肘关节置换术操作技术的进展

查晔军 蒋协远

. 综述 Review .

肘关节置换术操作技术的进展

查晔军 蒋协远

【关键词】肘关节；肱骨骨折；肘关节假体；关节成形术，置换，肘

全肘关节置换术（total elbow arthroplasty，TEA）早期主要应用于关节破坏和关节退行性改变，近年来广泛用于治疗肱骨远端关节面粉碎骨折的老年患者，其目的是提供一个稳定、无痛、功能良好的肘关节。但全肘置换术是一个有一定难度的手术，有其特殊的手术指征，需要有经验的手术医生进行操作，如果经验不足，将会引起灾难性的后果。但是即使手术技术已非常成熟，但现在在手术适应证、假体选择、手术入路、内外髁是否保留以及尺神经的处置等方面仍存在很大的争议。

一、假体的选择

全肘关节假体根据有无铰链主要分为铰链式和非铰链式两种，根据假体的限制程度分为非限制性、半限制性和完全限制性。通常非铰链式假体均为非限制性的，而铰链式假体有半限制性和完全限制性两种。

非限制性假体均为表面置换型假体，这种假体试图以一种持久、破坏性小的方法重建关节面匹配、活动范围和减轻疼痛，如钴铬钼合金尺骨近端间隔式或“马鞍形”表面置换假体及肱骨远端表面置换假体。最早的非限制性假体是无柄表面置换假体，如 Prichard 假体、Wadsworth假体和 Kudo 假体。长期随访发现 Wadsworth 假体[1]的松动率很高，无柄 Kudo 假体[2]肱骨侧向近端沉降的发生率也高达 70％，可使假体向后移位。Kudo 带柄肱骨侧假体（Kudo3）也出现了假体柄疲劳断裂，特别是非水泥型的钛合金设计及肱骨髁有吸收的患者。Souter-Strathclyde 假体带有凸翼插入肱骨小头和内上髁，与其它表面置换假体相比，增加了抗扭转应力[3]，长期随访假体存活率为 69％～80％。这类假体主要依靠骨性支撑和侧副韧带维持稳定，理论上可降低骨-水泥界面松动率，但增加了不稳定的风险，特别是对类风湿性关节炎（rheumatoid arthritis，RA）患者。

最早期的假体是完全限制性铰链式假体，如 1972年Dee 所用假体，但逐渐发现其高度限制性增加了假体界面扭矩，松动率很高，目前已不再使用。

高度限制铰链假体的失败导致出现了半限制性铰链假体，包括 Coonrad-Morrey 和 Prichard-Waker II假体。为进一步增强结构构型，又增加了前方凸翼，如 Gschwend、Scheier 和 Baehler 设计的 GSB III 型半限制假体[4]，同样，带前方凸翼的 Coonrad-Morrey 假体明显降低了“雨刷效应”（“windshield-wiper” effect）引起的肱骨侧假体柄的松动率，并可对抗屈肘所致的向后应力。生物力学研究显示，假体置换后功能性松弛范围比其结构性松弛范围要小，可降低水泥-假体界面的应力负荷。与非铰链假体相比，半限制假体稳定性更好，但具有一定的内外翻松弛，因肱骨和尺骨侧假体间的接触区域较小，易产生较高的接触应力，故聚乙烯衬垫磨损、骨溶解和继发假体失效是临床常见问题[5-6]。

为减少聚乙烯衬垫磨损，又设计了多种新的假体，有些并不需要依靠铰链来维持稳定（Discovery，Biomet，Warsaw，IN），理论上可减少之前设计出现的衬垫磨损，另一些新的假体则可在铰链和非铰链两种类型间转换（Latitude，Tornier，Saint-Ismier，France；Acclaim，DePuy，Warsaw，IN），但目前还没有其长期随访结果。

临床上，铰链和非铰链假体对减轻疼痛和功能恢复的作用类似，但目前大多为铰链式假体。根据文献报道，Coonrad-Morrey 半限制性铰链假体是目前世界上应用最广的一种假体，该型假体的特征之一，是尽管肱骨侧假体和尺骨侧假体是通过机械轴连接，但同时有 5°～10°的内、外翻松弛，可保证肘部的屈伸活动，“复制”了正常肘的运动学特性，减少了骨与骨水泥界面的应力，临床疗效的明显提高证明了该型假体的优越性，也明显扩大了 TEA的适用范围。

