桂琦 张亚奎 张星火 曾纪洲 刘亮 朱旭 赵峰 成文浩 裴征 丛晓鹏
肱骨近端骨折占全身骨折的4%~5%[1-3],占肩关节区域损伤的近50%[3]。随着中国人口的老龄化,老年骨质疏松患者的特点使其发病率持续上升,临床常见。65岁以上的老年患者的发病率逐年增加。对于肱骨近端粉碎性骨折而言,传统的切开复位内固定或髓内钉治疗后肩关节功能差、失败率高,临床疗效欠佳[3-5]。
近年来,人工肩关节置换技术的提高和假体设计的改进,使得半肩或全肩关节置换治疗复杂的肱骨近端骨折,在解除患者疼痛,改善和恢复关节功能等方面,取得了满意的临床疗效[3,6]。2005年2月至2014年2月,本院完成64例人工半肩关节置换术治疗肱骨近端复杂骨折,其中22例患者术前诊断为“肱骨近端4部分骨折”。对该组患者的临床资料进行回顾性分析并随访,以期获得人工半肩关节置换术治疗肱骨近端4部分骨折的临床疗效。
本组病例22例,男8例、女14例,平均年龄70.5岁(61~81岁)。其中交通伤9例、摔伤13例,均为新鲜骨折。按Neer分型:22例均为4部分骨折伴肱骨头前脱位,3例同时合并腋神经损伤,1例合并正中神经。所有病例均在伤后5~9 d内接受人工半肩关节置换术。
术前根据患侧X线片(包括前后位、肩胛骨侧位、腋位)和CT片综合判断骨折脱位情况。拍摄健侧肱骨全长X线片,测量健侧肱骨头大小,对于选择合适高度的肱骨头假体十分重要。全身麻醉,沙滩椅位,采用胸肌—三角肌入路,切口起自锁骨中外1/3处,向外下方延至肱骨近端,长8~10 cm。于三角肌与胸大肌间隙进入,显露并分离头静脉,牵向外侧,显露充分时可将肩胛下肌和胸大肌在肱骨止点部分切断并标记,手术后原位缝合固定。逐层显露骨折断端,并辨认大小结节。合并大小结节撕脱骨折时应将大小结节连同其上附着的肩袖组织用缝线标记,对于脱位于关节盂前方的肱骨头,在充分显露清楚并仔细分离与周围组织关系的情况下,顺利取出。将取出的肱骨头测量其直径、高度并记录,用于确定肱骨头假体的型号。将肱骨头内松质骨取出并修成颗粒状以备植骨。有时需要切断其与前关节囊的连接,一定不要暴力牵拉,避免伤及重要的血管和神经。清理并探查肩盂,确认肩盂无骨折,软骨无明显损伤后,试模锉扩髓,确定合适大小的假体柄,安放远端髓腔塞,髓腔塞需放置于超过假体2 cm长肱骨髓腔处。安放假体时保持假体后倾20~30°,依据三角肌张力,肩峰下间隙约1 cm,牵拉上臂并观察肱骨头假体上下移动不超过1 cm,关节稳定无脱位等来判断和调节假体高度。以肱骨头内松质骨骨粒充分植骨于大小结节与假体之间。仔细修复大小结节和肩袖。方法:在肱骨干近端2 mm克氏针转孔,预置筋膜线,待假体被骨水泥固定可靠后,将复位的大小结节与假体柄以筋膜线横向前后方向牢固缝扎固定,并以预置的肱骨干筋膜线纵向将大小结节及肩袖组织环扎并确保可靠缝合固定(图1)。检查关节活动度。人工半肩关节置换均采用美国Zimmer公司骨水泥型假体,本组肱二头肌长头腱均切断并固定于联合腱处,可有效减少术后疼痛的发生。缝合关节囊,留置负压引流管,逐层关闭切口。
图1 右侧人工半肩关节置换术中照片。图A为可见去除肱骨头后,将肱骨大小结节以筋膜线缝合标记待用;图B为可见放置肩关节假体后,以预置在大小结节处的筋膜线重建大小结节的解剖位置关系,恢复肩袖位置,同时将肱二头肌长头肌腱切断后固定于结节间沟处
术后肱骨干支具保护6周。避免患肢内旋以减少肩袖组织张力以利于大小结节的愈合。术后次日开始行患肘、腕、手的主动功能锻炼,以减轻术后患肢肿胀。术后3 d开始被动前屈上举、外展上举,不超过90°。2周内避免主动活动。通常术后3~4周拍片显示大小结节出现骨性愈合时开始主动关节活动练习。康复师每2周复查并指导康复训练。通常康复训练应达12个月。分别于术后第1、2、3、6、12个月复查X线片(包括前后位、肩胛骨侧位、腋位)。动态观察骨折愈合情况,以后每年至少复查1次。
