全肘关节置换术翻修术的临床研究现状

康冰心 解骏 肖涟波

全肘关节置换术(total elbow arthroplasty，TEA)适用于治疗类风湿关节炎(rheumatoid arthritis，RA)、创伤后关节炎(post-traumatic arthritis，PTA)和原发性骨关节炎(osteoarthritis，OA)等疾病造成关节严重破坏引起的肘关节疼痛和功能障碍[1]。有研究结果显示初次TEA术后3、6和9年的整体翻修率分别是10%、15%和19%，在OA患者的翻修率低于PTA和RA患者[2]。TEA术后10～15年翻修率为13%～41%，其中PTA患者为57%，RA患者为27%，OA患者为11%[1,3-6]。肘关节翻修术是TEA失败的挽救方法，手术失败率较高，术后并发症较多。目前关于肘关节翻修术的假体选择和手术方法还存在一定的争议。现将肘关节翻修术的临床研究现状综述如下。

一、初次TEA失败原因

1.假体无菌性松动：假体无菌性松动是最常见的TEA手术失败原因[7]，翻修率为2.3%～17%[1,8-9]。假体的无菌性松动与骨溶解、骨皮质变薄或皮质膨胀等因素有关。Viveen等[2]回顾分析1 220例TEA患者，10年内无菌性松动翻修率为34%。

2.感染：初次TEA术后感染发生率为3%～12%[10-11]，是常见的翻修原因之一[2]。骨缺损严重的RA和PTA患者术后感染发生率较高，RA患者在风湿因子控制良好的情况下，会降低术后感染发生率。

3.假体周围骨折：TEA术后假体周围骨折翻修率为0.65%～6.00%[12]。假体周围骨折的临床表现为关节疼痛和活动受限。术中皮质骨骨折容易发生在扩髓腔和安装假体过程中[13-14]；术后发生骨折的原因与假体设计类型、手术缺口骨质的敏感性和骨骼缺损的高应力相关。TEA翻修术可以缓解患者疼痛和增加关节活动范围，近期疗效较好[6]。

患者肘关节的基础状态对TEA翻修术成功与否影响较大。假体周围骨折相关的医源性神经损伤和感染的发生风险相对较高，行翻修术应重点考虑骨折的位置、植入物的稳定性和患者骨存量的多少。

4.关节不稳：关节不稳主要是由假体柄的断裂或松动以及套管滑动界面的磨损引起[8,12,15]。整体关节不稳翻修率约为4.5%；PTA患者TEA术后临床疗效较差，年龄<60岁患者翻修率约75%[16]。假体磨损包括2种类型：非对称的肱骨和尺骨假体接触面的磨损和金属-金属假体关节面产生的碎屑引起的磨损。引起关节不稳的危险因素包括高活动水平、术前关节畸形、非炎性关节病和术后肱骨髁上不愈合。

二、肘关节翻修术的适应证和相对禁忌证

1.适应证：(1)无菌性松动。临床上已经出现假体松动伴明显骨破坏的部分患者虽然无疼痛，但随着病情的进展将逐渐导致骨皮质吸收。X线呈气球样改变，甚至会出现非外伤病理性骨折，在严重骨破坏出现之前应行翻修手术。而部分患者虽有疼痛，但是影像学检查并未发现骨-骨水泥界面的松动，引起疼痛的原因可能是假体微动诱发活动时的纵向压痛，术中可以发现假体和骨水泥之间的松动。(2)感染。控制感染一般需要进行2个阶段的手术治疗。第1阶段将假体取出，进行局部清创，同时用加入抗生素的骨水泥或间隔物填充肘关节腔。待感染得到稳定控制3个月后，可行第2阶段假体再植入手术。术中假体的移除会造成骨和软组织损伤，术后肘关节功能恢复较差，同时仅通过清创和药物治疗，不能破坏致病菌的生物膜，假体的保留可能会导致慢性感染[17]。(3)假体周围骨折。根据骨折部位和骨存量的多少，假体周围骨折分为3种类型：Ⅰ型较常见，骨折发生在肱骨髁和尺骨鹰嘴周围，大部分属于应力骨折，一般通过非局部固定进行治疗。Ⅱ型骨折发生于假体柄周围，根据假体的稳定性和周围骨存量多少又分为3种亚型：Ⅱ-1型假体稳定性好，骨存量良好；Ⅱ-2型假体松动，骨存量良好；Ⅱ-3型假体松动，严重骨丢失。Ⅲ型骨折发生于骨干中段，靠近假体柄[14]。见表1。(4)关节不稳。引起关节不稳定的原因包括软组织不平衡、术中假体安装位置不当、术后肘关节的过度使用和假体组件之间的磨损等。可以通过更换假体组件或假体类型进行翻修治疗。