二、手术适应证

1.RA：RA 分 4期[7]，I期：X 线表现正常，有骨质疏松和活动性滑膜炎；II期：慢性滑膜炎，轻度关节退变和关节间隙变窄，早期可采取关节镜下滑膜切除结合药物治疗可获得较满意疗效；III 期：关节软骨完全丢失，伴疼痛和力量减弱；IV期：可出现骨性破坏和严重不稳定，采取 TEA 疗效最好。术前必须评估全身情况，若下肢已行关节置换，可能需要上肢辅助行走，则不适合TEA。

2.创伤后关节炎（post-traumatic arthritis，PTA）：PTA渐成常见适应证[8]。但必须考虑其年龄和活动水平、损伤严重性、关节破坏程度。假体有一定使用寿命，且有失效倾向，对年轻、活动量较大者，不应考虑 TEA，应对骨折不愈合[9]和畸形愈合行内固定、关节松解和清理、间隔式关节成形术等。CT 扫描可评估畸形程度和关节面质量。肱尺关节严重破坏不能挽救时可行 TEA，适宜于活动少、年龄超过 60～65 岁者。

PTA的假体置换的疗效尚无一致看法。有学者报道了41 例创伤后功能障碍用半限制假体治疗，5年随访 38 例功能良好，满意率 95％，75％无痛或微痛，但 27％有较严重并发症，如感染、假体断裂和衬垫磨损等，作者认为与术后没有严格限制持重及术前关节严重畸形有关[10]。

3.肱骨远端骨折（新鲜骨折、不愈合、畸形愈合、毁损伤）：TEA的适应证一直在变化，最具争议的是除 TEA之外没有其它手术治疗方法选择的年轻毁损肘患者，因为失效率很高，目前普遍的观点是年轻患者尽可能避免行TEA。笔者曾对 2例肘部毁损伤的年轻患者行 TEA 治疗，较好地恢复了患者的早期功能，但还没有见到大宗病例的长期随访结果。

只有一部分既往有症状性病变或低位粉碎骨折且关节面严重破坏、严重骨质疏松的老年患者适于进行全肘置换[11-12]。人工全肘关节置换治疗肱骨髁间骨折的适应证为患者年龄＞65 岁（老年人标准，发达国家为≥65 岁，发展中国家为＞60 岁），平日基本不做剧烈活动，骨质疏松明显，骨折粉碎难以复位和固定，可更快恢复其功能。对于既往有关节破坏和 RA的骨折患者，TEA的疗效更佳[13]。有学者总结 49 例急性老年肱骨远端骨折，平均随访 7年，62％有其它内科疾病，40％有 RA 病史，因而很难将患者视为单纯骨折。虽然 93％结果满意，但仍有29％有并发症，包括切口、一过性神经功能障碍、假体骨折和假体松动等。作者强调对这类患者行 TEA 必须严格遵守准入标准。对于可以获得牢固内固定、开放性骨折和体力活动较多的患者，TEA 是禁忌的。大多数学者认为如果骨折可以获得可靠的固定，保留关节是更好的选择[14]。

Mckee 等[15]对关节内粉碎性骨折进行了一项前瞻性随机多中心研究，40 例中 20 例行内固定，20 例行关节置换，内固定组中有 5例在术中转为关节置换。切开复位内固定 15 例，平均年龄 77 岁；人工全肘关节置换术25 例，平均年龄 78 岁。两组并发症发生情况无明显差异，均以尺神经炎最为常见。关节置换组的手术时间明显降低、Mayo 肘关节功能评分（mayo elbow performance score，MEPS）更高、早期功能障碍评分（DASH 评分）更佳，差异有统计学意义。关节置换组的活动范围更好，再手术率更低，但两者差异无统计学意义。该研究表明对于严重粉碎的老年肱骨远端骨折，人工全肘关节置换组术后2年内的疗效明显优于内固定组。

特别是对于 RA 并发肱骨远端骨折者，TEA 相较于切开复位内固定（open reduction and internal fixation，ORIF）更是一种好的选择。Jost 等[16]报道手术治疗 RA 合并肱骨远端骨折患者 16 例，10 例行 TEA，6 例行 ORIF，随访24 个月，ORIF 组骨折均愈合，TEA 组假体无松动，2组MEPS 接近。所以认为对 RA 病情较轻的肱骨远端骨折患者选择 ORIF 治疗即可获得满意疗效，但对严重的 RA 患者 TEA 是更好的选择。

Cil 等[17]报道采用半限制性 TEA 治疗肱骨远端骨折不愈合患者 91 例（92 肘），平均随访 6.5年，根据 MEPS，77 例功能优于术前，但 22％的患者结果为可或差；假体保存率 2年时为 96％，5年时为 82％，10年和 15年时均为 65％，假体翻修或取出者 23 例（25％）。年龄＜65 岁、≥2次的手术史及感染史是假体失效风险增加的因素。

