陈世益 | 肩关节前向不稳的诊疗现状及进展

2023
05/18

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中国修复重建外科杂志
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肩关节前向不稳发生机制复杂,其诊疗方案更是繁多,且各有利弊。

唐新1,陈世益2, 3

1. 四川大学华西医院骨科 骨科研究所(成都  610041)

2. 复旦大学附属华山医院运动医学科(上海  200040)

3. 复旦大学运动医学研究所(上海  200040)

通信作者:陈世益,Email: cshiyi@163.com

关键词:肩关节前向不稳;诊疗;进展

引用本文:唐新, 陈世益. 肩关节前向不稳的诊疗现状及进展. 中国修复重建外科杂志, 2023, 37(5): 509-517. doi: 10.7507/1002-1892.202305002 

摘 要

肩关节是全身最容易脱位的关节,其中95%以上为前脱位。初次脱位后处理不当,极易转变为复发性肩关节前脱位或前向不稳,保守治疗效果较差。肩关节前脱位时会损伤维持肩关节稳定性的软组织结构及骨性结构,其中骨性结构是影响肩关节稳定性的最重要因素。诊断需结合患者病史、查体及辅助检查,目前三维CT为最常使用的辅助检查手段,而基于三维CT和关节盂轨迹理论的各种骨缺损测量及术前评估方法各有利弊,尚缺少金标准。目前主流治疗手段包括Bankart修复术、喙突移位术、游离骨移植关节盂重建术、Bankart联合Remplissage术及肩胛下肌腱捆绑填塞术等术式,各有利弊。对于肩关节前向不稳的诊治,仍充满太多未知,需要进一步的研究探索。

正 文

肩关节脱位占全身所有关节脱位的40%~45%,其中95%以上为前脱位[1-2],发病率为每10万人每年11~51例[3-6]。其中,男性人群发病率是女性人群的3倍,25岁以下人群发病率最高,可达每10万人每年98例[7-8]。初次脱位后若处理不当,极易转变成复发性肩关节前脱位或前向不稳。保守治疗效果较差,总体复发率约为75%,而25岁以下患者2年内复发率可高达70%[7, 9]。

肩关节脱位常见损伤机制是肩关节在外展、外旋位时,外力作用使肱骨头从关节盂中向前下方脱出,损伤维持肩关节稳定的软组织及骨性结构。软组织损伤主要包括盂肱下韧带损伤、关节盂唇-关节囊复合体损伤(Bankart 损伤)、前盂唇骨膜袖撕裂以及盂肱韧带肱骨侧撕脱等。大多数损伤会累及骨性结构,最常见类型为连带关节盂缘骨块撕脱的骨性Bankart损伤。

在肩关节前脱位过程中,肱骨头后方常常与关节盂前缘发生碰撞,反复撞击会形成关节盂前方骨缺损或者肱骨头后方凹陷性骨折,也称Hill-Sachs损伤。据报道,约22%初次脱位以及约90%复发脱位患者存在关节盂前方骨缺损[10-13],40%~90%肩关节前脱位患者存在Hill-Sachs损伤[10, 12, 14]。关节盂前方骨缺损及Hill-Sachs损伤同时存在被称为“双极骨缺损”,发生率高达61.8%[15-16]。

研究证实肩关节骨性结构尤其是关节盂缺损,是影响肩关节稳定性的重要因素[11, 17-19]。为此,越来越多的肩关节外科医师开始关注肩关节前向不稳合并骨缺损的诊治。基于此,本期重点专题关注“肩关节不稳修复与重建”,邀约国内部分临床中心和团队对该领域进行经验交流,以飨读者。现对肩关节前向不稳诊疗进展进行回顾总结并述评如下。

1、诊断及术前评估

肩关节前向不稳可根据患者病史初步诊断,典型病史包括复发性肩关节前脱位(≥2次)和活动相关疼痛。在采集病史时,应详细了解初次肩关节不稳事件发生年龄、损伤方式、既往治疗方式、活动水平以及患者对治疗的期望,注意了解有无合并神经系统疾病(如癫痫)。