表1 TEA 骨折的Mayo分型

2.相对禁忌证：通过保守治疗可以控制的关节感染；关节顽固性脓毒感染；RA肘关节严重破坏；无症状假体稳定的Ⅰ型假体周围骨折；患者对活动要求高；患者年龄较轻。

三、假体类型和假体的选择

1.假体类型：目前肘关节假体包括半限制性(铰链)和非限制性(非铰链)假体2种类型。半限制性肘关节假体通过锁针或咬合锁定装置连接，其内在有一定松弛度，利于缓冲应力，假体部件通过合页结构连接以发挥关节的功能，包括Coonrad-Morrey、Discovery、GCBⅢ等假体设计类型。非限制性肘关节假体两部分之间不需要通过锁定、卡扣、铰链或锁针连接，结构模仿肘关节正常解剖关系，恢复肘关节相对于肱骨干的前方偏距，只有单一的旋转中心，包括Kudo、Souter-Strathclyde、London、Ewald等假体设计类型。非限制性肘关节假体不适用于TEA翻修术。

半限制性肘关节假体以Coonrad-Morrey假体临床应用最多，翻修效果令人满意[15,18-19]。该假体肱骨与尺骨柄近端材料为钛珠多孔表面，关节滑动面在肱骨侧和尺骨侧均由聚乙烯加工而成，通过钉栓固定实现组件的固定，肱骨和尺骨侧均使用骨水泥固定，关节面通过铰链连接，圆柱状的连接部代替了以往的马鞍形关节面，允许7°～10°的内翻-外翻和轴向旋转。

Discovery假体的设计可减少采用限制性铰链假体行TEA翻修的术后并发症，其最小限度的约束设计和关节接触面更加匹配，并在解剖上再现了肘关节运动轴，其软铰链允许6°～8°内、外翻运动和旋转运动，增加了钴铬与高分子聚乙烯的接触面积，避免边缘载荷并降低聚乙烯内部应力。该假体设计允许在衬套翻修时进行候补入路，非骨水泥茎具有多孔的羟基磷灰石涂层，可增强生物整合[20]。

2.假体选择：肘关节翻修假体的选择应满足以下4点：假体柄长度足够；可靠的关节连接；具有向肱骨远端和尺骨近端传导应力的能力；具有多种规格以满足患者对非常规假体的需求。为术中可充分保留冠状突结构，一般依据尺骨侧部件的大小确定肘关节假体型号。应用半限制性假体的TEA翻修术总体疗效较好[19，21]。Park等[19]对应用半限制性和非限制性假体行TEA翻修术后的疗效进行了回顾性分析，其中69%患者使用半限制性假体(以Coonrad-Morrey为主)，31%患者使用非限制性假体(以Souter-Strathclyde为主)，术后再次翻修率分别为20%和26%。Plaschke等[15]对20例使用半限制性假体(Coonrad-Morrey)进行翻修术的患者进行随访，中短期(2.6～8.0年)成功率在90%以上。

四、手术技术

1.术前准备：术前应对患者肘关节进行全面评估，包括骨缺损、韧带的稳定和周围肌肉的功能，并检查是否存在假体周围骨折，评估患者接受假体翻修术的骨量条件[22]。若患者存在严重骨缺损，术中可取自体髂骨进行骨移植。

2.常规手术操作技术：(1)麻醉和体位的选择。一般选择全身麻醉，患者取侧卧位，患肢在胸前上方约45°，将止血带尽可能置于肢体近端以便于术中增加切口长度，术中尽量选择前次手术皮肤切口，也可根据医生的经验选择其他切口。(2)手术入路及操作。手术入路包括3种：Bryan-Morrey入路、劈开肱三头肌入路和保留肱三头肌入路[23]。①Bryan-Morrey入路：在切口内侧近端，找到前次手术前置的尺神经，松解、向远端游离同时注意保护尺神经，以预防术后尺神经麻痹[24]。该手术入路术的优点是术中暴露好，保留了肱三头肌、肘肌和前臂筋膜的连续性，利于术后伸肘装置的恢复；缺点是术后会引起一定程度的伸肘力减弱和肱三头肌向外侧半脱位。②劈开三头肌入路：在肱三头肌中间至尺骨鹰嘴尖端，沿着肌纤维走向行肌肉切口，将肱三头肌劈开为内、外侧2个部分。此入路优点是术中暴露更好；缺点是术后患者肱三头肌肌力恢复较慢。③保留肱三头肌入路：将肱三头肌从肱骨内、外侧后方附着处抬高，自肱三头肌内侧或外侧掀开以暴露关节腔。术中保留其在鹰嘴的附着点，完全游离内、外侧副韧带以利于显露肱骨侧的假体。此入路的优点是操作中整个内侧或外侧软组织包膜得到保护，保留了肱三头肌起、止点的完整性，有利于肌力和关节功能的恢复[25]；其缺点是术中暴露不全，不适用于肘关节严重屈曲挛缩患者。(3)取出假体和骨水泥。取肱骨假体时，可在肱骨远端后方做矩形骨瓣开窗，开窗的最高点在距假体柄远端1～2倍肱骨干直径的位置，彻底清理髓腔。注意清理髓腔时避免穿透骨皮质而造成桡神经损伤。取尺骨假体时可在尺骨距沿长轴方向截骨，至假体柄长度的2/3，切开骨皮质及其下方骨水泥，术中若出现尺骨骨折，可用钢板固定和钢丝环扎，加于骨质中的骨水泥在短时间内可提供一种快速的固定方法。在植入假体时发生骨皮质穿孔是常见并发症[26]。

