鋼板增強(qiáng)內(nèi)固定治療肱骨近端粉碎性骨折的研究進(jìn)展

王琳惠 孫萬(wàn)駒 倪明

肱骨近端骨折是老年人群最常見的損傷之一，隨著社會(huì)人口老齡化，肱骨近端骨折發(fā)生率日益上升[1-3]。肱骨近端骨折中約 20% 為移位明顯的不穩(wěn)定骨折。切開復(fù)位內(nèi)固定是治療肱骨近端不穩(wěn)定骨折的主要方法，以肱骨近端鎖定內(nèi)固定系統(tǒng) ( proximal humerus internal locking system，PHILOS ) 為代表的鎖定鋼板具有成角穩(wěn)定、解剖設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)，是目前首選的固定材料[4-11]。但臨床研究發(fā)現(xiàn)手術(shù)治療的并發(fā)癥高達(dá) 50%，包括肱骨頭缺血壞死、骨折不愈合或畸形愈合、螺釘切出等[12-14]。骨折嚴(yán)重粉碎、骨質(zhì)疏松和內(nèi)側(cè)支撐不足是并發(fā)癥的主要危險(xiǎn)因素[15-18]，增強(qiáng)肱骨近端骨內(nèi)支撐有助于提高手術(shù)治療穩(wěn)定和防止并發(fā)癥。肱骨距螺釘、骨水泥填充、異體骨支撐、可膨脹鈦網(wǎng)以及特殊鋼板等都是目前最常用的肱骨近端骨折增強(qiáng)內(nèi)固定手段。筆者擬對(duì)該方面的研究進(jìn)展做一綜述。

一、肱骨距與肱骨距螺釘

肱骨近端內(nèi)側(cè)支撐又稱肱骨距，是指肱骨頭內(nèi)下方解剖頸至外科頸彎曲處的一段致密骨質(zhì)，具有支撐肱骨頭、防止其內(nèi)翻塌陷的作用[19-20]。肱骨距位于肱骨近端的內(nèi)側(cè)鉸鏈位置，是旋肱前后血管從腋動(dòng)脈向肱骨頭走行的區(qū)域，鉸鏈的完整有助于維持肱骨頭的血供。Hertel 研究證明，肱骨距移位超過 2 mm 可牽拉血管，超過 3 mm 骨膜可發(fā)生撕裂，從而影響肱骨頭的血液供應(yīng)[21]。因此，肱骨近端骨折后恢復(fù)肱骨距的完整，不僅具有生物力學(xué)意義，對(duì)于促進(jìn)骨折愈合、防止肱骨頭缺血壞死也具有重要的臨床價(jià)值。

經(jīng)鋼板從肱骨近端的外側(cè)向肱骨距置入的螺釘被稱為肱骨距螺釘，理論上可以支撐肱骨頭，防止頭頸內(nèi)翻[22]。Garder 等[20]認(rèn)為肱骨近端骨折需滿足以下條件才穩(wěn)定：( 1 ) 內(nèi)側(cè)柱完好無損、解剖復(fù)位且非粉碎性骨折；( 2 ) 穩(wěn)定型骨折，骨折線處骨干端插入肱骨頭；( 3 ) 肱骨距螺釘?shù)尼敿饩嘬浌窍鹿?5 mm 內(nèi)。對(duì)于肱骨距螺釘，臨床報(bào)道均認(rèn)為其具有良好的治療意義[23-25]。Zhang 等[24]對(duì) 72 例肱骨近端骨折患者進(jìn)行手術(shù)治療，術(shù)后隨訪 30.8 個(gè)月。結(jié)果顯示使用內(nèi)側(cè)支撐螺釘患者的 Constant 評(píng)分顯著高于未使用患者，且未使用內(nèi)側(cè)支撐螺釘患者的內(nèi)固定失敗率也要高于使用內(nèi)側(cè)支撐螺釘患者 ( 23.1%vs.3.4%，P＝0.036 )。認(rèn)為使用內(nèi)側(cè)支撐螺釘可加強(qiáng)肱骨近端骨折鎖定鋼板的機(jī)械穩(wěn)定性，對(duì)于復(fù)雜性肱骨近端骨折尤為重要，在內(nèi)側(cè)支撐螺釘?shù)妮o助下，內(nèi)固定維持復(fù)位的時(shí)間更長(zhǎng)。

