鎖骨鉤板治療肩鎖關(guān)節(jié)脫位的研究進(jìn)展

劉 康, 陳 健, 吳波文, 王永忠, 邱爾鉞, 張錫平

(中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院附屬株洲醫(yī)院創(chuàng)傷骨科，湖南省株洲市 412007)

1 流行病學(xué)

肩鎖關(guān)節(jié)(acromioclavicular joint，AJ)脫位是一種常見的肩帶損傷，占肩帶損傷的9%[1]，據(jù)估計發(fā)病率達(dá)18/10 000，以20～40歲男性患者居多，男女比例高達(dá)8.5∶1.0，造成這種差異的原因很可能是由于生活方式的差異以及男性更傾向于參與高風(fēng)險活動[2]。此外，肩鎖關(guān)節(jié)損傷在愛好運(yùn)動的人群中更為常見，特別在曲棍球、摔跤和橄欖球等接觸性運(yùn)動喜好者尤甚[1]。值得注意的是，最近一項(xiàng)評估美國職業(yè)橄欖球運(yùn)動員損傷的研究發(fā)現(xiàn)幾乎30%的美國國家橄欖球聯(lián)盟(national football League,NFL)運(yùn)動員肩部損傷與肩鎖關(guān)節(jié)相關(guān)[3]。

肩鎖關(guān)節(jié)損傷的機(jī)制可由直接或間接創(chuàng)傷引起，常見于當(dāng)肩關(guān)節(jié)處于內(nèi)收位時肩峰受到外力使其向內(nèi)、向下移位，造成肩鎖韌帶、喙鎖韌帶損傷，也可因上肢外展位摔倒，手部著地，外力由上肢傳導(dǎo)至肩胛骨，使肩胛骨上移牽拉損傷肩鎖韌帶、喙鎖韌帶[4]。

2 解 剖

肩鎖關(guān)節(jié)是由鎖骨遠(yuǎn)端和肩峰組成的一種微動關(guān)節(jié)。相應(yīng)的關(guān)節(jié)面被透明軟骨覆蓋，關(guān)節(jié)內(nèi)存在纖維軟骨盤。關(guān)節(jié)盤在大小、形狀和完整性上具有個體差異，并且在20～40歲可快速變性。肩鎖關(guān)節(jié)作為肩帶和軀體中軸骨之間的連接，具有平移和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動功能。更具體地說，它是肩胛胸壁關(guān)節(jié)、肱盂關(guān)節(jié)和胸鎖關(guān)節(jié)之間的協(xié)調(diào)連接，共同完成其生物力學(xué)運(yùn)動[5]。

穩(wěn)定的肩鎖關(guān)節(jié)分為靜態(tài)和動態(tài)穩(wěn)定。為關(guān)節(jié)提供靜態(tài)穩(wěn)定的重要解剖結(jié)構(gòu)包括關(guān)節(jié)囊、肩鎖韌帶和喙鎖韌帶復(fù)合體。從生物力學(xué)上講，肩鎖韌帶主要負(fù)責(zé)抵抗肩鎖關(guān)節(jié)前后位移，同時對鎖骨軸向旋轉(zhuǎn)有一定的約束[6]。與喙鎖韌帶復(fù)合體相比，肩鎖關(guān)節(jié)損傷時肩鎖韌帶復(fù)合體通常首先失效，說明它承擔(dān)位移力矩較小，而喙鎖韌帶承擔(dān)的位移力矩較大[7]。喙鎖韌帶復(fù)合體由錐形韌帶和梯形韌帶組成，分別位于前內(nèi)側(cè)和后外側(cè)，橫跨于鎖骨下方及遠(yuǎn)端和喙突基底之間，其中錐形韌帶力量更大，主要維持肩鎖關(guān)節(jié)垂直方向的靜態(tài)穩(wěn)定性[8]。喙鎖韌帶斷裂時，其分型達(dá)到Rookwood Ⅲ型及以上，往往需要手術(shù)治療。

1986年，Bigliani等[9]和他的同事首次對肩峰形態(tài)進(jìn)行了分類，并將其與肩袖撕裂聯(lián)系起來。他們描述了三種類型的肩峰:I型(平型)、Ⅱ型(彎曲型)和Ⅲ型(鉤型)。由于不同的肩峰類型可能會導(dǎo)致肩峰下撞擊，所以植入體的位置應(yīng)根據(jù)不同的肩峰類型而定[10]，另一項(xiàng)尸體研究也表明鉤板的設(shè)計仍未解決肩鎖關(guān)節(jié)形態(tài)的差異[11]。如何解決鉤板與肩峰的匹配一直以來都是大家關(guān)注的熱點(diǎn)，但目前仍未完美解決該問題。