查体时应对患者双肩分别进行检查并比较,包括双肩视诊、触诊、关节活动度、血管神经检查、肌力测试及稳定性检查。常见肩关节稳定性检查包括Sulcus征、恐惧试验(Apprehension test)、复位试验(Relocation test)、惊吓试验(Surprise test)、负荷-移动试验(Load-and-shift test)、前/后抽屉试验(Anterior/Posterior drawer test)等[20]。传统肩关节稳定性检查方法无法鉴别肩关节前向不稳类型。有学者提出骨性恐惧试验(Bony Apprehension test),可较好地识别合并显著骨缺损的肩关节前向不稳[21],但有文献报道其敏感性及稳定性均较差[22]。查体时应重点检查患者有无后向或多向不稳,因为这与前向不稳的治疗策略有较大区别。有症状的Sulcus征阳性提示可能存在多向不稳,后推试验(Posterior Jerk test)阳性提示可能存在后向不稳[20]。此外,肩关节前脱位可能同时伴有肩袖及臂丛损伤,被称为“肩关节恐怖三联征(Shoulder Terrible Triad)” [23],好发于老年人群,应注意检查,避免漏诊。

在评估肩关节前向不稳合并的骨缺损时,影像学检查必不可少,常用检查方法包括X线片、三维CT及MRI。三维CT评估准确性较高,是目前首选影像学检查手段[24-25]。近来研究表明,三维MRI不仅能避免辐射,还能评估软组织情况与骨缺损,与三维CT类似[26-28]。

本期专题中,中国人民解放军总医院张强教授团队报道了三维MRI在肩关节脱位关节盂骨缺损测量中的临床应用效果,再次证实三维MRI与三维CT有着类似准确性,为推动三维MRI的广泛应用起到重要作用。既往研究证实正常人双侧关节盂面积差异可忽略不计,且双侧关节盂下部形态近似于相同圆形[29-31]。有学者据此解剖特点提出“最佳拟合圆(Best-fit Circle)”的概念[32-34]。在此基础上,大量测量关节盂骨缺损方法被开发出来,包括Griffith法、关节盂指数法、Suguya画圆法、Pico法、Barchilon法、线性公式法等[11, 25, 35-41]。但各方法均存在一定缺陷,目前缺少测量骨缺损尤其是Hill-Sachs损伤的金标准。

关节松弛度的评估可使用Beighton评分[42]。术前评估肩关节不稳严重程度指数评分(ISIS)对于治疗方案的选择具有重要参考意义[43]。但近年来有学者认为ISIS评分存在一定局限性[44-46],并提出了改良的关节盂轨迹不稳管理评分(GTIMS)[47]。与ISIS评分只需要肩关节X线片不同,其需要结合肩关节三维CT图像和关节盂轨迹理论[19]。

Yamamoto等[48]通过研究尸体标本,首次提出并定义“关节盂轨迹”概念,即肩关节在最大外旋、后伸位置进行外展时,关节盂与肱骨头后方的接触部分从下内向上外移动,形成的斜形条带状轨迹。由于肩袖止点内侧缘位置相对恒定[48-49],通常被作为关节盂轨迹的外侧缘。基于尸体解剖和影像学研究[48, 50],Di Giacomo等[19]总结出了关节盂轨迹宽度=0.83×关节盂前后径宽度(D)–关节盂骨缺损宽度(d),并将其与Hill-Sachs间距(Hill-Sachs 损伤内侧缘至肩袖止点内缘的间距)相对比,若关节盂轨迹宽度>Hill-Sachs间距,则定义为在轨型(On-track)损伤或非啮合型(Non-engaging)损伤,反之则为脱轨型(Off-track)损伤或啮合型(Engaging)损伤。

