钢板联合异体腓骨移植治疗肱骨近端骨折的研究进展

邵会永 刘立民 张 成

(天津市武清区人民医院骨科,天津 301700)

肱骨近端骨折是一种临床常见且好发于老年人群的骨折类型,文献报道其发病率占全身骨折的2.5%-5%左右,是仅次于桡骨远端骨折、髋部骨折和椎体压缩性骨折的第4种老年人骨折类型,也是极为常见的一种老年人低能量的骨质疏松性骨折,多数由平地摔倒所致[1]。肱骨近端骨折的发病率近年来随着老年人口数量的增加不断升高,其发生率与老年人群年龄呈明显正相关,最新研究[2]显示,肱骨近端骨折患者中有70%以上年龄≥60岁,且在近30年内这一人群的发病率升高约3倍。以肱骨近端骨折为代表的骨质疏松性骨折已经成为导致老年人病残和生活自理能力丧失最主要的原因之一,对患者的身体和心理造成双重伤害,同时造成了很大的经济压力。临床实践中,有80%左右的患者会选择保守治疗,尤其是高龄和无明显移位或轻度移位的稳定性骨折患者,而对于明显移位的不稳定性骨折,不建议进行保守治疗,需采取外科手术治疗[3-4]。近年来,医学技术飞速发展,新的手术器械和骨科内植入物不断出现,选择外科手术干预的患者数量越来越多,但因为受到高龄患者骨质差、合并症多、无法提供有效支撑、并发症多等因素的影响,肱骨近端骨折的手术治疗仍然充满争议,临床应用受到很大限制。肱骨近端骨折手术治疗的目的在于提供支撑固定,力争恢复解剖形态及关节的完整性和稳定性,以达到无痛、早期功能锻炼、活动范围正常或接近正常和功能满意的状态[5]。锁定钢板是目前临床应用最多的肱骨近端骨折固定方式,也取得了较好的解剖复位和维持稳定的疗效,但也存在很高的复位丢失、螺钉切割脱出和股骨缺血性坏死等术后并发症发生率。有文献[6]报道,肱骨近端骨折合并骨质疏松者翻修率可高达30%左右,肱骨头骨量丢失、肱骨内侧皮质断裂等都会导致单纯锁定钢板内固定治疗失败。2007年国外有学者[7]提出可采用锁定钢板固定与腓骨植骨联合治疗肱骨近端骨折,之后的临床研究和实践也证实该种治疗方式疗效较好,但还缺乏充足的证据显示其疗效和安全性优于单纯锁定钢板内固定,而且对该种治疗方式的适应证、腓骨移植长度和宽度、术后并发症等仍不明确。本文主要就近年来有关钢板联合异体腓骨移植治疗肱骨近端骨折的进展作一研究,探讨其近远期疗效,从而为临床应用提供参考和依据。现综述如下。

