反置式人工全肩关节置换术治疗肱骨近端骨折的研究进展

王东 刘洋 周君琳



·述评·

反置式人工全肩关节置换术治疗肱骨近端骨折的研究进展

王东 刘洋 周君琳

肩关节；置换；肱骨骨折，近端

肱骨近端骨折是指位于肱骨外科颈以远1～2 cm至肱骨头关节面的骨折。包括肱骨头、肱骨大结节、肱骨小结节以及肱骨干近端[1]。目前，国内报道肱骨近端骨折的发生率约占全身骨折的2.5%[2]，国外报道肱骨近端骨折约占全身骨折的4%～5%[3]。肱骨近端骨折在上肢骨折中发生率排在第2位[4]。在65岁以上老年人中，肱骨近端骨折的发生率仅次于髋部骨折和桡骨远端骨折，位于第3位[5]。随着社会人口老龄化的发展，肱骨近端骨折以每年13.7%的速度增加[5]。对于无明显移位的肱骨近端骨折，保守治疗可取得较好的效果。存在移位的较简单的肱骨近端骨折(2部分骨折)，可通过闭合复位或切开复位内固定(open reduction and internal fixation，ORIF)的方法进行治疗。而对于复杂的肱骨近端骨折(3～4部分骨折)以及合并脱位、肱骨头劈裂压缩的肱骨近端骨折的治疗目前仍然是一大难题，尤其是合并骨质疏松时。尽管内固定物不断改进，但是总体治疗效果仍不甚理想。对于此类患者的治疗可以选择人工关节置换术，目前用于治疗肱骨近端骨折的人工关节置换方式主要包括肱骨头(半肩)置换术(hemiarthroplasty，HA)和反置式人工全肩关节置换术(reverse total shoulder arthroplasty，RTSA)两种。HA在国内外均已普遍开展，而RTSA近年在国外尤其欧洲应用逐渐增多，在国内刚刚兴起。本文就RTSA在治疗复杂的肱骨近端骨折方面进行概述。

一、复杂肱骨近端骨折的治疗困境以及反置式人工全肩关节假体的特点

对于老年粉碎性肱骨近端骨折的手术治疗之所以仍然存在巨大挑战，主要原因在于骨折的粉碎并存在严重的骨质疏松，以及外伤和手术所致的肱骨头血运障碍以及肩袖的退行性变[6]。这些因素使得手术难以做到骨折(尤其是结节)的解剖复位和牢固固定，肱骨头坏死几率高，再加上可能的肩袖损伤，均会严重影响术后肩关节功能的恢复和手术疗效。为了提高对低骨量骨固定的牢固性，锁定钢板技术问世，并在近10年间较广泛应用。这种基于抵抗肩袖向量并预防骨折内翻导致固定失败的“角度固定理念”较传统钉板固定有明显的力学优势，并在一定程度上提高了肱骨近端骨折的治疗效果，但仍有较高的失败率和并发症的发生率，尤其是对于老年的3～4部分骨折[7-8]。一项关于82例老年骨质疏松的3～4部分的肱骨近端骨折的研究发现，51%的患者出现早期并发症，26%需要再手术[9]。复位丢失、内固定失效、螺钉切出、肩峰撞击的发生率仍然很高[10-11]。对于老年复杂的肱骨近端骨折，当无法进行ORIF时，通常可选择HA进行治疗。Neer[12]于1970年首先报道，HA治疗肱骨近端复杂骨折可以缓解肩关节疼痛、改善患者肩关节功能。HA看上去操作简单，但实际上比较复杂，手术技术要求很高。这是因为决定HA疗效的因素很多，如假体的高度和后倾的角度以及结节(肩袖)的解剖重建和牢固固定以及严格的术后康复等。其中，肩关节功能恢复最主要的因素取决于肱骨结节与肱骨干和假体的解剖愈合，以最终保证良好的肩袖功能恢复[13]。而在严重低骨量或者结节粉碎性骨折的患者，结节的解剖恢复非常困难。据报道HA术后有50%的结节会发生移位[14]。不恰当的假体高度和后倾及肱骨结节复位不良均会导致肩袖力量不均衡，从而妨碍肱骨结节的愈合，影响术后肩关节的功能恢复，导致手术失败[9,15]。关于HA治疗肱骨近端骨折的长期随访研究发现，虽然局部疼痛得到一定缓解但是肩关节功能的恢复个体差异较大，具有不确定性[13,16]。

