人工桡骨头置换的适应证和假体选择

文章来源积水潭医院网站

发布时间：2015-05-19点击数 12874次字体：大小

对于无法复位固定的桡骨头粉碎骨折，单纯切除虽然可以允许肘关节早期活动，但却可能会引起肘关节外翻畸形和桡骨向近端移位等并发症。为避免上述并发症，人工桡骨头置换应运而生，至今已有70余年历史。根据文献记载，Speed 于1941年最早进行了钴铬钼合金的桡骨头假体置换。桡骨头置换术是治疗 无法保留的严重粉碎性桡骨头骨折合并肘关节不稳定的一种方法。早期疗效比较满意，但是假体的类型、固定技术以及手术指征仍有待进一步研究。本文对其适应证、假体的发展历史以及相关的并发症进行总结和概括。

相关解剖和生物力学

桡骨头和桡骨颈的解剖很复杂，并且不同个体之间还存在很大差异。桡骨头相对于桡骨颈的轴线呈不同程度的偏移，桡骨头呈椭圆形，关节面略凹陷，与球形的胲骨小头相关节，同时与尺骨小半月切迹相关节，形成一种凸轮效应，使前臂旋前时桡骨干向桡侧移位。上尺桡关节包含一个约为60°～70°的弧，且高度匹配，在前臂旋转时仅允许极微小的平移。其旋转轴位于自桡骨头中心到腕部尺骨茎突的直线上。

尽管桡骨头是对抗肘关节外翻应力的次级稳定结构，但近年来研究发现在肘关节受到轴向、成角及旋转应力时，桡骨头对维持肘关节的稳定起到了非常重要 的作用。肘关节可以承受高达3倍体重的负荷，而肱桡关节承受作用于財关节负荷的60%，前臂旋前时通过的应力增大，前臂旋后时通过的应力减小。切除桡骨头会使内侧副韧带张力增加，并使作用于肘关节的外力集中于肱尺关节的外侧，据计算这一外力可达到体重的9倍之多，易引起关节退变。骨间膜受到的应力也将大大增加，导致骨间膜及三角纤维软骨断裂，引起桡骨向近端移位从而影响腕关节的生物力学完整性。另外,桡骨头与外侧副韧带复合体（LCL)以及冠 状突可共同防止肘关节后外侧旋转不稳定，这种不稳 定可能会由于切除桡骨头而加剧，这是因为丧失了桡 骨头与肱骨小头正常的对合关系以及外侧副韧带张力 由此减小的缘故。尤其是当LCL或冠状突受到损 伤时，桡骨头的作用就更为突出。还有研究表明行桡 骨头金属假体置换后可以改善肘关节稳定性，无论内 外侧副韧带是完整抑或是受损。在骨间膜撕裂的情况下，桡骨头金属假体置换还可以改善前臂的轴向稳定性。目前桡骨头对于肘关节运动学以及负荷传导 的重要性已有了更透彻的理解，对于切开复位内固定(ORIF)治疗结果难以预测的桡骨头粉碎移位骨折，采用假体置换已经逐渐成为治疗趋势。

人工桡骨头置换手术适应证的选择

文献中对于桡骨头骨折行假体置换的适应证并没有很好的界定。骨折块的大小、数量、移位程度以及骨的质量都会影响治疗方案的选择，是否合并其他损伤 以及患者的活动程度也是需要考虑的重要因素。尽管目前的影像学检查尤其是三维CT能很好地在术前评估骨折形态和程度，但实际上究竟需要进行固定、切除还是置换仍不易确定。骨折是否可以重建取决于医生因素，如个人经验以及可用的器械；患者因素如是否存在骨质疏松；以及骨折自身因素，如骨块大小、粉碎程度及合并的软组织损伤。最终骨折是否可以重建，还是需要切除或置换，常常只能在术中做出决定。

