游离骨移植治疗肩关节不稳伴严重骨缺损的研究现状

赵立连 卢明峰 傅楚滢

肩关节稳定由多个因素协同维持，当脱位发生时，可能会造成骨性Bankart 损伤，甚至伤及肩盂前方及下方的关节软骨、盂唇组织和肩关节盂的骨质，使肩胛盂直径缩小、深度减少、前倾增加，破坏了凹面-挤压机制及盂肱平衡，导致肩关节不稳定，在较小的作用力下就会引起复发性肩关节脱位，增加关节盂骨的损伤。当关节盂骨缺损范围达到20% ～ 25%时，单纯的软组织修补难以解决再次脱位的难题，临床上应考虑行关节盂重建术，以改善关节盂骨性解剖形态，增加关节稳定性，避免再次脱位［1-2］。目前常用的关节盂重建手术包括Latarjet 及其系列改良手术和髂骨、胫骨等游离骨移植填充关节盂手术。Latarjet 术的主要原理是进行同侧喙突移位，截取带有联合肌腱的骨块移位于关节盂前下缺损处，通过增加关节盂骨性阻挡和联合腱的悬吊稳定作用，恢复肩关节稳定性，临床效果较好。然而，非解剖性手术破坏了自体正常解剖结构，长期是否会影响肩关节活动范围尚不明确。作者认为，游离骨移植将是今后的一个发展方向。本文拟对游离骨移植治疗肩关节不稳伴严重骨缺损的既往研究进行详细介绍及总结。

一、单纯Bankart 修复的局限性

肩关节不稳伴骨缺损的手术选择是近年来极具挑战的临床热点问题，已有大量临床和生物学研究证明完整的解剖结构对维持肩关节稳定的重要性［3-4］。1998 年Bigliani 等［5］首次对关节盂缺损程度进行分型，研究者指出，关节盂骨缺损较小时，软组织修复可以达到较好的治疗效果；而当肩胛盂骨缺损程度超过肩胛盂下部面积的20%或肩胛盂宽度的25%时，肩胛盂形态呈现“倒梨形”，缩短了关节盂抵抗轴向力的安全弧，肩关节对脱位的抵抗能力呈指数型下降［6］。此时单纯软组织修补不足以维持关节稳定，需要对肩胛盂进行骨性重建。Burkhart 等［7］研究结果显示，关节镜下单独行Bankart 修复手术治疗肩关节不稳伴严重骨缺损合并Hill-Sachs 损伤的失败率高达67%。因此，目前的主流观点认为，单纯软组织修补难以解决再次脱位的难题，临床上应考虑行关节盂重建术，通过改善关节盂骨性结构的解剖形态，增加关节稳定性。

二、Latarjet 手术备受争议的原因

经典的Latarjet 手术及其众多改良术式已在临床广泛应用，成为治疗肩关节复发性前脱位伴肩盂前下方骨缺损的一种有效的治疗方法。Latarjet 手术的基本原理是：将喙突连同联合肌腱穿过肩胛下肌固定于前下关节盂，扩大关节盂面积，使手臂在外展和外旋时获得缓冲作用；在脱位动作发生时，通过劈开的肩胛下肌前下部分和联合肌腱产生悬吊效应，阻挡肱骨头以对抗脱位，从而维持肩关节的稳定［8］。Hurley 等［9］对开放式Latarjet 治疗肩关节不稳伴肩盂骨缺损＞15%的患者进行了长达10 年的随访以明确其长期疗效，发现Latarjet手术能够有效降低肩关节不稳的复发率，大部分患者经过锻炼后可以恢复正常运动功能，术后满意度较高。

随着Latarjet 手术治疗肩关节不稳伴骨缺损在临床的推广，其存在的弊端引起了研究者关注：Latarjet 手术中切断了胸小肌肌腱，改变喙突位置、劈裂肩胛下肌以保持肩关节稳定，这种非解剖型手术可能伴随着术后肩关节正常活动范围受限、神经血管损伤、继发性骨关节炎和复发后需要进一步翻修等潜在问题，术后并发症发生率最高达19.3%［10-13］。