與臨床報(bào)道相反，生物力學(xué)研究則認(rèn)為肱骨距螺釘無特殊穩(wěn)定意義。Katthagen 等[25]通過標(biāo)本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，肱骨距螺釘并不能增加肱骨近端骨折模型的穩(wěn)定性，只有將肱骨距螺釘與異體骨聯(lián)合使用，模型的剛度和抗失敗負(fù)荷才顯著增加。Bai 等[26]對(duì) 12 對(duì)肱骨近端骨折模型采用肱骨距螺釘固定，發(fā)現(xiàn)對(duì)于內(nèi)側(cè)皮質(zhì)完整的骨折模型，肱骨距螺釘無增強(qiáng)固定的作用；同時(shí)，不管內(nèi)側(cè)皮質(zhì)是否完整，肱骨距螺釘皆無抗內(nèi)翻畸形的作用。

肱骨距螺釘?shù)奈恢脤?duì)骨折的穩(wěn)定也有重要影響。Mehta 等[27]按照螺釘與骨折間隙的位置，可以將其分為近側(cè)固定 ( 螺釘位于骨折端近側(cè) )、中間固定 ( 螺釘穿過骨折端 ) 和遠(yuǎn)側(cè)固定 ( 螺釘位于骨折遠(yuǎn)端 )，通過標(biāo)本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，近側(cè)螺釘固定時(shí)模型的強(qiáng)度小于遠(yuǎn)側(cè)螺釘和中間螺釘固定，后兩者具有類似的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，是骨折治療是的理想位置。

肱骨距螺釘臨床報(bào)道和生物力研究的差異可能與骨折類型有關(guān)。生物力學(xué)研究中所建立的骨折模型均為簡(jiǎn)單的二部分骨折，模型受力也只是簡(jiǎn)單的垂直加載，這種情況下肱骨距螺釘?shù)囊饬x可能會(huì)被弱化。在臨床治療中，肱骨距螺釘作為最簡(jiǎn)單的增強(qiáng)肱骨內(nèi)側(cè)支撐的手段，應(yīng)被推薦使用。

二、骨水泥增強(qiáng)固定

骨水泥填充是骨質(zhì)疏松性骨折最常用的方法。將糊狀的骨水泥注入松質(zhì)骨，在人體內(nèi)環(huán)境作用下，迅速硬化成固態(tài)，可以有效增加局部骨質(zhì)強(qiáng)度。PMMA 是目前臨床常用的骨水泥，具有良好的生物力學(xué)特性，但存在固化時(shí)發(fā)熱、不降解、無生物相容性及單體毒性作用等缺陷，應(yīng)用受到較大限制。磷酸鈣骨水泥 ( calcium phosphate cement，CPC ) 具有骨誘導(dǎo)生物活性和可降解性，自 1985 年問世以來受到廣泛關(guān)注，是目前應(yīng)用最廣泛的骨增強(qiáng)固定材料[28]。Kwon 等[29]在 2002 年首次對(duì) CPC 增強(qiáng)固定治療肱骨近端骨折的可行性進(jìn)行生物力學(xué)研究，作者將 18 對(duì)肱骨近端骨折標(biāo)本采用三葉草鋼板、角穩(wěn)定鋼板和克氏針固定，并進(jìn)行 CPC 增強(qiáng)，發(fā)現(xiàn) CPC 可以顯著提高固定模型的穩(wěn)定性，最高達(dá) 240%，即使是存在嚴(yán)重骨質(zhì)疏松的模型，CPC 增強(qiáng)后的穩(wěn)定性也超過骨質(zhì)正常模型。對(duì)于鎖定鋼板，CPC 也有非常明顯的增加穩(wěn)定效果。在另外一項(xiàng)標(biāo)本實(shí)驗(yàn)中，CPC 增強(qiáng)鎖定鋼板固定模型的失敗載荷為( 1936±609 ) N，非增強(qiáng)模型為 ( 1373±590 ) N，差異有顯著意義[30]。

CPC 增強(qiáng)固定的優(yōu)越性在臨床治療中也得到了證明。Matsuda 等[31]在 1999 年首次報(bào)道采用鋼板聯(lián)合骨水泥增強(qiáng)固定治療 5 例肱骨近端嚴(yán)重骨質(zhì)疏松性骨折，患者平均年齡 81 歲。術(shù)后 9 周骨折愈合，術(shù)后 1 年未發(fā)現(xiàn)治療失敗。Egol 等[32]對(duì) 92 例肱骨近端骨折患者采用手術(shù)治療，固定方法包括鋼板聯(lián)合松質(zhì)骨、鋼板聯(lián)合 CPC 以及單純鋼板。隨訪 1 年發(fā)現(xiàn)，采用 CPC 增強(qiáng)固定的患者無一例發(fā)生骨折畸形愈合和螺釘切出，松質(zhì)骨增強(qiáng)組螺釘切出率為 14%，單側(cè)鋼板固定為 19%。據(jù)此，認(rèn)為對(duì)于嚴(yán)重肱骨近端骨折，CPC 增強(qiáng)固定應(yīng)作為常規(guī)治療手段。