脱轨型损伤是预测肩关节不稳复发的危险因素[51-52]。一项包括163例患者的长期随访研究发现,脱轨型损伤复发率高达74%,而在轨型损伤复发率仅为27%[53]。关节盂轨迹理论成为临床上评估并处理双极骨缺损的主要理论依据。基于该理论,临床治疗中通过各种方法力求将高危的脱轨型损伤转变为在轨型损伤。之后,关节盂轨迹理论也在不断发展,有研究通过定量分析Hill-Sachs间距与关节盂轨迹宽度比值发现,即便是在轨型损伤,若Hill-Sachs损伤靠近关节盂轨迹内侧缘,患者预后也更差、复发风险更高[54-56]。因此,结合影像学检查及关节盂轨迹理论准确评估损伤类型,是术前评估的重点,也是未来研究的热点。

2、治疗选择

2.1   Bankart修复术

传统肩关节不稳外科治疗主要以单纯软组织结构修复为主,通过修复紧缩前下方盂唇-关节囊复合体来恢复肩关节稳定性,被称为“Bankart修复术”。该术式疗效较好及并发症较少,是治疗肩关节前向不稳的经典术式[57]。既往研究表明关节镜下Bankart修复术疗效确切,术后肩关节功能恢复良好[58]。有研究对关节镜下Bankart修复术治疗患者进行了平均13年随访,结果显示术后49.5%患者恢复术前运动水平,患者满意率为92.3%[59]。但是Bankart修复术后复发率及危险因素仍存在争议,由于相较国外患者人群,我国患者人群特点存在诸多差异,急需针对国人Bankart修复术效果分析。本期专题中,四川大学华西医院唐新教授团队对国人关节镜下Bankart修复术的中期疗效进行了总结分析,发现对于关节盂骨缺损少、运动需求不高的复发性肩关节前脱位患者,选择该术式治疗可获得良好中期疗效,其中47.7%患者恢复术前运动水平,满意率为90.7%。

Bankart修复术核心在于提拉紧缩缝合前下方盂唇-关节囊复合体,但实际操作中,由于前下方尤其是6∶00~7∶00方向间隙狭窄,使用缝合钩操作难度相对较大。本期专题中,中国人民解放军联勤保障部队第909医院郑佳鹏教授团队对该术式操作进行了改良,利用半月板缝合过线枪替代缝合钩,操作更简便,手术时间缩短,值得借鉴。

由于Bankart修复术对肩关节前向不稳合并显著骨缺损患者效果欠佳[11, 13, 17], 故通常应用于关节盂骨缺损较小、软组织质量较好、关节囊无明显松弛或损伤、无合并啮合型或Off-track类型Hill-Sachs损伤、运动需求较低的患者。

2.2   喙突移位术

传统喙突移位术主要包括Latarjet术及Bristow术两种术式。喙突移位术恢复肩关节稳定性的主要机制有3个:① 骨性机制:喙突骨块增加了关节盂面积,提供了骨性阻挡效应,在活动范围中期可贡献38%~49%的稳定作用;② 悬吊机制:即联合腱的悬吊,在肩关节极度外展外旋时可贡献76%~77%的稳定作用;③ 韧带机制:将肩关节囊缝合至喙肩韧带残端后,喙肩韧带加强了对盂肱下韧带的作用[60-63]。本期专题中,北京大学第三医院崔国庆教授团队从生物力学角度出发,对当前喙突移位手术骨块固定方式及固定物选择的手术机制进行了详细阐述,对临床实践有极其重要的参考意义。

目前普遍认为相较单纯Bankart修复术,喙突转位术能获得更好的肩关节稳定性,尤其是对于有较高运动需求的人群,且这一趋势随着时间推移会更加明显[64-68]。关于Latarjet术与Bristow术的对比,Bristow术在术后复发率、恐惧征、术后疼痛、肩关节功能、骨关节炎发生率、术后骨吸收等方面均有优势,但Latarjet术后骨愈合程度更好[69]。喙突转位术后移植骨块骨吸收是重要的并发症,迄今尚无有效的预防和治疗策略。在本期专题中,北京积水潭医院姜春岩教授团队对Latarjet术后移植骨块骨吸收的发生机制、危险因素、临床影响、评估方法、管理策略等方面进行了全面综述,为进一步开展移植骨块骨吸收相关研究提供了重要参考,也为探究预防或延缓骨吸收发生的治疗策略提供了全新思路。

