锁骨钩板治疗肩锁关节脱位的研究进展

刘 康, 陈 健, 吴波文, 王永忠, 邱尔钺, 张锡平

(中南大学湘雅医学院附属株洲医院创伤骨科，湖南省株洲市 412007)

1 流行病学

肩锁关节(acromioclavicular joint，AJ)脱位是一种常见的肩带损伤，占肩带损伤的9%[1]，据估计发病率达18/10 000，以20～40岁男性患者居多，男女比例高达8.5∶1.0，造成这种差异的原因很可能是由于生活方式的差异以及男性更倾向于参与高风险活动[2]。此外，肩锁关节损伤在爱好运动的人群中更为常见，特别在曲棍球、摔跤和橄榄球等接触性运动喜好者尤甚[1]。值得注意的是，最近一项评估美国职业橄榄球运动员损伤的研究发现几乎30%的美国国家橄榄球联盟(national football League,NFL)运动员肩部损伤与肩锁关节相关[3]。

肩锁关节损伤的机制可由直接或间接创伤引起，常见于当肩关节处于内收位时肩峰受到外力使其向内、向下移位，造成肩锁韧带、喙锁韧带损伤，也可因上肢外展位摔倒，手部着地，外力由上肢传导至肩胛骨，使肩胛骨上移牵拉损伤肩锁韧带、喙锁韧带[4]。

2 解 剖

肩锁关节是由锁骨远端和肩峰组成的一种微动关节。相应的关节面被透明软骨覆盖，关节内存在纤维软骨盘。关节盘在大小、形状和完整性上具有个体差异，并且在20～40岁可快速变性。肩锁关节作为肩带和躯体中轴骨之间的连接，具有平移和旋转运动功能。更具体地说，它是肩胛胸壁关节、肱盂关节和胸锁关节之间的协调连接，共同完成其生物力学运动[5]。

稳定的肩锁关节分为静态和动态稳定。为关节提供静态稳定的重要解剖结构包括关节囊、肩锁韧带和喙锁韧带复合体。从生物力学上讲，肩锁韧带主要负责抵抗肩锁关节前后位移，同时对锁骨轴向旋转有一定的约束[6]。与喙锁韧带复合体相比，肩锁关节损伤时肩锁韧带复合体通常首先失效，说明它承担位移力矩较小，而喙锁韧带承担的位移力矩较大[7]。喙锁韧带复合体由锥形韧带和梯形韧带组成，分别位于前内侧和后外侧，横跨于锁骨下方及远端和喙突基底之间，其中锥形韧带力量更大，主要维持肩锁关节垂直方向的静态稳定性[8]。喙锁韧带断裂时，其分型达到Rookwood Ⅲ型及以上，往往需要手术治疗。

1986年，Bigliani等[9]和他的同事首次对肩峰形态进行了分类，并将其与肩袖撕裂联系起来。他们描述了三种类型的肩峰:I型(平型)、Ⅱ型(弯曲型)和Ⅲ型(钩型)。由于不同的肩峰类型可能会导致肩峰下撞击，所以植入体的位置应根据不同的肩峰类型而定[10]，另一项尸体研究也表明钩板的设计仍未解决肩锁关节形态的差异[11]。如何解决钩板与肩峰的匹配一直以来都是大家关注的热点，但目前仍未完美解决该问题。

3 锁骨钩板的原理

锁骨钩板的钩放置在肩峰下，当手术中将钢板放置在锁骨远端上方时，钩会形成一个杠杆状结构，利用杠杆原理将钢板向下推，并使远端钩产生持续稳定的向上推力，同时有助于固定脱位的肩锁关节，并为韧带和关节囊的愈合提供稳定的环境[12]。锁骨钩板的使用也有助于患者早期的功能改善和锻炼，避免长期固定引起的肌肉萎缩和肩关节黏连。同时锁骨钩板的钩端靠近肩峰，插入肩峰背面，以减少其对肩袖的影响，减少肩峰下撞击综合征的发生，此外，锁骨钩板允许肩锁关节在肩关节外展时自由微动，使肩关节的生物力学平衡得到保证[13-15]。