最近一次大型回顾分析［14］显示，开放式Latarjet 的总并发症发生率为15%，最常见的并发症包括复发性前脱位、半脱位、腋神经和肩胛上神经损伤，严重时需要二次手术进行翻修或者全肩关节置换，计划外的再次手术率达7%。另外，Mizuno 等［15］的术后10 年随访显示，开放式Latarjet 术后，有20.6%的患者术后影像学结果显示骨块定位不正确（7.5%为中位，13.2%为悬位），骨块放置的位置不准确会增加术后复发脱位和继发性骨关节炎的风险。由于在关节镜下解剖结构的可视化，关节镜下行Latarjet 手术避免了许多问题，Meraner 等［16］指出，关节镜下手术切口更小，能够更好地修复和保留患者的解剖结构，且镜下可从多个视角明确腋神经的位置，也更便于放置骨移植物，减少骨块撞击。但通过学者们对两种手术方式的长期随访对比发现，二者的术后并发症发生率并没有明显差异。笔者团队曾对全关节镜下Latarjet 治疗复发性肩关节脱位伴肩盂骨缺损＞25%的12 例患者进行术后2 年的随访［17］，发现2 例患者出现骨块II 级吸收，7 例出现I 级吸收，其中骨块吸收最严重的患者，CT 对比显示移植骨块边缘较术后即时内移4 mm。术后发生的骨吸收导致骨块表面小于肩胛盂关节面，也增加了再次脱位的风险。

由于目前其并发症发生率和再手术率较高，近年来Latarjet 手术饱受争议［18］。Willemot 等［19］对33 例Latarjet 术后患者进行肩关节置换，发现再次手术能够有效改善Latarjet 手术带来的疼痛；但由于Latarjet 术后肩胛下肌和臂丛周围的解剖结构可能发生粘连和扭曲［20］，增加了术后翻修的难度，令患者承受再次手术的痛苦，临床医生尚在探寻更好的解决方案。

三、游离骨移植技术应用现状

近年来，随着关节镜技术的进步和医疗器械精密度的提高，游离骨块移植技术趋于成熟、选择也更加多种多样。自2014 年以来，国内外学者提供了更多关于游离骨移植治疗复发性肩关节不稳的研究细节。Gilat 等［18］对4 540 例患者术后至少2 年的随访进行系统性回顾和Meta 分析，对比Latarjet手术和不同类型游离骨块移植术的临床疗效，纳入研究的自体骨移植有髂骨、锁骨远端、肩胛冈和部分游离喙突骨皮质，异体骨块包括胫骨远端、胫骨近端、股骨远端、髂骨和股骨头等。研究证实，游离骨植入与Latarjet 手术的安全性和临床效果接近,而游离骨移植组的术后美国肩肘外科协会评分显著高于Latarjet 组。据多项研究报道，游离骨移植术后并发症发生率在0% ～ 8.7%［21-24］，可作为Latarjet 的替代手术以及Latarjet 术后复发的治疗。从生物力学角度分析，游离骨块移植不仅增大了关节盂的直径，还扩大了关节盂腔面积，关节盂深度和倾角是评估植骨的生物力学效应和手术指征的重要参数［25］。