为克服Bristow术后移植骨块吸收率较高的缺陷,崔国庆教授团队提出了一种将中国传统建筑的榫卯结构与Bristow术式结合的嵌入式喙突移位手术(Chinese Unique Inlay Bristow,Cuistow)[70]。Cuistow术式显著增加了移植喙突骨块与肩盂之间的接触面积,术后平均3年随访结果显示,骨愈合率超过95%,远超于Bristow术,与Latarjet术无显著差异,且患者术后重返运动率超过90%,具有良好的应用前景[71-72]。

传统Latarjet术式大部分并发症来自于固定螺钉,为此有学者建议用弹性固定Latarjet术式。Boileau等首先报道用Suture Button取代螺钉固定行关节镜下Latarjet术,疗效与传统方法相似,并发症明显减少[73-74]。深圳大学附属第一医院陆伟教授团队设计了一种保留喙肩弓的弹性固定的Latarjet术式,命名为“LU-tarjet”术。该方法不需要离断喙肩韧带,不需要新鲜化喙突和关节盂接触面,简化了手术流程,且截下的三角弧形喙突更易穿过肩胛下肌,与关节盂接触更贴合,理论上有着更少的骨吸收和更好的骨塑型。该术式取得了满意疗效,但其远期效果仍待进一步随访[75]。在本期专题中,陆伟教授团队通过解剖学研究改良关节镜下Latarjet术中经肩胛下肌腱劈开窗口与腋神经的空间关系,为肩胛下肌腱劈开提供了解剖学依据,有助于初学者在肩胛下肌劈开过程中降低腋神经损伤风险。

但是上述术式仍存在一定缺陷,喙突移位术尤其是关节镜下喙突移位术学习曲线较长[76],且术后并发症较多,包括感染、深静脉血栓形成、骨吸收、骨不愈合、内固定断裂、神经血管损伤、继发性骨关节炎等,文献报道并发症发生率可达30%[77-78]。因此,术前应严格把握手术指征,认真评估患者关节盂骨缺损情况,通常当骨缺损大于20%~25%,关节囊明显松弛或损伤,合并显著Hill-Sachs损伤或患者有较高运动需求和较高复发风险时,才应考虑喙突移位术。

2.3   游离骨移植关节盂重建术

Eden和Hybinette分别与1918和1932年报道了利用自体髂骨移植治疗关节盂骨缺损前缘。与喙突移位术不同的是,Eden-Hybinette术并无联合腱的悬吊效应。此后,各种利用游离骨块移植进行关节盂重建的术式被开发出来。2021年发表的一篇系统综述和荟萃分析纳入包括4540个患肩的70篇临床研究,结果显示Latarjet术与游离骨移植关节盂重建术的术后复发率、并发症、继发骨关节炎、重返运动率均无显著差异。但游离骨移植关节盂重建术的术后功能评分提升更明显[79]。游离骨移植关节盂重建术可在不损伤肩胛下肌情况下植入骨块,能较好地恢复关节盂解剖结构,可用移植物较多,并发症风险相对较低。该术式适用于无明显关节囊松弛的患者,还可作为喙突移位术难以填补的巨大关节盂骨缺损修复或喙突移位术失效后的翻修选择。基于以上优势,越来越多的肩关节外科医师开始关注这一领域。

