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反式全肩关节置换的研究进展△

2021-04-17柳金浪段志豪

中国矫形外科杂志 2021年22期
关键词:肩胛肱骨假体

柳金浪,段志豪,周 游

(三峡大学附属仁和医院骨科,湖北宜昌443001)

反式全肩关节置换术(reverse total shoulder artro⁃plasty,RTSA)是指肩关节假体的球形关节面放置于肩胛骨关节盂侧,而盂杯放置于肱骨近端的半限制性人工全肩关节置换术。通过RTSA能够有效缓解患者肩部疼痛及改善肩关节上举范围,同时对外旋和内旋功能也有所改善。自1985年RTSA正式应用于临床以来,经过反复改进,已获得了较满意的疗效,其手术适应证也从合并肩袖缺损的骨关节炎扩展到肱骨近端骨折及其并发症、肱骨头无菌性坏死、创伤后骨关节炎、肱骨近端肿瘤切除术后功能重建和肩关节翻修手术等[1]。现对RTSA假体、适应证、禁忌证、临床疗效和并发症的研究进展作一综述。

1 假体发展

早在1950年,Neer[2]就提出了用半肩关节置换术治疗肩关节病变,但对于肩袖缺损患者,术后肩关节功能恢复不明显,而被很少使用。随着RTSA被提出,Neer先后提出MarkⅠ~Ⅲ3个版本的RTSA假体,但均不可避免的存在很高的假体松动率。直至1985年Grammont等[3]通过生物力学研究,成功地设计了一种RTSA假体。Grammont第一代反向假体模型只有两个部件,并且两个部件都是被粘合在不同的位置,这就不可避免的导致一些与粘合相关的问题,另外在肩关节关节盂侧剪切力过大,从而导致关节盂侧假体翻修率高。随后1991年Grammont第二代反向假体DeltaⅢ上市,2004年和2005年又提出Tournier Aequalis与Trabecular Metal反式全肩关节,到2006年这种商用假体多达29种,2007年Delta Xtend反式全肩关节也得到了美国FDA认证[4]。据统计2008~2016年RTSA的应用明显增多,而半肩置换手术明显减少,这跟假体不断得到改进直接相关。最近,对于肿瘤切除后肩关节重建,潘伟波等[5]改用组配式肿瘤型RTSA来重建肱骨近端肿瘤切除后的缺损,取得了理想效果。

2 假体特点

尽管现代反式全肩关节置换术假体在具体的设计细节上各不相同,但他们都继续坚持Grammont的核心原则[1],包括:(1)旋转中心的中性化;(2)通过肱骨远端重新拉伸三角肌;(3)恒定的旋转中心;(4)具有更大运动弧线的半限制假体。其目的是在减少冲击的同时改善关节活动范围和结果,这些调整包括肩盂基座、螺钉、肩盂球和肱骨假体设计的改变。

在肩盂基座和螺钉方面,为提高基座稳定性作出了许多研究。Roche等[6]使用2、4、6枚螺钉对6个外围孔螺钉基座的固定强度比较发现,4枚螺钉的固定强度与6枚螺钉固定强度相当,且均优于2枚螺钉,同时还发现外围孔螺钉越长,固定越牢靠。而Lung等[7]研究发现,骨密度越高、中心螺钉和外周孔螺钉越长,越能提供更好的初始肩盂基座固定,而增加螺钉的数量和调整插入的角度则不能。最近,Bodendorfer等[8]研究发现,对于肩胛盂骨骨质丢失和畸形时,使用定制的肩盂基座(VRS)能显著改善患者肩关节活动范围。

在肩盂球方面,通过增加横向偏移量和增加三角肌张力来改善肩部功能,减少肩胛盂切迹的发生。Jones等[9]通过145例SMR反向肩关节假体进行至少2年的随访,发现较大的肩盂球降低了早期肩胛盂切迹的发生率和切口大小,同时还发现较大的肩盂球术后外旋和外展强度改善更明显。Collotte等[10]对49名用偏心肩盂球进行RTSA随访至少60个月,发现使用偏心肩盂球明显降低了肩胛盂切迹发生率,并且没有底板松动或失败的问题。

