喙锁韧带重建治疗肩锁关节脱位的研究进展

刘镇煌 黄长明

作者单位：361003 厦门大学研究生院 厦门大学附属成功医院骨科中心二区

肩锁关节脱位是常见的肩部运动损伤，约占肩部损伤的9%，20 岁左右的年轻患者约占44%，其中男性为女性患病的5 倍之多［1］，肩锁关节脱位发生率约占骨折的5%［2］。随着医疗水平的提高，肩锁关节脱位的治疗越来越趋于微创和符合生物力学要求的固定模式，并在该方面取得了显著疗效。

临床上治疗肩锁关节脱位的方法有克氏针、PDS线、张力带、锁骨钩钢板等，还有用自体或者同种异体肌腱重建喙锁韧带［3］、肩锁韧带移位重建喙锁韧带的Weaver=Dunner 手术技术等［4］。不同的内固定方法各有优、缺点，不同的喙锁韧带重建方法也有各自独特之处，但也有不少弊端，比如自体韧带组织移位重建，造成供区组织的损伤，人工材料或者同种异体的韧带重建产生排斥反应［5］。而本文着重对喙锁韧带重建方法治疗肩锁关节脱位的现状及进展作一综述。

一、不同内固定物的生物力学特点

1. 克氏针钢丝张力带内固定: 克氏针钢丝张力利用“8”字钢丝张力原理使得关节间隙之间紧密对合，并且利用钢丝张力加压与锁骨和肩峰来减轻肩锁关节向上翘起的张力，这样可使韧带在无张力的情况下愈合良好。克氏针钢丝张力带符合内固定的生物力学要求，因此固定可靠。但克氏针必须贯穿关节面，致使关节损伤加重。另外肩锁关节是微动关节，而张力带贯穿肩锁关节的固定，导致肩胛骨的旋转及正常的关节活动受到限制，在某种程度上肩关节术后的功能锻炼和恢复也会受到一定的限制［6］。Walz等［7］对克氏针钢丝张力带内固定治疗肩锁关节脱位进行了生物力学研究，试验采用40 具新鲜尸体的肩膀，最后数据表明采用钢丝绳的解剖重建是一种稳定、实用的解剖重建过程。虽然该术式在体外实验中获得了与自身韧带相同甚至更高的力量，但是由于克氏针钢丝张力带限制了患者术后功能锻炼，容易引起术后僵硬及疼痛［8］。综合考虑，现临床上已少用该手术方式。

2. 锁骨钩钢板内固定: 锁骨钩钢板可将肩锁关节维持在复位状态，这是利用的杠杆原理，钩钢板是通过钩住肩峰使肩锁关节固定在一个较低的位置，并将其固定在锁骨上［9］。钩钢板可以单独使用，也可以与其他韧带修复的方法结合使用，钩钢板的优点就是强大而稳定的构造。在许多案例报道中，使用钩钢板内固定的方法治疗后的结果让人满意［9-10］。但钩钢板的缺点是，钩钢板占据了肩峰下的空间，导致肩峰下撞击，肩袖的损伤，甚至造成肩峰的应力性骨折［11］。更有研究者经肌肉骨骼超声进一步研究，他们主张一旦肩部出现骨性结合或者韧带愈合，就立即移除钩钢板等内植物［12］。钩钢板的钩角度与肩峰下表面有一个精确的接触，这就解释为什么钩钢板固定后通常会出现并发症［13］。因此临床医生为了符合钩钢板的生物力学原理，必须选择合适的钩钢板［14］，否则容易发生并发症。还有学者［15］利用有限元分析钩钢板长度对肩锁关节内固定影响进行了生物力学研究。最终数据说明，在临床上必须选择适量长度的钢板，才能符合生物力学原理，降低钩钢板的并发症［16］。

3. 带线锚钉技术: 带线锚钉技术［17］是内固定解剖重建方式，它具有锚钉体积小，可拧入喙突或者锁骨，锚钉带有数根不可吸收线，强度较大的特点，并且手术中可分别使用两组带线锚钉重建锥状韧带和斜方韧带，一组重建肩锁韧带并恢复解剖结构。有学者［18］作了带线锚钉技术与缝线加纽扣技术及单独缝合线技术进行生物力学对比研究。数据表明：带线纽扣固定术与单独缝合线固定在刚度上未见明显异常，锚钉技术在刚度上比前两种稍稳定。带线锚钉技术的优点是不必在喙突基底部下方绕线以及锁骨上钻孔，术中也可以避免臂丛及锁骨下血管的损伤，进而减少不必要的风险，并且手术方式不需二次手术取内固定。但是生物力学研究表明该手术缺点是抗塑性能力和负载能力有限，Rockwood Ⅳ型以上肩锁关节脱位不宜使用，术后的牵拉脱出致使复位丢失和再脱位。所以选择手术方式时还得考虑到肩锁关节脱位的程度再选择适合的手术方案。