1肱骨近端骨折临床分型:肱骨近端骨折是指发生于肱骨外科颈及以上部位的骨折,其中80%-85%为无移位或有轻度移位的稳定型骨折,另外15%-20%为有移位的不稳定型骨折[2]。骨折临床分型是否准确直接决定和影响治疗方式和患者的临床转归,尤其对该类型骨折,甚至会影响患者的生命安全。1934年国外学者Codman首次提出将其分为4个部分,1970年Neer等人在此基础上提出目前应用最为广泛的一种临床分型-Neer分型,1990年提出的AO/ASIF分型应用也较多,但普及率不如Neer分型。之后随着认识的不断深入,又有新的分型被相继提出[8]。Codman和Neer将肱骨近端分为肱骨头、小结节、大结节和肱骨干4个部分,每部分骨折根据相互之间的移位程度进行分类,这一分类标准主要基于肱骨近端基本解剖特点。在Codman分类的基础上,Neer将伴发压缩畸形、脱位、头部劈裂等情况考虑在内,提出了新的临床分型方法[9]。Neer的分型标准中将移位骨折定义为任何部分移位≥1cm或成角超过45°的骨折,其中肱骨头受到抵制于头部和小结节肩胛下肌牵拉向内侧移位;大结节受小圆肌和岗上、岗下肌牵拉向后上方旋转;肱骨干往往受到胸大肌牵拉移向内侧。最初的Neer分型有Ⅰ-Ⅵ种分型,分别为轻度移位骨折(1部分骨折)、关节段移位骨折(2部分骨折)、骨干移位骨折(单独2骨折段为2部分骨折,合并大结节/小结节骨折为3部分和4部分骨折)、大结节骨折、小结节骨折和骨折脱位。之后Neer对该种分型标准进行修订并形成4部分骨折的概念,其重新定义了不同骨折的类型,即任意部分相对其他3个部分移位超过1cm或成角超过45°为2部分骨折,2部分骨折移位超过1cm或成角超过45°为3部分骨折,移位外科颈合并有超过1cm移位的大小结节骨折为4部分骨折,肱骨上端分为各自分离的4个骨块[10]。之后Resch等扩大了Neer分型系统,其将肱骨头压缩和劈裂骨折均纳入其中[11]。Neer分型将多种因素,包括骨块移位程度、骨折解剖部位及不同组合等都纳入其中,不仅概括描述了肱骨上端不同种类的骨折,还对关节囊嵌入、肩袖撕裂和肱骨头血供等情况进行了说明,而且操作简单、实用性强,能更有效地进行治疗方法选择的指导和预后判断[9]。AO/ASF是1990年在肱骨近端血供基础上提出的一种可用于肱骨头缺血坏死风险预测的分类标准。该种分型标准根据损伤情况、缺血坏死和危险程度将骨折分为A型(关节外单处骨折)、B型(关节外2处骨折)和C型(关节内骨折),相比较B型和C型,A型的肱骨头血供破坏小,肱骨头缺血坏死的危险性低,B型和C型的血供破坏严重,也容易发生头缺血坏死[12],基于不同的危险程度每一分型又分为许多亚型。该种分型中实际上患者的情况往往更重,而分类又较为复杂,因此其可靠性和优势相对Neer分类法较差。2004年,在肱骨近端骨折三维立体成像的研究的基础上,Edelson[13]等又提出了一种新的临床分型方法。该分型将肱骨近端骨折分为Ⅰ-Ⅴ型,分别为2部分骨折、3部分骨折、隐匿性骨折、变异隐匿性骨折和大结节骨折,前3种根据肱骨头脱位和骨折成角方向分为4个亚型(外翻、内翻、中立、合并脱位),变异隐匿型骨折可分为3个亚型,分别为粉碎骨折、4部分骨折和肱骨头劈裂骨折,大结节骨折也被分为4个亚型,分别为无移位骨折、2°移位骨折、隐匿型骨折和骨折合并脱位。该种分型标准相比基于平片的分型在骨折真实情况的反映上更为准确,也更有利于患者病情判断和科学合理的治疗方案的选择,但受到技术的限制,其还未广泛应用于临床。

