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肱骨近端骨折锁定钢板内固定术后螺钉穿出的影响因素及处理研究进展

 martinbigbird 2018-03-28

本文原载于《中华创伤骨科杂志》2017年第7

肱骨近端骨折是临床上十分常见的骨折类型,占全身骨折的4%~5%,随着老龄化社会的来临,其发病率正在逐年上升[1]。在所有的肱骨近端骨折患者中,大约有20%的患者存在明显的骨折移位,需要进行手术治疗[2]。目前治疗移位性肱骨近端骨折有许多的手术方式,例如锁定钢板固定、髓内钉固定、肩关节置换等。锁定钢板等因其在固定骨质疏松性肱骨近端骨折方面具有优势而日益成为骨科医生的首选治疗手段。但与此同时,应用锁定钢板固定治疗肱骨近端骨折也容易带来许多术后并发症,如螺钉穿出、肱骨头缺血坏死、肩峰撞击综合征等。其中螺钉穿出的发生率可高达29%,并且是发生率最高的并发症[3,4,5,6,7]。螺钉穿出的患者往往诉肩关节在活动时存在剧烈疼痛并存在部分肩关节运动障碍,并要求再次手术取出相应螺钉,而对于肩胛盂磨损严重或伴有肱骨头缺血坏死的患者,则需要行肩关节置换术[8]。肱骨近端骨折钢板内固定术后螺钉穿出肱骨头关节软骨面已经成为导致再手术最常见的原因,并显著地影响手术的成功率[9]。因此探寻螺钉穿出发生的原因及其发生机制,并探讨导致螺钉穿出的相关危险因素进而达到有效地预防成为骨科医生急需解决的问题。

螺钉穿出的定义及临床表现

'螺钉穿出'即肱骨近端骨折锁定钢板固定后在各种因素的作用下,固定肱骨头的螺钉向内穿出肱骨头关节软骨并部分进入肩关节囊内。临床上部分患者发生螺钉穿出后无明显不适,检查时无明显异常体征,仅X线片显示螺钉穿出肱骨头之外。其余患者因穿出的螺钉磨损肩胛盂,在肩关节活动过程中感到剧烈疼痛并存在部分肩关节运动障碍[4]。发现螺钉穿出后,若患者无明显症状,则可继续随访观察,待骨折完全愈合后将整个内固定装置取出,而部分有明显症状的患者则往往要求进行再手术治疗。Egol等[10]研究报告1例发现术后螺钉穿出的患者,通过取出相关螺钉,患者Constant评分从42分上升至90分。此外,有研究[3,4,8]发现螺钉穿出的患者合并有肱骨头的缺血性坏死,对于较为轻微的肱骨头坏死可进行保守治疗或表面置换,而伴有肱骨头塌陷或肩关节盂磨损严重的患者则建议行半肩或全肩关节置换术,若同时合并肩袖功能不佳者可考虑进行反肩关节置换术。因此对于术后螺钉穿出的患者,需要准确评估其骨折愈合情况,才能选择合理的处理手段。

螺钉穿出的原因

螺钉穿出因其发生的原因不同可分为2大类型:原发性螺钉穿出与继发性螺钉穿出。

原发性螺钉穿出发生于手术过程中,其主要原因均为人为因素:①手术医生的操作不当;②术中测深不够准确,选用了较长的螺钉;③术中透视不够充分。就其原因而言,原发性螺钉穿出属于可以避免的并发症,但其发生率并不低。Charalambous等[11]进行的1项有关肱骨近端锁定加压钢板治疗肱骨近端骨折的早期结果的研究中,25例患者中有4例发生螺钉穿出,其中1例追溯术中透视发现术中已有螺钉穿出而被忽略,其余3例也不能排除术中是否存在螺钉穿出。Brunner等[8]进行的1项多中心的前瞻性研究发现,原发性螺钉穿出发生率为14%,继发性螺钉穿出为8%,并认为术中准确的测深及将螺钉长度适当缩减(2~3 mm)将有助于降低原发性螺钉穿出的发生率。Thanasas等[12]认为术中至少进行2个不同平面的透视来避免原发性螺钉穿出的发生。而Spross等[13]进行的1项尸体标本研究对所有肩关节摄片角度进行相关分析,表明在所有的肩关节拍摄角度中,腋窝位片(患肢外展30°)对于检测螺钉是否穿出肱骨头具有最高的灵敏度,若同时额外增加其他2个不同的角度则能使灵敏度提高至90%以上。因此,术中选用合适长度的螺钉,并在手术结束前进行多方向的透视检查以确保术中无螺钉穿出,能大大降低原发性螺钉穿出的发生率。