盡管骨水泥增強(qiáng)固定具有較好的生物力學(xué)和臨床效果，但目前并沒有足夠的臨床證據(jù)指出骨水泥增強(qiáng)固定應(yīng)作為常規(guī)治療手段。另外，骨水泥的注入位置也存在爭(zhēng)論，有學(xué)者認(rèn)為只有當(dāng)螺釘打向肱骨前側(cè)骨密度較低部位時(shí)需采用骨水泥加強(qiáng)固定，其它情況下只將骨水泥打至肱骨頭中間部位即可[33]。關(guān)于骨水泥注入哪些部位可增加內(nèi)固定的穩(wěn)定性，仍需要生物力學(xué)研究的進(jìn)一步證明。

三、異體腓骨支撐

骨移植是治療結(jié)構(gòu)性骨缺損的有效手段。自體髂骨是骨移植的金標(biāo)準(zhǔn)，但存在來源有限、材料強(qiáng)度不足、取骨區(qū)疼痛和增加患者痛苦等缺陷。由于異體腓骨具有與肱骨近端髓腔有類似的解剖形態(tài)；皮質(zhì)骨具有較高的強(qiáng)度；能穩(wěn)定骨折端并重建肱骨近端的連續(xù)性的優(yōu)點(diǎn)，是重建肱骨近端內(nèi)側(cè)支撐的理想材料。異體腓骨支撐治療肱骨近端骨折由 Gardner 在 2008 年首次報(bào)道[34]，他將一段 6～8 cm的異體腓骨，經(jīng)骨折端置于肱骨近端髓腔內(nèi)，保持腓骨近端位于解剖頸上方 2～3 cm 處。通過鋼板置入 1～2 枚擠壓螺釘，將腓骨盡推向內(nèi)側(cè)，盡量靠近內(nèi)側(cè)皮質(zhì)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)側(cè)支撐。一旦透視證明骨折解剖復(fù)位，即打滿所有鎖定螺釘，對(duì)骨折進(jìn)行有效固定。作者采用該方法治療 7 例肱骨近端粉碎性骨折，均獲得愈合，且無并發(fā)癥發(fā)生。其后諸多臨床研究均證明了腓骨支撐對(duì)于肱骨近端嚴(yán)重粉碎性骨折的治療優(yōu)勢(shì)[34-36]。Neviser 等[37]采用腓骨支撐治療 31 例70 歲以上的老年患者，術(shù)后僅有 1 例內(nèi)翻，無螺釘切出發(fā)生，充分證明了腓骨支撐的臨床意義。

生物力學(xué)研究也認(rèn)為腓骨支撐治療肱骨近端骨折可以顯著提高穩(wěn)定性。Osterhoff 等[38]通過標(biāo)本實(shí)驗(yàn)測(cè)試鋼板固定聯(lián)系腓骨支撐治療肱骨近端骨折的生物力學(xué)特征，發(fā)現(xiàn)腓骨支撐可以將模型位移降低 5 倍，骨折塊位移降低2 倍，殘留畸形降低 2 倍；采用腓骨支撐的模型，無一例發(fā)生螺釘切出或固定失敗。腓骨支撐也可以增加肱骨抵疲勞能力。Chow 等[39]通過標(biāo)本研究發(fā)現(xiàn)，腓骨支撐肱骨模型的極限載荷評(píng)價(jià)為 25 000 次，單純鋼板固定模型的載荷僅為 6604 次，兩種存在顯著性差異。Hsiao 等[40]將 10 具肱骨近端骨折標(biāo)本分為兩組，一組采用鎖定鋼板固定，另一組在鋼板固定的基礎(chǔ)上，髓腔內(nèi)置入 12 cm長(zhǎng)、1 cm 寬的異體皮質(zhì)骨條，兩組模型施加 6000 次 10～450 N 的循環(huán)載荷。研究發(fā)現(xiàn)增強(qiáng)固定組的位移為 ( 3.10±0.75 ) mm，非增強(qiáng)組為 ( 1.7±0.65 ) mm，差異有顯著性；且增強(qiáng)組模型的最大失敗載荷為非增強(qiáng)組的 2 倍。

異體腓骨移植還具有誘導(dǎo)成骨和二次改塑的能力，皮質(zhì)骨具有足夠的強(qiáng)度，最終可以與自體骨長(zhǎng)為一體。不足之處在于來源有限，且價(jià)格昂貴，并有一定的感染率。因此，尋找更為理想的肱骨近端支撐材料，便成為臨床和生物材料專家共同研究的問題。