（一）髂骨移植

自体髂骨常常被选作用于重建肩关节结构的游离骨移植物。近30 年来，开放式髂骨植骨手术已经在临床上成功地用于治疗许多肩关节盂骨缺损面积＞25%的病例［21,26-27］。关节镜下进行髂骨移植作为开放式手术的创新性进展，术后早期到中期的随访也显示了良好的临床效果［28］。Warner 等［29］分享了关节内三皮质髂骨移植重建关节盂治疗复发性肩关节前方不稳的治疗经验，术后33 个月随访显示，关节内放置骨移植物具有高愈合率和良好的稳定性；其中，有3 位曲棍球运动员通过髂骨植骨进行Latarjet 失败后的翻修手术，也取得了令其满意的效果。经过一定疗程的康复治疗后，大部分患者的肩关节活动度接近正常范围，可以完成手举过头顶的投掷类运动。通常术后3 个月患者即可恢复日常活动并适当进行体育训练，有体育竞技需求的患者可在术后6 个月重返赛场［24］。笔者团队曾对30 例自体髂骨移植重建肩关节盂术后的患者进行平均17 个月的随访［30］，运用美国肩肘外科协会评分、Constant 评分、Rowe 评分及影像学检查进行手术前后对比，结果显示所有患者前屈上举、体侧外旋活动度明显增加，移植骨块全部愈合，未发生再次脱位，且均未发生切口感染、神经损伤等并发症。其中1 例患者术后出现取骨区髂棘撕脱骨折，术后再次行髂棘撕脱骨折内固定，术后康复良好。据笔者经验，选用自体髂骨进行植骨时，应注意取骨区域的具体定位，在髂前上棘靠后3 cm 以上的位置取骨能够降低术后髂棘撕脱骨折的发生率。研究者们总结分析，髂骨移植用于恢复肩关节稳定性的关键点在于：（1）通过施加牢固的轴向力避免术中移植物骨折；（2）在关节盂表面内侧5 mm 处以20 ～ 30°的角度进行斜角截骨术，以降低关节盂骨折的风险；（3）在术后早期康复训练注意防止再次脱位的发生，术后的生理重塑过程决定了移植骨的固定和盂肱关节稳定性。最新的临床对比研究表明，自体髂骨移植和Latarjet 两种术式在治疗肩关节前方不稳合并严重骨缺损的临床效果无明显差异［15，31］,均能很好地防止肩关节再次脱位，但25%患者在Latarjet 术后短期随访时间里，I 型出现了运动障碍，运动功能的评分较低［32］。Siegert 等［33］从肩胛下肌的完整性和运动轨迹来对比二者对肩关节重建的影响，发现Latarjet 组的患者术后肩关节内旋活动范围减小，力量相对减弱；影像学结果显示，短期随访内Latarjet 组患者肩胛下肌轻度脂肪变性，肌腱明显变薄，而髂骨移植组尚未发现上述问题。由此初步得知，髂骨植骨重建肩关节骨性结构是一种比Latarjet 更具有解剖学价值和临床意义的选择。基于肩关节解剖结构的生物力学原理［34］，关节盂凹度和关节表面积的明显缺失始终是骨移植重建手术的重要指征。研究者强调，在术前应运用三维CT 重建技术来量化关节盂骨缺损程度，未来还需要长时间随访和更高质量的对比研究进一步观察二者的长期疗效。考虑到取自体骨可能损伤取骨区域的血管和神经，出现术后取骨区域感染、血肿、感觉异常等问题［21］，有研究者尝试运用同种异体髂骨进行手术治疗。据Boehm 等［35］研究显示，关节镜下同种异体髂骨移植物重建关节盂能够增强肩关节的稳定性。Gilat 等［36］从多方面对比了自体和异体髂骨移植术的临床效果，证实无论以何种形式的植骨，都能够成功降低术后肩关节不稳的复发率，患者报告结局评分和返回运动比率有明显的提升；即便术后有患者出现关节炎，大多数患者的病情也比较轻，很少发生中、重度的关节病。尽管异体移植物短期内临床效果良好，目前研究者们仍然更倾向于选用自体髂骨移植。Malik 等［37］经过两种髂骨移植物的术后对比，发现自体髂骨移植组术后稳定性评分较异体组高，骨不连发生率和骨吸收程度更低，相关研究［29,38-40］也证实了这一点。生物学效应方面，Sigrist 等［41］发现自体髂骨移植手术后关节盂2、3、4 点方向的直径和空腔深度都明显增加，在术后早期和长期都能够提高肩关节稳定性；而异体移植物在术后平均1.4 年的随访期内即可看到明显骨溶解，对肩关节长期稳定性无改善作用。研究者分析，异体移植物的骨溶解可能与异体移植物的细胞再生能力和血运不足有关［42-44］，经过低温贮存技术处理的移植物组织遭到破坏，软骨细胞的生物活性和整体功能下降［45］，因此有学者认为，使用新鲜异体移植物的临床效果会优于经低温处理的移植物。为了改善异体移植物骨溶解的缺陷，学者们创新性提出改用异体骨软骨移植，认为异体骨软骨的优势在于修复关节盂解剖结构，增加软骨表面积，恢复关节盂的自然凹度以防止再次发生肩关节脱位，降低后续关节退行性疾病发生的风险。Sayegh 等［46］综述八项IV 级研究，分析平均随访44 个月同种异体骨软骨移植重建的有效性和并发症：结果显示，术后患者Rowe 评分显著提高，100%肩关节实现了植骨融合，不稳复发率为7.1%。遗憾的是，同种异体骨软骨移植常用于治疗膝关节软骨病变［47］，如膝关节剥脱性骨关节炎和局灶性软骨缺损［48-50］等，现今尚缺乏更多用于治疗肩关节不稳伴骨缺损的临床病例，以及和其他肩关节重建手术的对比，没有充分证据证明异体骨软骨移植的临床效果，需要进一步研究软骨移植的潜在优势；同时，软骨移植所需成本高、获取途径少以及可能出现排斥反应也是目前需要解决的问题。

