肱骨近端骨折钢板内固定术后肱骨头坏死的研究进展

盛宁 汪秋柯 陈云丰

肱骨头是人体第二常见的骨坏死位点，仅次于股骨头。按病因可将其分为非创伤性坏死和创伤性坏死，其中非创伤性肱骨头坏死最常见病因是糖皮质激素的长期使用，另外也可以由大量酒精摄入、镰状细胞贫血、潜水员病、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等引起；而创伤性肱骨头坏死多因外伤致肱骨近端骨折并破坏肱骨头血供造成［1-2］。肱骨头坏死的诊断需要结合病史及影像学表现，患者早期症状主要为肩关节疼痛，随着病情进展疼痛加剧，出现夜间痛，因肩关节不协调而关节活动受限，在X线和MRI上逐渐出现特异性表现［1-2］。

手术切开复位钢板内固定术是治疗肱骨近端骨折的一个常用的手术治疗方法，对于钢板内固定术治疗肱骨近端骨折的患者而言，肱骨头坏死是其常见的并发症之一，据研究报道肱骨头坏死率不一，其中最高甚至达到68%［3-4］。肱骨头坏死会严重影响患者预后，可继发性引起植入螺钉穿出关节面，活动时容易磨损关节盂导致剧烈疼痛，需要进行进一步的手术治疗［5］。因此本文主要对目前已有的肱骨近端骨折切开复位钢板内固定术后肱骨头坏死的发病机制、危险因素、治疗方案进行综述。

一、发病机制

对于创伤性肱骨头坏死而言，血液供应中断是主要的发病机制，是在肱骨头缺血缺氧情况下，骨细胞大量坏死，进而引起相应的临床症状。因此肱骨头血供的来源显得至关重要。肱骨头的血供来源被普遍认为是来自于旋肱前动脉，特别是来自于旋肱前动脉的前外侧分支——弓状动脉，而旋肱后动脉则仅仅提供骨骺后下部的一小部分［6］。

1965年，Laing［7］在30具尸体肱骨端标本中，对腋动脉注射硫酸钡来研究其下游血供，发现弓状动脉在肱二头肌腱沟上方进入肱骨头同时也发出分支进入大小结节，以此推断弓状动脉供应肱骨头主要血供。其后1990年，Gerber 等［6］进行实验得到相同的结论，他们将不透光造影剂注射进入尸体标本的旋肱前动脉、旋肱后动脉、肩胛上动脉、胸肩峰动脉以及肩胛下动脉，结合大体和影像学分析表明旋肱前、后动脉直接供应肱骨头血液，其他的动脉则在与前两支血管吻合后的血管形成中发挥作用，虽然旋肱后动脉有更粗的直径，但仍然认为肱骨头血供主要来源于弓状动脉。但在另外一些临床研究中，虽然患者旋肱前动脉遭到了严重破坏，但是并没有表现出相匹配的骨坏死发生率［8-10］，这两者的差异导致了对旋肱前动脉提供主要血供这个说法的质疑。

1993年，Brooks等［11］对16具尸体标本研究后提出，肱骨头的血供主要来源于旋肱前动脉的前外侧升支及其延续弓状动脉，但弓状动脉与旋肱后动脉在髓内存在的血管吻合，在肱骨近端粉碎性骨折中发挥重要作用。2001年Duparc等［12］对32具成人尸体肩部标本分别从旋肱前、后动脉注入两种不同颜色的液体，之后分离肱骨近端骺部，进行切片分析，发现旋肱前、后动脉在解剖颈内部形成丰富的吻合血管网，认为在评估骨折后肱骨头坏死时旋肱后动脉与旋肱前动脉一样重要，同时也强调了涉及解剖颈骨折容易导致肱骨头坏死。随着新技术的发展运用，对旋肱后动脉在肱骨头血供中的地位有了新的改变，2010年，Hettrich等［13］对尸体标本分别结扎旋肱前、后动脉处理，将钆粉注入腋动脉，通过MRI扫描技术量化评估肱骨头血液灌注情况，发现旋肱后动脉提供肱骨头64%的血供，特别是在上、下、外侧三部分提供更多的血供，而旋肱前动脉仅提供肱骨头36%血供。