黄聪等[18]也通过一项研究对比了双钢板内固定与人工全肘关节置换术治疗老年肱骨髁间 C 型骨折的早期疗效。共 22 例获得完整随访，其中双钢板内固定 10 例，男 5例，女 5例，平均 63.2岁；人工全肘关节置换术12 例，均为女性，平均 65.2岁。人工全肘关节置换组在平均屈伸范围（107.5° vs 84.50°）、MEPS 评分（87.9 vs 75.5分），均优于双钢板内固定组。双钢板内固定组术后并发症包括 2例尺神经炎，2例异位骨化；人工全肘关节置换组术后并发症包括1例尺神经炎，1例肱三头肌肌力减弱，1例异位骨化。因而认为对老年肱骨髁间 C 型骨折，一期行人工全肘关节置换术较双钢板内固定能获得更好的早期疗效。

4.原发性骨性关节炎（osteoarthritis，OA）：OA 常见于中老年，主要是中年（40 岁）以上的男性，女性少见。大多为主力侧，通常为终身体力劳动者。最常见主诉是活动终末时出现疼痛，最大屈肘和伸肘有一定受限，前臂旋转受限较少见。间断出现“绞锁”现象和疼痛主要由关节内游离体所致。约 20％有尺神经病变。功能要求高且年轻者，首选关节清理和松解；功能要求较低、关节破坏严重、年龄超过 60 岁者，建议 TEA[19]。

5.肘关节僵硬：TEA 治疗肘关节僵硬非常具有挑战性，特别是关节僵直或融合的患者更要慎重。Peden 等[20]报道在 22年内，以铰链式半限制性 TEA 治疗 13 例自发性肘关节僵硬患者，平均 54 岁，平均随访 12年，肘部屈曲范围平均 37°～118°，7 例 MEPS 优良，但并发症发生率很高，超过一半的病例需要翻修。

三、皮肤切口

对于后正中皮肤切口的选择，有的医师选用直切口，但大部分术者选择自内侧或者外侧绕过鹰嘴尖，避免术后出现伤口并发症，但应选择偏内和偏外存在一定的争议。有学者认为偏内侧切口比偏外侧切口在愈合方面更理想，相对也更隐蔽更美观[21]。Prokopis 等[22]认为偏鹰嘴内侧切口具有一定优势：（1）更容易暴露尺神经；（2）避免直接自鹰嘴切开，减少了来自鹰嘴的压力，避免了皮肤并发症；（3）保留了外侧皮瓣的皮神经。但有的学者认为伤口弧向内侧可能会使瘢痕与桌面接触产生触痛，而弧向外侧髁避免这种问题。笔者认为，无论切口的选择是偏内侧还是偏外侧，重要的是不要直接跨过鹰嘴尖，从而避免术后鹰嘴尖处皮肤压力过大，造成术后皮肤切口愈合等问题。

四、手术入路的选择

手术入路选择的争议主要在肱三头肌的处理上。三头肌的处理有多种方法[23]。

传统的是 Bryan-Morrey 入路，自内向外游离三头肌止点，保留其与肘肌和前臂筋膜连续性，但可因修复失效而致术后三头肌无力。该入路需用手术刀自鹰嘴尖骨膜下剥离 Sharpey’s 纤维，特别是 RA，避免用单极电刀，否则可致组织坏死，还可影响肌腱修复后的愈合。仔细标记三头肌在鹰嘴尖止点，以利于假体植入后解剖修复，降低三头肌失效的可能。该入路于 1982年由 Bryan 和 Morrey[24]首次提出，Bryan、Morrey 等用此入路行 TEA 49 例，无三头肌连续性丧失或明显肌力减弱。但也有学者报道：此入路有一定程度的伸肘力弱或伸肌止点失效。

也可用肱三头肌劈开入路，这是最古老的一种入路，沿中线纵行劈开三头肌，自尺骨近端锐性游离其止点，可在手术结束时更好的修复三头肌腱，理论上可减少和避免三头肌腱自鹰嘴尖向外侧滑脱的趋势，但能否降低三头肌无力的发生率仍需进一步证实。Gschwend 等[25]又进行了改良，改为剥离骨膜瓣，在每侧肌肉深层附着骨膜瓣或小片骨块，以利于将三头肌腱重新修复于尺骨附丽点，从而使三头肌附丽点能够更好愈合。但该入路由于为充分暴露术野需游离鹰嘴附丽点，且术后修复困难，存在鹰嘴不愈合风险，多数学者已摈弃之。有报道认为：这种入路与三头肌翻转入路相比，肌力下降达 20％[26]。