4. Endobutton 技 术: Endobutton 技 术 需 钛 板、 线圈、缝线三大组件。Endobutton 手术方式是用克氏针和Endobutton 钻头在锁骨远端内侧约3 cm 处钻孔，通向喙突基底部中央，在喙突下方固定带袢钛板，从锁骨下方把袢环引出，另一块钛板置于锁骨孔道上方，固定打结重建锥状韧带。然后于锁骨钻孔处远端1 cm 处钻孔，把Endobutton 缝线穿过此孔，打结固定，重建斜方韧带。此术式有着带线锚钉的优点，不容易断裂，Endobutton 钢板具有受力与缓冲的作用，致使应力分散。Grantham 等［19］就双Endobutton 技术治疗肩锁关节脱位作了生物力学研究，他们以8 具新鲜冷冻尸体为标本，平均年龄在（67.4±16.2）岁。分别采用5 N 和10 N 对标本施加压力，测得了锁骨与肩峰之间前后移位范围在（2.8±1.3）～（4.4±1.9）mm，上下移位范围在（-1.0±1.3）～（-1.5±1.5）mm。测得内固定载荷极限数值为（448.4±191.0） N。Struhl 等［20］同样也在6 具冰冻尸体上做双Endobutton 技术与生物力学研究，学者固定在肩锁关节轴向施加70 N 的压力，结果显示前后移位长度为1.2 mm，上下移位为0.7 mm。测得内固定失败的极限压力值约为558 N。实验证明双Endobutton技术具有较强的硬度及韧度，内固定相对可靠。也有学者采用三重Endobutton 技术进行生物力学实验，数据表明在超负荷下线圈强度比骨强度大，还显示 Endobutton 技术会致使骨质丢失，因此骨质疏松患者应慎用。在使用此技术时需注意Endobutton 系统的选择和骨隧道的定位，减少锁骨及喙突骨折、复位丢失、创伤性肩锁关节炎等并发症发生。

二、喙锁韧带重建方法

1. TightRope 喙锁韧带修复重建术:Struhl［21］在2007年提出了双Endobutton 技术，是治疗肩锁关节脱位新的重建方法，后来此方法演变成了TightRope 喙锁韧带修复重建技术。该技术有以下优点［22］：（1）手术易操作，符合微创原则，创伤小；（2）与传统的内固定手术相比，它更符合生物力学原理，TightRope 方式可达到非刚性固定效果，维持了肩锁关节的旋转功能，闭合袢可预防打结滑脱；（3）TightRope 的固定袢的安放位置较为合适，其向下的分力加固了对垂直方向的稳定性，进而早期机械的稳定得到维持，促进了韧带的愈合及瘢痕的形成；（4）该

技术不必取出内植物，无需二次创伤，减轻经济负担；（5）该技术是用钛合金钢板修复韧带，有较高的生物相容性，FiberWire 线是高分子量聚乙烯，有机械弹性，符合生物学的要求［23］。TightRope 技术是近年来新出现的一种重建喙锁韧带重建系统, 它是由4 根FiberWire 线圈和2 块钛板组成。与Endobutton 缝线相比，FiberWire 线圈的强度较大，并且术中还可根据需要调整线圈长度，比Endobutton 更为简单。Weiser 等［24］将TightRope 系统分为4 组进行生物力学研究对比，分别为：1 组double TightRope（DTR）；2 组double TightRope + AC repair（DTR+AC）; 3 组single Tight-Rope + AC repair （TR + AC）； 4 组 PDS sling + AC repair（PDS+AC）。结果显示：TightRope 系统重建喙锁韧带后与原有韧带的刚度及强度；水平轴移数据表明，DTR 38.94 N/mm,DTR + AC 37.79 N/mm, TR + AC 45.61 N/mm，PDS+AC 21.4 N/mm。原有韧带26.05 N/mm。在旋转上施加的压力无明显差异，约600 N。研究数据表明，double TightRope 或TightRope 的刚度及韧度都比自身喙锁韧带强度高，为喙锁韧带重建一个较好的手术方式，生物力学稳定。也有学者［25］将TightRope 技术与改良Weaver-Dunn技术作了生物力学比较。最终生物力学实验及系统评价数据显示：改进的Weaver-Dunn 术式重建后的平均位移分别为5.59 mm、37.03 mm 和14.85 mm ；TightRope 技术重建后的向上移位及前后平均移位范围为5.19 mm、8.72 mm、8.03 mm。并且试验测出使得内固定失效的最大载荷为；Weaver-Dunn 重建负载平均值为171.64 N，TightRope 技术重建负载值为686.88 N。试验表明在稳定性及强度方面，TightRope 术 比 改 良Weaver-Dunn 术 更 好。Walz 等［7］同样也使用TightRope 重建肩锁韧带做测试生物力学，最终得出使用TightRope 技术平均负载量为982 N 时，40% 的标本出现骨的破坏。实验证明Tightrope 系统具有较强的硬度及韧度，内固定相对可靠，近年来临床上应用较为广泛［26］。在韧带修复方面，Andreani 等［27］指出: 早期的修复比所有修复手段都为重要，肩锁关节脱位在术后 3 周内的修复尤为重要，明显提高患者的满意度。早期的肩锁关节复位非常有利于肩锁和喙锁韧带的修复。韧带重建在肩锁关节早期损伤中具有较大的使用价值［28］。那么关于各种韧带重建的手术方式生物力学研究更是值得探讨。