目前与肱骨头血供有关的研究对旋肱后动脉越来越重视。虽然不能确定旋肱后动脉是否提供比旋肱前动脉更多的血供，但在临床治疗肱骨近端骨折时，旋肱前、后动脉都应该受到足够的重视，增强对两者的保护，有利于减少肱骨头坏死的发生。

二、危险因素

（一）患者基本情况

患者术前的基本情况主要考虑患者药物使用、饮酒情况、性别、年龄等情况。

糖皮质激素对于肱骨头坏死的影响是肯定的，其能够导致非骨折患者骨坏死的发生［1-2］，因此认为对于骨折患者而言糖皮质激素的长期使用也同样可以促使肱骨头坏死。

Hertel的肱骨头坏死预测性因素分析里面提到，患者年龄、性别、左右患肢与坏死发生并没有关联［14］； Shukla 等［15］的报道也显示年龄大于65岁患者和小于65岁患者的肱骨头坏死率并无区别。同样的结果在Schnetzke等［16］的报道中也得到证实。

Boesmueller等［17］认为饮酒、患者年龄并不影响肱骨头坏死的发生，而吸烟可能与术后骨折不愈合有关。但长期酗酒被认为可能致髓内脂肪栓塞的发生，导致骨坏死［1-2］。一个剂量相关分析显示，饮酒剂量增加可明显提高肱骨头坏死的风险率［18］。作者认为在肱骨近端骨折中，酒精可以同样机制产生影响，故而也存在促进肱骨头坏死的风险。

因此对于创伤性肱骨头坏死而言，长期使用糖皮质激素和饮酒是危险因素，而患者的年龄、性别、左右患肢并不影响肱骨头坏死的发生。

（二）骨折类型

1970年，Neer［19-20］提出了目前广为认可的肱骨近端骨折分型系统，根据位移程度是否大于1 cm和成角是否大于45°将骨折分为一部分骨折、二部分骨折、三部分骨折及四部分骨折，并认为随着骨折部分的增多，可能会伴随更差的预后，对于部分三、四部分骨折需要采用关节置换治疗。在钢板内固定术治疗的骨折患者中，三、四部分骨折患者更容易发生肱骨头缺血坏死。2000年黄强等［21］报道三部分骨折的肱骨头坏死率达到44%，四部分骨折的肱骨头坏死率达75%。2013年Jost等［4］对121例肱骨近端骨折患者进行研究，其中80%的为三、四部分骨折患者，而肱骨头坏死率高达68%。

AO分型根据是否累及关节将肱骨近端骨折分为三种类型，A型：关节外单处骨折；B型：关节外两处骨折；C型：关节内骨折，其中肱骨近端骨折A0-C型骨折累及解剖颈，肱骨头血供常受影响［22］，考虑容易造成肱骨头坏死。Hente等［23］实验中发现，80%的肱骨头坏死发生于A0-C型骨折。Boesmueller等［17］对254例使用Philos钢板进行切开复位内固定术治疗肱骨近端骨折的患者进行术后跟踪报道，结合术前Neer分型与AO分型对术后6个月发生肱骨头缺血的患者分析发现,不同的骨折类型与术后发生肱骨头缺血坏死存在高度相关性。

Hertel等［14］研究了100例肱骨近端骨折采用内固定术治疗的病例，并通过在肱骨头中央部钻孔以及激光多普勒血流仪对肱骨头的灌注进行评估，提出了三个高度预示肱骨头缺血坏死发生的因素：①骨折的分型；②与肱骨头相连的内侧皮质长度；③内侧距的完整性。当骨折分型累及解剖颈，与肱骨头连续的内侧皮质长度小于8 mm，内侧距中断三者同时存在的情况下，肱骨头坏死的阳性预测值可以达到97%。之后Trikha等［24］的研究都证明了内侧距完整性及内侧皮质长度的重要性。而在2013年，Campochiaro等［25］在Hertel的实验基础上，评估了267例使用钢板内固定术治疗肱骨近端骨折患者的肱骨头坏死情况，再次强调了内侧距的重要意义，但也提出Hertel等［14］实验中对于内侧距测量的不足，认为应该从多个平面的影像学进行对内侧距的评估，必要时可以使用CT扫描评估。