近来有学者用肱三头肌保留入路[22]。保留肱三头肌止点，经肱三头肌内、外侧窗处理骨性结构、安装试模和最终植入假体，允许术后早期主动三头肌收缩训练。但尺骨髓腔的处理、假体原位组装更加困难，肱骨侧的显露则需要完全游离内外侧副韧带。肱骨远端内外侧柱有缺损时，如骨折和不愈合，可用真正的三头肌保留入路，切除肱骨远端，自三头肌内侧或外侧进入，保留其在鹰嘴的附着。该入路需彻底松解侧副韧带、旋前屈肌群和伸肌群的肱骨侧止点，理论上有肌肉止点损伤和骨量丢失的缺点，但可在保留三头肌鹰嘴止点的同时植入假体，不影响伸肌装置、无须进行术后保护、更容易恢复肘关节功能活动。这一入路由 Alonso-Llames[27]在 1972年第一次提出，当时主要是为了治疗儿童髁上骨折。Morrey 等[23]发现在为肱骨远端不愈合采取 TEA 或 TEA 翻修时，也可以保留肱三头肌的鹰嘴附着。Morrey 等认为当肱骨远端骨量缺如时，对于该入路有丰富经验的术者，能够顺利处理尺骨，方可采用该入路。有学者报道最初 13 例用 Bryan-Morrey入路，肱三头肌肌力 4例优，3 例良，2例差，4例肱三头肌撕裂需要二次手术，均为应用类固醇和抗代谢药物治疗的类风湿性关节炎，后改用双侧切开肱三头肌入路治疗10 例，9 例肌力优，1例良，无肱三头肌不连续、肌力减弱[28]。Boorman 等[29]用该入路对类风湿性关节炎及创伤后关节炎 40 例行 TEA，术后无肱三头肌肌力不足或断裂。

根据笔者的经验，对肱骨远端骨折须行 TEA的老年患者，保留三头肌入路疗效更佳[30]。尽管手术操作相对困难，但术后即可让患者早期功能锻炼，因而最终的功能和肌力更佳。即使是对于某些风湿性关节炎或创伤性关节炎，软组织条件较差，也应采取此入路行 TEA[31]，手术技术的进步和 TEA 经验的丰富，可以让术者在保留内外侧髁的情况下保留肱三头肌止点进行操作。

五、肱骨髁是否保留

很多医生对新鲜骨折患者，无法保留肱骨内外侧髁是否影响肌力、功能和稳定性？对 RA、OA、PTA 患者，若术中发生内外侧髁骨折是否需要固定？充满疑问。2003年，McKee 等[32]研究了半限制性 TEA 治疗创伤和创伤后关节炎术中切除肱骨髁对力量和功能的影响，他们采用半限制性 TEA 治疗创伤和创伤后关节炎患者 32 例，平均 67 岁，保留肱骨髁 16 例，切除肱骨髁 16 例，观察术中切除肱骨髁对肘关节力量和功能的影响；平均随访64 个月，发现肱骨髁切除对前臂、腕部和手部的力量及肘关节功能评分没有显著影响。

六、尺神经的处理

尺神经损伤是 TEA 后较常见的并发症，发生率为5％～10％。然而，关于手术治疗 TEA 术后合并尺神经损伤的报道很少。Rispoli 等[33]报道的 1607 例 TEA 中仅8例因持续性或进展性尺神经病变需要手术松解，平均随访 9.2年，6 例临床症状和功能改善，但仅 4例完全恢复。

目前对于应在术中暴露尺神经并进行保护这一观点已获得共识，但是对术后尺神经的处理一直存在争议，不同文献报道的并发症也不同。很多针对是否应该前移尺神经的研究都是关于肱骨远端骨折切开复位内固定的，而对于TEA，传统观点认为应常规对尺神经进行前置。

很多学者坚持认为应将尺神经置于原位，无需前置。Shahane 等[34]术后将尺神经放回原位，86 例中只发生1例尺神经麻痹，且在术后8周神经症状自行缓解。近年来也有学者报道原位放置尺神经，20 例中只有 2例出现尺神经症状，其中1例后期自行恢复[35]。Chen 等[36]进行回顾性研究，包括术前有尺神经症状及没有症状，均接受 ORIF，发现术后前置组有 33％（16/48）出现了尺神经炎，而原位组发生率仅 9％（8/89），提示前置尺神经并没有明显的益处。一些证据等级为 IV级的研究显示术前尺神经正常者皮下前置尺神经后，尺神经发生神经病变的比例自 0％～12.5％不等[37-38]。