自体髂骨是最常被选用的游离骨移植物,研究表明无论是切开还是关节镜下自体髂骨移植重建关节盂,均取得了满意效果[80-84]。与Latarjet术式对比,其结果也是令人振奋的。Moroder等[85]于2019年报道了Latarjet术与自体髂骨移植关节盂重建术治疗肩关节前向不稳合并显著关节盂骨缺损的随机对照研究,在2年的随访中,两种术式展现出了类似的术后稳定性、并发症、肩关节功能、影像学结果,但Latarjet术后患者内旋受限更明显,而自体髂骨移植关节盂重建术后的供区并发症更明显(27%)。在本期专题中,中南大学湘雅二医院朱威宏教授团队报道了关节镜下双袢弹性固定自体髂骨植骨治疗合并关节盂巨大骨缺损的复发性肩关节前脱位,并取得了良好早期疗效。与弹性固定Latarjet术类似,弹性固定自体髂骨植骨可能更有优势,其远期随访结果值得期待。

取自体髂骨的过程中,存在损伤取髂骨区血管、神经损伤风险,出现术后感染、血肿、麻木等常见并发症[81]。尽管此类并发症出现的概率较低,且多数不需特殊处理,但也有学者提出利用同种异体髂骨取代自体髂骨,并取得了较好的临床效果,但是同种异体髂骨移植物的吸收率及骨不愈合率明显增高[86-90]。因此,如何更好地处理同种异体髂骨移植物,增加其生物相容性,可能是未来的研究热点之一。

利用新鲜同种异体胫骨远端移植物重建关节盂形态,是目前较新的治疗手段。2009年,Provencher等[91]首次报道利用新鲜同种异体胫骨远端为3例平均关节盂骨缺损30%的患者进行了关节盂重建。该作者在尸体研究中发现,胫骨远端外侧缘与关节盂弧度异常贴合,可以更好地解剖重建关节盂形态。此外,胫骨远端坚硬的软骨表面可以很好地与关节盂组成关节[91-92]。此后的临床研究早期结果表明[93-95],利用同种异体胫骨远端移植重建关节盂与Latarjet术效果类似,但缺少长期随访结果及生物力学研究。

与同种异体胫骨远端移植物类似,利用锁骨远端移植重建关节盂稳定性也是近年来被新开发的技术。Tokish等于2014年首先报道了取自体锁骨远端6~8 mm,再利用3.75 mm空心螺钉将其固定于关节盂的技术,经临床应用少数患者取得了较好早期效果[96]。该移植物软骨面与关节盂形状贴合良好,对关节盂前向或后向骨缺损都可以实现重建,且有着足够大的接触面积,有利于固定及骨愈合。后续的生物力学研究证实,在恢复关节盂骨缺损方面,相比喙突移植物,锁骨远端移植物有着类似的盂肱关节接触面积及压力,而且更好地恢复了关节盂曲率半径及关节面软骨[97-98]。但关于此技术的安全性和有效性,仍需要更多的研究来证实。

向明等[99]及鹿鸣等[100]利用自体肩胛冈移植物,取得了满意的早期疗效。该技术主要优势在于取骨方便,成骨活性高。但最近的生物力学研究结果提示,当骨缺损比例分别约为10%、20%及30%时,自体肩胛冈移植物恢复肩关节稳定性的比例分别为88%、66%及28%[101]。因此,对于骨缺损较大的患者选择自体肩胛冈骨块效果不够理想。

2.4   Bankart联合Remplissage术

“Remplissage”是一个法语词汇,意为“填充”。Remplissage术是用来治疗显著肱骨头Hill-Sachs损伤的经典术式,通过冈下肌的填充,避免运动过程中关节盂前缘与肱骨头后方形成嵌顿。

