反置式人工全肩關節置換術治療肱骨近端骨折的研究進展

王東 劉洋 周君琳

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·述評·

反置式人工全肩關節置換術治療肱骨近端骨折的研究進展

王東 劉洋 周君琳

肩關節；置換；肱骨骨折，近端

肱骨近端骨折是指位于肱骨外科頸以遠1～2 cm至肱骨頭關節面的骨折。包括肱骨頭、肱骨大結節、肱骨小結節以及肱骨干近端[1]。目前，國內報道肱骨近端骨折的發生率約占全身骨折的2.5%[2]，國外報道肱骨近端骨折約占全身骨折的4%～5%[3]。肱骨近端骨折在上肢骨折中發生率排在第2位[4]。在65歲以上老年人中，肱骨近端骨折的發生率僅次于髖部骨折和橈骨遠端骨折，位于第3位[5]。隨著社會人口老齡化的發展，肱骨近端骨折以每年13.7%的速度增加[5]。對于無明顯移位的肱骨近端骨折，保守治療可取得較好的效果。存在移位的較簡單的肱骨近端骨折(2部分骨折)，可通過閉合復位或切開復位內固定(open reduction and internal fixation，ORIF)的方法進行治療。而對于復雜的肱骨近端骨折(3～4部分骨折)以及合并脫位、肱骨頭劈裂壓縮的肱骨近端骨折的治療目前仍然是一大難題，尤其是合并骨質疏松時。盡管內固定物不斷改進，但是總體治療效果仍不甚理想。對于此類患者的治療可以選擇人工關節置換術，目前用于治療肱骨近端骨折的人工關節置換方式主要包括肱骨頭(半肩)置換術(hemiarthroplasty，HA)和反置式人工全肩關節置換術(reverse total shoulder arthroplasty，RTSA)兩種。HA在國內外均已普遍開展，而RTSA近年在國外尤其歐洲應用逐漸增多，在國內剛剛興起。本文就RTSA在治療復雜的肱骨近端骨折方面進行概述。

一、復雜肱骨近端骨折的治療困境以及反置式人工全肩關節假體的特點

對于老年粉碎性肱骨近端骨折的手術治療之所以仍然存在巨大挑戰，主要原因在于骨折的粉碎并存在嚴重的骨質疏松，以及外傷和手術所致的肱骨頭血運障礙以及肩袖的退行性變[6]。這些因素使得手術難以做到骨折(尤其是結節)的解剖復位和牢固固定，肱骨頭壞死幾率高，再加上可能的肩袖損傷，均會嚴重影響術后肩關節功能的恢復和手術療效。為了提高對低骨量骨固定的牢固性，鎖定鋼板技術問世，并在近10年間較廣泛應用。這種基于抵抗肩袖向量并預防骨折內翻導致固定失敗的“角度固定理念”較傳統釘板固定有明顯的力學優勢，并在一定程度上提高了肱骨近端骨折的治療效果，但仍有較高的失敗率和并發癥的發生率，尤其是對于老年的3～4部分骨折[7-8]。一項關于82例老年骨質疏松的3～4部分的肱骨近端骨折的研究發現，51%的患者出現早期并發癥，26%需要再手術[9]。復位丟失、內固定失效、螺釘切出、肩峰撞擊的發生率仍然很高[10-11]。對于老年復雜的肱骨近端骨折，當無法進行ORIF時，通?？蛇x擇HA進行治療。Neer[12]于1970年首先報道，HA治療肱骨近端復雜骨折可以緩解肩關節疼痛、改善患者肩關節功能。HA看上去操作簡單，但實際上比較復雜，手術技術要求很高。這是因為決定HA療效的因素很多，如假體的高度和后傾的角度以及結節(肩袖)的解剖重建和牢固固定以及嚴格的術后康復等。其中，肩關節功能恢復最主要的因素取決于肱骨結節與肱骨干和假體的解剖愈合，以最終保證良好的肩袖功能恢復[13]。而在嚴重低骨量或者結節粉碎性骨折的患者，結節的解剖恢復非常困難。據報道HA術后有50%的結節會發生移位[14]。不恰當的假體高度和后傾及肱骨結節復位不良均會導致肩袖力量不均衡，從而妨礙肱骨結節的愈合，影響術后肩關節的功能恢復，導致手術失敗[9,15]。關于HA治療肱骨近端骨折的長期隨訪研究發現，雖然局部疼痛得到一定緩解但是肩關節功能的恢復個體差異較大，具有不確定性[13,16]。