Hertel等［14］的研究中也提及了头劈裂型骨折对于肱骨头坏死的影响，认为肱骨头劈裂不是一个重要的预测因素，与肱骨头坏死的相关性并不高，对于肱骨头坏死仅有61%的阳性预测值。这一点与Chesser等［26］的报道相同，8例肱骨头劈裂骨折使用内固定治疗的患者进行3年的跟踪报道，发现肱骨头坏死并没有出现。2014年Gavaskar等［27］的一份回顾性研究中，定义简单型头劈裂骨折为单独的头劈裂骨折，伴随结节骨折的为复杂型头劈裂骨折，发现简单型头劈裂骨折并没有肱骨头坏死发生，而复杂型头劈裂患者中，肱骨头坏死达到了36%。

对于骨折伴脱位，其对肱骨头坏死的影响还没有得到有效的证实，Hertel等［14］的研究中，缺血的55例肱骨头中有12例伴有脱位，而有效灌注的45例肱骨头中9例伴有脱位，两者并没有明显差异，骨折伴脱位对于肱骨头缺血坏死仅有60%的阳性预测率。Solberg等［28］的一项回顾性研究中显示肱骨头缺血坏死与初发时脱位有高度相关性，但是这部分病例同时受与肱骨头相连内侧距长度的影响，因此不能确定是否是脱位造成的影响。

对于肱骨近端骨折的患者而言，三、四部分骨折的肱骨头坏死率较高，而四部分骨折又较三部分骨折患者更容易发生骨坏死；在AO分型中，累及解剖颈的C型骨折容易导致骨坏死发生；另外肱骨内侧距的完整性，肱骨头内侧皮质的长度是影响肱骨头坏死的重要因素；肱骨头劈裂则并非肱骨头坏死的影响因素；对于骨折伴脱位是否促进肱骨头坏死还需要更多的研究。

（三）手术时机

对于骨折到手术的时间间隔对肱骨头坏死的影响存在着争议。Siebenbürger等［29］首次研究了骨折到手术的时间对于预后的影响，发现间隔时间小于48 h与间隔时间从48 h至5 d这两种情况下骨折术后并发症没有差别，但是当间隔时间大于5 d时，术后肱骨头坏死的几率会明显升高。其后Boesmueller等［17］对154例患者的研究中并没有发现骨折到手术的间隔时间对肱骨头坏死的影响，另外Neviaser等［30］对19例骨折不伴脱位患者的研究结果也认为手术时机并不影响肱骨头坏死。而最近Schnetzke等［16］在对30例肱骨近端骨折伴脱位的患者研究中，25例患者骨折到手术间隔时间不足48 h，5例患者大于48 h，术后进行平均37个月的随访，发现间隔时间长的患者术后肱骨头坏死率以及翻修率明显上升，作者认为之前的研究没有发现骨折到手术间隔时间与肱骨头坏死之间的联系是因为之前的实验并没有单独考虑骨折伴脱位的情况，而Schnetzke的实验则考虑到了这一点，但作者并没对两者的联系进行深入的分析，且实验样本量较小。对于骨折患者，早期重建是否有利于减少肱骨头缺血坏死的发生存在争议，需要更完善的临床试验来验证。

（四）手术方式

肱骨近端骨折钢板内固定术的手术入路被认为可能导致医源性损伤。为确保骨折复位，针对不同骨折临床医生可能采用不同的手术入路，而不同的手术入路对肱骨近端软组织及血管造成的影响不同，对于术后肱骨头坏死也有不同影响。