继发性螺钉穿出发生于手术后,尚无相关文献报道其具体发生的时间点,较早的术后6周即有发现,较晚的则在术后6个月[14],其主要原因可能是各个研究中患者随访的时间点不同及各个研究的终止时间不同。继发性螺钉穿出的病因及其发生机制尚不明确。Lill等[15]的1项体外研究通过对比3种不同硬度的用于固定肱骨近端骨折的钢板螺钉,发现相对硬度较低的装置能降低螺钉顶端与肱骨头接触部位的应力,从而能更稳定地在骨质疏松的肱骨头进行固定而不至于穿出肱骨头,此外Fankhauser等[16]在1项前瞻性研究中猜想肱骨近端螺钉穿出可能与相应的螺钉钢板相比于肱骨近端骨质而言硬度过高有关。同时Brunner等[8]报告在继发性螺钉穿出的12例患者中,有9例伴有肱骨头塌陷,2例伴有复位丢失,还有1例同时伴有以上2种情况,并认为肱骨头的塌陷和复位丢失是导致螺钉穿出的重要因素。此外,Egol等[4]也认为肱骨头骨折后的塌陷易导致术后螺钉穿出。因此继发性螺钉穿出的原因应包括以下3个方面:①与肱骨近端的骨质相比,螺钉本身过于坚硬;②肱骨头术后发生塌陷;③术后复位丢失。

影响螺钉穿出的危险因素

肱骨近端骨折钢板固定术后螺钉穿出因其较高的发生率,一旦出现,严重影响术后患者的肩关节功能恢复,并成为导致再手术最重要的原因。因此目前有许多学者开始研究影响术后螺钉穿出的危险因素,其中包括患者的基本信息、术前骨折状况及手术流程等[3,4,5,10]。而原发性螺钉穿出的原因及其预防措施较为明确,故目前所有有关螺钉穿出危险因素的研究均围绕继发性螺钉穿出。

一、术前内侧柱粉碎

内侧柱又称为内侧距,为肱骨头内下方的一段骨皮质,主要起到支撑肱骨头防止其内翻塌陷的作用。Hertel等[17]将内侧柱粉碎定义为在平片上任一角度观察到内侧柱断裂并移位超过2 mm,粉碎的内侧柱将失去其力学支撑,易导致骨折块固定后不稳定并发肱骨头内翻塌陷等。目前,有关骨折术后螺钉穿出的研究均一致地认为内侧柱是否粉碎与术后螺钉穿出与否有十分紧密的联系。例如张明等[14]研究认为若患者术前肱骨近端骨折合并有内侧柱粉碎,则更易导致术后螺钉穿出;在Brunner等[8]开展的1项多中心前瞻性研究中,通过分析157例伴有肱骨近端骨折并进行切开复位锁定钢板内固定的患者,结果表明螺钉穿出为术后最常见的并发症,并认为术中恢复内侧支撑将有效地降低术后螺钉穿出的发生率。Helwig等[18]的1项前瞻性研究发现术中能否达到解剖复位、尤其是内侧柱能否达到解剖复位与术后螺钉穿出具有统计学上的相关性;Gardner等[3]则进行了1项针对内侧柱支撑在肱骨近端骨折治疗中重要性的研究,发现术中不恢复内侧柱支撑的患者螺钉穿出的发生率高达29%,而术中加强内侧支撑的患者螺钉穿出率仅为5.6%。因此,对于术前即发现有内侧柱粉碎的患者,更应该警惕其术后并发螺钉穿出,术中采取一定的措施来恢复内侧支撑将有效地降低术后螺钉穿出的风险。

二、术前骨折分型

目前有关肱骨近端骨折的分型标准众多,较为常用的为AO分型与Neer分型2种。术前不同的分型代表着不同的骨折复杂程度,较为复杂的骨折类型意味着骨折复位难度较大,术后易发生再移位、肱骨头缺血坏死、肱骨头塌陷等并发症,因此术前的骨折分型被认为可能是术后螺钉穿出的危险因素之一。Yang等[1]进行的1项前瞻性临床研究中发现所有发生术后螺钉穿出的患者(7.6%)均为Neer分型四部分骨折。同样,Röderer等[5]进行的1项多中心前瞻性临床研究则发现AO分型的C型更易发生螺钉穿出等并发症。此外,张明等[14]认为Neer分型中三、四部分骨折比二部分骨折更易发生术后螺钉穿出。但最近的1项研究[19]通过回顾分析154例患者发现不论术前是AO分型还是Neer分型,对术后螺钉穿出均没有预测性。因此,目前有关术前的骨折分型与术后螺钉穿出相关性尚存在争议,其可能的原因在于不同的研究者所采用的分型体系不同,并且有研究[20]表明Neer与AO分型体系的分型可靠性不高,其可能导致分型误差。

