创伤性胸锁关节脱位的治疗
2021-09-14滕继平
滕继平,倪 达
上海交通大学医学院附属第九人民医院胸外科,上海 200011
胸锁关节作为承接锁骨与胸骨的一个微动关节,是连接上肢与躯干的唯一关节。其位于胸部,涉及胸骨、锁骨及胸骨后方周围组织多个结构。以往胸锁关节的创伤发生后骨科医师、胸外科医师及放射科医师均对创伤性胸锁关节脱位(traumatic sternoclavicular joint dislocation,TSJD)认识不足,容易误诊和漏诊,被称为“被遗忘关节”。既往文献[1]将创伤性胸锁关节脱位归于肩关节脱位范畴,统计发现占肩关节脱位的3%~5%,占全身关节脱位的1%。临床上严重的胸锁关节后脱位涉及胸外科、骨科、心脏外科、血管外科多个亚学科。随着胸锁关节解剖、生物力学认知的提高,外科技术及内固定材料的不断更新,多学科均积极探索创伤性胸锁关节脱位治疗的新方法新技术,出现了新的发展趋势。
1 胸锁关节脱位的力作用机制与分型
根据胸锁关节脱位发生后锁骨内侧锁骨头相对于胸骨柄的位置分为前脱位和后脱位,前脱位发生率高于后脱位。根据脱位程度分为完全脱位和半脱位,根据发病的缓急分为急性脱位和慢性脱位。锁骨长轴延长线与胸骨平面相当于人体冠状面之间有约30°向前成角,当直接暴力作用在同侧肩关节的前外侧面上,锁骨的外侧端和肩关节同时受到向背侧、向心方向的作用力。首先向背侧作用力导致肩关节向后方移位,力作用传导于第1肋骨后,借由杠杆作用将内侧锁骨头向胸骨前方撬起后,向心方向的作用力进一步使内侧锁骨头移位到胸骨柄前,形成前脱位。交通事故、运动创伤、重物挤压、高处坠落等能够产生瞬间巨大冲击力的创伤是胸锁关节脱位最常见的原因[2]。创伤后合并同侧肩关节脱位但未发生锁骨骨折的TSJD患者,如果受伤初期骨科行麻醉下肩关节复位,胸锁关节脱位受到肩关节复位时产生的牵引力传导可能会发生好转,由完全脱位转变为半脱位,甚至实现复位,后期再次出现TSJD时才受到重视得到确诊。
当直接暴力作用于锁骨前方的内侧1/3端,受到向下、向心方向的作用力,内侧锁骨头向胸骨后方移位而致胸锁关节后脱位,但这种直接暴力大多数情况易导致锁骨首先发生应力性骨折,力量传导中断,避免了胸锁关节后脱位。大部分情况下,瞬间高能量的直接暴力作用在同侧内收弯曲状态的肩关节后外侧面上,锁骨的外侧端和肩关节同时受到由后向前、向心方向的作用力,首先导致肩锁关节向前方移位,力作用传导于第1肋骨后通过杠杆作用造成锁骨长轴延长线朝向胸骨平面下方,向心方向的作用力进一步使内侧锁骨头移位到胸骨柄后方,形成后脱位。文献报道[3-5]间接暴力是胸锁关节后脱位的最常见作用机制。严重的后脱位可能会压迫或损伤上纵隔内重要组织如食管、气管和血管、神经,可导致呼吸窘迫、臂丛神经损伤、纵隔气肿、胸廓出口综合征等并发症,甚至可能危及生命,临床上后脱位需要特别重视[6]。交通事故、运动创伤、高处坠落也是后脱位最常见的原因。
值得注意的是,胸锁关节骨骺闭合平均25年左右,是人体最后一个闭合的骨骺,因此受伤后骨骺分离引起的胸锁关节脱位,是25岁以下人群的一个重要致伤机制。李侃和廖贵清[7]报道年轻患者颈根部恶性肿瘤行颈根部淋巴结清扫术后,康复锻炼中出现慢性胸锁关节脱位。青少年、中年女性雷诺氏病患者因全身关节、结缔组织病变,会出现胸锁关节脱位,其本质是胸锁关节周围韧带或骨骺产生病理性改变后,患者非外力下的自身运动性创伤,通常称之为自发性胸锁关节脱位[8]。
2 胸锁关节的解剖与脱位分型
