半限制型 Coonrad-Morrey 全肘关节假体置换的临床疗效分析
2022-08-30高飞飞陈浩杜斌刘锌孙光权侯伟陈阳
高飞飞 陈浩 杜斌 刘锌 孙光权 侯伟 陈阳
全肘关节置换术 (total elbow arthroplasty,TEA)已广泛运用于治疗类风湿性关节炎 (rheumatoid arthritis,RA)、肘关节肿瘤、肱骨远端骨不连、创伤性关节炎等肘部疾患,在解除疼痛和畸形的同时,能重建肘关节功能恢复肘关节活动度,成为晚期肘关节功能障碍患者的有效治疗手段。全肘关节假体按有无铰链分为非铰链式和铰链式,按限制程度分为全限制型、半限制型和非限制型,除个体化定制的肿瘤假体外,目前临床使用最广泛的为半限制型 Coonrad-Morrey (CM) 假体,该假体允许 7°的内外翻和内外旋,符合正常肘关节的运动特点,有报道表明其 5 年生存率可达 97.7%。本研究选取 2014 年 1 月至 2020 年 6 月,于江苏省中医院骨伤科,使用半限制型 CM 假体行 TEA 的 13 例患者为研究对象,通过对其临床及随访资料的回顾性分析,评估 CM 假体的临床疗效,探讨 TEA 的手术技巧及并发症处理。
资料与方法
一、纳入标准与排除标准
1.纳入标准:(1) 符合 RA 或骨不连或色素沉着绒毛结节性滑膜炎 (pigmented villonodular synovitis,PVNS) 的诊断标准;(2) 内科保守治疗或除 TEA外的外科手段疗效不佳者;(3) 无严重基础疾病,无肘关节感染、神经源性关节病等手术禁忌证且能耐受手术者;(4) 非重体力劳动者或运动员等功能要求较高患者。
2.排除标准:(1) 无法获得完整随访者;(2) 依从性较差者;(3) 术后未进行康复锻炼者。
二、一般资料
本组共纳入 13 例,其中单侧 12 例 (左肘7 例,右肘 5 例),双侧 1 例;男 3 例,女 10 例,年龄 46~89 岁,平均年龄 (58.86±10.94) 岁;11 例为 RA,病程 2~20 年,平均 (10.42±7.56) 年;1 例为肱骨远端骨折术后骨不连,病程 1 年;1 例为PVNS 继发骨关节炎,病程 2 年;合并高血压 4 例,脑梗死 1 例,Ⅱ 型糖尿病 1 例,血小板减少性紫癜1 例;RA 患者术前骨密度检查均为严重骨质疏松。
三、术前准备
完善相关术前检查,排除手术禁忌证,积极治疗原发病及合并疾病;术前常规摄患侧肘关节正侧位 X 线片,必要时行 CT 检查以评估髓腔内径、肱骨远端骨缺损大小等;按加速康复外科标准进行围术期管理,签署手术同意书,RA 患者于术前 1 h 静滴氢化可的松 100 mg,所有患者术前 0.5 h 静滴广谱抗生素。
四、手术方法
全身麻醉成功后取仰卧位,常规使用止血带并消毒铺巾。以尺骨内上髁外侧为中心,紧靠鹰嘴尖端内侧作一长约 15 cm 纵行切口,游离尺神经至第一运动分支并注意保护。自内、外两侧剥离肱三头肌,保留肱三头肌的尺骨鹰嘴附丽点,外翻伸直装置,暴露肘关节。切除尺骨尖端,切开两侧副韧带,极度旋前、旋后前臂使肘关节脱位,RA、PVNS 患者切除增生的炎性滑膜。首先进行肱骨准备,锯去滑车中部,用高速磨钻开口髓腔、打出隧道,选择合适的截骨导板截骨,髓腔锉扩髓后安装肱骨假体试模,剥离前关节囊,打毛肱骨前方皮质;行尺骨准备,于喙突基底部开口并扩髓,安装尺骨假体试模后复位肘关节,评估假体大小和肘关节活动度,满意后拔除试模,冲洗髓腔,根据假体柄长度注入骨水泥,分别安装尺骨侧及肱骨侧假体。于肱骨前方骨皮质与假体翼之间植入一块厚3~4 mm、长 20 mm、宽 15 mm 的骨块,检查肘关节活动度,前置尺神经,松止血带充分止血,置入引流管,关闭切口并加压包扎。
五、术后处理
术后予弹力绷带加压包扎,患肢悬吊维持在外展 50°、屈曲 80° 位置,早期行握拳锻炼,以促进静脉回流;当引流量 < 30 ml / 天时去除引流,解除加压包扎并使用颈腕吊带,鼓励患者行肘关节主动屈伸锻炼,辅以冰敷消肿;术后 3 个月内患肢提重物 < 1 kg,终身禁止提超过 5 kg 的重物。术后常规行镇痛、消肿治疗,RA 患者另予控制类风湿病情和抗骨质疏松治疗;定期复查血常规 + C 反应蛋白、肝肾功能及电解质,必要时予抗感染、输血、补液等对症治疗。出院后对患者进行长期随访,以门诊复诊为主,辅以电话、入户、微信等随访手段。