3.特殊手术方法：(1)伴假体周围骨折的翻修术。假体周围骨折多见于尺骨周围，当尺侧假体松动或有严重骨溶解时，假体取出相对容易，取出后应先对髓腔进行彻底冲洗，再行尺侧复位固定术。一般可选择较薄的接骨板，结合钢丝环扎或结构性骨板移植以增加生物力学的强度。选择超出病变部位3～4 cm新的长柄作为假体植入。肱骨骨折可能发生在从内外侧柱到假体柄肩部近侧的任何水平，若假体固定良好无脱位可以通过制动来治疗；若假体松动，应立刻或待骨折愈合后进行翻修术。手术选择切开复位内固定术，近端行钢丝环扎，远端行螺钉固定，效果欠佳时可使用厚钢板进行加强固定。根据患者的骨质量决定是否植骨、使用骨水泥或支撑材料。若患者骨质较差，可用骨水泥填充固定。骨水泥涂在骨折部位外边，对严重骨质疏松患者建议增加植入异体骨进行支撑并用钢丝将其与钢板-钢丝-螺钉结构固定。(2)伴骨缺损的翻修术。目前关于存在骨缺损的肘关节翻修术的报道较少[26]。在进行翻修时应明确以下3点：①骨缺损的长度；②假体周围骨折的类型；③骨溶解后继发皮质骨气球样病变部位的骨质情况。根据以上情况确定采取单独或联合手术方法，如打压植骨、结构性植骨和异体骨假体复合材料植入[27]。(3)伴假体感染的翻修术。治疗感染的目标是消除感染、降低并发症的发生风险、减轻疼痛和适当保留肘关节功能。手术过程包括局部冲洗和清创术以及第2阶段的假体重新植入术。对不存在明显耐药性的急性感染患者首选局部冲洗和清创术；对于慢性感染和存在耐药性的患者，肘关节翻修是最佳选择[28]。建议先进行局部冲洗清创术并保留固定良好的假体，或移除松动假体，在二期手术前应进行至少6周的抗生素治疗。术后常见的并发症是骨溶解[20]。深部感染和二次手术术中操作均可能损伤肱三头肌。二期翻修术虽然可提高患者肘关节功能，但根除感染的速度仍不理想[29-30]。

五、术后康复

术后给予肘关节屈曲60°、前臂于旋转中立位和旋后位支具固定。因手术创伤较大，应待关节周围软组织消肿2～4周后，使患者逐步开始进行肘关节屈伸运动。6周后可去除支具，3个月内可逐步恢复日常功能活动，减少关节负重运动，单次关节负重不可超过5 kg。

六、结果及并发症

TEA翻修术可以部分缓解关节疼痛和提高关节功能状态。在RA患者的术后疗效优于其他疾病，但翻修术的整体失败率依然很高[9]。术后常见的3种并发症是无菌性松动、短暂的神经麻痹和假体周围骨折[21]。其他并发症包括骨皮质穿孔、肱三头肌无力、深部感染、关节不稳和伤口愈合不良等[8-9,13,20]。见表2。

表2 肘关节翻修术的结果和并发症相关文献报道

松动包括关节脱位和半脱位，是非限制性假体翻修术后的主要并发症。术中恰当地平衡内、外侧韧带，保留前关节囊和三角肌可以减少脱位的发生。

伤口愈合不良出现的概率较低。肘关节背侧面有肱三头肌腱膜覆盖，该部位植皮会增加皮肤张力，容易诱发关节挛缩，导致切口不易愈合。

七、小结

尽管手术技术和假体材料的相关研究不断取得进步，TEA仍存在较高的翻修率。TEA翻修术是挽救性手术，目前存在手术难度较大、对技术要求高、成功率低和术后并发症多等问题。虽然患者术后关节疼痛得到缓解，自主生活能力得到提高，但仅能进行低负荷日常活动，因此TEA翻修术不适用于年龄<60岁和对活动能力要求高的患者。术中对入路的选择、尺神经的保护、肱三头肌的处理、骨量的保留和韧带的松解程度等操作细节要求较高。目前尚缺乏特殊肘关节翻修操作技术的相关病案报道。学者对不同的手术操作和技巧持有不同意见。期待未来在手术技术、假体材料和假体设计等方面能有进一步的突破，以提高TEA翻修术的成功率，造福患者。