如图1所示[9],胸锁关节是锁骨内侧端与胸骨的锁骨切迹构成的双平面滑膜关节,形似马鞍状,锁骨侧的关节面前后径、冠状径明显大于胸骨侧的关节面,关节盘接触面不大且很大一部分直接与胸骨锁切迹形成关节,接触面之间并不匹配,是身体中最不协调的关节。球根状膨大的锁骨内侧端在前后位上是屈曲的,垂直位上是凸出的。因而关节盘结构接触面极不稳定,周围的韧带在维持胸锁关节的稳定性上起到主要作用,包括肋锁韧带、胸锁前韧带、胸锁后韧带和锁骨间韧带。研究报道[10]胸骨柄在关节面上缘处的厚度最小,胸骨角处的厚度最大;胸骨柄的宽度在关节面上缘水平最小,关节面下缘最宽。胸锁关节盘的外观近似椭圆形,冠状径大于前后径,与胸骨柄侧关节面较匹配,中央厚度大于边缘厚度,其附着于前、后胸锁韧带,创伤造成关节囊分离时,锁骨内侧的前后移位均明显增加。肋锁韧带厚度明显大于胸锁前、后韧带,外观更为致密;肋锁韧带分为前束和后束:前束可抵抗上旋转和侧向移位,后束可抵抗下旋转和内侧移位,对维护胸锁关节稳定性起至关重要的作用。胸锁前韧带和胸锁后韧带的长、宽、厚较接近。胸锁关节属于微动关节,可完成锁骨外侧端的上提、下降和前后微动运动及轻微的旋转运动,正是由于其关节接触面的不协调所以胸锁关节的活动度、自由度较大。
图1 胸锁关节及其周围韧带结构的解剖学图示。a.关节盘;b.两边的关节腔;c.锁骨间韧带;d.胸锁前韧带(后方为胸锁后韧带);e.肋锁韧带(或菱形韧带)
目前为止在维持胸锁关节的稳定性上,其周围哪个韧带起到主导作用尚有争议。根据TSJD时韧带的损伤情况,损伤分型与损伤程度分级在不断改善,目前国内教材多沿用Allman法[11]或分级法[12],学术论文文献更多的使用Grade分型[9]。
Allman法(1967年)分型标准,Ⅰ型:单纯胸锁韧带及关节囊扭伤,胸锁关节无脱位;Ⅱ型:胸锁韧带及关节囊扭伤伴内侧锁骨半脱位;Ⅲ型:创伤所致所有关节支持韧带结构撕裂,完全的关节前或后脱位。
分级法,Ⅰ级:部分韧带撕裂,关节稳定性存在;Ⅱ级:胸锁韧带完全撕裂,周围韧带部分撕裂,关节失去稳定性,关节向前或向后半脱位;Ⅲ级:所有韧带完全撕裂,关节完全失去稳定性,胸锁关节完全脱位。
Grade分型标准,Ⅰ型:肋锁韧带完整,胸锁韧带损伤,关节囊轻度破坏,胸锁关节尚稳定;Ⅱ型:肋锁韧带完整,胸锁韧带断裂,关节囊部分破坏,锁骨向前或后方脱位;Ⅲ型:胸锁韧带、肋锁韧带完全断裂,关节囊破坏,锁骨向前或后方脱位。
3 创伤性胸锁关节脱位的诊断
区别于自发性胸锁关节脱位,TSJD应有明确的创伤史。查体可发现局部明显的压痛,上肢活动受限,轻度的阳性体征(可不明显),完全性前脱位可触及局部凸起包块,完全性后脱位可触及关节窝空虚,当并发后纵隔器官压迫或损伤时会出现生命体征变化。胸锁关节脱位在常规胸片或肩关节X线片上难以明确诊断,特别是对于后脱位更易误诊和漏诊。随着CT图像分辨率不断进步及二维、三维重建技术的普及,CT可以明确TSJD类型以及脱位程度[13],特别是可以明确有无气胸、纵隔气肿或血气胸,邻近结构有无压迫。尤其增强CT血管重建可以明确TSJD发生后锁骨下动脉及颈胸交接部、纵隔内的血管有无撕裂及压迫。且高清薄层CT分辨率明显优于MRI,但MRI对于韧带损伤和其他软组织损伤的诊断优于CT。25岁以下患者的胸锁关节脱位与锁骨内侧端骨骺分离很难鉴别,此时可选择 MRI 检查明确诊断。术中CT可用于验证关节复位效果,提高治疗效果,但设备普及率较低。
4 创伤性胸锁关节脱位的治疗
由于该疾病发病率低,TSJD未经治疗的患者预后未有报道,目前无法判断能否自愈。TSJD的治疗需要综合考虑。首先,必须考虑损伤是急性或慢性,因为非手术或外科治疗方案受初始损伤时间的影响。第二,前脱位与后脱位应区别对待。尽管后脱位引起疼痛或功能损害可能较轻微,但后脱位可能导致邻近纵隔结构受压及损伤,应当积极治疗。第三,必须注意症状的严重程度,应当权衡治疗方法的风险和益处。最后,决策中要考虑患者需求和职业,特别是体力劳动者、青少年及老年非体力劳动者。综合考虑以上几点,缓解症状和避免急性或晚期并发症是采取非手术治疗还是手术治疗的决定因素。国内外文献[10,14]对于Grade分型Ⅲ型的TSJD多数学者主张手术治疗。