2. Weaver-Dunn 术 式 及 改 良 Weaver-Dunn 术 式: Weaver-Dunn 术式是切除锁骨远端，切断喙肩韧带远端，在锁骨远端将其缝合固定。该术式固定肩锁关节是不需要内植物的，大大降低发生创伤性关节炎的风险。但有研究表明，喙肩韧带的强度是喙锁韧带的25%～40%，术后发生再脱位的概率较高［29］。为解决该问题，又演变出了使用缝线、螺钉、自体或异体游离肌腱、钢缆加强固定喙锁韧带等多种改良Weaver-Dunn 术式。Luis 等［30］以56 具尸体作了生物力学研究，将不同Weaver-Dunn 术与原有喙锁韧带生物力学进行对比。试验分为对照组：原有的喙锁韧带；试验组：Weaver-Dunn 术式、Weaver-Dunn 术式+肩锁关节囊修复、Weaver-Dunn 术式+ 掌长肌移植。结果显示：Weaver-Dunn 术式上下及前后负载极限值分别为（118±23） N 和（103±15）N， Weaver-Dunn 术 式+ 肩 锁关节囊修复上下及前后负载极限值分别为（161±19） N、（278±74） N。Weaver-Dunn 术式+ 掌长肌移植上下及前后负载极限值分别为（276±46）N 和（188±17） N。测得原有喙锁韧带上下和前后负载极限值分别为（801±76）N，（746±89）N。试验还测得重建后韧带的韧度及刚度：即上下和前后移动的范围，Weaver-Dunn 术式分别为6 N/mm和4 N/mm； Weaver-Dunn 术式+ 肩锁关节囊修复分别为（15±1） N/mm，（42±16）N/mm ；改 良Weaver-Dunn 术式+ 掌长肌转移分别为（16±2） N/mm 和12 N/mm。原有喙锁韧带分别为（79±9） N/mm 和（22±4） N/mm。术该生物力学研究显示Weaver-Dunn 术式+ 肩锁关节囊修复和掌长肌腱移植应用于肩锁韧带重建中，可以增加前后稳定性及上下稳定性，但是取掌长肌却额外增加患者疼痛。数据显示：原有的喙锁韧带的负载值明显高Weaver-Dunn 术重建后的韧带，因此Weaver-Dunn 术后很可能出现肩锁关节牵拉而出现再次脱位可能，所以在Rockwood Ⅳ型以上肩锁关节脱位不适采用Weaver-Dunn 手术方式，使得Weaver-Dunn 手术具有一定局限性。

3. 游离自体腱、异体腱移植喙锁韧带及肩锁韧带重建术: 游离肌腱转移是当前较为常用的一种手术方式，目前可供选择有肌腱有掌长肌腱、股薄肌、半腱肌、腓骨长肌腱等。肌腱移植多采用解剖重建，生物力学稳定。双股掌长肌腱的强度较大，取材方便，对供肢功能的影响不大，因而选它作重建材料［31］。在外力牵引下，韧带会出现蠕变等黏弹性现象，对肌腱行预牵张处理后，重建韧带不会松弛［32］。应用双股掌长肌腱重建喙锁韧带并以缝合锚加强固定，与Graftrope 的结构以及固定原理相同［33］；该结构早期就可靠牢固、解剖复位肩锁关节，使肩部的关节活动恢复正常［31］。促进韧带-骨的愈合，使肩锁关节牢固稳定。在应用此方法时，Wellmann 等［34］亦推荐缝合锚辅助固定以提高肩锁关节的稳定度和固定强度［35］。Saccomanno 等［36］使用自体半腱肌重建喙锁韧带和肩锁关节韧带，效果较为明显，成功率也较高，但取自体肌腱时，不可避免的造成了供区组织损伤。