在肱骨假体方面,目前,主要有155°、145°和135°颈干角的假体。Werner等[11]研究发现 135°颈干角能使肱骨部分偏侧,改善了肌肉张力,从而改善了内收、外旋,并降低了肩胛骨撞击和切迹的发生率。而最近,Arenas-Miquelez等[12]利用计算机建模分析研究不同的肱骨颈干角和关节盂结构对运动范围的影响,发现145°颈干角结合肩盂球4 mm的偏侧化和2 mm的下位偏心术后活动范围改善最明显。有研究指出,随着置入物改良,基座失效、肱骨分离和关节球分离的发生率在统计学上有显著下降[13]。笔者认为,尽管现代RTSA技术较为成熟,术后患者满意度高,但手术医生应当掌握RTSA生物学特点,进行个体化治疗,选择合适的假体,尽最大可能提高手术成功率。

3 适应证与禁忌证

3.1 适应证

早期RTSA主要用于治疗肩袖撕裂关节病,随着现代假体研究不断改进,其适应证也得到了不断的扩大,包括:(1)巨大肩袖撕裂[14];(2)严重的炎性关节病[15];(3)肩关节置换后失败[1];(4)肱骨近端骨折(Neer3或4部分骨折)以及肱骨近端骨折不愈合[1];(5)深部假体周围感染治疗后的假体再置入[16];(6)肿瘤切除后的重建[5]。

3.2 禁忌证

主要包括:(1)三角肌功能不全;(2)腋神经损伤;(3)关节盂骨质丢失过多所致的盂侧假体无法置入;(4)急性感染;(5)严重神经病变(Charcot关节、脊髓空洞症、帕金森病);(6)金属过敏。以往认为65岁以下患者是手术禁忌证,但近年有学者研究发现,RTSA为65岁以下肩袖缺损或关节置换失败的患者提供了可靠的临床疗效,其并发症和翻修率与老年患者相当[17]。

4 临床疗效

治疗袖带撕裂关节病仍然是FDA批准的RTSA的唯一适应证,研究表明进行RTSA后,在15~20年随访结果显示患者疗效良好,能有效改善患者肩部功能,缓解肩关节疼痛[14]。有学者对RTSA和解剖型肩关节置换(anatomical total shoulder arthroplasty,AT⁃SA)用于治疗肩袖完整的骨性关节病临床疗效研究,发现RTSA和ATSA均显著改善了患者术后肩部功能,同时指出RTSA是治疗肩袖完整的老年患者骨性关节病的有效手术方式[15]。还有学者对半肩置换术和RTSA治疗老年性肱骨近端骨折疗效进行对比研究,发现RTSA在术后疼痛评分、功能结果评分和前屈方面明显优于半关节置换术,而半关节置换术的再手术风险显著高于RTSA[18]。

虽然RTSA再手术率低,远期疗效好,但并非所有患者术后疗效都良好[19-20]。Bacle 等[19]对 164 例RTSA进行了平均40个月的随访研究,结果显示与中期随访(至少2年)相比平均得分均显著下降,29% RTSA术后出现并发症,其中10%发生在术后2年,放射学评估中73% RTSA出现肩胛盂切迹,另外12%初次接受RTSA患者接受了翻修手术。另外Ger⁃ber等[20]对22例巨大肩袖撕裂患者RTSA术后每隔2~5年进行临床随访和放射学评估,随访时间至少15年,发现患者肩关节主动外展功能随着时间推移显著降低,13例患者(59%)有一种或多种并发症,其中6例(27%)RTSA失败。

RTSA术后疗效受很多方面的影响,包括假体的选择,患者肩部功能改善程度、主观感受等。但近年有学者提出,男性、年龄较大、BMI较高、基座倾斜程度较低且手臂无过度延长的患者预后最好,再次手术或并发症的风险最低[21]。另外,Wilson 等[22]研究发现,术前阿片类药物的使用是初次全肩关节置换术后并发症、翻修手术、医疗保健利用率增加和费用增加的重要危险因素。

5 并发症

RTSA并发症主要有肩胛盂切迹、假体周围感染、关节失稳甚至全脱位、肱骨或肩胛盂骨折、肩峰或肩胛骨骨折、机械故障(肩盂球假体和肱骨假体)、神经损伤、血肿和异位骨化等,下面主要讨论RTSA几种常见的并发症。