4.1非手术治疗 对于创伤48h内Grade分型Ⅱ型以下的TSJD,手法复位加外固定治疗胸锁关节脱位可以取得不错的效果。局麻下锁骨内端前方给予适当的压力通常可复位前脱位。后脱位的手法复位需在排除上纵隔重要脏器损伤的前提下,颈丛或全麻下,可采用上肢外展牵引法或内收位牵引法,复位成功后需采用“8”字绷带或锁骨带固定4~6周。缺点是需要长时间关节制动,不能早期功能锻炼,患者配合度差时易发生再次脱位。残留关节不稳的患者,后期可能出现迟发性再脱位、创伤性胸锁关节炎、畸形愈合、局部隆起、关节僵硬等并发症。闭合复位时机至关重要,应尽快进行。在72h内复位成功率相对于晚期高。尽管存在不足,对于损伤程度Ⅱ级以下、高龄患者、无法耐受全麻手术风险者,因各种原因拒绝手术的患者,闭合性手法复位仍然是一种积极有效的治疗方法。
4.2手术治疗 对于急性期TSJD,Grade分型Ⅲ型、Allman分型Ⅲ型及损伤程度Ⅲ级的TSJD,其共同点是韧带完全撕裂、关节囊破坏导致关节稳定性严重破坏,手法复位难度增大且复位后无法维持关节稳定性会发生再次脱位;非手术治疗失败率高,且再脱位后手术难度明显上升,尤其严重后脱位并发症发生率高。远期对于手法复位失败、胸锁关节脱位的复发,症状明显的胸锁关节炎也是手术治疗的适应证。近年来随着人工材料的发展和TSJD解剖认知的提高,多数学者主张早期手术,并探索了不同的手术方法用于治疗TSJD。
4.2.1锁骨内侧端切除术 既往观点认为TSJD未治疗或前期治疗失败后,严重的慢性疼痛或继发性关节退变、关节活动受限的患者,主张胸锁关节内侧切除并把内侧端残留的骨膜和肋锁韧带缝合,以缓解症状。Katthagen等[13]报道15例受试者中有14例疼痛明显减轻;Rockwood等[14]报告了7例患者疼痛减轻但术后关节功能减退,提出了保留肋锁韧带的重要性;Chun等[15]提出了切除锁骨后插入胸锁乳突肌的胸骨头来进一步改善术后关节功能发展这项技术,但结果均不理想。关节镜下切除锁骨内侧端治疗慢性胸锁关节炎也有报道。然而此手术属于破坏性手术,尽管疼痛得到较好的缓解,但患者的关节活动受限可能更为严重,术后双侧不对称影响美观,近年来因早期复位及手术治疗开展,该术式已很少应用。
4.2.2外固定架术 外固定支架与“8”字绷带或锁骨带固定相比,具有以下优点:手术创伤小;不涉及胸锁关节周围韧带和关节囊组织;固定比较可靠;康复中可通过调整轴的松紧调节胸锁关节微动,促进早期功能恢复。缺点是需长时间留置,必须定期就医调整,带着支架影响美观翻身不便,影响日常社交,认可度较低。随着内固定理念的普及,临床现已很少应用。
4.2.3胸锁关节重建术 以韧带修复重建为主,其理论基础源于胸锁关节盘结构接触面极不稳定,周围韧带在维持胸锁关节稳定性上起到主要作用的解剖特点。早期的方法是在锁骨内端和胸骨上钻孔,用缝线或钢丝穿过打孔处固定,模拟重建胸锁关节韧带功能达到维持稳定性的目的。学者们尝试应用各种合成缝线及金属类材料如钢缆、钛缆、锚钉、袢钢板等,短期效果不错,但后期随访中[15]发现不可吸收材料会导致骨不连、排异、骨溶解,因而逐渐转向探索异体肌腱、自体肌腱移植。早期报道有锁骨下肌腱修复法和髓内韧带重建法,2002年Spencer首次通过尸体实验,从生物力学角度证明半腱肌肌腱“8”字重建术的关节稳定强度优于单个韧带修复重建[16]。在此基础之上,国内外学者开始探索各种自体肌腱移植方法,包括股薄肌、半腱肌、胸锁乳突肌肌腱、掌长肌腱等自体韧带;手术方式提出了“双8 字缝合技术”、肌腱固定螺钉(空心钉、可吸收钉等)增加固定强度等改良与尝试[17-20],以维持胸锁关节稳定。