六、评价指标
记录手术时长、术中出血量、术后并发症;记录患者术前、术后 3 个月、1 年及末次随访时的 Mayo 肘关节功能评分 (mayo elbow performance score,MEPS)、美国特种外科医院 (American Hospital for Special Surgery,HSS) 肘关节评分、肘关节活动范围 (屈伸、旋转角度) 以评价患肘关节功能;末次随访时复查患肘正侧位 X 线片,采用透亮区范围评价假体的稳定性。
MEPS 评分包括疼痛 (45 分)、运动功能(25 分)、稳定性 (10 分)、日常活动 (25 分),优:≥ 90 分,良:75~89 分,一般:60~74 分,差:<60 分。HSS 肘关节评分包括疼痛 (30 分)、日常功能 (20 分)、肌力 (10 分)、伸屈范围 (20 分)、屈伸旋转活动度 (20 分)。
七、统计学处理
结 果
一、一般情况
所有患者均顺利完成手术,术中使用假体均为CM 假体 (Zimmer,美国),手术入路均采用保留三头肌止点入路,均将尺神经前置。手术时间 120~210 min,平均 (163.57±25.68) min;术中出血量120~250 ml,平均 (200.71±41.22) ml。截至 2021年 6 月,所有患者均获得 13~89 个月随访,平均(53.15±24.2) 个月 (表1)。
表1 13 例接受 TEA 患者资料Tab.1 Clinical data of 13 TEA patients
二、术中及术后并发症情况
1 例 RA 伴严重骨质疏松患者,术中发生左肱骨外侧髁、右肱骨内外侧髁骨折,采用钛针、张力带固定 (图1),术后 1 个月佩戴可调节活动度的肘关节支具,术后 10 个月复查示两侧骨折端骨性愈合,关节假体稳定,肘关节功能活动良好 (图2);1 例术中发生尺骨骨折,予张力带固定 (典型病例);术后出现 1 例切口愈合困难,术后 3 周经换药愈合;出现 1 例尺神经麻痹,经服用消肿、营养神经药物配合针灸治疗 3 个月,尺神经麻痹消失,未遗留感觉、运动功能障碍;随访期间出现 1 例肘关节周围疼痛,予止痛药物及康复锻炼后疼痛缓解。
图1 患者,女,58 岁,RA 合并严重骨质疏松,术中发生肱骨内外侧髁骨折图2 术后 10 个月复查示肱骨内外侧髁骨折端骨性愈合,关节假体稳定Fig.1 Female, 58 years old, RA combined with severe osteoporosis; fractures of the medial and lateral humeral condyle occurred during the operationFig.2 Re-examination 10 months after surgery showed bone union of the fractured ends of the medial and lateral condyle; prosthesis was stable
所有患者术后均未出现感染、血管损伤等并发症,随访期间肘关节稳定,未出现肱三头肌肌力减退或断裂、异位骨化等;影像学资料显示所有患者未出现明显透亮区及其它假体松动表现,至末次随访,假体生存率 100%。
三、手术前后 MEPS 评分结果
术前、术后 3 个月、术后 1 年及末次随访时 MEPS 评分分别为 (30.21±8.62) 分、(83.71±3.91) 分、(88.64±2.62) 分、(89.29±2.40) 分;在疼痛、稳定性、日常生活及运动功能等方面,术后与术前相比均有明显改善,差异有统计学意义(均 < 0.05,表2);末次随访时获优 (90~100 分)8 例,良 (80~89 分) 6 例,优良率 100%,各项评分指标结果与术后 1 年相比,差异无统计学意义(> 0.05)。
表2 术前与术后肘关节 MEPS 评分 ( x-±s )Tab.2 Preoperative and postoperative elbow MEPS (x- ± s)
四、手术前后 HSS 肘关节评分结果