人工桡骨头置换术对于患者年龄的选择与其他关节置换不同，其更适用于发育成熟的成年患者以及部分活动要求较高的老年患者，因为这类患者对活动范 围和力量要求较高，对于无法重建的桡骨头粉碎骨折，若强行进行固定，常会引起关节僵硬，影响肘关节功能，而单纯切除则会引起一系列并发症，对于这类患者，人工桡骨头置换可以起到Spacer假体的作用，允许韧带和骨间膜正常张力的恢复，维持肘关节的稳定性。而对于活动量较低的老年患者，若桡骨头粉碎无 法重建，除了假体置换，也可采用桡骨头切除术，因为关节活动范围受限和力量减弱对这类患者影响较小，可通过一定时间的制动来获得肘关节稳定性。

肘关节及前臂的稳定性是是否实施桡骨头置换术的决定因素。桡骨头切除后一定要在手术中检查肘及前臂的稳定性。明显的不稳定可在肘关节屈伸活动时被发现，外翻后外侧旋转不稳定则需要特殊检查后才能发现。而下尺桡关节的物理检查和X线片对于尺骨变异的评价有利于确定前臂的轴向稳定性。

移位且无法重建的桡骨头骨折伴有内外侧副韧带或骨间膜损伤时更适于行桡骨头假体置换，因为单纯切除桡骨头只会进一步加剧肘关节的不稳定。移位的桡骨头骨折常常会合并肘关节或前臂韧带结构的断裂。一项研究的结果表明，所有桡骨头粉碎骨 折患者均伴有肘关节内侧副韧带撕裂或前臂骨间膜损伤（分别占91 %和9% )。对于合并有韧带、骨间膜或其他骨性结构损伤的患者，要避免单纯行桡骨头切除而不行假体置换，否则发生再脱位或肘关节不稳定 的风险很高。

ORIF适用于骨折块少于3块，且骨折块无变形, 骨量充足的患者，可达到解剖复位和坚强固定。单纯桡骨头切除术可用于治疗肘关节或前臂稳定性好的病 例，但重建胲桡关节对合的手术更为合理，因为对于活动量较大的患者同样可发生肘关节的不稳定和退行性改变。而桡骨头置换术则适用于新鲜骨折无法使 用稳定内固定保留桡骨头并且合并肘关节不稳定者, 同时也可作为桡骨头切除术后肘关节不稳定或疼痛的一种治疗措施。

很多医师均接受“尽可能保留桡骨头、桡骨头不可轻易切除”的观点，特别是对于可能或已经存在肘关节和前臂不稳定的患者。因此，许多外科医师对于所有的桡骨头骨折均进行ORIF，而不考虑其粉碎程度。事实上，这个观点应当改为“保留肱桡关节的对合”，因为对于复杂的桡骨头骨折，ORIF早期失效率、不愈合率也较高，远期效果欠佳。人工桡骨头置换能够重建肱桡关节的对合，特别是对于“恐怖三联征”或Essex-Lopresti损伤等。如出现骨折块压缩或畸形、 骨折块缺失或骨折块过小难以修复、干骺端骨质丢失严重或累及关节面的骨折块超过3块时，笔者推荐使用金属型人工桡骨头置换。具体常见的适应疾患如下。

1、 急性损伤

当需要重建肱桡关节的正常对合以及肘关节或前臂的稳定性，而自体桡骨头又无法进行 有效修复时，是使用人工桡骨头置换的指征。主要为以下几种临床情况:①合并肘关节脱位的桡骨头骨折（MasonIV型骨折）；②桡骨头骨折伴有内侧副韧带断裂;③桡骨头骨折伴有或继发引起外侧尺骨副韧带损伤;④鹰嘴骨折脱位及特殊类型的孟氏骨折时，同时 有鹰嘴骨折和桡骨头骨折;⑤桡骨头骨折合并冠状突骨折伴肘关节脱位（“恐怖三联征”）；⑥桡骨头骨折合并有梭骨轴向不稳定（Essex-Lopresti损伤）等。