如果骨折合并肩袖損傷或肩袖病變，選擇HA治療顯然更不適宜[17]。近期有研究表明，與保守治療的患者相比，雖然HA能明顯減輕術后肩部疼痛，但是HA不能改善肩部的活動度[18]。隨著反置式人工全肩關節假體(reverse total shoulder prosthesis，RTSP)設計的不斷完善以及新型RTSP在肩關節病損中的成功應用，RTSA為治療復雜的肱骨近端骨折提供了新的思路。

RTSP是指肩關節假體的球形關節面位于肩胛骨關節盂側，而盂杯位于肱骨近端的半限制性人工全肩關節[19]。目前廣泛用于臨床的RTSP是由法國醫師Paul Grammont設計的。這種類型的RTSP設計理念、假體外形、假體置換后肩關節活動時的生物力學特點與傳統的非限制人工肩關節截然不同，其特點有[20]：(1)Grammont假體盂側球形假體呈1/3球形，無領。無領設計使球形假體與基底直接接觸并且使肩關節旋轉中心內移。內移后的旋轉中心位于肩胛盂表面，從而減少了作用在基座、肩胛盂之間的剪切力，降低了肩胛盂假體的松動發生率。(2)與正常的130°左右的肱骨頸干角相比，經截骨后的關節假體的頸干角達到155°，從而使肱骨干略有下移，肱骨干下移加大了參與肩關節外展的三角肌的張力。這樣的假體設計在生物力學上的優點在于通過旋轉中心內移使更多的三角肌纖維參與了肩關節外展和前舉運動，通過肱骨側假體下移使參與肩關節活動的三角肌處于更大的張力狀態。這些因素綜合作用的目的在于在肩袖缺失情況下能更好地發揮三角肌作為反置式假體的動力性作用。顯然，RTSA治療肱骨近端骨折的突出優點在于其在恢復肩關節功能方面主要依賴于三角肌的正常功能，而較少的依賴肩袖和大結節的解剖重建。早期歐洲對于肱骨近端骨折采用RTSA治療取得滿意的效果[21]。目前，在美國采用RTSA治療肱骨近端骨折可以達到較好的功能恢復，并且降低了肩關節功能恢復對于肱骨結節的依賴性[22]。

二、RTSA治療肱骨近端骨折的手術適應證

RTSA最初的手術適應證主要是針對肩袖關節病的治療，隨著臨床成功病例的不斷增多，越來越多的醫師開始接受RTSA的理念，手術適應證逐步擴展至對肱骨近段骨折畸形愈合后遺癥的治療或人工肩關節置換術失敗后翻修等方面[23]。近年來RTSA又成功用于老年粉碎性肱骨近端骨折的治療[24-26]。目前推薦RTSA對于新鮮肱骨近端骨折治療的適應證為[27]：(1)一般年齡在70歲以上。(2)嚴重骨質疏松性的3～4部分的肱骨近端骨折/脫位，尤其結節粉碎者，易造成結節不愈合、畸形愈合的老年患者。(3)復雜肱骨近端骨折合并巨大肩袖損傷的老年患者。RTSA的絕對禁忌證為腋神經損傷/三角肌功能不良[20]。對于年輕并且對肩關節功能要求較高的患者，以及年齡在65歲以下的患者不推薦使用。