术前、术后 3 个月、术后 1 年及末次随访时HSS 肘关节评分分别为 (25.29±1.73) 分、(72.00±2.63) 分、(87.57±3.41) 分、(88.36±3.00) 分;在疼痛、上肢功能、肌力、矢状面活动度和屈伸旋转活动度方面,术后与术前相比差异均有统计学意义(均 < 0.05),术后 1 年与末次随访时相比,差异无统计学意义 (> 0.05,表3)。
表3 术前与术后肘关节 HSS 评分 ( x-±s )Tab.3 Preoperative and postoperative elbow HSS scores (x- ± s)
五、手术前后肘关节活动范围
术前、术后 3 个月、术后 1 年及末次随访时屈伸范围分别为 (39.64±11.51) °、(100.36±6.34) °、(111.79±7.50) °、(112.14±7.52) °,旋转范围分别为 (75.71±12.84) °、(138.57±9.89) °、(148.57±8.64) °、(149.29±8.96) °,术后的肘关节活动范围较术前差异有统计学意义 (< 0.05,表4),末次随访时与术后 1 年相比,差异无统计学意义 (>0.05)。
表4 术前与术后肘关节活动度 ( x-±s )Tab.4 Preoperative and postoperative range of motion of the elbow (x- ± s)
六、典型病例
患者,女,46 岁,既往有 RA 病史 10 余年,2 年前逐渐出现右肘屈曲挛缩畸形、伸直受限,活动时疼痛明显,严重影响日常生活。术前骨密度检查示严重骨质疏松。排除手术禁忌后行 TEA,尺骨扩髓时出现尺骨劈裂骨折,予张力带捆扎固定。围术期予消炎镇痛、预防感染、控制类风湿病情、抗骨质疏松等常规治疗,积极功能锻炼,术后疼痛明显减轻,术后 2 年随访,疼痛消失,肘关节活动基本正常,日常生活能够自理。术前、术后 1 年、术后2 年随访影像资料及肘关节功能 (图3~6)。
图3 术前、术后右肘正侧位 X 线片:术前可见关节面骨质破坏,屈曲挛缩畸形术后复查见假体位置良好,尺骨骨折处张力带固定在位Fig.3 AP and lateral radiographs of right elbow Preoperative images showed bone destruction on the articular surface and flexion contracture.Postoperative images showed that the prosthesis was in good position and the tension band was fixed at the ulna fracture
图4 术后 1 年复查,CM 假体位置良好无松动,骨折处基本愈合图5 术后 2 年复查,假体未见明显松动Fig.4 Images 1 year postoperatively showed that the CM prosthesis was in good position without loosening and the fracture was basically healedFig.5 Images 2 years postoperatively showed no obvious loosening of the prosthesis
图6 术后 2 年复诊,肘关节疼痛消失,活动基本正常,日常生活无虞Fig.6 Normal ROM without pain 2 years postoperatively
讨 论
一、TEA 的假体选择