四、可膨脹鈦網(wǎng)內(nèi)置

可膨脹鈦網(wǎng) ( proximal humeral cage，PH Cage ) 是一種新型的肱骨近端髓內(nèi)支撐裝置，由美國(guó) Conventus 公司在2015 年研發(fā)[41]。PH cage 由鎳鈦合金制成，以細(xì)圓柱狀保存，使用非常方便。與鋼板聯(lián)合使用時(shí)，經(jīng)鋼板向肱骨頭鉆一個(gè)直徑 8 mm 的孔，適當(dāng)擴(kuò)大髓內(nèi)空間，即可經(jīng)孔置入 cage。植入骨內(nèi)后，cage 自動(dòng)膨開為紡錘形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，直徑變?yōu)樵鹊?1～3 倍，網(wǎng)面鎖住肱骨內(nèi)部骨質(zhì)。鎳鈦合金強(qiáng)度大，可以填充缺損，穩(wěn)定骨折端，并支撐關(guān)節(jié)面和內(nèi)側(cè)柱，有利于骨折愈合。網(wǎng)孔直徑較大，螺釘可以穿過鈦網(wǎng)，與肱骨近端形成一個(gè)框架式結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步增加了固定的穩(wěn)定性。PH cage 已在臨床上得到初步應(yīng)用。Macy等[42]對(duì) 1 例 70 歲的陳舊性肱骨近端骨折患者采用 PH cage 聯(lián)合鋼板固定，術(shù)后半年隨訪時(shí)骨折解剖位置完全愈合，且無缺血性壞死發(fā)生。

五、其它輔助固定材料

da Vinci Cage 是一款由意大利學(xué)者設(shè)計(jì)的專門用于肱骨近端骨內(nèi)填充的裝置，材料為鈦合金制成。該裝置兩塊三角形薄片經(jīng)連接桿連在一起，內(nèi)部空隙可以填充自體骨或異體骨。三角薄片上分布大小不一的圓孔，可以穿過縫線或螺釘，并固定于肱骨近端。為適應(yīng)不同患者的需要，da Vinci Cage 具有 5 種規(guī)格可靈活選用[43-44]。Russo 等[45]自 2005 年起，將該裝置用于臨床，至 2010 年已治療 81 例患者，優(yōu)良率為 94%，1 例患者因感染而取出 cage。作者認(rèn)為 da Vinci Cage 具有良好的復(fù)位和固定效果。但目前關(guān)于 da Vinci Cage 的報(bào)道均由研發(fā)者提供，該裝置的可行性仍需進(jìn)一步確認(rèn)。

APTUS 肱骨近端鋼板是一款由瑞士 Medartis 公司開發(fā)的肱骨近端專用鋼板。與 PHILOS 鋼板采用螺釘固定不同，APTUS 鋼板帶有一片三角形的螺旋葉片，該葉片通過 2 枚螺釘固定于鋼板，方向朝向肱骨距，可以提供良好的內(nèi)側(cè)支撐。葉片上帶有兩個(gè)圓孔，可以穿過 3.5 mm 直徑的螺釘，通過鋼板、葉片和螺釘?shù)倪B接，將肱骨近端骨折固定為一個(gè)整體，可以有效的提高固定強(qiáng)度。Beirer等[46]利用該鋼板治療 12 例肱骨近端骨折患者，術(shù)后隨訪1 年，無肱骨頭內(nèi)翻發(fā)生，且肱骨頭關(guān)節(jié)面與螺旋葉片的距離無明顯變化。作者認(rèn)為，APTUS 鋼板是一種有效的治療肱骨近端骨折的固定材料。與其它新型固定裝置類似，APTUS 鋼板的有效性也需要臨床研究的進(jìn)一步確認(rèn)。

六、小結(jié)

肱骨近端嚴(yán)重骨折常存在不同程度的支撐缺損，肱骨距螺釘、骨水泥增強(qiáng)、異體骨支撐、可膨脹鈦網(wǎng)以及特殊內(nèi)固定材料等增強(qiáng)固定方法的應(yīng)用，大大提高了肱骨近端骨折治療的穩(wěn)定性和臨床療效。但不同增強(qiáng)固定方法的穩(wěn)定性和遠(yuǎn)期臨床療效，仍需要生物力學(xué)的進(jìn)一步研究和臨床資料的積累。隨著數(shù)字技術(shù)、組織工程和術(shù)前輔助手術(shù)設(shè)計(jì)的進(jìn)步，依據(jù)骨缺損程度進(jìn)行精準(zhǔn)修復(fù)，從而最大限度的提高骨折治療穩(wěn)定，必將給肱骨近端嚴(yán)重骨折的治療帶來新的突破。