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    鋼板增強內固定治療肱骨近端粉碎性骨折的研究進展

    文章出處: 作者: 人氣: 發表時間:2020-04-17 09:34:01

    作者:金山區山陽鎮社區衛生服務中心社區科   王琳惠


    肱骨近端骨折是老年人群最常見的損傷之一,隨著社會人口老齡化,肱骨近端骨折發生率日益上升。肱骨近端骨折中約20%為移位明顯的不穩定骨折。切開復位內固定是治療肱骨近端不穩定骨折的主要方法,以肱骨近端鎖定內固定系統(PHILOS)為代表的鎖定鋼板具有成角穩定、解剖設計等優點,是目前首選的固定材料。但臨床研究發現手術治療的并發癥高達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。骨折嚴重粉碎、骨質疏松和內側支撐不足是并發癥的主要危險因素,增強肱骨近端骨內支撐有助于提高手術治療穩定和防止并發癥。肱骨距螺釘、骨水泥填充、異體骨支撐、可膨脹鈦網以及特殊鋼板等都是目前最常用的肱骨近端骨折增強內固定手段。筆者擬對該方面的研究進展做一綜述。


    肱骨距與肱骨距螺釘


    肱骨近端內側支撐又稱肱骨距,是指肱骨頭內下方解剖頸至外科頸彎曲處的一段致密骨質,具有支撐肱骨頭、防止其內翻塌陷的作用。肱骨距位于肱骨近端的內側鉸鏈位置,是旋肱前后血管從腋動脈向肱骨頭走行的區域,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2mm可牽拉血管,超過3mm骨膜可發生撕裂,從而影響肱骨頭的血液供應。因此,肱骨近端骨折后恢復肱骨距的完整,不僅具有生物力學意義,對于促進骨折愈合、防止肱骨頭缺血壞死也具有重要的臨床價值。


    經鋼板從肱骨近端的外側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,防止頭頸內翻。Garder等認為肱骨近端骨折需滿足以下條件才穩定:(1)內側柱完好無損、解剖復位且非粉碎性骨折;(2)穩定型骨折,骨折線處骨干端插入肱骨頭;(3)肱骨距螺釘的釘尖距軟骨下骨5mm內。對于肱骨距螺釘,臨床報道均認為其具有良好的治療意義。Zhang等對72例肱骨近端骨折患者進行手術治療,術后隨訪30.8個月。結果顯示使用內側支撐螺釘患者的Constant評分顯著高于未使用患者,且未使用內側支撐螺釘患者的內固定失敗率也要高于使用內側支撐螺釘患者(23.1%vs.3.4%,P=0.036)。認為使用內側支撐螺釘可加強肱骨近端骨折鎖定鋼板的機械穩定性,對于復雜性肱骨近端骨折尤為重要,在內側支撐螺釘的輔助下,內固定維持復位的時間更長。與臨床報道相反,生物力學研究則認為肱骨距螺釘無特殊穩定意義。Katthagen等通過標本實驗發現,肱骨距螺釘并不能增加肱骨近端骨折模型的穩定性,只有將肱骨距螺釘與異體骨聯合使用,模型的剛度和抗失敗負荷才顯著增加。Bai等對12對肱骨近端骨折模型采用肱骨距螺釘固定,發現對于內側皮質完整的骨折模型,肱骨距螺釘無增強固定的作用;同時,不管內側皮質是否完整,肱骨距螺釘皆無抗內翻畸形的作用。


    肱骨距螺釘的位置對骨折的穩定也有重要影響。Mehta等按照螺釘與骨折間隙的位置,可以將其分為近側固定(螺釘位于骨折端近側)、中間固定(螺釘穿過骨折端)和遠側固定(螺釘位于骨折遠端),通過標本實驗發現,近側螺釘固定時模型的強度小于遠側螺釘和中間螺釘固定,后兩者具有類似的結構強度,是骨折治療是的理想位置。肱骨距螺釘臨床報道和生物力研究的差異可能與骨折類型有關。生物力學研究中所建立的骨折模型均為簡單的二部分骨折,模型受力也只是簡單的垂直加載,這種情況下肱骨距螺釘的意義可能會被弱化。在臨床治療中,肱骨距螺釘作為最簡單的增強肱骨內側支撐的手段,應被推薦使用。