如果骨折合并肩袖损伤或肩袖病变，选择HA治疗显然更不适宜[17]。近期有研究表明，与保守治疗的患者相比，虽然HA能明显减轻术后肩部疼痛，但是HA不能改善肩部的活动度[18]。随着反置式人工全肩关节假体(reverse total shoulder prosthesis，RTSP)设计的不断完善以及新型RTSP在肩关节病损中的成功应用，RTSA为治疗复杂的肱骨近端骨折提供了新的思路。

RTSP是指肩关节假体的球形关节面位于肩胛骨关节盂侧，而盂杯位于肱骨近端的半限制性人工全肩关节[19]。目前广泛用于临床的RTSP是由法国医师Paul Grammont设计的。这种类型的RTSP设计理念、假体外形、假体置换后肩关节活动时的生物力学特点与传统的非限制人工肩关节截然不同，其特点有[20]：(1)Grammont假体盂侧球形假体呈1/3球形，无领。无领设计使球形假体与基底直接接触并且使肩关节旋转中心内移。内移后的旋转中心位于肩胛盂表面，从而减少了作用在基座、肩胛盂之间的剪切力，降低了肩胛盂假体的松动发生率。(2)与正常的130°左右的肱骨颈干角相比，经截骨后的关节假体的颈干角达到155°，从而使肱骨干略有下移，肱骨干下移加大了参与肩关节外展的三角肌的张力。这样的假体设计在生物力学上的优点在于通过旋转中心内移使更多的三角肌纤维参与了肩关节外展和前举运动，通过肱骨侧假体下移使参与肩关节活动的三角肌处于更大的张力状态。这些因素综合作用的目的在于在肩袖缺失情况下能更好地发挥三角肌作为反置式假体的动力性作用。显然，RTSA治疗肱骨近端骨折的突出优点在于其在恢复肩关节功能方面主要依赖于三角肌的正常功能，而较少的依赖肩袖和大结节的解剖重建。早期欧洲对于肱骨近端骨折采用RTSA治疗取得满意的效果[21]。目前，在美国采用RTSA治疗肱骨近端骨折可以达到较好的功能恢复，并且降低了肩关节功能恢复对于肱骨结节的依赖性[22]。

二、RTSA治疗肱骨近端骨折的手术适应证

RTSA最初的手术适应证主要是针对肩袖关节病的治疗，随着临床成功病例的不断增多，越来越多的医师开始接受RTSA的理念，手术适应证逐步扩展至对肱骨近段骨折畸形愈合后遗症的治疗或人工肩关节置换术失败后翻修等方面[23]。近年来RTSA又成功用于老年粉碎性肱骨近端骨折的治疗[24-26]。目前推荐RTSA对于新鲜肱骨近端骨折治疗的适应证为[27]：(1)一般年龄在70岁以上。(2)严重骨质疏松性的3～4部分的肱骨近端骨折/脱位，尤其结节粉碎者，易造成结节不愈合、畸形愈合的老年患者。(3)复杂肱骨近端骨折合并巨大肩袖损伤的老年患者。RTSA的绝对禁忌证为腋神经损伤/三角肌功能不良[20]。对于年轻并且对肩关节功能要求较高的患者，以及年龄在65岁以下的患者不推荐使用。

