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肱骨近端骨折髓内钉治疗的老概念与新方法——第三代肱骨近端髓内钉的设计理念和临床实践

 whhpzyy 2016-01-23



本文原载于《中华创伤骨科杂志》2015年第10


肱骨近端骨折内固定治疗的新趋势


肱骨近端骨折是常见的老年骨质疏松性骨折,发病率占全身骨折的2. 5%~5.0%。随着人口结构的老龄化和预期寿命的延长,发病人数呈快速上升趋势,同时骨折严重性也随之增加,无移位或轻微移位骨折占整个肱骨近端骨折的比例下降了近50%。肱骨近端骨折畸形愈合导致患者生活自理能力下降。近年来,对移位的肱骨近端骨折患者进行手术治疗的比例在欧美圉家逐年上升。荟萃分析结论显示切开复位内固定治疗移位肱骨近端骨折的疗效优于人工关节置换等方法,然而迄今为止,对何种内固定器材适合肱骨近端骨折的治疗仍缺乏共识。临床随访发现锁定钢板治疗肱骨近端骨折并发症发生率高。出现并发症的原因包括:①外侧偏心固定的锁定钢板难以对抗内翻应力,术后易出现继发性内翻畸形,导致螺钉穿出肱骨头,肩胛盂磨损;②螺钉难以崮定大结节骨折,术后大结节畸形愈合发生率高;③广泛的软组织剥离,加重了创伤后肱骨头血供的损伤,肱骨头缺血性坏死率高。


锁定钢板治疗巾的弱点恰足髓内钉治疗肱骨近端骨折的优势。但是设计上的缺陷使得早期髓内钉治疗肱骨近端骨折的并发症发生率高达40%。近年来,肱骨近端髓内钉的设计不断改进以符合肱骨近端解剖和生物力学的特点。以TriGenPHNMultiLock PHN等为代表的第3代肱骨近端髓内钉陆续面世,其共同的特点是髓内钉近端外形为直型,多枚螺钉多维度、多方向固定肱骨近端。螺钉的固定方式为“基于髓内钉”的锁定固定;髓内钉直径较细,长度较短(约150 mm);远端螺钉与髓内钉多方向交锁固定,以控制骨折端的旋转(1)。本文针对新型肱骨近端髓内钉的设计理念、临床疗效作一概述,并结合我们的经验对治疗过程中并发症的形成原因进行分析。


一、髓内钉近端外形

新型肱骨近端交锁髓内钉的近端外形由曲型改为直型。髓内钉外形上的改变及由此带来的手术方式变化符合肩关节解剖和生物力学特点(1):①符合冈上肌解剖特点:为便于术中插入,早期的肱骨近端髓内钉近端带有4。~6。外翻角,进针点位于肱骨头和大结节的交界处,髓内钉在此处插入导致冈上肌肌腱损伤,同时扩髓时移去部分大结节,导致冈上肌止点骨缺损。冈上肌肌腱损伤合并止点的骨缺失相当于肩袖的不可修复性损伤,术后有相当部分患者表现为肩关节上举困难和疼痛。近端直型肱骨髓内钉的进针点内移至肱骨头的最高点,相当于肱二头肌长头肌肌腱后方1 cm,肱骨头和大结节交界点内侧08 on左右。在该部位插钉,髓内钉经过冈上肌肌腹,避免了冈上肌肌腱的损伤,降低了术后肩关节疼痛的发生率。我们对使用肱骨近端直型髓内钉治疗的60例肱骨近端骨折患者随访1年发现:患者Constant疼痛评分为135分,疼痛视觉模拟评分为15分,术后肩关节疼痛发生率为5%左右。经肱骨头中心进钉损伤关节软骨,但是对肩关节功能影响轻微。对取髓内钉患者进行病理检查,我们的发现与文献…1报道的结论一致:髓内钉表面的关节面缺损已被纤维软骨覆盖。②符合肱骨头骨量的分布:肱骨近端骨量分布不均匀,以肱骨近端关节软骨面下方和后内侧最为致密,前外侧最为稀疏,肱骨近端外侧的骨量仅为中央骨量的1 1%~57%。通过近端压配式方法固定至肱骨中央致密关节软骨下骨的髓内钉具有更好的初始稳定性,其作用类似于人工肩关节的假体柄(StrutPeg)。③符合肱骨近端的解剖轴线:肱骨近端几何外形类似圆柱型,解剖轴线位于肱骨头和肱骨干中央。选择从肱骨头中心点进钉,髓内钉在肱骨髓腔内的行径与肱骨近端解剖轴线基本一致,在插入髓内钉过程中,肱骨头与肱骨干之间的侧方移位会得到一定程度的矫正。内固定作用部位的内移缩短了内翻应力的力臂,中央固定的髓内钉较外侧偏心固定的钢板具有更好的抗折弯能力,生物力学效应更好。与锁定钢板治疗肱骨近端骨折屡见钢板断裂的情况相反,迄今极少见肱骨髓内钉断裂的文献报道。④符合肱骨近端骨折的特点:据统计55%接受手术治疗的肱骨近端骨折属于Neer二部分外科颈骨折,外科颈骨折常伴有无移位或轻微移位的大结节骨折。进钉点的内移避免了在插钉过程中出现大结节骨块的分离。⑤符合血供保留原则:与传统的观点相反。Hettrich等的研究发现旋肱后动脉提供肱骨头64%的血供,而旋肱前动脉只提供其余36%的血供。微创髓内钉治疗更多的保留肱骨近端骨折后残留的血供,尤其是避免了术中损伤旋肱后动脉。