22例均获得随访,随访时间3~12年,平均6年。手术时间平均92.5 min(80~150 min),失血量平均350 ml(200~600 ml)。所有患者治疗后无感染、神经副损伤、关节脱位、关节不稳、假体周围骨折、假体松动等,但有1例脱位合并臂丛神经损伤患者手术后1个月内出现肩关节半脱位,术后3个月逐渐恢复。4例臂丛神经损伤患者进行了主动回访,其余患者均无主动回访要求。臂丛损伤主要表现为肱骨头压迫、牵拉、个别粘连,无神经断裂病例。其正中、尺、肌皮神经在4~6个月基本恢复,桡神经、腋神经恢复较慢。疗效评价以肩关节Constant百分制为评价标准,其中优、良(80分以上)合计18例,中、差(80分以下)合计4例,优良率达到81.8%。
肩关节是全身活动度最大的关节,同时也是不稳定最容易脱位的关节[2-3,7]。肩关节为球形关节,肱骨头大但关节盂浅而小,肱骨头大小是关节盂的3~4倍。关节的稳定性除骨性结构外主要由关节囊、韧带、肌肉等软组织完成,在这些结构中最重要的是附着在大小结节上的肩袖组织,其次三角肌和肱二头肌长头腱对关节的稳定性也起着重要的作用。因此,治疗肩关节疾病的任何方法始终需要在稳定与活动之间寻找平衡,即在保证稳定性的同时保留最大程度的肩关节活动度。在肱骨近端粉碎性骨折的治疗方法中,较为普遍的手术方式分为三大类,即切开复位内固定、人工半肩关节置换以及人工全肩关节置换[1-3,7]。对于Neer 4部分骨折的患者而言,肱骨头血运状况不佳,切开复位内固定虽然能够保留最大程度的骨量,但后期发生肱骨头缺血性坏死的概率却不低[8]。Greiner等[4]对 48例平均年龄66岁的肱骨近端骨折患者实施切开复位内固定术,进行了平均45个月的随访,其终末期发生肱骨头缺血性坏死的概率达到18.75%,且发生率随时间延长而呈增长态势。人工全肩关节置换术(包括正式与反式)的长期随访效果显示,与半肩关节置换相比,其能显著减少肩关节疼痛,同时保留更大的肩关节活动度。但对于多数肱骨近端4部分骨折的患者而言,肩盂侧的软骨状态仍较佳,反而其全身骨质疏松程度较差,肩盂侧假体出现松动以及后续的骨质缺损问题始终没有完美的解决方案,限制了临床当中这种手术应用于肱骨近端骨折治疗的范围[9-11]。因此,作者认为,对于肱骨近端4部分骨折而言,较为稳妥且手术难度易于推广的方法,仍以人工半肩关节置换为主。本研究中,22例人工肱骨头置换手术中,除4例术前伴有臂丛神经损伤患者的肩关节Constant评分和优良率较差以外,其余18例均获得满意治疗效果,亦说明了此经典方法在肱骨近端粉碎性骨折中的治疗作用。
然而,多名学者指出,对于年轻的肱骨近端3或4部分骨折患者而言,若肩盂侧骨质条件极好,进行人工半肩关节置换手术的指征仍存在巨大争议[9,12]。因此,作者对年龄在60岁以上、4部分骨折伴有肱骨头粉碎或脱位、关节面破坏大于40%、有明显的骨质疏松、手术前通过X线片和CT扫描判断肱骨头无修复可能或肱骨头缺血坏死几率较大,均一期行人工半肩关节置换术。肱骨近端骨折后,骨质及软组织愈合速度极快,一些文献报道,伤后2周再行手术,其关节周围粘连明显,不仅增加手术难度甚至损伤腋动脉,且手术后关节活动差[13-14]。作者认为只要处理好全身基础情况,手术应尽早进行,一般不超过10 d。
肩关节的稳定性是追求更大肩关节活动度的基础。这其中,肩袖的作用巨大,其完整性及空间位置的恢复,对于肩关节的稳定性重建极为重要[12,15]。本研究中,22例患者大结节多为后上方向,肩袖组织虽有不同程度损伤,但与大小结节的连续性关系在17例患者中尚能保留,另5例肩袖组织出现不同程度撕裂,大小结节骨质已粉碎难以修复。如结节能够重建应尽量用钢丝将其固定于肱骨上;如粉碎后不能重建,则应用10号缝合线将肩袖牢固固定于假体孔上,并于外科颈处植骨。