对于桡骨头骨折合并肘关节骨折脱位，合并或不合并冠状突骨折（即所谓的“恐怖三联征”），或尺骨鹰嘴骨折脱位，或向后孟氏骨折而造成的创伤性肘关节不稳定者，均需要考虑行人工桡骨头置换术。对于上述损伤，已证实重建肱桡关节对合具有重要意义，尤其是“恐怖三联征”患者。前臂骨折脱位和Essex-Lopresti损伤及其相关疾病，虽然较少见，也应考虑行人工桡骨头置换，下尺桡关节或是骨间膜损伤的患者切除桡骨头后可引起前臂纵向不稳定、桡骨向近端移位及腕关节疼痛。

即使前臂及肘部的稳定结构完整也可考虑进行桡骨头置换术。当其他结构损伤后，桡骨头置换可以提供结构上的稳定，维持生理张力从而有利于肘关节周围韧带的修复。对于韧带结构完整的活动较多的年轻患者，也需要行人工桡骨头置换术以减缓胲尺关节退变的发生。

2、 慢性损伤

单纯切除桡骨头会导致创伤后肘关节不稳定、桡骨向近端移位并引起症状。在这种情况下，桡骨头置换不仅可提供足够的稳定性，而且可以维 持韧带的生理张力从而有利于内侧副韧带（MCL)、LCL和骨间膜的修复。特别是对于陈旧的“恐怖三联征”和Essex-Lopresti损伤[14]出现复发性脱位或前臂和肘关节的慢性不稳定时。对于桡骨头切除后遗症患者，可能已经存在桡骨上移，若按正常桡骨头高度进行重建，可能会引起桡骨头假体过度填塞。因此植入的假体必须位置良好，必要时需同时处理尺骨，以避免尺腕撞击。其他症状如疼痛、桡骨颈残端与肱骨小头撞击摩擦、硅肢假体或异体桡骨头置换后失败导致严重 疼痛都是进行桡骨头置换术的适应证。

3、手术禁忌证

人工金属桡骨头置换的禁忌证是存在活动性感染或较大的开放伤口。对于严重的开放损伤虽然不是绝对的禁忌证,但推荐在伤口愈合良好后再行二期假体植入。对于骨折累及二头肌结节的病例，不适合松弛型假体置换。

4、人工桡骨头假体的发展、选择和应用

即使经过了60～70年的发展和研究，目前仍然没有一种理想的桡骨头假体。假体的发展经历了从金属到硅胶再到金属、从单极到双极再到组配式假体的发 展过程。假体改进的根本目的在于解决以下问题: ①假体必须复制骨性解剖结构，这点看似简单，但由于个体差异，实际上十分复杂；②要保证假体与桡骨之间嵌合紧密和稳定；③要保证肘关节可以在无痛状态下早期进行全范围的屈伸和旋转活动；④要避免后期对 肱骨远端软骨面的磨损。基于以上目的，许多研究在假体外形设计、假体组件匹配度和假体材料选择等方作出了努力和改进。

目前临床常用的假体包括单极假体、双极假体、组配式假体和“定制”假体。固定方式有骨水泥型和非骨水泥型，假体柄分为直柄、膨胀式柄、光滑柄和不规则柄等。这些假体由不同的材料制成，弹性系数接近骨，可以抵抗变形。尽管如此，目前使用的假体即使正确操作，仍不能完全恢复原始桡骨头的生理功能。为此，Pomianowski等认为：与校骨头置换相比，ORIF能更好地重建桡骨近端正常的解剖结构。

4.1假体材料的发展

假体材料不仅要具有良好的生物相容性，而且需要满足长期稳定性的需要。假体的材料与骨骼的弹性模量日趋一致，这样可以减少肘关节活动中肱骨小头软骨面的磨损。最早的桡骨头假体采用金属制成，Swanson等从1968年开始使用硅肢假体。近些年来，由于硅肢假体断裂或产生碎片导致治疗失败的发生率较高，同时会伴发硅肢性滑膜炎，且在维持肘关节轴向和外翻稳定性上不如金属假体，又开始使用金属桡骨头假体置换。近年来报道的应用金属假体治疗结果要优于硅胶假体。很多人选择钴铬合金或钴铬钼合金制造桡骨头，也有使用高温炭制成假体的头部，它的弹性系数与骨的相同，因此能够较好地传递肱桡关节载荷，与肱骨小头之间的摩擦系数也比较小。但因为钴铬合金具有优良摩擦特性，大多数组配型假体的头部都采用了这种合金，而柄部则一般使用钴铬合金、纯钬及钛合金。