近年来新的肌腱移植手术方式为GraftRope 系统，它是肌腱转移的一种改良方法，是新出现的一种可用重建喙锁韧带的新型术式，由FiberWire 线连接的2 块Endobutton钢板组成，钢板之间有一段异体肌腱。Luis 等［30］将30 具新鲜尸体分为5 个试验组和1 组试验组来研究解剖异体移植重建术和改良Weaver-Dunn 术式、带线锚钉术式、非解剖上肌腱移植重建术的及GraftRope 系统的生物力学的对比研究，数据显示：解剖重建异体移植负载量极限值为（948±148） N, 改良Weaver-Dunn 术式负载量极限值为（523.2±98.6） N, 非解剖肌腱移植重建术负载量极限值 为（591.2±69.6） N 及GraftRope 系 统 负 载 量 极 限 值（646±167.4） N。同种异体移植重建锁骨韧带的解剖重建可以为锁骨关节脱位提供更强的生物解决方案，与改良的Weaver-Dunn、和GraftRope 技术相比，解剖异体移植具有更好的生物力学性能。解剖重建通过重建肩锁韧带和喙锁韧带，锁骨远端形成了稳固的立体结构，这样更接近肩锁关节原有的解剖关系，更符合生理结构，是一种较为理想的手术方式。

4. LARS 人工韧带重建: LARS 人工韧带的材质为聚对苯二甲酸乙酯，是法国医生Laboureau 于1985 年设计、研制而成［37］。与早期的人工韧带相比，该韧带的材质特殊，编织独特，减小了塑性变形性，组织相容性好，不易引起滑膜炎和韧带拉长［38］。LARS 韧带是取代自体或异体腱来重建韧带一种新的手术材料，其优点是不需要在患者身上取腱。近年来有不少国内外学者采用此方法治疗肩锁关节脱位，并且随访结果取得优良的疗效［39］。应用LARS 人工韧带重建喙锁韧带的方法有以下优点：固定稳定、容易操作、并发症少、恢复快、局部组织无不良反应。与早期的人工韧带相比，该韧带容易融合到组织，相容性好，胶原纤维和血管内皮细胞一般在术后6 个月就与韧带长在一起，是比较理想的移植材料［40］。

LARS 人工韧带的材质特殊，编织恰当，其关节内的活动部分全是纵向纤维，无横向纤维，纵行纤维不易受塑料变形影响，它是经特殊工艺编织组成，特殊的多孔结构里的纤维发生晶化，向模拟人体韧带演变，有抗反复扭曲、弯曲的力量以及抗牵引损伤的效果［41］。Tiefenboeck 等［42］关于LARS 韧带的疗效作了回顾性研究，他们研究了47 例患者，平均年龄为37 岁，随访时间不低于2 年。随访结果显示：有45 例（96%）患者对LARS 韧带重建的效果非常满意，仅有5 例（11%）患者在随访期间出现了并发症，5 例患者中有4 例（80%）需要手术矫正。LARS 韧带重建术后长期随访中取得了良好的临床和功能结果，手术翻修率为8.5%。LARS 人工韧带的优点有：可防止应力疲劳和磨损、无取自体肌腱时的组织损伤、降低手术风险、缩短术中时间、术后即有强大的抗拉强度、早期功能锻炼、恢复快、并发症少［43］。LARS 人工韧带在临床运用中取得了较为满意的效果，该技术是目前的研究热点，尤其对运动员来说，在伤后极其渴望快速地恢复运动训练，并提高运动能力，此技术更有价值及其意义。

综上所述，肩锁关节的不同内固定术种类繁多，生物力学研究各有优缺点，内固定植入致生物力学稳定且不影响肩膀活动度是我们追求的目标，采用合理的内固定使得游离的肌腱得到重建，临床上治疗肩锁关节的韧带重建方法也很多，关节镜下采用不同材料重建肩锁关节并且进一步了解生物力学特点可能是将来发展的热门。