通过手术发现大小结节特别是大结节的解剖复位不仅是修复肩袖的重要基础,结节复位还可以清晰辨认结节间沟,通过结节和结节间沟可以较准确确定该患者肱骨头的正常后倾角[16]。然而,即使已将损伤的肩袖固定在假体上,2例肩袖撕裂的患者术后肩关节上举功能仍有受限(图2),这也说明大小结节位置恢复对肩关节功能的重要性[17-18]。另外,肱二头肌长头肌腱对肩关节的稳定性亦存在较为重要的作用。Garrigues等[18]在一项前瞻性随机对照队列研究中发现,肱二头肌长头肌腱重建组的Constant评分为(74.4±6.5)分,高于非重建组(69.8±6.6)分,且肩关节疼痛发生率(15.8%)低于非重建组(33.3%)。肱二头肌长头肌腱亦可能是影响肩关节稳定性的因素之一。本组患者中,肱二头肌长头肌腱损伤8例,均进行了肌腱固定术,另外14例虽无损伤,亦在重建大小结节后进行了切断并原位固定的操作。通过以上技术,本组22例患者在术后随访过程中21例患者无肩关节脱位并发症发生,保证了肩关节基本的稳定程度。1例患者术后早期仍存在肩关节半脱位,此患者合并腋神经损伤,三角肌肌肉力量不足,随着术后腋神经功能的恢复,肩关节半脱位的表现在术后3个月随访时消失。因此,三角肌可能仍是维持肩关节稳定性的重要因素之一。
图2 患者女,75岁,摔伤致左肱骨近端4部分骨折。图A为术前X线提示Neer 4部分骨折,行左侧人工半肩关节置换术,术中见肩袖撕裂,术后肩关节早期活动因肩袖损伤较差;图B为术后4年随访X线片,人工股骨头呈半脱位状态;图C为随访时见肩关节外展及前屈上举较差
人工半肩关节置换术后康复操作并未引起外科医师的足够重视。肩关节的活动度虽然多数取决于人工半肩关节的手术操作,但合理、早期的康复干预,仍然对于肩关节功能的恢复至关重要[19]。Boileaue等[14]将被动肩关节康复活动提前至术后即刻,而肩关节主动活动在术后45 d开始进行。Soliman等[20]将术后的康复计划制定在术后4周,之前均应用肱骨干支具将肩关节固定在中立位,以确保骨质与软组织愈合。无论何种康复方式,太过激进将影响术后组织愈合,而太过保守将带来肩关节活动障碍[14,21]。综合以上形式的肩关节康复流程,术后即刻应用支具将肩关节固定在中立位。术后3 d开始肩关节在90°范围内被动活动,且在术后3周内不进行任何主动活动锻炼。术后3~4周,常规复查肩关节X线片,评估人工肱骨头位置是否发生变化,若人工肱骨头无特殊移位,让患者在康复技师保护下进行主动肩关节活动锻炼,并在非功能锻炼时段继续佩戴支具固定至术后6周。结果表明这22例患者肩关节Constant评分和优良率均较高,在除外手术因素的前提下,16例患者的肩关节各向活动范围均接近于对侧肢体(图3)。
图3 患者女,64岁,车祸伤致左肱骨近端骨折。图A为术前X线片提示Neer 4部分骨折,行左侧人工半肩关节置换;图B 术后4年随访,见假体位置良好,大小结节处骨质愈合良好,患者前屈上举及内外旋恢复良好
综上所述,人工半肩关节置换术在肱骨近端4部分骨折的治疗选择中仍是较为简便可行的治疗方法之一。术中彻底重建肩关节稳定结构,术后及时合理调整康复计划,为达到人工半肩关节置换术目的提供更加确实的保障与效果。
[1]Neer CS 2nd. Displaced proximal humeral fractures: part I.Classification and evaluation. 1970[J]. Clin Orthop Relat Res, 2006, 442: 77-82.
[2]Lee SH, Dargent-Molina P, Breart G, et al. Risk factors for fractures of the proximal humerus: results from the EPIDOS prospective study[J]. J Bone Miner Res, 2002, 17(5):817-825.