    骨水泥增強固定


    骨水泥填充是骨質疏松性骨折最常用的方法。將糊狀的骨水泥注入松質骨,在人體內環境作用下,迅速硬化成固態,可以有效增加局部骨質強度。PMMA是目前臨床常用的骨水泥,具有良好的生物力學特性,但存在固化時發熱、不降解、無生物相容性及單體毒性作用等缺陷,應用受到較大限制。磷酸鈣骨水泥(CPC)具有骨誘導生物活性和可降解性,自1985年問世以來受到廣泛關注,是目前應用最廣泛的骨增強固定材料。Kwon等在2002年首次對CPC增強固定治療肱骨近端骨折的可行性進行生物力學研究,作者將18對肱骨近端骨折標本采用三葉草鋼板、角穩定鋼板和克氏針固定,并進行CPC增強,發現CPC可以顯著提高固定模型的穩定性,最高達240%,即使是存在嚴重骨質疏松的模型,CPC增強后的穩定性也超過骨質正常模型。對于鎖定鋼板,CPC也有非常明顯的增加穩定效果。在另外一項標本實驗中,CPC增強鎖定鋼板固定模型的失敗載荷為(1936±609)N,非增強模型為(1373±590)N,差異有顯著意義。


    CPC增強固定的優越性在臨床治療中也得到了證明。Matsuda等在1999年首次報道采用鋼板聯合骨水泥增強固定治療5例肱骨近端嚴重骨質疏松性骨折,患者平均年齡81歲。術后9周骨折愈合,術后1年未發現治療失敗。Egol等對92例肱骨近端骨折患者采用手術治療,固定方法包括鋼板聯合松質骨、鋼板聯合CPC以及單純鋼板。隨訪1年發現,采用CPC增強固定的患者無一例發生骨折畸形愈合和螺釘切出,松質骨增強組螺釘切出率為14%,單側鋼板固定為19%。據此,認為對于嚴重肱骨近端骨折,CPC增強固定應作為常規治療手段。盡管骨水泥增強固定具有較好的生物力學和臨床效果,但目前并沒有足夠的臨床證據指出骨水泥增強固定應作為常規治療手段。另外,骨水泥的注入位置也存在爭論,有學者認為只有當螺釘打向肱骨前側骨密度較低部位時需采用骨水泥加強固定,其它情況下只將骨水泥打至肱骨頭中間部位即可。關于骨水泥注入哪些部位可增加內固定的穩定性,仍需要生物力學研究的進一步證明。


    異體腓骨支撐


    骨移植是治療結構性骨缺損的有效手段。自體髂骨是骨移植的金標準,但存在來源有限、材料強度不足、取骨區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;皮質骨具有較高的強度;能穩定骨折端并重建肱骨近端的連續性的優點,是重建肱骨近端內側支撐的理想材料。異體腓骨支撐治療肱骨近端骨折由Gardner在2008年首次報道,他將一段6~8cm的異體腓骨,經骨折端置于肱骨近端髓腔內,保持腓骨近端位于解剖頸上方2~3cm處。通過鋼板置入1~2枚擠壓螺釘,將腓骨盡推向內側,盡量靠近內側皮質,實現內側支撐。一旦透視證明骨折解剖復位,即打滿所有鎖定螺釘,對骨折進行有效固定。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,且無并發癥發生。其后諸多臨床研究均證明了腓骨支撐對于肱骨近端嚴重粉碎性骨折的治療優勢。