二、近端螺钉

()固定目的改变

肱骨近端骨折的治疗关键是大、小结节骨折复位和固定。如果大结节骨折愈合良好,即使术后发生肱骨头坏死,患者仍能保留一定的肩关节活动范围。新型肱骨近端髓内钉在设计上采纳了“大结节骨折固定优先”的原则,近端螺钉4枚:2枚螺钉分别由后向前和由外向内固定大结节骨折块,1枚由前向后固定小结节骨折块;另有1枚内侧距螺钉作用于肱骨内侧距(2)。考虑到单用螺钉难以固定粉碎性大结节骨折,MuhiLoc肱骨近端髓内钉(DepuySynthes公司,美国)的近端螺钉预留有缝线孔,以便术时根据需要利用缝线固定大结节(3)。近端螺钉设计上的改变使得髓内钉治疗肱骨近端骨折的范围由Neer二部分外科颈骨折扩展到复杂的Neer三或四部分骨折。


()固定方式的改变

新型肱骨近端髓内钉在髓内钉钉体和螺钉结合部内置由PEPKNylon等材料制成的衬垫,通过螺钉与内置衬垫之间交锁间接实现了螺钉与髓内钉之间的锁定固定。这种“基于髓内钉”的锁定固定方式提高了螺钉对骨质疏松骨折块的把持力,避免了螺钉松动、退出等并发症的发生。锁定型髓内钉可以采用与锁定钢板类似的短螺钉固定方法,螺钉长度只要越过髓内钉即可,带来的潜在好处是一旦术后发生肱骨头坏死,螺钉不会穿透肱骨头造成继发性肩胛盂损伤。


()近端螺钉固定的新模式

MultiLoc肱骨近端髓内钉通过45 him近端螺钉上预留的螺钉孔来引导附加的35 mm锁定螺钉作用于骨量致密的肱骨头后内上方来改善螺钉在骨质疏松肱骨头内的把持力“钉中钉”固定模式,3B)。生物力学实验结果显示:与该型髓内钉近端多维度多平面常规固定模式相比,附加了“钉中钉”固定模式后,髓内钉具有更强的抗折弯能力。另1项模拟内皮质缺失的Neer三部分肱骨近端骨折生物力学实验结果显示:近端“钉中钉”固定模式结合斜向内侧距螺钉比常规近端螺钉固定模式结合水平方向内侧距螺钉(Targon PHNAesculap Othopeadics)具有更强的抗旋转和抗折弯能力。MultiLoc肱骨近端髓内钉在设计上吸取了肱骨近端锁定内固定体系(proximalhumerus internal locking systemPHILOS)的诸多优点、特别是斜向的内侧距螺钉,带肩袖缝线孔的螺钉等,缩小了钢板与髓内钉之间的界限,所以又称其为“髓内PHILOS”。然而目前尚无临床实践证明其理论上的优势能确实改善骨质疏松性肱骨近端骨折内固定治疗的疗效。有学者报告35例老年性复杂肱骨近端骨折患者的治疗结果:并发症发生率为175%,表现为复位丢失,螺钉松动、退出等。