3 鎖骨鉤板的原理

鎖骨鉤板的鉤放置在肩峰下，當(dāng)手術(shù)中將鋼板放置在鎖骨遠(yuǎn)端上方時，鉤會形成一個杠桿狀結(jié)構(gòu)，利用杠桿原理將鋼板向下推，并使遠(yuǎn)端鉤產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定的向上推力，同時有助于固定脫位的肩鎖關(guān)節(jié)，并為韌帶和關(guān)節(jié)囊的愈合提供穩(wěn)定的環(huán)境[12]。鎖骨鉤板的使用也有助于患者早期的功能改善和鍛煉，避免長期固定引起的肌肉萎縮和肩關(guān)節(jié)黏連。同時鎖骨鉤板的鉤端靠近肩峰，插入肩峰背面，以減少其對肩袖的影響，減少肩峰下撞擊綜合征的發(fā)生，此外，鎖骨鉤板允許肩鎖關(guān)節(jié)在肩關(guān)節(jié)外展時自由微動，使肩關(guān)節(jié)的生物力學(xué)平衡得到保證[13-15]。

4 術(shù)后并發(fā)癥分析

鎖骨鉤板因其在改善關(guān)節(jié)復(fù)位方面的優(yōu)勢，已廣泛應(yīng)用于肩鎖關(guān)節(jié)脫位的手術(shù)治療中。隨著鎖骨鉤鋼板大量使用，也有很多文獻(xiàn)[16-17]報道了術(shù)后存在肩峰下骨質(zhì)溶解、肩峰撞擊、肩袖撕裂和內(nèi)植物周圍骨折等并發(fā)癥，其中大多數(shù)患者反應(yīng)術(shù)后持續(xù)肩部疼痛，甚至部分患者拆除內(nèi)固定仍無法緩解。使用鎖骨鉤板內(nèi)固定后可能引起肩部疼痛的主要原因歸結(jié)為以下幾點(diǎn)。①鎖骨鉤板對肩膀造成的壓力：鎖骨鉤板的主要作用是利用杠桿原理，在鋼板的鎖骨端與肩峰端間提供平衡。將鉤板植入肩鎖關(guān)節(jié)脫位患者體內(nèi)后，對鎖骨遠(yuǎn)端產(chǎn)生持續(xù)的壓力，通過鉤提起肩峰間接復(fù)位。然而，鉤引起的肩峰承受過度壓力，甚至產(chǎn)生肩峰下骨質(zhì)溶解，可導(dǎo)致術(shù)后肩部持續(xù)疼痛，無法緩解[18]。②肩鎖關(guān)節(jié)復(fù)位不良：手術(shù)植入鋼板時，鉤板與鎖骨無法自然匹配固定，很多情況下需要借助外力復(fù)位并維持。而目前研究報道大部分是采用Kocher鉗夾技術(shù)使鋼板和鎖骨貼附，過分地追求鋼板與鎖骨的貼附可能會導(dǎo)致肩鎖關(guān)節(jié)復(fù)位不良，加重韌帶損傷，導(dǎo)致術(shù)后肩部疼痛，甚至假體周圍應(yīng)力性骨折[19-20]。③創(chuàng)傷后關(guān)節(jié)炎由手術(shù)后殘留在肩鎖關(guān)節(jié)的碎片物質(zhì)(如破碎的骨頭、關(guān)節(jié)盤、軟骨和韌帶)所致，也是術(shù)后肩部疼痛的一個影響因素[21-22]。④鉤與肩峰之間軟組織炎對周圍神經(jīng)的刺激[23-24]，同時鉤板的鉤位于肩峰之下，術(shù)后肩關(guān)節(jié)的運(yùn)動可產(chǎn)生鉤與肩峰之間的摩擦，因此，鉤體與肩峰之間的摩擦能刺激肩峰的感覺神經(jīng)末梢，這可能是術(shù)后疼痛的一個原因[25]。因此，術(shù)中應(yīng)注意鉤板的深度、鉤角、鉤長的選擇；盡量保證鉤與肩峰及鎖骨遠(yuǎn)端的貼附；同時清除肩鎖關(guān)節(jié)間隙間的碎骨、關(guān)節(jié)盤、軟骨等；骨折愈合早期拆除內(nèi)固定等可以預(yù)防術(shù)后肩部疼痛。