三、RTSA治療肱骨近端骨折的手術要點

(一)手術方法

1.麻醉和體位：全麻或臂叢神經阻滯麻醉。沙灘椅位，使患肩置于手術床外，可充分被動活動，利于髓腔操作、肩盂顯露以及后傾判斷等。

2.手術入路：一般采用標準的三角肌胸大肌間隙入路，注意保護三角肌及其起止點以及腋神經。

3.游離顯露：顯露、辨認肱二頭肌長頭腱并確定大小結節骨折塊，肩袖腱骨交界處放置高強度非可吸收線，以牽引保護大小結節，利于術區顯露和最終大小結節的復位和固定。常規切斷二頭肌長頭腱，術畢行腱固定。自大結節切除殘余的岡上肌止點，保留岡下和小圓肌在大結節止點。徹底去除肱骨頭骨折塊。充分顯露肩盂(使用特制的牽開器)，清晰顯露骨性關節盂及其邊緣，切除盂唇，尤其注意肩盂下方要松解到可以看到和觸及肩胛骨外側緣，必要時游離三頭肌腱長頭腱起點。

4.放置盂側基座，置入盂側球形假體試模：根據不同廠家假體特點，按照說明，置入肩盂假體中心定位針，去除關節盂軟骨，打入肩盂基座并以螺釘固定，置入盂側球形假體試模。一般情況，肩盂基座假體靠肩盂下緣、下傾約10°～15°放置，并以至少2枚螺釘分別打到喙突基底和肩胛骨外緣骨脊上予以固定。

5.肱骨側處理：肱骨干以手動從小到大逐步擴髓，防止發生醫源性骨折或骨折范圍擴大。肱骨干假體周圍需保留約1 mm骨水泥厚度(骨水泥型假體)，后傾20°～30°。通過觀察三角肌和聯合腱等軟組織張力以及肩關節活動度和穩定性，確定假體高度和聚乙烯內襯型號?；謴碗殴歉叨?，避免關節過緊和不穩定。然后，在肱二頭肌間溝的后外側和后內側分別鉆2個孔，預置高強度不吸收縫線，以備大小結節與肱骨干的固定。

6.置入假體：根據試膜型號，依次置入盂球假體，肱骨假體柄和聚乙烯內襯，復位肩關節，再次測試關節活動度、穩定性和松緊度。

7.重建大小結節：通過預先放置的縫線，對大小結節之間以及大結節與假體之間進行水平方向和環形捆扎固定，對大小結節與肱骨干之間進行垂直方向捆扎固定，必要時用取下的肱骨頭進行植骨。

8.放置引流管，逐層閉合切口。

(二) 技術要點

1.結節的固定：目前研究發現，應用RTSA治療老年肱骨近端骨折時，雖然肱骨結節不愈合或者畸形愈合患者的術后肩關節功能狀況仍然可以接受，但肱骨結節解剖復位和愈合可以顯著提高患者術后肩關節的旋轉功能和Constant評分，所以結節的良好重建對于RTSA同樣重要[28]。手術需仔細處理和修復肱骨結節。采用不可吸收縫線固定骨折時，不可吸收縫線應該置于每塊骨折塊的骨和肌腱的連接處。并應在假體放入前就應完成骨塊縫線的預置，因為盂球假體的置入會限制對大結節的縫合固定等操作。對大小結節之間以及大結節與假體之間進行水平方向和環形捆扎固定。肱骨的位置較正常更靠近內下方，所以對大小結節與肱骨干之間更要進行可靠的垂直方向捆扎固定，否則會導致大結節上移超過肱骨假體。

2.肩胛盂基座和盂球假體的位置：肩胛盂基座和盂側球形假體的不同位置會影響RTSA的療效和假體壽命。術中放置基座應靠肩胛盂下方，以減少肱骨側假體對肩胛骨的撞擊和磨損。對于肩胛盂假體植入的角度，有文獻報道在肩胛盂假體為正心或者側方偏心而非下方偏心的時候，向下傾斜15°相比于0°和向上傾斜15°，能夠保持假體與骨接觸面統一的壓力及最小的拉力和微動[29]。盡管有些學者提倡向下傾斜放置盂球假體，但尚無足夠數據證明這樣可以改善功能、限制對肩胛骨的磨損，但至少不能向上傾斜放置[30]。手術時必須充分顯露肩胛盂(尤其下方)，才能確定基座的合適位置、完成盂側假體的偏下方放置。如果顯露不夠，會造成假體植入位置偏上，造成術后假體碰撞摩擦肩胛骨頸部，切跡產生，甚至肩胛骨頸骨折?？梢允褂檬中g刀或者電刀緊貼骨面分離關節囊及下方的盂肱韌帶，必要時游離肱三頭肌位于盂下結節的起點。