（二）异体胫骨远端移植

在移植骨来源的选择上，亦有许多研究者选用同种异体胫骨远端作为游离骨块用于手术，有早期的实验室和尸解研究证实胫骨远端外侧面和关节盂有相似的曲率半径［51-52］，并且，与其他异体骨关节移植物相似，新鲜同种异体胫骨远端有坚固的软骨表面，植入后可以与关节盂组成灵活的关节。 Wong 等［53］在异体胫骨远端移植术后平均2 年的随访中发现，经移植物重塑吸收后骨愈合率达100%，重建后关节盂的大小基本恢复至正常水平；从影像学检查来看，随访的患者中部分出现了骨移植物吸收。根据Wolff定律［54］，骨骼生长会受到力学刺激影响而改变其形态，在骨承受机械负荷的位置骨移植物被保留，其余不必要的部分骨块被再吸收，这有利于移植骨块的重新塑形。异体胫骨远端术后出现的骨吸收程度尚在正常范围内，并不影响肩关节的稳定性。Provencher 等［55］的临床观察结果也证实，在经历了部分骨吸收后，移植物会逐渐塑形成为稳定的肩关节，术后肩关节不稳的再次发生率低。Frank 等［11］对比了Latarjet 手术和异体胫骨远端术后平均4 年的随访结果，发现异体胫骨远端移植在增强肩关节稳定性、降低复发率等方面与Latarjet 手术有着相似的临床效果。Bhatia 等［56］运用关节盂骨损伤和重建的生物力学模型评估异体胫骨远端移植重建肩关节巨大骨缺损（＞30%）的生物学效应，发现与Latarjet 相比，异体胫骨远端重建术后可以获得更大的关节盂接触面积，在外展、外旋位置产生的平均接触压力峰值显著降低。据Bhatia报道，在Latarjet 手术失败后，使用异体胫骨远端移植术进行二次翻修手术，也能取得长期良好的效果，再次发生肩关节不稳的发生率低。