2切开复位锁定钢板内固定治疗肱骨近端骨折概述:切开复位钢板内固定是治疗肱骨近端骨折最传统和常用的手术方法,其适用类型主要为2部分骨折和大多数的3部分骨折,部分4部分骨折患者也可获得令人满意的疗效。传统的钢板有T形钢板、1/3管形钢板、三叶形钢板等,其主要依靠钢板和骨骼之间的摩擦力来维持骨折固定的稳定性,但都各自存在明显的缺点,其中T形钢板会受到合并骨质疏松等因素的影响,固定失败率较高,患者预后较差,螺钉进入关节的并发症发生率很高;三叶草形钢板的抗拔出力差,术中骨折端血运受损严重,靠近肩关节易导致肩峰撞击等;1/3管形钢板也容易出现刀刃穿破肱骨头进入关节事件的发生。另外,传统钢板术中往往要广泛剥离肱骨近端软组织,会严重破坏血运和骨折周围软组织,从而使肱骨头缺血坏死和骨折不愈合等并发症的概率显著增加[14]。肱骨近端加压锁定钢板是2001年AO组织推出的一种带锁螺钉和钢板连为整体的钢板系统。该系统在无需进行钢板塑形的条件下可使钢板与螺钉、螺钉与骨质之间的相互固定,从而能牢固连接肱骨头和骨干;肱骨头端多枚成角锁定螺钉向不同方向交叉,可提供良好的锚合力和抗拔出力,从而能很大程度减少螺钉松动或拔出而导致的骨折再移位[15]。临床研究[16]显示,锁定钢板相比普通钢板治疗肱骨近端骨折的治愈率更高,稳定性也更好。实验室模型研究和尸体外科颈骨折模型研究[17-18]均显示,锁定钢板有更大的最大实效载荷和抗性转及抗弯曲强度,在减少移位方面优势更明显。肱骨近端加压锁定钢板(LPHP)是根据股骨近端解剖形态设计的角度稳定的解剖型钢板,钢板和螺钉之间的成角固定关系是这一内固定系统的关键所在,螺帽和钢板螺钉孔的螺纹相互锁定能有效防止螺钉滑动、逆转、退出的情况发生;LPHP使原发和继发性复位丢失的发生率降低,其固定效果十分牢靠,骨折再次移位的情况也很少见。板钉之间的牢固锁定还能使LPHP发挥内支架的作用,钢板不会对骨产生压力,能有效保护骨折部位血供不受影响,肱骨头缺血坏死发生率显著下降。LPHP相比传统钢板系统具有体积小、创伤小、解剖型吻合、无需预弯、软组织刺激小、稳定性高、锚合力和抗拔出力较好等明显的优点。国外有学者临床研究[19]显示,LPHP治疗合并骨质疏松的肱骨近端骨折优良率可高达90%以上,术后肱骨头缺血坏死发生率为15%左右,其治疗复杂粉碎性肱骨近端骨折同样是有效且安全的。国内有学者[20]指出,LPHP治疗肱骨近端骨折是目前被认为综合效果和安全性最佳的内固定方式,其可在提供稳固固定的同时保护血运、减少损伤,做好术中肩袖损伤修复同时重视术后早期功能锻炼,能进一步保证获得理想的治疗效果。除LPHP外,AO/ASF还在LPHP的基础上推出了肱骨近端内固定锁定系统(PHILOS)。该系统在保留LPHP优点的基础上对肱骨头锁定螺钉方向和近端锁定孔数量进行了改进和增加,还提供了结合孔,这使得其力学稳定性得到大幅提高。郭晓伟[21]等对30例复杂肱骨近端骨折患者(NeerⅢ型和Ⅳ型)采用PHILOS钢板内固定治疗,平均随访4.6年,结果显示,其中90%的患者骨折1期愈合,无固定失败和肱骨头缺血性坏死等严重并发症出现,末次随访Constan评分平均为83.3分。作者认为在复杂肱骨近端骨折的治疗中应用PHILOS钢板内固定能获得比较理想的稳定性,而对肱骨内侧距给予有效支撑能有效减少和预防术后并发症。

3 锁定钢板内固定联合异体腓骨移植治疗肱骨近端骨折的机制:骨质疏松和缺乏肱骨内侧距的有效支撑被认为是锁定钢板内固定稳定性最重要的2个影响因素,其中肱骨内侧距支撑主要包括内侧骨膜的完整性及内侧干骺端的完整和对合。研究[22]表明,内侧支撑能在复位后提高和保证固定的力学稳定性,从而一定程度上减少骨不连、再移位、畸形愈合等的发生,而这种内侧支撑的缺失会使肱骨头后内侧骨膜的血供受损,导致肱骨头缺血坏死。临床上可通过置入内侧支撑螺钉和填充髓内异体腓骨来达到重建和补充肱骨内侧支撑的目的。另外,腓骨移植还能对肱骨头颈干角复位后出现的骨缺损进行填充,还能提供额外的1-2层螺钉穿过的骨皮质,这有利于缩短螺钉力臂,减小钢板螺钉应力和骨与螺钉界面的微动,从而能使锁定钢板内固定系统稳定性大幅提高。