5 鎖骨鉤板的發(fā)展

從技術(shù)上講，鉤鋼板的設(shè)計是為了匹配肩鎖關(guān)節(jié)的解剖結(jié)構(gòu)，并允許對肩鎖關(guān)節(jié)進(jìn)行微調(diào)。但許多生物力學(xué)和形態(tài)學(xué)研究表明，鉤板的長度、鉤深和鉤角的不同會產(chǎn)生不同的植入后生物力學(xué)特征[13,26]。由于肩鎖關(guān)節(jié)解剖結(jié)構(gòu)的多樣性，對于各種類型的肩鎖關(guān)節(jié)，鉤形設(shè)計的數(shù)量是不夠的[11]。特別是當(dāng)肩鎖關(guān)節(jié)過度復(fù)位時，鎖骨的應(yīng)力會在鋼板的內(nèi)側(cè)端增加，從而可能導(dǎo)致種植體周圍骨折。此外，由于鉤體插入并接合在肩峰后部，在高應(yīng)力下很可能與肩峰下結(jié)構(gòu)發(fā)生碰撞[27]。由于上述因素的影響，鉤板治療肩鎖關(guān)節(jié)脫位常導(dǎo)致術(shù)后肩部疼痛不適、肩關(guān)節(jié)功能恢復(fù)不良。

為解決肩鎖關(guān)節(jié)與鉤板的匹配問題，根據(jù)尸體和CT資料，對肩鎖關(guān)節(jié)和鉤鋼板進(jìn)行了大量形態(tài)學(xué)研究來分析鉤板治療肩鎖關(guān)節(jié)及鎖骨遠(yuǎn)端骨折術(shù)后并發(fā)癥原因[10,13,25,28]。其中Yoon[28]和Colegate等[25]利用有限元分析方法研究了鉤鋼板長度和鉤鋼板深度的力學(xué)特性，發(fā)現(xiàn)當(dāng)鉤鋼板長度和深度較大時，肩峰和鎖骨受到的應(yīng)力較小，可有效避免肩峰下骨溶解及植入物周圍骨折等并發(fā)癥。Li等[29]比較了90°和105°鎖骨鉤鋼板治療肩鎖關(guān)節(jié)脫位，發(fā)現(xiàn)兩種鉤鋼板均能提供良好的固定和復(fù)位，但105°鉤鋼板在減少肩痛和改善術(shù)后早期功能恢復(fù)方面更具優(yōu)勢。Hung等[26]也利用有限元分析方法，分析不同鉤角鎖骨鉤鋼板植入后的生物力學(xué)特性，結(jié)果表明鉤板鉤角越小，鎖骨中間三分之一處的應(yīng)力越大；另一方面，鉤角越大，鎖骨鉤板對肩峰施加的力也越大。因此也不是鉤角越大越好，為了確定鎖骨鉤角，骨科醫(yī)生必須根據(jù)鎖骨和肩峰在不同鉤角下的生物力學(xué)特性，選擇合適的鎖骨鉤鋼板。

近年隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展，Wu等[30]利用3D打印技術(shù)對鉤板的鉤角進(jìn)一步塑型，以適應(yīng)患者的肩鎖關(guān)節(jié)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確復(fù)位。研究結(jié)果表明，增加鉤的角度可以減少鉤體在肩峰下占用的空間，從而降低肩峰下撞擊的風(fēng)險。3D打印技術(shù)可以讓外科醫(yī)生觀察和操作真實(shí)尺寸的3D打印肩鎖關(guān)節(jié)模型，使用損傷側(cè)模型進(jìn)行鉤鋼板復(fù)位，并與正常側(cè)模型進(jìn)行比較，選擇合適的鋼板，預(yù)彎鉤角，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)復(fù)位是非常有幫助的，可以為患者降低成本。

6 總 結(jié)

綜上所述，鎖骨鉤板的選擇與治療效果有關(guān)，只有結(jié)合鉤板的特點(diǎn)(鉤長、鉤深、鉤角)、骨折類型和肩鎖關(guān)節(jié)形態(tài)這三個因素，避免肩峰下骨質(zhì)溶解、肩峰撞擊、肩袖撕裂等，必要時行肩鎖關(guān)節(jié)間隙的清理，能夠很好地預(yù)防術(shù)后肩部疼痛不適。隨著3D打印技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用有助于術(shù)前選擇合適的鋼板，預(yù)彎鉤角，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)復(fù)位，大大豐富了臨床醫(yī)生的選擇。