（三）肩胛冈骨块移植

向明等［57］考虑到自体髂骨植骨可能带来取骨区的相关疾病，选择采用取骨过程更简便、安全的自体肩胛冈植骨治疗骨质缺损为10% ～ 15%的复发性肩关节不稳，对术后的27 例患者进行回顾性分析，发现术后患者肩关节功能较术前有明显改善，视觉模拟评分降低，且无一例发生感染、取骨区骨折、血管神经损伤等严重并发症。解放军区中医院的鹿鸣等［58］运用同种异体骨横穿钉将自体肩胛冈外1/3 骨块固定于肩盂缺损处，术后随访5 个月患者功能及活动度恢复良好，未发现再次发生肩关节不稳。相比于当下常见的金属或聚乳酸材料制成的高耗值缝合锚钉，同种异体皮质骨锚钉耗材成本更低，且具有良好的生物学性能和组织相容性［59-60］，能够与骨道壁的松质骨紧密嵌合，更易于术后骨-骨融合，值得临床推广，但仍需要更大样本量的研究和长期随访来检验手术疗效。研究者们认为关节镜下取自体肩胛冈骨块进行植骨具有以下优势：（1）自体移植骨块具备成骨活性，生物相容性好，排斥反应发生率和骨块吸收率低；（2）取骨区域离植骨部分更近，避免术后多个部位疼痛；（3）取骨部位相对表浅，肩胛冈骨质厚，手术过程更简便且安全性高。同时，研究者亦指出，肩胛冈取骨需要注意在术中预防肩胛冈骨折、损伤肩胛上神经和副神经等问题。

（四）其他类型的游离骨块移植

为了截取大小更合适的游离骨块，有研究者提出选用体积更大的异体骨进行截骨，移植于关节盂骨缺损部位。学者们认为，植入骨块大小及形状比丢失的盂面较大一些有助于适当增加关节囊折叠，为肩关节提供更大的外旋角度，或许会是增强肩关节稳定性的更佳选择。Weng 等［13］将异体股骨头截取的游离骨移植于骨缺损位置，术后患者Rowe评分均显著提高，并在术后6 个月发生了较好的骨愈合现象；然而该研究的病例中没有包括对运动需求较高的运动员群体，异体股骨头移植是否能够帮助运动员尽早重返赛场尚未能明确。

针对软骨缺失可能导致继发的关节退行性疾病等问题，研究者发现人体锁骨远端的关节软骨厚度与关节盂软骨厚度接近，为术后愈合和恢复机械强度提供了皮质软骨支撑，降低关节炎发生率。Tokish 等［61］采用自体锁骨远端移植进行肩关节重建，术后随访6 个月未发现关节间隙狭窄或发生骨性关节炎。自体锁骨远端移植的局限性也相当明显：锁骨所能够截取的长度有限，当肩关节盂骨缺损宽度＞35 mm 时，超出自体锁骨远端所能提供的范围，该手术方式也不再适用。

四、游离骨不同固定方式治疗肩关节不稳伴严重骨缺损研究现状

无论选择何种类型的游离骨进行移植以及移植骨植入的方式如何，有效的固定是促进移植物愈合的先决条件。在早期的关节镜下游离骨移植术中，多使用螺钉固定，这种固定方式虽有良好的固定强度，但在镜下操作有一定的困难［39,62-64］。此外，钢性固定物可能引起应力遮挡效应，造成骨质流失、移植骨块不愈合和植入物松脱［29］。虽然非钢性的固定方式不足以牢固地固定骨块，但肩胛下肌、肩胛盂和关节囊所提供的支撑作用可使骨块与骨缺损处紧密贴合，难以移位，确保移植骨块与肩胛盂能够很好地愈合，并且避免了术后内固定硬件断裂的风险。因此，非钢性固定方式逐渐成为学者探索的方向。Taverna 等［65］在关节镜下通过建立穿肩胛盂的平行隧道，使用Endobutton 将自体髂骨固定于骨缺损处。Zhao 等［49］采用双缝合锚钉捆绑的方法将同种异体皮质髂骨固定于肩胛盂骨缺损处，同时对Bankart 损伤进行修复，术后骨块愈合率100%。Anderl 等［27］提出的全镜下J-bone髂骨移植术，则是通过将自体髂骨制成与肩胛盂骨缺损匹配的“J”形骨块，劈开肩胛下肌后将骨块嵌入在肩胛盂侧面凿好的缺口中，无需额外固定。