4 锁定钢板内固定联合异体腓骨移植治疗肱骨近端骨折的步骤

4.1 手术入路:锁定钢板内固定联合异体腓骨移植治疗肱骨近端骨折采取仰卧位、沙滩椅位等常规手术体位。手术入路一般是根据骨折类型、患者合并其他创伤情况及术者操作习惯等选择和决定,其中以三角肌胸大肌间隙入路最为常用[23],还有部分研究报道[24]应用三角肌劈开入路。

4.2 异体腓骨移植方式:目前临床对异体腓骨移植主要采取的是将塑形后的异体腓骨直接植入髓腔的方式,即截取8cm左右长度的异体腓骨,常规竖直放置,其中3cm左右长的部分处于骨折线以上,其余部分则处于髓腔中,然后放置在髓腔中。内固定应用LPHP或PHILOS系统,在结节间沟外侧约2-3cm的位置放置接骨板,先将1枚皮质骨螺钉置于肱骨干滑动孔处,使钢板和骨面贴服,C型臂X线机透视将钢板高度调整合适后,分别在肱骨头内植入5-6枚长度3.5mm的锁定螺钉,贯穿移植的异体腓骨段和肱骨头,肱骨干也植入2-4枚锁定螺钉。固定好后X线透视确保螺钉长度适宜,同时髓腔中腓骨稳定位于肱骨头内下方。还有学者[25]采取斜行放置异体腓骨的方式,截取6cm左右的异体腓骨,垂直于肱骨解剖颈放置,远端和肱骨干外侧相接触。生物力学实验研究[26]显示,相对复杂的异体腓骨移植方式在抗内翻稳定性等方面并未显示明显优势,同时在复杂肱骨近端骨折的治疗上,髓腔竖直放置异体腓骨同样有效且安全。综合以往文献报道,异体腓骨长度多为4-8cm,宽1-3cm左右,目前尚无有关异体腓骨长度影响术后肩关节功能恢复的相关报道。

5 锁定钢板内固定联合异体腓骨移植治疗肱骨近端骨折的疗效和安全性

5.1 影像学疗效评价:生物力学研究[27]结果显示,肱骨头抗压稳定性与其内翻角度密切相关。国外有学者[28]研究发现,肱骨近端骨折复位后颈干角(肱骨干和肱骨头外科颈垂线形成的夹角)＜120°的患者相比其超过120°的患者的术后内固定失效率明显升高,因此他们认为巩固颈干角的术中重建和术后维持对患者术后肩关节功能恢复有重要意义。Kim[29]等对Neer3部分和4部分肱骨近端骨折患者进行研究,结果显示,相比单纯锁定钢板内固定组,联合异体腓骨移植组的颈干角明显增加(P＜0.05)。Chen[30]等研究指出,采用同种异体腓骨移植联合锁定钢板治疗3、4部分复杂肱骨近端骨折患者末次随访肱骨颈干角为130.15°,采用单纯锁定钢板治疗的患者为128.71°。Lee[31]等则指出,采用锁定钢板联合异体腓骨移植治疗患者治疗后颈干角改变程度明显减小。除肱骨头内翻角度外,肱骨头高度丢失值同样能显示出骨折复位丢失情况。肱骨头高度是指2条分别通过肱骨头顶点和锁定钢板上缘的垂直于肱骨干纵轴的平行线之间的距离。Lee[31]等人通过对照试验发现,联合采用锁定钢板和异体腓骨移植治疗的患者其术后平均肱骨头高度丢失值要显著小于单纯锁定钢板治疗的患者(1.8mmvs4.2mm)。国内有学者[32]对Neer3、4部分的老年肱骨近端骨折患者进行研究也发现了同样的结果。由此笔者认为,锁定钢板联合异体腓骨移植能通过减少术后肱骨头高度丢失来降低术后螺钉切出和内翻等并发症的发生率。