目前针对肱骨近端骨折临床常用的手术入路是三角肌胸大肌间隙入路和劈三角肌入路。其中三角肌胸大肌间隙入路作为经典手术入路，在临床运用较早，是自喙突外下切开，从三角肌胸大肌间沟进入深层次，术中需要广泛剥离软组织，可能需要离断部分三角肌前部肌肉，同时需要注意保护旋肱动脉及头静脉，在如涉及关节面骨折、四部分骨折中微创入路难以复位的复杂型的骨折中作为首选方法［31-33］。劈三角肌入路为微创手术方式，沿肩峰外下侧切开，分离三角肌前侧与外侧肌束进入［34］。较于传统的三角肌胸大肌间隙入路而言，劈三角肌入路更便于显露大结节，同时对于软组织以及旋肱前、后动脉的损伤较小，手术时间也相对较少，因此能够有效减少肱骨头坏死的发生，但是术中需要小心保护腋神经，避免损伤［31，35-36］。Duralde 等［31］对 6 具尸体标本上肢进行微创入路切开复位钢板内固定术，再通过腋动脉注射染色的凝胶复合物，之后进行解剖观察，发现旋肱前、后动脉血管不受手术操作影响，灌注也并未受损。Wu等［35］进行了一项对照试验，比较了这两种手术入路的预后情况，术后肱骨头坏死发生率为5%，都出现在三角肌胸大肌间隙入路组，而没有其他的差别。因此认为，对于微创入路能够达到良好复位的患者而言，选用微创入路能够减少缺血坏死的发生。2016年Aguado等［34］的报道中对90例三、四部分骨折患者采用多轴锁定钢板微创入路钢板内固定治疗，术后进行复位情况、功能恢复、并发症的评估，发现患者都获得了良好的复位情况和功能恢复，其中仅有2例肱骨头坏死发生，总共有7例患者出现并发症，6例患者出现螺钉穿出，包含了2例由于肱骨头缺血坏死继发的螺钉穿出，另外1例患者出现慢性的腋神经刺激症状，予以钢板取出后好转。认为对于三、四部分骨折患者采用微创入路可以达到良好的预后，也能获得较低的肱骨头坏死率。较近的2017年Kanchanatawan等［36］提到采用劈三角肌入路时术中进行触诊评估关节面可以确保手术的成功，减少肱骨头坏死和防止螺钉穿出。手术中还有对骨折复位程度的选择，精细的复位可能伴随更长手术时间，或者更大的手术创伤，但手术复位不良亦是一个肱骨头坏死的危险因素，与术后较差的预后存在一定关联。Schnetzke等［37］认为对于肱骨近端骨折患者而言，较好的解剖复位可以减少术后并发症以及达到更好的功能恢复。

在肱骨近端骨折患者中，术前探查患者骨折类型、患者基本情况，可以评估患者肱骨头坏死率，以指导医师制定合适的治疗方案；在肱骨近端骨折钢板内固定手术中应尽量采用微创入路，避免血管破坏，尽可能达到解剖复位，有利于减少患者术后肱骨头缺血坏死的发生，达到更好的功能恢复。

三、分期

肱骨头坏死最常用的分型系统是由Cruess［38］提出，由股骨头坏死的 Ficat and Arlet分型系统［39］改良而来。将肱骨头坏死分为五期（表1）。

四、治疗

肱骨头坏死的治疗选择主要根据于坏死的分期来选择，可分为保守治疗与手术治疗。

在疾病早期可选用保守治疗，主要为对症治疗：减少风险因素、NSAIDs药物的使用，以及物理疗法等，如避免过头的外展和抗阻力训练，可以进行适量钟摆运动［40］。当坏死进一步发展，疼痛难耐，功能障碍加重时，可以选择手术治疗，包括髓内减压手术、移植物治疗和关节置换术，另外也包含了螺钉穿出后的骨折内固定植入物取出手术。