三、术中置入肱骨头内的螺钉数量

肱骨头内的螺钉根据使用不同的钢板及术者的偏好会有很大的差异,而肱骨头内螺钉的数量是否与术后螺钉穿出有关尚不十分明确。Egol等[10]通过回顾研究的92例患者中螺钉穿出组患者的肱骨头内的螺钉数与未发生螺钉穿出组相比差异无统计学意义(P >0.05),认为肱骨头内的螺钉数与术后螺钉穿出无相关性。而Erhardt等[21]通过体外尸体标本研究发现,肱骨头内放置5枚螺钉比放置3枚螺钉具有更好的稳定性,能减少螺钉穿出的发生率,并且如果5枚螺钉中有1枚为支撑内侧的螺钉则更能降低螺钉穿出的风险。虽然置入较多的螺钉能增加术后早期骨折的稳定性,减少再移位的发生,从而减少螺钉穿出的发生,但过多的螺钉易影响肱骨头的血供,故有研究认为置入5~7枚螺钉并将螺钉置于肱骨头关节软骨下5~10 mm为宜[22]。然而肱骨头关节软骨下骨的骨质较为致密,是锁定螺钉头固定的理想位点,若锁定螺钉过短,则会导致螺钉头远离关节软骨下骨,螺钉头则会固定于肱骨头骨量稀疏部位,无法起到坚强固定的作用,易造成术后复位丢失。因此,我们认为将螺钉置于关节软骨下5 mm左右为宜。

四、年龄与性别

年龄和性别是否是术后螺钉穿出的危险因素目前尚存在争议,因随着年龄的增长,尤其是女性患者更易患骨质疏松症,骨折部位的骨质疏松会降低螺钉的把持力,并且易出现术后复位丢失等问题,理论上将增加术后螺钉穿出的风险。Boes-mueller等[19]分析154例患者资料后认为术后螺钉穿出与年龄有关。Helwig等[18]则发现在60岁以上的老年患者中,术后螺钉穿出率高达43%,而年轻患者中仅9%,并认为年龄越高越易发生术后螺钉穿出。而Egol等[4]通过研究分析肱骨近端骨折钢板固定术后早期结果发现螺钉穿出组平均年龄高出无螺钉穿出组5岁,但差异无统计学意义且性别与螺钉穿出无关。张明等[14]通过多因素回归分析187例患者资料,直接分析骨密度与螺钉穿出之间的关系发现螺钉穿出与骨密度之间无相关性,同时也发现螺钉穿出与患者性别无关。因此,虽然年龄与性别与术后螺钉穿出的相关性有待进一步的研究论证,但是在临床实践中,我们依然需要警惕老年患者骨质疏松带来螺钉穿出的风险。

预防措施

原发性螺钉穿出的原因比较明确,预防措施也较为简单,主要为:①术者术中操作谨慎;②精确测深,合理选择螺钉长度;③多方向的透视核查。而继发性螺钉穿出的原因尚不明确,且危险因素较多,而在众多的危险因素中,缺乏有效的内侧距支撑是目前最广为接受的因素,甚至有学者[11]认为失去内侧支撑后肱骨头的塌陷是螺钉穿出最主要的因素。因此目前有不少的研究均从如何加强内侧支撑及防止肱骨头塌陷的方面入手来研究如何预防术后螺钉穿出的发生。Gardner等[3]认为术中加入支撑内侧的螺钉能有效地减少术后螺钉穿出的发生,同时强调了内侧距支撑的3大标准:达到解剖复位,置入内侧距螺钉以及适当的植骨。Egol等[10]和Gradl等[23]通过在术中注入磷酸盐骨水泥的方法来加强内侧柱的支撑,结果表明能显著降低螺钉穿出的发生率。而Chow等[24]和Matassi等[25]认为术中加入异体腓骨植骨可加强对肱骨头的支撑作用,并通过对比植骨组与无植骨组,发现植骨组均未发生螺钉穿出。

而在临床实践中,我们需要完整地评估患者的所有有关螺钉穿出的危险因素,主要从以下几个方面来有效地评估并预防肱骨近端骨折钢板固定术后继发性螺钉穿出的发生:①充分考虑患者年龄、性别等基本情况,术前完善相关影像学检查,了解患者的骨折情况,包括骨折分型及内侧柱情况。②术中尽量解剖复位,宜在肱骨头内置入5~7枚螺钉,并至少有1枚螺钉为内侧支撑螺钉,以保证骨折的稳定并支撑肱骨头,将肱骨头内的螺钉置于关节软骨下5 mm左右为宜。③可适当加入磷酸盐骨水泥及自体移植腓骨来加强骨折薄弱区,从而进一步加强对肱骨头的支撑作用。

总结与展望

综上所述,肱骨近端骨折钢板固定术后螺钉穿出已成为手术后最常见的并发症,显著地影响了患者的康复进程,并且已经成为再手术最主要的原因。因此如何有效地预防术后螺钉穿出是目前骨科医生在诊疗过程中必须考虑的问题。术前充分了解患者的信息,术中谨慎而仔细地操作,并采取一些加强骨折稳定性及增加对肱骨头支撑的措施是预防术后螺钉穿出的关键。而目前有关螺钉穿出研究相对较少,今后的研究应更多地着眼于螺钉穿出相关危险因素的探索及寻找更有效的预防措施等方面。

“参考文献略”


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