    Neviser等采用腓骨支撐治療31例70歲以上的老年患者,術后僅有1例內翻,無螺釘切出發生,充分證明了腓骨支撐的臨床意義。生物力學研究也認為腓骨支撐治療肱骨近端骨折可以顯著提高穩定性。Osterhoff等通過標本實驗測試鋼板固定聯系腓骨支撐治療肱骨近端骨折的生物力學特征,發現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等通過標本研究發現,腓骨支撐肱骨模型的極限載荷評價為25000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等將10具肱骨近端骨折標本分為兩組,一組采用鎖定鋼板固定,另一組在鋼板固定的基礎上,髓腔內置入12cm長、1cm寬的異體皮質骨條,兩組模型施加6000次10~450N的循環載荷。研究發現增強固定組的位移為(3.10±0.75)mm,非增強組為(1.7±0.65)mm,差異有顯著性;且增強組模型的最大失敗載荷為非增強組的2倍。異體腓骨移植還具有誘導成骨和二次改塑的能力,皮質骨具有足夠的強度,最終可以與自體骨長為一體。不足之處在于來源有限,且價格昂貴,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。


    可膨脹鈦網內置


    可膨脹鈦網(PHCage)是一種新型的肱骨近端髓內支撐裝置,由美國Conventus公司在2015年研發。PHcage由鎳鈦合金制成,以細圓柱狀保存,使用非常方便。與鋼板聯合使用時,經鋼板向肱骨頭鉆一個直徑8mm的孔,適當擴大髓內空間,即可經孔置入cage。植入骨內后,cage自動膨開為紡錘形網狀結構,直徑變為原先的1~3倍,網面鎖住肱骨內部骨質。鎳鈦合金強度大,可以填充缺損,穩定骨折端,并支撐關節面和內側柱,有利于骨折愈合。網孔直徑較大,螺釘可以穿過鈦網,與肱骨近端形成一個框架式結構,進一步增加了固定的穩定性。PHcage已在臨床上得到初步應用。Macy等對1例70歲的陳舊性肱骨近端骨折患者采用PHcage聯合鋼板固定,術后半年隨訪時骨折解剖位置完全愈合,且無缺血性壞死發生。


    其它輔助固定材料


    daVinciCage是一款由意大利學者設計的專門用于肱骨近端骨內填充的裝置,材料為鈦合金制成。該裝置兩塊三角形薄片經連接桿連在一起,內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。為適應不同患者的需要,daVinciCage具有5種規格可靈活選用。Russo等自2005年起,將該裝置用于臨床,至2010年已治療81例患者,優良率為94%,1例患者因感染而取出cage。作者認為daVinciCage具有良好的復位和固定效果。但目前關于daVinciCage的報道均由研發者提供,該裝置的可行性仍需進一步確認。


    APTUS肱骨近端鋼板是一款由瑞士Medartis公司開發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,可以提供良好的內側支撐。葉片上帶有兩個圓孔,可以穿過3.5mm直徑的螺釘,通過鋼板、葉片和螺釘的連接,將肱骨近端骨折固定為一個整體,可以有效的提高固定強度。Beirer等利用該鋼板治療12例肱骨近端骨折患者,術后隨訪1年,無肱骨頭內翻發生,且肱骨頭關節面與螺旋葉片的距離無明顯變化。作者認為,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一步確認。


    小結


    肱骨近端嚴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、異體骨支撐、可膨脹鈦網以及特殊內固定材料等增強固定方法的應用,大大提高了肱骨近端骨折治療的穩定性和臨床療效。但不同增強固定方法的穩定性和遠期臨床療效,仍需要生物力學的進一步研究和臨床資料的積累。隨著數字技術、組織工程和術前輔助手術設計的進步,依據骨缺損程度進行精準修復,從而最大限度的提高骨折治療穩定,必將給肱骨近端嚴重骨折的治療帶來新的突破。

     

    來源:中國骨與關節雜志2020年3月第9卷第3期

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