三、远端螺钉固定方式的改变

新型髓内钉直径较细:近端直径为95125 mm,远端直径为710 mm。远端2枚螺钉在不同平面和方向与髓内钉进行交锁固定以克服较细的髓内钉在宽大的髓腔(肱骨近端髓腔直径约24 mm)内抗骨折端旋转能力差的弊端。Hatzidakis等认为髓内钉治疗肱骨近端骨折独特的优势是术中能进行有控制的轴向加压,以达到骨折端即时稳定,避免术后出现垂直方向上的复位丢失怛…。有控制的轴向加压可以通过以下方式实现:①术中在远端螺钉与髓内钉交锁固定后,通过轻度回敲髓内钉使肱骨头与肱骨干之间互相嵌插;②有些髓内钉设计有动力加压孔(T2 PHNStryker),以便根据需要选择远端动力加压模式,肱骨头与肱骨干之间最大压缩距离可达6 mm


四、一些其他设计上的变化

()髓内钉的长度

肱骨全长的解剖轴线与肱骨近端的解剖轴线之间并不完全吻合,肱骨在其中段出现扭转,如果没有充分扩髓,过长的髓内钉(>150 mm)在插入过程中会发生偏移,导致骨折畸形愈合,而过度扩髓易出现肱骨干骨折。新型肱骨近端髓内钉缩短了髓内钉长度的原因与此有关。


()人性化的操作工具

瞄准器的近端增加了透光的高度控制杆,通过术中透视控制髓内钉插入至理想的深度;改进了定位瞄准器系统,能准确、快捷地实现近端和远端螺钉与髓内钉交锁固定;有的髓内钉(Aequalis PHNTornier)还增加了外接的定位杆,定位杆以前臂为参照点,术中可以借助外接的定位杆来判断是否纠正了肱骨的旋转移位。



第三代肱骨近端交锁髓内钉的临床疗效


通过引进了“基于髓内钉”的锁定螺钉固定设计后,髓内钉治疗骨折的范围扩展至干骺端。最近利用第3代肱骨近端髓内钉治疗移位的肱骨近端骨折的文献报道逐年增加,临床疗效均满意。


Linhart等报告应用Targon肱骨近端髓内钉治疗肱骨近端骨折的疗效:骨折类型以Neer三部分骨折为主(649766),患者平均年龄68(3390)。随访12个月的相对ConstantMurley评分达到82%,Neer二、三、四部分骨折之间结果无显著差异。与此结论相反,Cuny等使用Telegraph IV肱骨近端髓内钉治疗67例肱骨近端骨折,骨折类型包括Neer二、三、四部分骨折,随访38个月。随访结果发现总体疗效和并发症发生率与原始骨折类型有关:Neer二、三部分骨折的疗效满意,Neer四部分骨折疗效差。整组患者总体并发症发生率约为16%左右,Neer二、三部分骨折并发症发生率为10%,而四部分骨折上升为67%。比较锁定钢板和髓内钉治疗肱骨近端Neer二部分外科颈骨折疗效的临床随机对照研究较少。分析现有的文献结论可以发现肱骨近端骨折髓内钉治疗的总体疗效与锁定钢板相似,但是并发症的发生率较低,并且性质轻微。锁定钢板治疗组的手术时间和失血量明显高于髓内钉组。


Boudard等的结论相似,Konrad等使用肱骨近端锁定钢板和髓内钉治疗Neer三部分肱骨近端骨折术后1年随访时结果显示:髓内钉组的手术时间明显短于锁定钢板组,术后两组肩关节功能都获明显改善,总体疗效无显著差异。但是接受锁定钢板治疗的患者术后康复过程更长:术后3612个月随访时髓内钉组肩关节疼痛评分均明显优于锁定钢板固定组。另1项多中心配对研究比较了152Neer二、三、四部分骨折患者应用经前外侧三角肌切口髓内钉和经三角胸大肌切口的锁定钢板治疗的结果:随访1年二者之间的平均Constant评分及总体并发症发生率均无显著差异。但是术后出现继发性复位丢失均发生在钢板治疗组,据此作者认为针对骨质疏松性肱骨近端骨折的治疗,髓内钉固定具有生物力学优势。需要注意的是,由于大多数研究足临床回顾性分析,在治疗中使用了不同类型的髓内钉,术后疗效评判标准不一,不同治疗结果之间的可比性较差。