[3]Gomberawalla MM, Miller BS, Coale RM,et al. Meta-analysis of joint preservation versus arthroplasty for the treatment of displaced 3-and 4-part fractures of the proximal humerus[J].Injury, 2013, 44(11):1532-1539.
[4]Greiner S, Kääb MJ, Haas NP,et al. Humeral head necrosis rate at mid-term follow-up after open reduction and angular stable plate fixation for proximal humeral fractures[J]. Injury,2009, 40(2):186-191.
[5]Soliman OA, Koptan WM. Four-part fracture dislocations of the proximal humerus in young adults: results of fixation[J].Injury, 2013, 44(4): 442-447.
[6]Kralinger F, Schwaiger R, Wambacher M, et al. Outcome after primary hemiarthroplasty for fracture of the head of the humerus. A retrospective multicentre study of 167 patients[J].J Bone Joint Surg Br, 2004, 86(2): 217-219.
[7]Olerud P, Ahrengart L, Ponzer S, et al. Hemiarthroplasty versus nonoperative treatment of displaced 4-part proximal humeral fractures in elderly patients: a randomized controlled trial[J].J Shoulder Elbow Surg, 2011, 20(7): 1025-1033.
[8]Björkenheim JM, Pajarinen J, Savolainen V. Internal fixation of proximal humeral fractures with a locking compression plate: a retrospective evaluation of 72 patients followed for a minimum of 1 year[J]. Acta Orthop Scand, 2004, 75(6): 741-745.
[9]Bishop JY, Flatow EL. Humeral head replacement versus total shoulder arthroplasty:Clinical outcomes-a review[J]. J Shoulder Elbow Surg, 2005, 14: 141S-146S.
[10]Keener JD, Parsons BO, Flatow EL, et al. Outcomes after percutaneous reduction and fixation of proximal humeral fractures[J]. J Shoulder Elbow Surg, 2007, 16(3): 330-338.
[11]Thomazeau H, Richou J, Benkalfalte T,et al. Is itworth fixing proximal humeral fractures at increased vascular risk?[J].Orthop Traumatol Surg Res, 2012, 98(4):383-389.
[12]Singh JA, Sperling JW, Cofield RH. Risk factors for revision surgery after humeral head replacement: 1,431 shoulders over 3 decades[J]. J Shoulder Elbow Surg, 2012, 21(8): 1039-1044.
[13]Wu X, Li SH, Cai ZD, et al. Modified hemiarthroplasty for four-part fractures of the proximal humerus[J]. ANZ J Surg,2013, 83(3): 165-170.
[14]Boileau P, Watkinson DJ, Hatzidakis AM, et al. Grammont reverse prosthesis: Design, rationale, and biomechanics[J].J Shoulder Elbow Surg, 2005, 14(1 S): 147S-161S.
[15]Lee TQ, Black AD, Tibone JE, et al. et al. Release of the coracoacromial ligament can lead to glenohumeral laxity: a biomechanical study[J]. J Shoulder Elbow Surg, 2001, 10(1): 68-72.
[16]Itamura J, Dietrick T, Roidis N,et al. Analysis of the bicipital groove as a landmark for humeral head replacement[J]. J Shoulder Elbow Surg, 2002,11(4):322-326.
[17]Carvalho CD, Andreoli CV, Pochini AC, et al. Use of cuff tear arthroplasty head prosthesis for rotator cuff arthropathy treatment in elderly patients with comorbidities[J]. Einstein(Sao Paulo), 2016, 14(4): 520-527.
[18]Garrigues GE, Johnston PS, Pepe MD, et al. Hemiarthroplasty versus reverse total shoulder arthroplasty for acute proximal humerus fractures in elderly patients[J]. Orthopedics, 2012,35(5): e703-e708.
[19]Goldman RT, Koval KJ, Cuomo F, et al. Functional outcome after humeral head replacement for acute three-and four-part proximal humeral fractures[J]. J Shoulder Elbow Surg,1995, 4(2):81-86.
[20]Soliman OA, Koptan WM. Proximal humeral fractures treated with hemiarthroplasty:Does tenodesis of the long head of the biceps improve results?[J]. Injury, 2013,44(4): 461-464.
[21]Radnay CS, Setter KJ, Chambers L, et al. Total shoulder replacement compared with humeral head replacement for the treatment of primary glenohumeral osteoarthritis: a systematic review[J]. J Shoulder Elbow Surg, 2007, 16(4):396-402.