5.1 肩胛盂切迹

肩胛盂切迹是RTSA最常见的并发症之一,其发生率高达56%~96%。主要原因是肱骨端假体或干骺端骨质与肩胛颈下段发生撞击,同时,在撞击后产生的聚乙烯颗粒可以导致局部无菌性炎症,使肩胛盂颈下端发生骨质溶解。以前很多学者研究认为肩胛骨切迹是一种无法避免的并发症,但近几年,随着对假体一些细节和放置的位置的不断改进,肩胛盂切迹的发生率不断降低。主要有以下几种方法:(1)降低肩盂基座和肩盂球位置,增大肩胛盂和肱骨端之间的距离;(2)选用较大的肩盂球,以及合适的肩盂球偏心率[9];(3)降低肱骨假体颈干角或者植骨,增大肩盂球横向偏移量,使旋转中心外移,从而减少撞击的发生[11,23];(4) 球面向内倾斜一定角度 (15°~30°),可以有效避免关节内收时肱骨端和肩胛盂的碰撞,从而减少肩胛盂切迹形成。

5.2 假体周围感染(periprosthetic joint infection,PJI)

RTSA术后PJI是一种相对罕见且具有潜在破坏性的并发症,原发性RTSA术后PJI的发生率在3%~4%,但也有报道其发生率低至0.5%,高达6.7%[17,24]。肩关节假体周围感染通常是由毒性较小的微生物引起的,特别是痤疮丙酸杆菌,其次是表皮葡萄球菌和金黄色葡萄球菌[21]。已多项研究表明男性是RTSA术后感染的重要危险因素,其发生率是女性的1.5~3.5倍[24]。另外,RTSA患者血红蛋白A1c>8 mg/dL、BMI>50 kg/㎡、合并其他内科病(丙肝、HIV、帕金森症)和吸烟均可导致PJI风险增高[24-26]。

2018年骨骼与肌肉感染国际共识会议(2018 ICM)为肩部PJI的诊断和治疗提供了总体框架[27],主要有:(1)术中切开活检加培养仍是诊断肩部PJI的金标准。对于疑似PJI建议将获取血清白细胞计数(WBC)和炎症标志物(ESR、CRP)作为初始检查的一部分,尽管X光片对感染没有特异性,但仍能显示假体的整体排列情况,并可显示松动或骨溶解的迹象;(2)头孢唑林目前是无严重β-内酰胺过敏患者肩关节置换术围手术期的首选抗生素,而对于β-内酰胺类药物严重过敏的患者,万古霉素是首选抗生素;(3)外科治疗方式主要包括使用或不使用模块化组件交换的冲洗和清创、一期翻修、二期翻修,以及使用抗生素间隔物等进行治疗[16]。

5.3 关节失稳甚至全脱位

脱位是RTSA的最主要并发症之一,其发生率为2.9%~15.8%[28]。

对于首次脱位的治疗,建议尝试闭合复位与切开复位,暂时固定6周。Teusink等[29]报道了21名接受闭合复位的RTSA脱位患者的成功率为62%,其结果与手术翻修结果相当。对于复发性脱位的患者,Abdelfattah等[30]提出了一种基于治疗的分类将不稳定的原因分为压缩损失(置入物尺寸过小、肩胛骨骨质丢失、肱骨高度丧失、肩胛下肌缺失、三角肌功能不全、肩峰/肩胛骨骨折)、聚乙烯磨损和撞击(骨折引起的粗隆畸形愈合、异位骨化、假体位置失调),主要考虑假体位置、尺寸,周围软组织张力不足等,应该进行手术更改合适的假体以此来增加软组织张力,提高肩关节稳定性。

综上所述,RTSA近年来适应证不断扩大,其临床疗效和安全性已得到证实,临床医生应该严格把握其适应证和禁忌证,同时需要对患者进行充分的临床和影像学分析,以及对置入物设计、肩部解剖学、肩部生物力学的的熟练掌握,完善手术操作技术和步骤,提高RTSA疗效。同时不断改进和完善假体设计,进行多中心研究,尽可能减少甚至避免并发症的发生,使患者肩关节功能获得最大程度的恢复。

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