常见的髓内钉并发症成因分析及对策


一、与手术操作不当有关

掌握使用髓内钉治疗肱骨近端骨折的技术难度大,学习曲线较长。分析在治疗过程中并发症产生的原因可以发现,绝大多数并发症的形成原因与手术技术有关,因此也是可以避免的。


(一)手术适应证

肱骨头骨折是髓内钉治疗的禁忌证。近端压配式固定的髓内钉获得初始稳定的前提是:髓内钉近端需要周围有完整的软骨环包绕,并且髓内钉的外侧缘与大结节骨折线之间至少存在08 cm的距离。通过术前CT检查以了解肱骨近端骨折是否累及肱骨关节软骨面是避免选择内固定方法不当的关键。


(二)髓内钉插入点

常见的髓内钉插入点错误包括:①髓内钉插入位置偏前:插入髓内钉时肩关节需尽量后伸,以使肱骨头前移至肩峰前缘。术中肩关节向后伸展不足是导致髓内钉位置偏前的主要原因。②髓内钉插入位置偏外:髓内钉治疗肱骨近端骨折的手术操作的关键点是“先复位后插钉”,髓内钉进钉点偏外的原因与在肱骨头内翻移位未予矫正就插钉有关,带来的后果是:损伤冈上肌并加重大结节骨折的移位。插钉前通过肩关节正位和肩胛骨Y位透视,确认肱骨头和肱骨干之间的移位得到纠正,髓内钉的导引针位置位于肱骨头中央并与肱骨近端解剖轴线相吻合是避免此类错误的关键。


(三)髓内钉插入深度

理想的髓内钉深度应位于关节软骨面下5 mm之内,在此范围肱骨头骨量致密,能对髓内钉提供额外的力学支撑。髓内钉插入过深会导致髓内钉失去周围致密骨量的支撑。目前MultilocT2等髓内钉提供了最多达15 mm的可调式尾帽,可以在术中对此进行弥补。若髓内钉插入过浅,髓内钉尾部高出肱骨头导致术后出现肩关节上举时钉尾与肩峰发生撞击。其原因可以归纳为:①术中影像增强器透视角度不当,没能及时发现髓内钉插入过浅;②与术中选择髓内钉的直径过粗有关:直径粗大的髓内钉能通过容积效应提供更好的即时稳定,但是在不充分扩髓的情况下,插入较粗的髓内钉可能出现骨折断端间分离,为了消除骨折断端间的分离,髓内钉远端螺钉交锁固定后,采取“回敲”的方法,最后导致髓内钉尾部突出;③望远镜现象:严重的骨质疏松患者术后出现垂直方向复位丢失,肱骨头下沉,导致髓内钉上移,出现髓内钉尾部高出肱骨头。

术中避免此类并发症的措施是:①插入髓内钉后多角度透视,保证髓内钉尾部在肱骨头软骨面下5 mm左右;②选择直径合适的髓内钉。③对于骨质疏松性外科颈骨折或内皮质粉碎性骨折患者,可以把髓内钉插入至较深位置,远端锁定后通过回敲髓内钉使得肱骨头和肱骨干有轻度嵌插,达到骨折断端间初始稳定后再进行近端锁定。


二、与髓内钉设计相关的并发症

基于欧美人群解剖数据设计的肱骨近端髓内钉存在与国人解剖不匹配的问题,此种不匹配给治疗上带来很多不便且是导致并发症产生的潜在原因。


(一)与髓内钉手术配套器械问题

对于肱骨干髓腔狭窄的患者,应充分扩髓后插入髓内钉。有研究发现使用Trigen直径为80 mm的肱骨髓内钉治疗亚洲患者肱骨干骨折,术中至少需要使用髓腔锉磨去肱骨干皮质厚度0115 mm,使髓腔直径大于85 mm,才能使髓内钉顺利插入。术中轻柔,循序扩髓是避免出现医源性肱骨干骨折的前提。但是与治疗骨皮质较厚的股骨和胫骨骨折髓内钉相配套的髓腔锉直径是以05 mm规格递增的相反,肱骨髓内钉配套的髓腔锉直径以I mm规格增加,带来的风险是术中进行强力扩髓,容易导致骨皮质菲薄的肱骨发生医源性骨折。


()不尽合理的近端螺钉设计

螺钉与骨折线之间应至少有5 mm左右的距离才能牢固固定大结节骨折。据观察当肱骨头直径小于422 mm时,使用近端螺钉问夹角为25。的Trigen肱骨近端髓内钉难以适应肱骨近端骨折形态,达到有效固定大结节骨折块并且前后方向作用的小结节螺钉有进入结节间沟的风险。有学者建议可以通过旋转髓内钉来调整螺钉位置,但是我们发现基于与肱骨头压配方式固定的梯形Trigen髓内钉稳定性好,髓内钉一旦插入很难再加以旋转,有时只能放弃经小结节的前后向螺钉以避免肱二头肌长头肌肌腱损伤。