与髋膝关节置换相比,TEA 的起步较晚,直到1972 年 Dee 等才报道了首例应用完全限制型铰链式假体的 TEA,此种假体稳定性高,适合软组织力量差的患者。由于肘关节并非严格的屈戌关节,在屈伸运动中伴随着水平面 1.6°~9.8°、冠状面 2.1°~14.3° 的变化,固定铰链的设计使得屈伸时旋转剪切应力集中于假体和假体 - 骨水泥界面,长期随访结果显示假体的松动率及失败率较高,因此,全限制型假体的临床使用率低。随着理念的革新、技术的进步,半限制型、非限制型假体以及肿瘤假体相继出现。肘关节肿瘤假体属于完全限制型假体,可根据骨和软组织的破坏范围、程度进行个体化设计,通过完整切除瘤体联合放化疗,在延长患者生存期的同时重建肘关节功能,提高生存质量,是较好的保肢手段之一;非限制型假体采用非铰链设计,理论上降低了骨 - 水泥界面松动率,但其稳定性依赖相对完整的骨性支撑和侧副韧带,对于 RA、骨或软组织缺损的患者来说,发生假体不稳定的风险较高;半限制型假体的“松弛铰链”设计最符合肘关节运动时的生物力学原理,允许 7° 的内外旋和内外翻,分散了作用在假体 - 骨水泥界面的应力,具有良好的关节稳定性,因此成为临床主流选择。
CM 假体是半限制型铰链式假体的代表,由肱骨假体、尺骨假体、高交联聚乙烯内衬及锁扣组成,肱骨假体前方的肱骨翼可与骨块结合,降低“雨刷效应”引起的肱骨假体松动,增强其抗旋转能力。CM 假体被广泛应用于 RA、创伤性骨毁损及部分肘关节肿瘤切除后骨缺损的患者,取得了较为满意的结果。Sanchez-Sotelo 等对 387 例 CM 假体TEA 治疗 RA 的病例进行了 2~30 年的随访,发现术后肘关节功能活动度、MEPS 较术前具有明显改善,CM 假体 10 年生存率达 92%,15 年生存率为87%;曹家庆等对 31 例老年肱骨远端骨折患者行 TEA 并进行了 32~72 个月的随访,完成随访的26 例患者 MEPS 提高至 89.5 分,疼痛视觉模拟评分(visual anoalogue scale,VAS) 降低至 1.2 分,优良率达 92.31%,未出现 CM 假体松动、脱位、断裂等不良事件;刘巍峰等采用定制肿瘤限制型假体或CM 假体重建 23 例肿瘤切除后的骨缺损,发现两种假体均能显著缓解疼痛、改善功能,且并发症发生率无明显差异,但 CM 假体的术后活动范围更大,优于定制肿瘤限制型假体,差异有统计学意义 (=0.031)。
二、CM 假体的手术技巧及并发症处理
1.手术入路及肱三头肌的处理:肱三头肌肌力减弱及断裂是 TEA 失败的重要原因,可能与肌腱质量、伸肘装置的完整性有关。炎症性关节病、肘关节肿瘤等基础疾病常易侵犯肘关节软组织,引起肱三头肌腱质量下降,不恰当的手术入路选择、术中的反复牵拉均可能改变肌腱血运和力臂,加剧损伤程度,导致肱三头肌失效。选择合适的手术入路,正确修复重建肱三头肌对保持伸肘装置完整性至关重要。目前 TEA 主要选择后正中入路,根据是否保留肱三头肌止点分为保留和剥离两种。Bryan-Morrey 入路是最经典的 TEA 手术入路,在保留三头肌腱、肘肌和前臂筋膜完整性的同时,将其止点自内而外从鹰嘴游离,术毕在鹰嘴交叉处钻孔,用不可吸收缝线将其固定。该入路能充分暴露术野,便于假体安装,但会引起早期康复锻炼受限、肱三头肌腱不愈合、伸肘肌力减弱或撕裂等并发症,对于炎症性关节病的患者来说,肱三头肌腱质量本身较差,难以提供稳定固定导致修复失效,更易出现TEA 失败。
因此,近年来有学者选择保留肱三头肌止点入路,取得了不错的随访结果。张清等通过此入路对 17 例行 TEA,其中肱骨远端骨折 11 例,骨关节炎及 RA 各 3 例,疗效满意,早期即可进行功能锻炼,随访期间未出现伸肘肌力减弱;Booker 等随访了 532 例采用保留三头肌入路行 TEA 的患者,无肱三头肌无力或撕裂并发症发生;Pierce 等比较了两组 TEA 的 RA 患者,发现采用 Bryan-Morrey 入路的 13 例中有 4 例出现肱三头肌撕裂,而采用保留肱三头肌止点入路的 10 例则未出现上述不良事件。
本组患者均采用保留三头肌止点入路,术中从两侧游离肱三头肌的鹰嘴附丽点,极度旋前、旋后前臂使肘关节脱位后进行手术操作,术后所有患者均未发生肱三头肌腱撕裂,末次随访时肌力评分由术前的 2.36 分提高至 8.86 分,差异有统计学意义(< 0.001)。笔者认为保留三头肌止点入路能有效降低肱三头肌无力和撕裂的发生率,尤其适合 RA这类炎症性关节病患者,但这种入路对尺骨侧的暴露范围小,给尺骨髓腔的处理、假体的原位置安装造成困难,容易发生假体位置不良。因此,术者不仅需要熟练掌握 TEA 技术,还需了解 CM 假体的设计特点和解剖参数。对于已发生的肱三头肌无力,通过适当的康复锻炼可部分恢复,必要时可选择肌腱修复、肌腱移植、翻修术等治疗。