笔者在临床上曾分别采用螺钉与袢钢板固定自体髂骨治疗肩关节不稳，经过随访观察发现，螺钉固定患者骨吸收大于袢钢板固定；目前笔者常用的穿肩胛盂单隧道固定技术原理与Taverna 等的技术类似，并且创新性采用了佛山市中医院运动医学科团队研发的植骨导向器和植骨导入器，使得手术更加简便和安全。与Zhao 等的方法相比，使用自体髂骨可能会出现取骨处早期疼痛，但降低了骨吸收、感染和移植物排斥等并发症的发生率；相比Anderl 等的技术，我们通过打开肩袖间隙，采用特制的植骨导入器来植入移植骨块，避免了劈开肩胛下肌，对肩关节功能的干扰更小。对于肩胛盂骨缺损且伴有Hill-Sachs 损伤的患者，笔者认为应在进行游离骨移植的同时行Remplissage 填塞术+Bankart 修补术，通过最大可能地恢复肩关节原本解剖结构，进一步加强肩胛盂对骨块的支持和固定作用。与之相反的是，Latarjet 术后联合腱所产生的作用力更倾向于将骨块与肩胛盂分离，因此游离骨移植术相比喙突转位术可能有更高的骨愈合率。

五、目前研究局限和进一步要求

近年来游离骨类型的选择趋于多样化，研究者们不断改良创新，寻求更好的解决方案以降低术后复发率和并发症发生率。然而，尚未明确不同程度的骨缺损适合哪种手术方式、术后缺乏中长期随访、研究对象个体化差异大、缺少不同类型游离骨之间的临床效应对比等始终是现有研究的缺陷；此外，游离骨移植面临的另一个质疑点是移植物缺乏肩胛下肌和联合肌腱产生的悬吊效果。尽管多项不同部位的游离骨移植研究均显示能够成功重建肩关节骨性结构，恢复肩关节稳定和正常运动功能，但根据Yamamoto 等［66］针对尸体模型的研究显示，悬吊效应对维持肩关节稳定至关重要，在肩关节外展、外旋运动中段提供了51% ～ 62%的稳定作用，在肩外展、外旋活动末提供了76% ～ 77%的稳定作用，是Latarjet 手术的主要稳定机制。肩关节稳定性是否依赖于悬吊效应，现在业内尚无统一的说法。以上待解决的问题为学者们后续开展进一步临床试验提供了研究方向。

据Plath 等［67］调查，肩关节手术的患者均对术后效果有很高期待，其中有61%患者希望能够避免发生继发性肩关节炎。术后肩关节炎的发生和进展是患者面临的主要问题之一，可能与术后肩胛下肌较健侧缩短了1 cm 有关。因此，术前进行充分评估、准确定位放置移植物是确保手术成功率和术后满意度的关键。

目前，具有合适手术指征的游离骨块移植手术能够满足大部分患者对重返运动的要求，术后患者满意度高，且术式较简便易行，越来越多术者将其运用于临床［12］。但选择移植骨仍需要谨慎考虑许多内容，如关节盂骨丢失程度、成功重建关节盂所需游离骨的大小、同种异体移植骨的来源、患者的运动需求等，这要求研究者进行更高级的研究，明确选择合适移植骨需要考虑的种种因素。术者应该根据自身经验、关节盂骨损伤程度以及患者的工作及生活需求制定合适的手术方案，最大程度减轻其痛苦，降低并发症的发生率和二次手术的风险，为患者提供更优质的医疗服务。