()肩袖损伤和近端稳定机制破坏

近端直型髓内钉需要周围至少有5 mm左右宽的完整软骨环,才能保证通过R配方式固定至肱骨近端的髓内钉获得初始稳定。Euler等利用CT重建技术模拟了目前最细的肱骨近端髓内钉(近端直径为95 mm,髓腔锉直径为10 mm)与高加索人群的肱骨近端解剖匹配性研究,发现接近385(154400)的肩关节属于髓内钉和关节软骨面边缘距离小于8mm的危险类型,这些患者在髓内钉手术过程中易损伤冈上肌肌腱止点并导致围绕髓内钉的软骨环完整性破裂。目前我们使用的Trigen肱骨近端髓内钉近端呈梯形,直径较粗(12 mm),相应的近端髓腔锉直径为16 mm,所以理论上对肱骨头较小患者可能选择锁定钢板治疗更为合适。另外,我院对二部分外科颈骨折的患者采取闭合复位髓内钉固定的微创手术方法,这也提醒我们需要反思是否过于追求微创手术而忽视对肩袖的潜在损伤。


(四)关于内侧距螺钉和腋神经的关系

肱骨近端髓内钉的内侧距螺钉术中有导致医源性腋神经损伤的可能。Trigen肱骨近端髓内钉的内侧距螺钉位于髓内钉顶点下35 mm左右,而据Chen等测量国人的腋神经恰位于大结节下35 cm。基于高加索人群的解剖数据设计的髓内钉应用于国人肱骨近端骨折手术时产生医源性腋神经损伤的可能性不容忽视。对此,我们建议在螺钉固定过程中钝性分离软组织和使用保护套筒进行操作。


(五)影响术中肱骨头和肱骨干对位的关系恢复因素

很多学者认为如果髓内钉在肱骨头中央插入,在髓内钉插入过程中肱骨头和肱骨干之间的移位会得到纠正。但是与文献报道相类似,我们术中发现有时即使髓内钉的插入点位于肱骨头中央,插入髓内钉后肱骨头与肱骨干之间的对线仍不理想。原因可能与下述因素有关:①髓内钉的直径:新型肱骨近端髓内钉的直径与肱骨近端髓腔相1L(24 mm左右)较细。较细的髓内钉难以通过容积效应来控制骨折断端的内外方向移位。②偏心距:肱骨头中心与肱骨近端解剖轴线之间并不完全吻合,存在一定的偏差(偏心距)。肱骨头偏心距解剖变异大,只有723%左右的患者解剖轴线与力学轴线偏差在1 mm之内。对此部分患者利用推荐的手术人路插入髓内钉后能恢复接近正常的对位关系;而另一部分偏心距较大的患者,则需手术时根据具体情况调整开口点,以尽可能地使髓内钉在髓腔内的位置与近端的解剖轴线吻合。有研究叫发现国人的肱骨解剖轴线和高加索人群相比更偏外侧(内侧偏心距:50 mln VS69 mm)和后侧(后方偏心距35 mm VS26 mm),这也提示我们髓内钉的进钉点需要结合术中透视结果进行调整。


我国正快速步入老年化社会,据全国老龄办预测:至2020年全国老年人口达248亿,老年化比例为17%。这意味着我们将面临肱骨近端骨折的发生率和患病人数快速增加的情况。然而目前我们使用的内固定产品均是基于欧美人群的解剖数据所设计,这些产品并不完全符合国人的解剖特点。与治疗髋关节骨折的髓内钉改进过程相似[42-43],我们呼吁广大同道一起努力,加强对国人肱骨近端解剖和骨折形态的研究,以便能生产符合国人的肱骨近端髓内钉。


与锁定钢板相比,髓内钉手术时采用了微创的间接复位方法,对骨折周围的软组织干扰和破坏小;在力学上髓内固定更具优势,利用髓内钉治疗可以获得坚强固定,允许患者早期开始功能锻炼,早期的临床疗效往往优于钢板治疗,这点在Neer二部分肱骨外科颈骨折的治疗上更为明显。有理由相信兼有微创手术治疗和坚强固定特点的髓内钉内固定术会成为今后常规的治疗肱骨近端骨折方法之一。


参考文献(略)

(收稿日期:2015-05-15)

(本文编辑:张以芳)

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