3.基座的螺釘固定和方向：固定盂側假體基座一般需要2～4枚螺釘。在采用3枚螺釘固定時，經典的螺釘方向分別是1枚朝向喙突，1枚朝向肩胛岡，1枚沿著外側柱方向固定。目前研究認為，至少采用2枚鎖釘固定假體基座，并且所使用的螺釘要盡可能的把持更多的骨質。

4.關節的張力：術中必須注意恢復恰當的關節張力以預防術后假體關節的不穩定。術中可以根據軟組織如三角肌和聯合腱的張力、試模關節復位的難易程度以及雙側肱骨長度的比較等方法來確定肱骨側假體的高度和合適的關節松緊度。L?dermann等[31]發現，延長肱骨的長度，可以改善患肢前舉功能，而肱骨長度縮短患者術后的肩關節功能恢復較差。盡管如此，他們建議延長不要超過健側的2.5 cm。理論上，肱骨過長會增加神經并發癥的發生率。對于肱骨干部分的假體高度選擇，有學者認為當三角肌適當緊張時，假體高度最為合適，否則會造成假體松動[32]。

5.肱骨假體的旋轉角度：手術應恢復肱骨的正常后傾角度，一般放置于相對前臂20°的后傾。大部分反肩關節假體有夾具來指示假體相對于前臂的旋轉角度。肱骨假體合適的旋轉角度對于肱骨結節的愈合及保持肩袖的適當張力以改善肩關節的旋轉功能等至關重要。

四、RTSA治療肱骨近端骨折的臨床療效和并發癥

Grammont肩關節假體最早于1992年在歐洲開始進入臨床使用。20余年的歐洲多中心臨床研究結果顯示，RTSA治療肩袖關節病等可以有效地緩解患者肩部疼痛和改善患肩的上舉能力。2003年美國FDA批準了RTSA在美國的應用。2008年Zimmer公司的Bigliani型反置式肩關節假體獲準在中國使用。近年來RTSA開始用于肱骨近端新鮮骨折的治療，其優點在于恢復肩關節功能和緩解肩關節疼痛方面較少的依賴結節和肩袖的功能恢復。

現有的多數觀察結果顯示，RTSA在治療老年肱骨近端復雜骨折方面療效滿意，可明顯改善患者的肩關節功能，緩解疼痛。Cazeneuve等[26]對23例應用Delta Ⅲ型RTSP治療的老年骨質疏松新鮮復雜的肱骨近端骨折的患者進行5～12年的長期隨訪研究。最終納入16例患者，平均隨訪86個月時Constant評分平均為60分，對側肩關節為83分。除感染與假體關節脫位的患者，Constant-Murley 肩關節功能評分方面，肩關節前屈與外展均達到6.5分，內旋只有2.4分，外旋只有1.1分。而重新固定結節的患者，外旋功能可達到2.4分，內旋可以達到4.6分。Klein等[24]評估應用 Delta Ⅲ型RTSP治療的20例急性、粉碎性老年肱骨近端骨折的患者，術后平均隨訪33個月，Constant 評分平均為 67.9 分，肩關節外展角度為112.5°±38.1°，前舉角為122.6°±32.8°，有2例患者出現假體脫位，2例患者出現術后感染。Lenarz等[33]對30例平均年齡為77歲(65～94歲)的患者進行回顧性研究，所有患者均為3～4部分肱骨近端骨折，均采用RTSA進行治療。在至少12個月的術后隨訪研究中，發現患者有較好的肩關節功能評分以及疼痛緩解度，其中有10%的患者出現并發癥，但是所有出現的并發癥均不需要手術治療。Bufquin等[22]對采用RTSA治療的平均年齡為78歲的3～4部分的肱骨近端骨折的患者進行評估，平均隨訪22個月，患者前舉角平均能達到97°，外旋角平均能達到30°。有趣的是，肱骨結節的不愈合僅對肩關節外旋有輕微影響，并不影響肩關節的其他活動。這項研究發現即使肱骨結節不愈合對最終RTSA術后療效的影響也不大，并且RTSA可能最適用于粉碎性肱骨結節骨折伴有骨質疏松的患者。盡管RTSA的療效對肱骨結節的復位和愈合程度沒有肱骨頭置換術的依賴性高，但是肱骨結節的解剖復位及愈合也仍可以明顯改善患者術后肩關節旋轉功能，提高手術療效。