但有一部分学者认为应常规进行尺神经前置，避免与内固定物或假体的接触，在活动时出现症状。Ruan 等[39]前瞻性随机对照了术前伴有尺神经症状的 29 例肱骨远端骨折，分为前置尺神经组及原位解压组，结果显示前置组的疗效明显好于解压组，12/15 例的尺神经得到了完全恢复，解压组仅为8/14 例。

黄雷等[40]比较了尺神经前移与否对术后发生尺神经炎的影响，结果显示差异无统计学意义。

笔者认为对于肱骨髁间骨折，无论尺神经前置与否，更重要的是使用软组织将尺神经和内固定物进行间隔，避免两者直接接触，使肘关节活动过程中尺神经滑动摩擦产生症状。而对于肘关节置换的患者，若已切除内外侧髁，也就无所谓是否前置，仅需避免尺神经向后滑移，而对于RA 等患者内侧髁完整者，若将尺神经置于原位，可能会在假体和内上髁之间发生卡压出现症状，建议常规前置。尺神经病变的原因有很多，血运障碍、骨性压迫、瘢痕粘连、过度牵拉和尺神经滑脱均可在术后引起尺神经症状。因而最重要的是在术中游离尺神经并在整个手术过程中充分加以保护，术后进行间隔和固定。如果术前存在长期的屈曲障碍，一旦术后屈肘功能明显改善，若尺神经仍保留在原始解剖位置，在术后练习屈肘或术后屈肘位石膏固定时可对尺神经产生压迫，从而引起尺神经麻痹，此时应皮下前置尺神经。若患者之前做过涉及尺神经的手术，为避免术后软组织粘连对尺神经的压迫，也应进行尺神经前置。若术后立即出现尺神经运动功能减退且不能确定神经的状态，应立即进行神经探查；若属神经支配区的感觉减退，特别是不完全性的感觉减退，可进行观察，多可自行恢复，不需要手术探查[41]。

总之，TEA的手术技术和假体设计的已有了很大的进步，但其正常负荷（＞10 磅）下的假体使用寿命仍不确定。TEA 可减轻疼痛，恢复功能活动范围，从而使患者更好地进行低负荷的日常活动，但较年轻的患者（＜70 岁）假体的使用寿命更短，翻修很困难，因而 TEA 只适用于活动量较低的老年患者或因疼痛和不稳定致功能严重受限的患者。目前，肘关节假体的种类很多，但尚缺乏大宗病例的长期随访结果，且假体机械失效和松动的风险也很高，因此，只有假体材料、假体设计和手术技术进步的基础上，方可扩大 TEA的适应证。对于手术操作中的许多细节，如尺神经的处理、三头肌的处理、内外侧髁是否保留等尚无明确定论，即使许多学者进行了前瞻性对照研究，仍有一些作者持不同意见，需要更大宗病例的前瞻性随机对照研究来明确。

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（本文编辑：李贵存）

The progress of the surgical technique of total elbow replacement

ZHA Ye-jun,JIANG Xie-yuan.Department of Orthopaedic Trauma,Beijing Jishuitan Hospital,Beijing,100035,PRC

【Abstract】Total elbow replacement is designed for the elbow joint articular surface damage and degenerative joint changes,but in recent years,it is widely used in the treatment of the distal humeral articular comminuted fracture in elderly patients.The purpose is to provide a stable,painless elbow joint with good functions.Total elbow replacement is a difficult operation with its special surgical indications,requiring rich surgical experience.Even if the surgical technique is mature,there are still a lot of controversies in the surgical indication,prosthesis selection,surgical approach,condylar management and the disposal of the ulnar nerve.Based on the literature reviewed and the author’s experience,this paper analyzes some disputes.Although many scholars have conducted many prospective controlled studies,there are still some authors with different views,requiring prospective randomized controlled studies with a greater number of cases to clarify.

【Key words】Elbow joint； Humeral fractures； Elbow prosthesis； Arthroplasty,replacement,elbow

DOI:10.3969/j.issn.2095-252X.2016.04.007 中图分类号：R684,R687.4

基金项目：北京市优秀人才培养资助项目（2013D003034000002）

作者单位：100035 北京积水潭医院创伤骨科

通信作者：蒋协远，Email: jxy0845@sina.com

Corresponding author:JIANG Xie-yuan,Email: jxy0845@sina.com

收稿日期：（2016-02-14）