最初,肩关节外科医师采用Bankart联合Remplissage术用治疗有显著Hill-Sachs损伤、但无显著关节盂骨缺损的肩关节前向不稳患者,并取得了满意效果[102-103]。但随着人们对肩关节运动功能需求越来越高,亚临界值骨缺损比例的患者处于一个尴尬境地,治疗存在较多争议。而此类患者是临床中最常见类型,占所有肩关节前向不稳患者的49%~86%,且往往合并肱骨头Hill-Sachs损伤[104]。对于此类亚临界值关节盂骨缺损但运动需要较高的患者,传统方案可能直接选择喙突移位术、游离骨植骨术等术式,有些肩关节外科医师尝试用Bankart联合Remplissage术来重建肩关节稳定性。HaroBankart联合Remplissage术与Latarjet术对比的系统综述及荟萃分析显示,两种术式治疗合并Hill-Sachs损伤的亚临界值关节盂骨缺损患者的临床效果类似,但前者术后并发症发生率更低[105-106]。Bankart联合Remplissage术式不需要骨性结构重建,尤其适合于显著Hill-Sachs损伤、有较高运动需求的亚临界值关节盂骨缺损患者。该术式具有良好的临床应用前景,但缺少高质量随机对照研究结果来验证其效果。目前已有课题组准备开展Bankart联合Remplissage术式与Latarjet术对比的多中心随机对照研究[107],其结果令人期待。

3、讨 论

肩关节前向不稳发生机制复杂,其诊疗方案更是繁多,且各有利弊。术前评估,尤其是如何准确评估骨缺损和损伤类型,是未来研究的重点。对于合并骨缺损的患者,目前主要治疗思路还是修复关节盂骨缺损。但无论是哪种移植物,都存在骨不愈合、骨吸收导致关节盂重塑不满意的可能。此外,如何利用生物活性因子、生物材料、组织工程支架等多学科交叉手段提高移植物的活性及生物相容性,也是未来研究热点,需要更多高质量的基础及临床研究。同时,最近中山大学附属第八医院张文涛医师开展的肩胛下肌腱捆绑填塞术(ASA),因简单有效受到一定关注,单纯利用软组织结构增强治疗亚临界值骨缺损患者的领域,也充满了未知,需要更多探索。

通信作者

66781684019720052

陈世益,教授,博士生导师,复旦大学运动医学研究所所长、国家临床重点专科华山医院运动医学学科带头人,担任中央保健委会诊专家、上海市人民政府参事。担任中华医学会运动医疗分会第四届主任委员、中国医师协会骨科医师分会运动医学专业委员会主任委员、亚太膝关节-关节镜-运动医学会(APKASS)主席、国际关节镜-膝关节-骨科运动医学学会(ISAKOS)等国内外16个学术团体的主任委员与执委。被授予国际运动医学关节镜最高荣誉“Takagi-Watanabe(高木-渡边)”、“2014 亚太-美国骨科运动医学会旅行院士及教父”、“第九届吴阶平-保罗·杨森医药奖”、获2019年中华医学科技奖医学科学技术奖二等奖、2020年国家科技进步二等奖、中国康复医学会科学技术奖一等奖等。发表文章350余篇,包括SCI 文章 130篇;担任美国运动医学杂志(AJSM)编委,2022年被斯坦福大学列全球2%顶尖科学家等。创建 “IFOSMA”国际论坛18年,担任国际汽联F1赛车中国首席医务官15年。

第一作者

16521684019720259

唐新,博士,主任医师,博士生导师,四川大学华西医院外科/外科学系副主任。中华医学会骨科分会关节镜学组委员,中国医师协会内镜医师分会关节镜委员,中国医师协会运动医疗分会肩肘学组委员,中国医师协会骨科分会运动医学学组委员,中西医结合科骨伤科分会运动损伤与关节镜委员,中国医药教育协会肩肘委员会常务委员,中国西部运动医学关节镜联盟副会长,四川省运动医疗专委会候任主任委员,成都医学会运动医学专科分会候任主任委员等。医疗专长:肩、肘、腕、膝关节运动损伤相关疾病的微创诊治。研究方向:运动损伤的修复与重建。以负责人身份获得国家自然基金3项,省科技厅课题4项;以第一作者/通讯作者身份在国内外期刊发表论文50余篇,参编专著5部。

参考文献:略 

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关键词:
陈世益,骨缺损,并发症,关节镜,关节

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