髓内减压手术能够保存肩关节，适合年轻患者，主要用于Ⅰ、Ⅱ期的肱骨头坏死，可以直接钻取坏死组织，或在透视下进行，延缓肱骨头坏死的进程。虽然已有不少关于非创伤性肱骨头坏死采用减压手术取得较好疗效的报道［41-42］，但目前还缺乏针对创伤性坏死的髓内减压术疗效报道。

表1 肱骨头坏死分期表

移植物治疗肱骨头坏死是借鉴于骨移植在股骨头坏死中的运用，对于小于50岁的年轻患者而言，肩关节置换术后随着使用时间的延长将会面临更多的修复性手术［43］，因此有了骨移植治疗肱骨头坏死的尝试。在2018年Miyazaki等［44］的报道中，使用冰冻的同种异体移植物治疗了5例肱骨头坏死的年轻患者，在去除肱骨头坏死组织后，将修饰后的软骨移植物植入其中，术后3例患者获得了满意的预后（含1例创伤性骨坏死），1例患者失访，1例患者进行了半肩关节置换术。对于年轻的患者而言，关节置换存在较大顾虑，而移植物治疗达到生物重建，可以延缓骨坏死，推迟关节置换时间，因此也需要更多移植物治疗肱骨头坏死的研究。

肩关节置换术包括关节表面置换、半肩关节置换术、全肩关节置换术以及反肩关节置换术，用于达到Ⅲ期及以上，临床症状明显的患者。具体的手术方式受患者功能情况、年龄、关节受损程度、肩袖功能、三角肌功能等影响。肩关节表面置换术使肱骨大部分骨质得以保留，假体为解剖植入，相较于其他关节置换术能够更好的恢复肱骨偏距与角度，更有利于恢复正常生物力学，但是表面置换术需要更多的骨量为假体提供支持固定，当肱骨头广泛坏死塌陷时，通常不选用表面置换术。

半肩关节置换术与全肩关节置换术用于肱骨头坏死的治疗比较广泛，2008年Feeley等［45］对于37例肱骨头坏死患者选用半肩关节置换术，27例患者使用全肩关节置换术，术后评估发现两组患者肩关节活动度无差异，但全肩组伴随更高并发症发生率，此项实验并没有区分不同的坏死病因。而Schoch等［46］对93例创伤后肱骨头坏死的患者进行研究，发现两种手术都能达到较满意的疼痛缓解与功能恢复，但全肩置换术能够提供更好的疼痛缓解与更高的患者满意度。同时研究报道证明，采用全肩关节置换术或是半肩关节置换术治疗创伤性肱骨头坏死，均可以改善患者一般情况，但是相对于其他病因造成的肱骨头坏死而言，其术后患肢功能、活动度都较差［47-48］。反肩关节置换术多在肩袖损伤，大结节严重畸形，盂肱关节炎等患者中采用，但其要求三角肌功能完整［49-51］。因为存在肩胛骨撞击等并发症，手术难度较高，采用反肩关节置换术治疗肱骨头坏死的报道较少。2016年，戴海峰等［52］对13例因肱骨头坏死采用反肩关节置换术治疗的患者进行平均30个月的术后随访发现，患者外展、外旋、前屈上举功能均恢复良好，9例患者无明显疼痛，1例轻度疼痛，1例中度疼痛，认为对于肱骨头坏死Ⅲ-Ⅴ期患者，反肩关节置换术能够有效缓解疼痛，恢复患肢功能。

五、总结

肱骨头坏死作为手术切开复位钢板内固定术治疗肱骨近端骨折后常见的并发症之一，对其预后存在较大影响。结合现阶段已有的研究，作者认为患者一般情况、骨折类型及手术方式是术后肱骨头坏死的主要危险因素。而对于肱骨头坏死治疗方案的选择需同时结合临床分期与患者自身需求。此外，将来对于肱骨头坏死方面的进一步研究需要更多关注肱骨头血供解剖和肱骨头坏死病理机制的研究来提高对该疾病的理解，以探索更好的治疗方式，力求达到更好的预后。