4.2假体的类型

4.2.1单极假体 最早应用的是钛制桡骨头假体，单体型设计有2～3个型号，使得型号匹配常常不能完全满意，且难以调整高度，易引起肱骨小头磨损。

4.2.2双极假体 为减少假体与肱骨小头软骨之间的磨损，1996年，Judet等尝试使用“双动”桡骨头假体 (Jude假体），它由两部分组成，形成一个半限制性关节，假体柄有15°角度，近端为一小的球形结构，与假体头部形成球窝关节，可以自由旋转，并在各个方向上均有35°的活动，柄部及头部各有两种大小，并且与桡骨干固定时要使用骨水泥。但头柄之间存在关节活动，同样容易出现聚乙烯衬垫的磨损，且易脱位，骨水泥固定使翻修困难，生物力学研究发现对于维持纵向稳定性的作用较差。Popovic等回顾了51例患者双极水泥型桡骨头假体的治疗结果，平均随访时间为 8年。他们报道的结果中优14例，良24例，可9例，差3例。他们发现假体周围骨质溶解非常多见，这可能是由聚乙烯材料的磨损造成的，因此建议对于年轻且体力活动较多的患者应该慎重使用双极假体。

4.2.3组配式假体 目前临床所使用的多为组配式金属桡骨头假体，这种设计允许假体柄与假体头自由组合，而且某些类型的假体颈长度可以调整，使得型号选择更为灵活，能更好地契合患者自身的解剖形态，安装也更为容易。理论上这种假体设计与前两种设计相比有其明显的优点：①能够非常接近地恢复患者 桡骨头的解剖形态;②假体颈的长度可以调整;③假体柄置入后可随意更换假体头；④假体置入更加容易。采用组配式假体可以更好地适应解剖变异，并可以弥 补由于技术原因引起的错误。如Acumed假体，分左右侧，每侧假体头和柄各有5个型号，颈高有4个型号，共有200种组合，可最大限度上符合桡骨头的个体差异。Doornberg等回顾了应用钻铬合金桡骨头假体治疗的27例患者的结果，平均随访时间为3.5年，所有患者的肘关节稳定性均得以恢复，结果优良的为 22例。尽管假体柄周围透亮带很常见，但这通常与遗留的財关节症状无关。

4.2.4定制假体 尽管目前有许多种不同的组合方式，但还没有一种假体能如原始桡骨头一般完全恢复外翻稳定性，这可能是因为目前的假体尚不能完全复 制原始桡骨头的生理形态和大小。个体化假体设计可能会解决上述问题。使用标准化的标志物拍摄双肘关节前后位及侧位X线片，定制所需的假体，假体组件一般以不锈钢为原材料。虽然理论上这种假体的设计有明显优点，但还没有文献予以证实，且很难普及。

4.3假体柄的固定方式

假体柄可分为长柄，短柄，可膨胀型等；根据角度不同，又分为直柄和弯柄；根据是否使用骨水泥分为解剖型和骨水泥型。尽管骨水泥技术和假体涂层技术可以增强骨长入能力，以进一步提高假体柄和桡骨之间的稳定性，但因为翻修困难，目前已很少使用。目前常用的组配式假体的假体柄有两种固定方式：压配式（生物型）或松弛型。压配式假体的稳定性更好，但容易发生松动，一定时间后，可见假体柄周围透亮带。松弛型假体的特点是使用光滑柄松弛固定于桡骨颈处，手术操作要求更低，且在髓腔内有一定的转动，有助于改善前臂旋转。由于精确重建或复制桡骨近端的生理解剖形态非常困难，此类松弛型假体受到许多医师的喜爱。尽管如此，新型组配式人工桡骨头假体的设计，在满足压配固定的情况下，仍可重建桡骨近端的解剖形态。且假体柄在髓腔内的旋转是否会引起疼痛还没有长期随访证实，因此，两种固定方式孰优孰劣尚难定论。