5.2 临床疗效评价:临床疗效评价主要体现在患者术后肩关节活动度、关节功能评分和肩关节疼痛评分3个方面。翁蔚宗[33]等人对联合采用锁定钢板和同种异体腓骨移植治疗的Neer3部分和4部分肱骨近端骨折患者进行1年随访,其发现患侧肩关节活动度有明显提升,肩关节4个方面(前屈、外展、内旋、外旋)的活动度恢复至健侧的87%以上,其中内旋恢复至93.5%。Lee[31]和常祖豪[34]等人均发现应用锁定钢板和同种异体腓骨移植治疗患者的术后肩关节活动度明显大于单纯钢板内固定治疗者。临床用于肩关节功能的评分系统较多,包括Constant-Murley肩关节功能评分,臂、肩、术后功能障碍评分(DASH),美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)肩关节功能评分等,其中以Constant评分较为常用。张硕[35]等人研究发现,同种异体腓骨移植联合锁定钢板内固定治疗老年急性肱骨头内翻型肱骨近端骨折的术后随访Constant肩关节评分相比单纯锁定钢板治疗者明显升高。张保焜[36]等发现联合应用锁定钢板和同种异体腓骨移植治疗的患者术后3个月、半年和1年的快速DASH评分均显著高于采用单纯锁定钢板治疗的患者。常祖豪等人则发现。联合同种异体腓骨组患者的术后UCLA肩关节评分相比仅采用锁定钢板治疗组显著升高。Kim[29]等人研究评价单纯锁定钢板组和锁定钢板联合异体腓骨移植组的肩关节视觉模拟疼痛评分(VAS)发现,后者VAS评分要明显低于前者。而Lee[31]等人则指出2种治疗方法在肩关节VAS评分上无明显差异,这种结果的差异可能与患者自身身体状况和骨折类型等有关。但总体而言,有关锁定钢板和同种异体腓骨移植在减轻患者术后肩关节疼痛等方面的研究报道较少,还需进一步观察和探讨。

5.3 并发症:术后并发症发生情况是衡量肱骨近端骨折患者采取锁定钢板联合异体腓骨移植治疗安全性的重要指标。Kim[29]等发现联合治疗组患者的术后并发症总发生率要明显低于单纯锁定钢板治疗组。Chen[30]等发现,相比单纯锁定钢板,联合同种异体腓骨移植能显著降低螺钉切出和肱骨内翻畸形发生率,但2组在肱骨头缺血坏死发生率方面比较不存在统计学差异。常祖豪[34]等发现锁定钢板结合异体腓骨移植组的肱骨头内翻畸形、螺钉切出发生率均明显低于单纯锁定钢板内固定组,2组肱骨头坏死发生率比较无明显差异。目前尚无锁定钢板联合异体腓骨移植治疗相关严重并发症的报道,但也缺乏有关其安全性的长期随访研究,因此也需进一步研究探索。

6 小结与展望:肱骨近端骨折患者多合并不同程度的骨质疏松,切开复位锁定钢板螺钉内固定术虽然被广泛应用于肱骨近端骨折的治疗中,其被证实具有理想的固定效果,但单一应用锁定钢板治疗术后并发症发生率很高,尤其是合并骨质疏松者,其术后并发症发生率可高达55%以上。联合应用同种异体腓骨移植能为复位后的肱骨头提供有效支撑,使肱骨近端骨量增加,内固定强度和抗拔出能力也增强,有利于患者术后早期功能锻炼,从而能显著改善患者预后,获得令人满意的疗效。因此,对合并骨质疏松的老年肱骨近端骨折,尤其是复杂骨折患者,锁定钢板联合同种异体腓骨移植是一种安全且有效的治疗方式,其优势明显,极具发展潜力,但目前有关该种治疗方式的随访长期疗效和安全性的研究报道较少,其对患者远期预后影响和不良反应发生等还需进一步增加病例、延长观察时间来进行评价和探讨。