三、RTSA治疗肱骨近端骨折的手术要点

(一)手术方法

1.麻醉和体位：全麻或臂丛神经阻滞麻醉。沙滩椅位，使患肩置于手术床外，可充分被动活动，利于髓腔操作、肩盂显露以及后倾判断等。

2.手术入路：一般采用标准的三角肌胸大肌间隙入路，注意保护三角肌及其起止点以及腋神经。

3.游离显露：显露、辨认肱二头肌长头腱并确定大小结节骨折块，肩袖腱骨交界处放置高强度非可吸收线，以牵引保护大小结节，利于术区显露和最终大小结节的复位和固定。常规切断二头肌长头腱，术毕行腱固定。自大结节切除残余的冈上肌止点，保留冈下和小圆肌在大结节止点。彻底去除肱骨头骨折块。充分显露肩盂(使用特制的牵开器)，清晰显露骨性关节盂及其边缘，切除盂唇，尤其注意肩盂下方要松解到可以看到和触及肩胛骨外侧缘，必要时游离三头肌腱长头腱起点。

4.放置盂侧基座，置入盂侧球形假体试模：根据不同厂家假体特点，按照说明，置入肩盂假体中心定位针，去除关节盂软骨，打入肩盂基座并以螺钉固定，置入盂侧球形假体试模。一般情况，肩盂基座假体靠肩盂下缘、下倾约10°～15°放置，并以至少2枚螺钉分别打到喙突基底和肩胛骨外缘骨脊上予以固定。

5.肱骨侧处理：肱骨干以手动从小到大逐步扩髓，防止发生医源性骨折或骨折范围扩大。肱骨干假体周围需保留约1 mm骨水泥厚度(骨水泥型假体)，后倾20°～30°。通过观察三角肌和联合腱等软组织张力以及肩关节活动度和稳定性，确定假体高度和聚乙烯内衬型号。恢复肱骨高度，避免关节过紧和不稳定。然后，在肱二头肌间沟的后外侧和后内侧分别钻2个孔，预置高强度不吸收缝线，以备大小结节与肱骨干的固定。

6.置入假体：根据试膜型号，依次置入盂球假体，肱骨假体柄和聚乙烯内衬，复位肩关节，再次测试关节活动度、稳定性和松紧度。

7.重建大小结节：通过预先放置的缝线，对大小结节之间以及大结节与假体之间进行水平方向和环形捆扎固定，对大小结节与肱骨干之间进行垂直方向捆扎固定，必要时用取下的肱骨头进行植骨。

8.放置引流管，逐层闭合切口。

(二) 技术要点

1.结节的固定：目前研究发现，应用RTSA治疗老年肱骨近端骨折时，虽然肱骨结节不愈合或者畸形愈合患者的术后肩关节功能状况仍然可以接受，但肱骨结节解剖复位和愈合可以显著提高患者术后肩关节的旋转功能和Constant评分，所以结节的良好重建对于RTSA同样重要[28]。手术需仔细处理和修复肱骨结节。采用不可吸收缝线固定骨折时，不可吸收缝线应该置于每块骨折块的骨和肌腱的连接处。并应在假体放入前就应完成骨块缝线的预置，因为盂球假体的置入会限制对大结节的缝合固定等操作。对大小结节之间以及大结节与假体之间进行水平方向和环形捆扎固定。肱骨的位置较正常更靠近内下方，所以对大小结节与肱骨干之间更要进行可靠的垂直方向捆扎固定，否则会导致大结节上移超过肱骨假体。

2.肩胛盂基座和盂球假体的位置：肩胛盂基座和盂侧球形假体的不同位置会影响RTSA的疗效和假体寿命。术中放置基座应靠肩胛盂下方，以减少肱骨侧假体对肩胛骨的撞击和磨损。对于肩胛盂假体植入的角度，有文献报道在肩胛盂假体为正心或者侧方偏心而非下方偏心的时候，向下倾斜15°相比于0°和向上倾斜15°，能够保持假体与骨接触面统一的压力及最小的拉力和微动[29]。尽管有些学者提倡向下倾斜放置盂球假体，但尚无足够数据证明这样可以改善功能、限制对肩胛骨的磨损，但至少不能向上倾斜放置[30]。手术时必须充分显露肩胛盂(尤其下方)，才能确定基座的合适位置、完成盂侧假体的偏下方放置。如果显露不够，会造成假体植入位置偏上，造成术后假体碰撞摩擦肩胛骨颈部，切迹产生，甚至肩胛骨颈骨折。可以使用手术刀或者电刀紧贴骨面分离关节囊及下方的盂肱韧带，必要时游离肱三头肌位于盂下结节的起点。

