Dobyns JH, et al. Distal ulnar recession for disorder sof the distal radioulnar joint. J Hand Surg Am. 1985;10(4):482–491. doi: 10.1016/s0363-5023(85)80069-1.
  27. Arimitsu S, Moritomo H, Kitamura K, et al. The stabilizing effect of the distal interosseous membrane on the distal radioulnar joint in ulnar shortening procedure: a biomechanical study. J Bone Joint Surg Am. 2011;93(21):2022–2030. doi: 10.2106/JBJS.J.00411.
  28. Okada K, Moritomo H, Miyake J, et al. Morphological evaluation of the distal interosseous membrane using ultrasound. Eur J Orthop Surg Traumatol. 2014;24(7):1095–1100. doi: 10.1007/s00590-013-1388-6.
  29. Kim YH, Gong HS, Park JW, et al. Magnetic resonance imaging evaluation of the distal oblique bundle in the distal interosseous membrane of the forearm. BMC Musculoskelet Disord. 2017;18(1):47. doi: 10.1186/s12891-017-1419-2.
  30. McGinley JC, Roach N, Hopgood BC, et al. Forearm interosseous membrane trauma: MRI diagnostic criteria and injury patterns. Skeletal Radiol. 2006;35(5):275–281. doi: 10.1007/s00256-005-0069-x.
  31. Fester EW, Murray PM, Sanders TG, et al. The efficacy of magnetic resonance imaging and ultrasound in detecting disruptions of the forearm interosseous membrane: a cadaver study. J Hand Surg Am. 2002;27(3):418–424. doi: 10.1053/jhsu.2002.32961.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Distal oblique bundle (indicated by arrows): a — in the distal interosseous membrane; b — absent in the distal interosseous membrane [14]. R — radius, U — ulna

Download (240KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Types of structure of the distal interosseous membrane of the forearm: a — the usual membranous type of structure; b — there is a thickening in the membrane in the form of a bundle; c — there is a thickening in the membrane — proximally it looks like a bundle, and distally — fan-shaped; d — diffuse type of structure (the membrane is thickened throughout) [12]

Download (167KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Distal radioulnar tract running parallel to the distal oblique bundle (indicated by the arrow) [13]. R — radius, U — ulna

Download (258KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. The usual type of structure of the distal interosseous membrane of the forearm without thickening

Download (157KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Distal oblique bundle with distal interosseous membrane of the forearm (arrow)

Download (174KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Distal oblique bundle in the distal interosseous membrane of the forearm — fan-shaped type of structure (shown by an arrow)

Download (186KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Presence in the distal interosseous membrane of the forearm of the distal oblique bundle (1) and the distal radioulnar tract (2)

Download (191KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. Ultrasound image of the distal part of the interosseous membrane of the forearm — the distal oblique bundle is absent.

Download (121KB)
Indexing metadata
10. Fig. 9. Ultrasound image of the distal interosseous membrane of the forearm — the distal oblique bundle is present.

Download (138KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2020 Eco-Vector



Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».