4 术后并发症分析

锁骨钩板因其在改善关节复位方面的优势，已广泛应用于肩锁关节脱位的手术治疗中。随着锁骨钩钢板大量使用，也有很多文献[16-17]报道了术后存在肩峰下骨质溶解、肩峰撞击、肩袖撕裂和内植物周围骨折等并发症，其中大多数患者反应术后持续肩部疼痛，甚至部分患者拆除内固定仍无法缓解。使用锁骨钩板内固定后可能引起肩部疼痛的主要原因归结为以下几点。①锁骨钩板对肩膀造成的压力：锁骨钩板的主要作用是利用杠杆原理，在钢板的锁骨端与肩峰端间提供平衡。将钩板植入肩锁关节脱位患者体内后，对锁骨远端产生持续的压力，通过钩提起肩峰间接复位。然而，钩引起的肩峰承受过度压力，甚至产生肩峰下骨质溶解，可导致术后肩部持续疼痛，无法缓解[18]。②肩锁关节复位不良：手术植入钢板时，钩板与锁骨无法自然匹配固定，很多情况下需要借助外力复位并维持。而目前研究报道大部分是采用Kocher钳夹技术使钢板和锁骨贴附，过分地追求钢板与锁骨的贴附可能会导致肩锁关节复位不良，加重韧带损伤，导致术后肩部疼痛，甚至假体周围应力性骨折[19-20]。③创伤后关节炎由手术后残留在肩锁关节的碎片物质(如破碎的骨头、关节盘、软骨和韧带)所致，也是术后肩部疼痛的一个影响因素[21-22]。④钩与肩峰之间软组织炎对周围神经的刺激[23-24]，同时钩板的钩位于肩峰之下，术后肩关节的运动可产生钩与肩峰之间的摩擦，因此，钩体与肩峰之间的摩擦能刺激肩峰的感觉神经末梢，这可能是术后疼痛的一个原因[25]。因此，术中应注意钩板的深度、钩角、钩长的选择；尽量保证钩与肩峰及锁骨远端的贴附；同时清除肩锁关节间隙间的碎骨、关节盘、软骨等；骨折愈合早期拆除内固定等可以预防术后肩部疼痛。

5 锁骨钩板的发展

从技术上讲，钩钢板的设计是为了匹配肩锁关节的解剖结构，并允许对肩锁关节进行微调。但许多生物力学和形态学研究表明，钩板的长度、钩深和钩角的不同会产生不同的植入后生物力学特征[13,26]。由于肩锁关节解剖结构的多样性，对于各种类型的肩锁关节，钩形设计的数量是不够的[11]。特别是当肩锁关节过度复位时，锁骨的应力会在钢板的内侧端增加，从而可能导致种植体周围骨折。此外，由于钩体插入并接合在肩峰后部，在高应力下很可能与肩峰下结构发生碰撞[27]。由于上述因素的影响，钩板治疗肩锁关节脱位常导致术后肩部疼痛不适、肩关节功能恢复不良。

为解决肩锁关节与钩板的匹配问题，根据尸体和CT资料，对肩锁关节和钩钢板进行了大量形态学研究来分析钩板治疗肩锁关节及锁骨远端骨折术后并发症原因[10,13,25,28]。其中Yoon[28]和Colegate等[25]利用有限元分析方法研究了钩钢板长度和钩钢板深度的力学特性，发现当钩钢板长度和深度较大时，肩峰和锁骨受到的应力较小，可有效避免肩峰下骨溶解及植入物周围骨折等并发症。Li等[29]比较了90°和105°锁骨钩钢板治疗肩锁关节脱位，发现两种钩钢板均能提供良好的固定和复位，但105°钩钢板在减少肩痛和改善术后早期功能恢复方面更具优势。Hung等[26]也利用有限元分析方法，分析不同钩角锁骨钩钢板植入后的生物力学特性，结果表明钩板钩角越小，锁骨中间三分之一处的应力越大；另一方面，钩角越大，锁骨钩板对肩峰施加的力也越大。因此也不是钩角越大越好，为了确定锁骨钩角，骨科医生必须根据锁骨和肩峰在不同钩角下的生物力学特性，选择合适的锁骨钩钢板。

近年随着3D打印技术的发展，Wu等[30]利用3D打印技术对钩板的钩角进一步塑型，以适应患者的肩锁关节实现准确复位。研究结果表明，增加钩的角度可以减少钩体在肩峰下占用的空间，从而降低肩峰下撞击的风险。3D打印技术可以让外科医生观察和操作真实尺寸的3D打印肩锁关节模型，使用损伤侧模型进行钩钢板复位，并与正常侧模型进行比较，选择合适的钢板，预弯钩角，实现精准复位是非常有帮助的，可以为患者降低成本。

6 总 结

综上所述，锁骨钩板的选择与治疗效果有关，只有结合钩板的特点(钩长、钩深、钩角)、骨折类型和肩锁关节形态这三个因素，避免肩峰下骨质溶解、肩峰撞击、肩袖撕裂等，必要时行肩锁关节间隙的清理，能够很好地预防术后肩部疼痛不适。随着3D打印技术发展及应用有助于术前选择合适的钢板，预弯钩角，实现精准复位，大大丰富了临床医生的选择。