3.基座的螺钉固定和方向：固定盂侧假体基座一般需要2～4枚螺钉。在采用3枚螺钉固定时，经典的螺钉方向分别是1枚朝向喙突，1枚朝向肩胛冈，1枚沿着外侧柱方向固定。目前研究认为，至少采用2枚锁钉固定假体基座，并且所使用的螺钉要尽可能的把持更多的骨质。

4.关节的张力：术中必须注意恢复恰当的关节张力以预防术后假体关节的不稳定。术中可以根据软组织如三角肌和联合腱的张力、试模关节复位的难易程度以及双侧肱骨长度的比较等方法来确定肱骨侧假体的高度和合适的关节松紧度。Lädermann等[31]发现，延长肱骨的长度，可以改善患肢前举功能，而肱骨长度缩短患者术后的肩关节功能恢复较差。尽管如此，他们建议延长不要超过健侧的2.5 cm。理论上，肱骨过长会增加神经并发症的发生率。对于肱骨干部分的假体高度选择，有学者认为当三角肌适当紧张时，假体高度最为合适，否则会造成假体松动[32]。

5.肱骨假体的旋转角度：手术应恢复肱骨的正常后倾角度，一般放置于相对前臂20°的后倾。大部分反肩关节假体有夹具来指示假体相对于前臂的旋转角度。肱骨假体合适的旋转角度对于肱骨结节的愈合及保持肩袖的适当张力以改善肩关节的旋转功能等至关重要。

四、RTSA治疗肱骨近端骨折的临床疗效和并发症

Grammont肩关节假体最早于1992年在欧洲开始进入临床使用。20余年的欧洲多中心临床研究结果显示，RTSA治疗肩袖关节病等可以有效地缓解患者肩部疼痛和改善患肩的上举能力。2003年美国FDA批准了RTSA在美国的应用。2008年Zimmer公司的Bigliani型反置式肩关节假体获准在中国使用。近年来RTSA开始用于肱骨近端新鲜骨折的治疗，其优点在于恢复肩关节功能和缓解肩关节疼痛方面较少的依赖结节和肩袖的功能恢复。

现有的多数观察结果显示，RTSA在治疗老年肱骨近端复杂骨折方面疗效满意，可明显改善患者的肩关节功能，缓解疼痛。Cazeneuve等[26]对23例应用Delta Ⅲ型RTSP治疗的老年骨质疏松新鲜复杂的肱骨近端骨折的患者进行5～12年的长期随访研究。最终纳入16例患者，平均随访86个月时Constant评分平均为60分，对侧肩关节为83分。除感染与假体关节脱位的患者，Constant-Murley 肩关节功能评分方面，肩关节前屈与外展均达到6.5分，内旋只有2.4分，外旋只有1.1分。而重新固定结节的患者，外旋功能可达到2.4分，内旋可以达到4.6分。Klein等[24]评估应用 Delta Ⅲ型RTSP治疗的20例急性、粉碎性老年肱骨近端骨折的患者，术后平均随访33个月，Constant 评分平均为 67.9 分，肩关节外展角度为112.5°±38.1°，前举角为122.6°±32.8°，有2例患者出现假体脱位，2例患者出现术后感染。Lenarz等[33]对30例平均年龄为77岁(65～94岁)的患者进行回顾性研究，所有患者均为3～4部分肱骨近端骨折，均采用RTSA进行治疗。在至少12个月的术后随访研究中，发现患者有较好的肩关节功能评分以及疼痛缓解度，其中有10%的患者出现并发症，但是所有出现的并发症均不需要手术治疗。Bufquin等[22]对采用RTSA治疗的平均年龄为78岁的3～4部分的肱骨近端骨折的患者进行评估，平均随访22个月，患者前举角平均能达到97°，外旋角平均能达到30°。有趣的是，肱骨结节的不愈合仅对肩关节外旋有轻微影响，并不影响肩关节的其他活动。这项研究发现即使肱骨结节不愈合对最终RTSA术后疗效的影响也不大，并且RTSA可能最适用于粉碎性肱骨结节骨折伴有骨质疏松的患者。尽管RTSA的疗效对肱骨结节的复位和愈合程度没有肱骨头置换术的依赖性高，但是肱骨结节的解剖复位及愈合也仍可以明显改善患者术后肩关节旋转功能，提高手术疗效。