5、桡骨头假体置换的并发症

桡骨头假体置换术的并发症包括：感染、术后不稳定、术后持续疼痛、神经血管损伤、假体松动、异位骨化、术后关节退行性变等[23]。

5.1桡神经损伤

危险因素包括解剖剥离过远到达桡骨结节远端以及在桡骨颈前方放置拉钩。在近端桡骨颈周围显露时应该谨慎操作，直视下放置拉钩，应避免在前方放置拉钩或过度牵拉以防止由于压迫造成神经麻痹。如果手术解剖需要显露超过前臂旋后时桡骨头以远2cm水平以及前臂旋前时桡骨头以远4cm水平，则建议将骨间背侧神经分离出来并予以保护。

5.2关节僵硬和异位骨化

肘关节僵硬是常见的后遗症，可能由于关节囊挛缩、异位骨化形成等所导致。必须进行系统而规范的康复训练，由术者和康复师共同进行指导。对于严重僵硬且非手术治疗失败的患者，可在异位骨化灶皮质骨边缘清晰且肘关节没有炎症反应时进行松解手术，这种治疗效果比较可靠，可以恢复绝大多数患者肘关节的功能活动范围。此时肘关节周围韧带已愈合，可在术中视情况决定是否取出桡骨头假体。

5.3骨性关节炎和疼痛

骨性关节炎常是由于桡骨头假体过高、引起肱骨小头磨损而引起，这是桡骨头置换最常见的并发症，也可以是由于初始损伤时肱骨小头软骨的破坏或持续关节不稳定而导致。随着关节炎的发展逐渐出现疼痛和关节僵硬。尽管最多见由肱桡关节开始，但最终也常常累及肱尺关节。肘关节周围韧带结构愈合后，可取出过高的桡骨头假体，并行切开或关节镜下清理，解决由机械性因素如游离体或骨赘造成的症状。

5.4关节不稳定

当桡骨头假体过低，低于关节面下 2mm时，不能起到外侧支撑作用，易引起肘关节外翻不稳定、轴向不稳定，同时由于不能维持外侧副韧带的张力，还可能会引起内翻不稳定。侧副韧带修复不当也可能引起肘关节内、外翻不稳定。对于肘关节不稳定的晚期手术重建一直是一个难题，迄今为止也未找到明确的解决方案。关键是要避免发生这种问题, 避免桡骨头假体过高或过低，对侧副韧带进行牢固修复，必要时可附加铰链式外固定架进行保护。

综上所述，桡骨头（或）颈骨折是常见的损伤，需掌握肘关节的解剖和生物力学以正确治疗。治疗的目标是恢复肘关节正常的解剖和生物力学关系，避免肘关节僵硬、关节不稳定和创伤性关节炎的发生。适合内固定的桡骨头骨折尽可能保留，不能修复的严重粉碎性骨折选择桡骨头置换术。

当前桡骨头置换术主要应用于桡骨头严重粉碎性骨折无法保留同时合并肘关节和前臂不稳定的新鲜骨折及陈旧损伤。尽管在桡骨头解剖及生物力学方面的 理解和假体的设计方面有了很大的进步，但目前仍有很多问题亟待解决。缺乏长时间的病例随访以明确最佳的假体选择、手术技术及假体固定的方法，而金属假体的摩擦特性以及关节软骨的反应有待进一步确定。随着研究的进展，桡骨头置换术的适应证也可能被不断修改。随着桡骨头置换技术的不断发展，长期治疗效果的逐步确定,人工桡骨头置换在粉碎性桡骨头骨折的治疗中将占有越来越重要的地位。目前来说，组配型人工桡骨头假体可根据个体差异进行组配，操作更为简单、方便，早期疗效较满意，其远期疗效需要进一步探讨和随访，但必须严格把握手术的适应证，术前做好严密的规划，术中仔细操作，避免出现桡骨头过高 或过低等并发症，术后密切随访，指导功能训练。

文/创伤骨科 查晔君 整理/梁学亚 于淼

宣教中心综合报道