另外，有研究對RTSA與HA治療肱骨近端骨折進行了比較。Gallinet等[34]對40例平均年齡為74歲的3～4部分肱骨近端骨折的患者進行回顧性研究，其中21例采用HA治療，19例采用RTSA治療。結果顯示，采用RTSA的患者肩關節有更好的外展、前舉活動度和更高的Constant評分。盡管有15例患者出現肩胛骨切跡，但平均12.4個月的隨訪并沒有發現有患者需要翻修。Garrigues等[35]也報道了與上述相似的研究結果，認為對于老年新鮮的肱骨近端骨折，RTSA確實較HA展現出更好的療效。然而，必須平衡費用高與預期壽命低之間的關系。Cuff等[36]進行了一項回顧性研究，包括53例老年肱骨近端粉碎性骨折患者(4部分、伴有大結節嚴重粉碎的3部分和肱骨頭劈裂的骨折)，平均年齡74.4歲。開始的26例患者行HA，隨后的27例行RTSA。平均隨訪30個月。結果顯示，RTSA組患者的美國肩肘外科評分、簡易肩關節測定評分、患者滿意度、肩關節前屈功能、大小結節骨折塊的愈合率等均明顯高于HA組。但是兩組患者肩關節的內外旋功能沒有差別。HA組有3例患者因結節部骨折塊吸收和肩關節假性麻痹進行了RTSA翻修手術。兩組患者均有2例患者出現了并發癥。對于老年粉碎性肱骨近端骨折，HA療效與結節部骨折塊的愈合情況密切相關。如果結節骨折塊愈合則療效好，如果結節骨折塊吸收則療效差。RTSA具有和HA同樣低的并發癥發生率，但臨床療效更好，患者可獲得更好的肩關節前屈功能和更高的結節骨折塊愈合率。Boyle等[37]關于RTSA與HA治療老年新鮮肱骨近端骨折對比研究的中期(5年)隨訪結果也證實了RTSA優于HA。Chalmers等[38]對RTSA與HA和ORIF治療肱骨近端復雜骨折療效進行比較，結果顯示RTSA患者術后肩關節前舉超過90°的例數明顯多于HA和ORIF組，RTSA較HA和ORIF能夠提供更好的早期肩關節運動。

RTSA治療股骨近端骨折，術后并發癥的發生率以及類型尚未完全明確。目前文獻報道的主要包括感染、血腫、神經損傷、假體周圍骨折、反射交感性營養不良、復雜性區域疼痛綜合征、假體松動以及RTSP假體脫位、肩胛切跡、肩峰應力骨折等等。

De Wilde等[39]在2001年首先報道RTSA術后肩胛切跡的形成。肩胛切跡的形成經常出現于肩胛骨頸的下方，而肩胛頸下切跡的形成可能與假體關節的旋轉中心、肩胛骨頸的形狀、假體的位置有關。有文獻報道肩胛切跡對患者早期的臨床療效沒有明顯影響，但長期的隨訪研究發現肩胛切跡的形成可能會導致假體關節的松動[26]。Cazeneuve等[40]對35例RTSA術后患者1～17年的隨訪發現，有20例患者影像學觀察中出現肩胛切跡。其中10例患者只形成肩胛切跡，另外10例患者合并肱骨部分的異常影像學表現。合并肱骨部分異常影像學表現的患者Constant-Murley評分平均為41分，只形成肩胛切跡的患者平均為57分。Lévigne等[41]對506例RTSA術后患者至少2年的隨訪研究發現，有68%的患者出現肩胛切跡。認為肩胛切跡的形成可能不會影響肩關節疼痛以及Constant-Murley評分，但會導致肩關節力量下降。Roche等[42]研究發現出現嚴重肩胛切跡的大多數假體關節依然可以被固定住，但肩胛切跡可能更會引起假體與骨接觸面的微動，從而影響假體關節的穩定性。Anakwenze等[43]探究應用RTSA治療新鮮肱骨近端骨折，共納入9篇研究，平均年齡77.5歲，平均隨訪43.2個月，發現32%的患者存在肩胛切跡，提出肩胛切跡可能是最普遍的并發癥。隨著隨訪時間的延長，出現肩胛切跡的患者逐漸增多。手術中充分顯露肩胛關節盂，使手術視野清晰，便于置入假體，可以更準確地將假體關節基座沿著關節盂的下緣放置，這樣可以減少肩胛切跡的發生。