另外，有研究对RTSA与HA治疗肱骨近端骨折进行了比较。Gallinet等[34]对40例平均年龄为74岁的3～4部分肱骨近端骨折的患者进行回顾性研究，其中21例采用HA治疗，19例采用RTSA治疗。结果显示，采用RTSA的患者肩关节有更好的外展、前举活动度和更高的Constant评分。尽管有15例患者出现肩胛骨切迹，但平均12.4个月的随访并没有发现有患者需要翻修。Garrigues等[35]也报道了与上述相似的研究结果，认为对于老年新鲜的肱骨近端骨折，RTSA确实较HA展现出更好的疗效。然而，必须平衡费用高与预期寿命低之间的关系。Cuff等[36]进行了一项回顾性研究，包括53例老年肱骨近端粉碎性骨折患者(4部分、伴有大结节严重粉碎的3部分和肱骨头劈裂的骨折)，平均年龄74.4岁。开始的26例患者行HA，随后的27例行RTSA。平均随访30个月。结果显示，RTSA组患者的美国肩肘外科评分、简易肩关节测定评分、患者满意度、肩关节前屈功能、大小结节骨折块的愈合率等均明显高于HA组。但是两组患者肩关节的内外旋功能没有差别。HA组有3例患者因结节部骨折块吸收和肩关节假性麻痹进行了RTSA翻修手术。两组患者均有2例患者出现了并发症。对于老年粉碎性肱骨近端骨折，HA疗效与结节部骨折块的愈合情况密切相关。如果结节骨折块愈合则疗效好，如果结节骨折块吸收则疗效差。RTSA具有和HA同样低的并发症发生率，但临床疗效更好，患者可获得更好的肩关节前屈功能和更高的结节骨折块愈合率。Boyle等[37]关于RTSA与HA治疗老年新鲜肱骨近端骨折对比研究的中期(5年)随访结果也证实了RTSA优于HA。Chalmers等[38]对RTSA与HA和ORIF治疗肱骨近端复杂骨折疗效进行比较，结果显示RTSA患者术后肩关节前举超过90°的例数明显多于HA和ORIF组，RTSA较HA和ORIF能够提供更好的早期肩关节运动。

RTSA治疗股骨近端骨折，术后并发症的发生率以及类型尚未完全明确。目前文献报道的主要包括感染、血肿、神经损伤、假体周围骨折、反射交感性营养不良、复杂性区域疼痛综合征、假体松动以及RTSP假体脱位、肩胛切迹、肩峰应力骨折等等。

De Wilde等[39]在2001年首先报道RTSA术后肩胛切迹的形成。肩胛切迹的形成经常出现于肩胛骨颈的下方，而肩胛颈下切迹的形成可能与假体关节的旋转中心、肩胛骨颈的形状、假体的位置有关。有文献报道肩胛切迹对患者早期的临床疗效没有明显影响，但长期的随访研究发现肩胛切迹的形成可能会导致假体关节的松动[26]。Cazeneuve等[40]对35例RTSA术后患者1～17年的随访发现，有20例患者影像学观察中出现肩胛切迹。其中10例患者只形成肩胛切迹，另外10例患者合并肱骨部分的异常影像学表现。合并肱骨部分异常影像学表现的患者Constant-Murley评分平均为41分，只形成肩胛切迹的患者平均为57分。Lévigne等[41]对506例RTSA术后患者至少2年的随访研究发现，有68%的患者出现肩胛切迹。认为肩胛切迹的形成可能不会影响肩关节疼痛以及Constant-Murley评分，但会导致肩关节力量下降。Roche等[42]研究发现出现严重肩胛切迹的大多数假体关节依然可以被固定住，但肩胛切迹可能更会引起假体与骨接触面的微动，从而影响假体关节的稳定性。Anakwenze等[43]探究应用RTSA治疗新鲜肱骨近端骨折，共纳入9篇研究，平均年龄77.5岁，平均随访43.2个月，发现32%的患者存在肩胛切迹，提出肩胛切迹可能是最普遍的并发症。随着随访时间的延长，出现肩胛切迹的患者逐渐增多。手术中充分显露肩胛关节盂，使手术视野清晰，便于置入假体，可以更准确地将假体关节基座沿着关节盂的下缘放置，这样可以减少肩胛切迹的发生。