2.尺神经的处理:尺神经损伤在 TEA 中的发生率约为 3%,与手术入路、止血带的使用、术中牵拉、骨水泥热损伤、血肿压迫及肢体肿胀等有关,多为暂时性,一般在术后数天至 1 年内恢复。若出现尺神经支配区运动功能障碍,或感觉减退未缓解呈进行性加重的,应及时手术探查修复。对于术中尺神经是否前置,还存在着争议。Shahane等的 86 例 TEA 均未行尺神经前置,仅出现 1 例尺神经麻痹,经保守治疗后缓解;曹家庆等术后将尺神经放回原位,31 例中 5 例出现尺神经症状;夏卿等对 68 例 TEA 患者进行尺神经前置,术后仅 1 例出现症状;但 Voloshin 等发现,术中尺神经前置与不进行处理的患者相比,并发症的发生率差异无统计学意义。
笔者认为,尺神经是否前置并非关键,重要的是手术全程注意对尺神经的保护。术前术者应关注患者既往是否曾行涉及尺神经的手术,选择合适的手术入路避免术后瘢痕对尺神经的激惹;术中仔细解剖,游离尺神经,精细操作,避免过度牵拉,注入骨水泥时防止溢出的骨水泥对尺神经的热损伤,缩短止血带的使用时间;术毕送止血带后充分止血再缝合,置入引流减轻血肿对尺神经的直接压迫,服用消肿药物并关注包扎是否过紧,以免肢体过度肿胀损伤尺神经。本次研究中均选择前置尺神经,仅有 1 例出现尺神经麻痹,经保守治疗 3 个月后症状消失。笔者建议若无特殊状况应将尺神经前置,能避免尺神经与假体的直接接触,降低活动时尺神经症状的发生率,并且当出现骨溶解、假体松动时,前置的尺神经受到的刺激更小。
3.其它并发症及处理:假体周围骨折在术中、术后均有可能出现,尤其对 RA 患者而言,骨质疏松和骨量缺损将进。为了术后早期假体稳定和将来翻修的需要,保留更多的骨量是必要的。因此,在术前应完善相关检查,必要时行 CT 明确骨缺损范围,以便术中确定截骨量;注意根据髓腔解剖形态进行扩髓,使用高速磨钻开口,动作应轻柔。本研究中出现肱骨髁骨折、尺骨骨折的患者,均有 RA和重度骨质疏松病史,通过张力带固定、抗骨质疏松治疗后骨折处完全愈合,假体稳定,肘关节功能良好。
感染是 TEA 最严重的并发症,可直接导致手术失败。RA 患者长期服用激素类药物和免疫抑制剂,感染发生率更高,因此该类患者的 TEA 手术更需要严格的无菌操作、合理的抗生素使用、细致的术后护理和详细的宣教,这些都能有效降低 RA 患者的肘关节感染率。
总的来说,作为新一代假体的代表,CM 假体的并发症发生率明显下降。本次纳入的 14 例TEA 均使用 CM 假体,平均随访 53.15 个月,除发生 3 例假体周围骨折,1 例切口延迟愈合,1 例尺神经麻痹,1 例肘关节周围疼痛外,未出现肱三头肌肌力减退或断裂、感染等严重并发症,假体生存率100%。
三、CM 假体 TEA 术后的加速康复
术后早期进行康复锻炼能防止瘢痕粘连、肌肉萎缩和关节僵硬,对恢复肘关节的功能、提高患者满意度是必要的。CM 假体通过骨水泥与骨质紧密结合,“松弛铰链”、抗旋转设计提高了稳定性,结合术中对伸肘装置的保护,加速康复外科 (enhanced recovery after surgery,ERAS) 理念的围术期管理,使应用 CM 假体的 TEA 患者能在早期进行功能锻炼,显著缩短制动时间,为中后期康复改善假体功能、提高活动度、减少并发症打下良好基础。
四、不足与展望
本研究也存在不足之处。由于 TEA 的普及率不高和原发病的流行病学差异,纳入的研究病例数较少,随访时间较短,且原发病多为 RA,存在一定偏倚,对于客观评价 CM 假体的长期临床疗效略有不足。此外,李国坤等发现 CM 假体 TEA 术后肘关节较正常肘关节外翻减小、前臂向外侧平移,可能与假体设计因素有关,本研究尚未对肱骨 - 肘 - 腕角、肱轴角、髓腔偏移度等进行测量比较。鉴于以上不足,本研究团队将继续随访目前病例,扩大并丰富病例样本,同时对手术前后肘关节解剖参数、形态与力线改变进行对比,以期更加客观评价 CM假体的临床疗效。
综上所述,CM 假体不仅安全可靠,具有良好的生存率,而且应用范围广泛,在多种肘关节疾患需行 TEA 的患者中均能取得显著疗效,可有效缓解关节疼痛,矫正关节畸形,提高关节稳定性,最大程度恢复肘关节功能。