假體關節松動也是RTSA術后常見的并發癥之一[23，44]。Anakwenze等[43]發現有3.5%的患者術后出現關節假體不穩定。指出相比于肩袖關節病的患者，肱骨近端骨折的患者更難評估其肩關節周圍軟組織的張力。所以采用RTSA治療的肱骨近端骨折的患者術后有較高的假體關節松動率。確保三角肌合適的張力可以減少關節松動的發生，這在手術要點中也有提及。

發生假體周圍骨折、神經損傷、假體關節脫位，肩峰應力骨折的報道也有很多[45-48]。在手術過程中，Schrumpf等發現造成假體周圍骨折的概率高達20%[45]。Chalmers等[46]研究報道RTSA術后早期假體關節脫位并不常見?？赡芘cBMI超過30 kg/m2，男性，肩胛下肌損傷或者術中沒有修補，以及肩關節之前進行過手術治療有關。Gallo等[44]關于57例RTSA患者36個月的隨訪研究發現，有9例患者術后6個月出現假體關節松動，考慮可能與關節周圍軟組織、三角肌張力、假體位置不當、感染等因素有關，而且術后早期的關節松動治療效果欠佳。肩峰骨折也是RTSA術后并發癥之一。Gerber等[47]指出預防肩峰骨折的發生很困難，保守治療會使肩關節功能活動降低。但是大多數RTSA術后肩峰骨折的患者并沒有肩關節持續的疼痛。所以Hamid等[48]認為保守治療RTSA術后肩峰骨折也是一種有效的方法。值得注意的是RTSA術后的低濃度，無痛的假體周圍感染會造成手術的失敗[21]。這種并發癥并不引發臨床癥狀，但可以通過血常規、CRP等血感染指標來進行判斷。肩胛骨骨折也是RTSA術后的并發癥之一。術后X線檢查如果肩峰與肱骨結節的距離變短以及假體向肩峰端傾斜，高度懷疑發生肩胛骨骨折[16]。

五、展望

復雜肱骨近端骨折的治療仍是臨床所面臨的難題之一。RTSA的臨床應用為其提供了新的治療方法，其優勢在于利用正常的三角肌完成肩關節的上舉功能，從而降低肩關節功能恢復對肩袖/結節完整性的依賴，目前的應用報道肯定了其臨床療效。對于HA治療容易失效的老年肱骨近端復雜骨折病例可以選擇RTSA治療。但是，RTSA治療肱骨近端骨折的臨床應用時間較短、病例數較少，目前的結果多來自于小樣本短期回顧性研究。另外，RTSA是一項復雜、技術難度較高的手術，并發癥不容忽視，一旦失敗,挽救手段極其有限。所以，一般將RTSA作為肩部病損的一種終極治療方法，臨床應用時應嚴格指征、審慎開展，目前多不推薦用于年輕患者的治療。最終結果有待于進一步大規模、長時間的臨床觀察。

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(本文編輯：劉揚)

王東,劉洋,周君琳.反置式人工全肩關節置換術治療肱骨近端骨折的研究進展[J/CD].中華肩肘外科電子雜志，2015，3(2):68-73.

10.3877/cma.j.issn.2095-5790.2015.02.001

100010首都醫科大學附屬北京朝陽醫院骨科

周君琳，Email:zhoujunlin@medmail.com.cn

2015-01-16)