假体关节松动也是RTSA术后常见的并发症之一[23，44]。Anakwenze等[43]发现有3.5%的患者术后出现关节假体不稳定。指出相比于肩袖关节病的患者，肱骨近端骨折的患者更难评估其肩关节周围软组织的张力。所以采用RTSA治疗的肱骨近端骨折的患者术后有较高的假体关节松动率。确保三角肌合适的张力可以减少关节松动的发生，这在手术要点中也有提及。

发生假体周围骨折、神经损伤、假体关节脱位，肩峰应力骨折的报道也有很多[45-48]。在手术过程中，Schrumpf等发现造成假体周围骨折的概率高达20%[45]。Chalmers等[46]研究报道RTSA术后早期假体关节脱位并不常见。可能与BMI超过30 kg/m2，男性，肩胛下肌损伤或者术中没有修补，以及肩关节之前进行过手术治疗有关。Gallo等[44]关于57例RTSA患者36个月的随访研究发现，有9例患者术后6个月出现假体关节松动，考虑可能与关节周围软组织、三角肌张力、假体位置不当、感染等因素有关，而且术后早期的关节松动治疗效果欠佳。肩峰骨折也是RTSA术后并发症之一。Gerber等[47]指出预防肩峰骨折的发生很困难，保守治疗会使肩关节功能活动降低。但是大多数RTSA术后肩峰骨折的患者并没有肩关节持续的疼痛。所以Hamid等[48]认为保守治疗RTSA术后肩峰骨折也是一种有效的方法。值得注意的是RTSA术后的低浓度，无痛的假体周围感染会造成手术的失败[21]。这种并发症并不引发临床症状，但可以通过血常规、CRP等血感染指标来进行判断。肩胛骨骨折也是RTSA术后的并发症之一。术后X线检查如果肩峰与肱骨结节的距离变短以及假体向肩峰端倾斜，高度怀疑发生肩胛骨骨折[16]。

五、展望

复杂肱骨近端骨折的治疗仍是临床所面临的难题之一。RTSA的临床应用为其提供了新的治疗方法，其优势在于利用正常的三角肌完成肩关节的上举功能，从而降低肩关节功能恢复对肩袖/结节完整性的依赖，目前的应用报道肯定了其临床疗效。对于HA治疗容易失效的老年肱骨近端复杂骨折病例可以选择RTSA治疗。但是，RTSA治疗肱骨近端骨折的临床应用时间较短、病例数较少，目前的结果多来自于小样本短期回顾性研究。另外，RTSA是一项复杂、技术难度较高的手术，并发症不容忽视，一旦失败,挽救手段极其有限。所以，一般将RTSA作为肩部病损的一种终极治疗方法，临床应用时应严格指征、审慎开展，目前多不推荐用于年轻患者的治疗。最终结果有待于进一步大规模、长时间的临床观察。

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(本文编辑：刘扬)

王东,刘洋,周君琳.反置式人工全肩关节置换术治疗肱骨近端骨折的研究进展[J/CD].中华肩肘外科电子杂志，2015，3(2):68-73.

10.3877/cma.j.issn.2095-5790.2015.02.001

100010首都医科大学附属北京朝阳医院骨科

周君琳，Email:zhoujunlin@medmail.com.cn

2015-01-16)