各种重建方法报道的短期临床疗效满意,但不同报道纳入标准及疗效统计上存在差异,且病例数大多少于15例,未见大样本多中心的研究报道,其远期效果尚无统一定论。自体肌腱修复的优点是无需手术取出,无排异反应,并发症发生率较低,但存在共同的缺点:多了供区手术创伤,自体肌腱供区取材后可能造成功能损伤,不利于快速康复。随着医用生物材料的不断发展,目前力学强度和组织相容性达标的人工材料韧带已在临床膝关节韧带修复上得到应用,但TSJD鲜有报道,未来人工韧带重建方法是一个研究的前景。
4.2.4切开复位内固定手术 克氏针固定法:基本方法是复位后采用粗克氏针穿过胸锁关节面,钢丝在关节面的张力侧“8”字缝合,达到防止再脱位及复位后稳定性的目的。其缺点是关节活动可能造成克氏针松动、移位及断裂,如术中操作不当可能损伤纵隔大血管及脏器造成严重并发症,因其疗效不满意逐渐被临床淘汰。
钢板固定法:基本方法是切开复位后,于锁骨内侧及胸骨侧打孔上钢板螺钉内固定,目前主要是钛板。临床报道的有T形及斜T形钛板、重建钛板、加压锁定钛板、弧形骨盆钢板等。特点是可塑形预弯,钢板贴合性好,对于合并锁骨近端骨折的患者可同时固定锁骨骨折。钛板上的缝合孔可便于周围韧带及软组织修复缝合,加压锁定板可单皮质固定,操作简单,螺钉不易松动更牢靠,术后无需外固定。缺点是胸骨为扁骨松质骨,骨皮质薄拉力欠佳,胸骨侧的钢板螺钉在肩关节活动的应力作用下,可能发生螺钉拔出、移位。属于关节坚强固定方式,限制了关节的微动,肩关节活动时,钛板关节腔隙处受力点压力高,可能发生钛板断裂导致手术失败。远期可能发生关节退行性改变,关节融合僵化影响肩关节活动[21]。
锁骨钩钢板(肩锁关节钩钢板)内固定法:基本方法是钢板钩端从胸廓入口锁骨与第1肋间插入胸骨柄后方,锁骨端螺钉固定。特点是不用在胸骨打钉,通过杠杆原理,横跨胸锁关节两端产生持续平稳的受力,对于前脱位固定可靠,不限制胸锁关节微动,方便早期功能锻炼。缺点是术中操作要求高,需要避免纵隔内胸腺、胸膜及血管神经的损伤,同时合并锁骨骨折时应力不足,胸骨钩端无有效固定,肩关节活动时钢板钩端的扭曲、旋转,反复与胸骨之间形成的磨损,可能引起胸骨损伤致内固定失败;取出时易再次损伤胸锁关节或胸骨柄。改良的胸锁钩钢板与肩锁关节钩钢板类似,不同的是在胸骨上打孔,通过导引器将钩端从胸骨后方导入胸骨开孔中,使钩端实现有效固定,与锁骨钩钢板相比其固定更加可靠,用于前脱位治疗可靠。缺点是该设计钩端力臂减小降低了杠杆力,对于合并锁骨骨折的TSJD,同样应力不足疗效欠佳,骨质疏松的患者钩端在胸骨髓腔内仍可能微动及造成胸骨损伤风险,取出时同样有二次损伤风险。
4.2.5胸锁关节假体置换 对于结构已严重毁损的胸锁关节,常规手术失败、后期功能无法恢复的患者,国外报道1例在锁骨内侧切除后,术中植入了定制人工假体,术后患者疼痛明显缓解,肩部活动改善,恢复正常生活及工作[22]。国内目前尚无相应的产品及报道,随着3D打印及组织工程的发展,定制胸锁关节假体是未来研究的一个新方向。
5 结论
TSJD是一种发病率低、早期容易忽略的胸部创伤,对于轻中型无合并伤的TSJD闭合复位外固定仍然是首选的治疗手段。严重的胸锁关节后脱位如合并纵隔组织损伤,心胸外科、骨科、血管外科、手外科应当共同参与治疗方案的讨论。血管损伤应一期优先处理,其次为神经损伤的探查,在此基础上再考虑关节脱位的复位与修复。对于损伤程度严重的全脱位,目前虽然有多种治疗方法,但孰优孰劣尚无统一定论。未来需要多学科参与,通过大样本多中心的研究,制定统一的治疗指南,为每个TSJD患者的治疗方案选择提供规范的指导。