薛兆龍，孟艷麗，王勤業(yè)，羅亞平

(上海市嘉定區(qū)南翔醫(yī)院骨科，上海 201802)

肱骨大結(jié)節(jié)骨折占肱骨近端骨折的20%，肩關(guān)節(jié)脫位患者中，合并有大結(jié)節(jié)骨折的發(fā)生率為10%～30%[1]。有明顯移位的大結(jié)節(jié)骨折畸形愈合可致肩關(guān)節(jié)撞擊、外展受限等。目前臨床上治療明顯移位大結(jié)節(jié)骨折的常用方法有：a)空心螺釘固定；b)張力帶固定；c)錨定縫線固定；d)肱骨近端鎖定鋼板固定。當(dāng)肱骨大結(jié)節(jié)為粉碎性骨折時，采用上述方法很難將骨折解剖復(fù)位并維持良好復(fù)位[2]，臨床上尚缺少該類骨折復(fù)位后穩(wěn)定有效的內(nèi)固定物固定報道?；诖?，課題組通過對肩關(guān)節(jié)尸體標(biāo)本進(jìn)行解剖結(jié)構(gòu)研究，設(shè)計出專用于固定肱骨大結(jié)節(jié)的新型內(nèi)固定器(見圖1)，并獲得發(fā)明專利(ZL 2014 1 0265853.8)。目前對肱骨大結(jié)節(jié)鎖定鋼板與上述內(nèi)固定方式的強(qiáng)度缺少生物力學(xué)研究及比較，本文旨在通過建立標(biāo)準(zhǔn)的肱骨大結(jié)節(jié)骨折尸體骨模型，比較空心螺釘、張力帶、新型內(nèi)固定器三者在固定肱骨大結(jié)節(jié)骨折中的生物力學(xué)穩(wěn)定性，從而為臨床治療肱骨大結(jié)節(jié)骨折提供新思路和新方法。

圖1 設(shè)計鋼板大體照

1 資料與方法

1.1 大結(jié)節(jié)骨折模型的制備 取—20℃冷柜保存新鮮冰凍肩關(guān)節(jié)標(biāo)本18具(由西南醫(yī)科大學(xué)解剖教研室提供)，男11具，女7具；年齡26～48歲，平均年齡(38±5)歲。肉眼觀察及X線片證實標(biāo)本無腫瘤、骨折，肩袖無損傷等異常變化。室溫下提前1天取出標(biāo)本解凍12 h，保留所有標(biāo)本岡上肌附著于肱骨大結(jié)節(jié)超過3 cm、肱骨干近端20 cm。標(biāo)記出大結(jié)節(jié)基本輪廓；牽開岡上肌腱，用擺鋸沿大結(jié)節(jié)輪廓切割大結(jié)節(jié)(與肱骨冠狀面約成55°角)，建立大結(jié)節(jié)骨折模型。

1.2 三種不同的內(nèi)固定方式 依照隨機(jī)分組的結(jié)果，對每組標(biāo)本采用相應(yīng)的內(nèi)固定方式。a)空心螺釘組(A組)[3]：復(fù)位大結(jié)節(jié)骨折塊，垂直骨折線平行擰入2枚直徑4.5 mm空心螺釘，螺釘?shù)拈L度應(yīng)抵至對側(cè)軟骨下約5 mm，不應(yīng)穿過對側(cè)軟骨(見圖2)。b)張力帶組(B組)[4]：大結(jié)節(jié)骨折塊復(fù)位后，予兩根2.0 mm克氏針固定，在距離岡上肌止點下方骨折線以遠(yuǎn)約1.5 cm處肱骨干上鉆孔，用1.0 mm鋼絲穿過此孔并向?qū)?cè)交叉形成“8”字，然后繞岡上肌肌腱止點前外方固定(見圖3)。c)新型內(nèi)固定器組(C組)：復(fù)位大結(jié)節(jié)骨折，將該內(nèi)固定器放置于大結(jié)節(jié)頂點下5 mm處，近端尖鉤鉤住大結(jié)節(jié)骨塊兩側(cè)，貼敷良好，2.0 mm克氏針經(jīng)縫合孔臨時固定，先經(jīng)結(jié)合孔植入1枚3.5 mm全螺紋螺釘，然后近、遠(yuǎn)端依次鎖定螺釘固定(見圖4)。

圖2 空心螺釘組

圖3 張力帶線組

圖4 新型內(nèi)固定器組

1.3 加載裝置 將標(biāo)本模型的肱骨干遠(yuǎn)端固定在力學(xué)實驗機(jī)測試臺夾具內(nèi)，岡上肌近端鋼絲編織并固定于實驗機(jī)拉伸加載器上，調(diào)整岡上肌肌腱的拉伸方向，使其與正上方拉伸方向為同一方向，模擬肩關(guān)節(jié)外展0°動作。

1.4 測試方法 在測試前，每個模型均給予3次加、卸載預(yù)處理，每次加載速度為10 mm/min，在0～80 N之間，每次30 s時間間隔，以消除標(biāo)本模型的肌肉黏彈性及松弛效應(yīng)，提高數(shù)據(jù)的可重復(fù)性及穩(wěn)定性。最后將加載值調(diào)零，設(shè)定在保護(hù)載荷(900 N)下對每個標(biāo)本勻速加載(10 mm/min)，標(biāo)本的位移大小及相應(yīng)載荷情況通過實驗機(jī)的計算機(jī)軟件自動記錄，選取骨折線位移在2 mm、5 mm的大結(jié)節(jié)加載負(fù)荷作為比較數(shù)據(jù)。

2 結(jié) 果

肱骨大結(jié)節(jié)骨塊移位2 mm時三種不同固定方式所受到的拉力大小及統(tǒng)計分析見表1～2。肱骨大結(jié)節(jié)骨塊移位5 mm時三種不同固定方式所受到的拉力大小及統(tǒng)計分析見表3～4。

表1 三組位移2 mm時標(biāo)本所受載荷數(shù)值(N)

表2 三組樣本兩兩比較的q檢驗(Newman-Keuls法)

表3 三組位移5 mm時標(biāo)本所受載荷數(shù)值(N)

表4 三組樣本兩兩比較的q檢驗(Newman-Keuls法)

3 討 論

3.1 肱骨大結(jié)節(jié)骨折對肩關(guān)節(jié)功能的影響 肱骨近端骨折約占全身骨折的4%～5%，其中累及到大結(jié)節(jié)的骨折占13%～33%[5]，單純分離型大結(jié)節(jié)骨折約占14%～21%[6]。基于肱骨大結(jié)節(jié)解剖特性，其骨折愈合不良除造成肩峰下撞擊外，還可造成肩袖肌功能紊亂等結(jié)果，影響到患肩功能的康復(fù)[7-8]。所以，正確合理的治療對減少致殘率，恢復(fù)肩關(guān)節(jié)正常功能具有重要意義。目前治療方法較多，不僅要根據(jù)骨折塊移位大小和方向，還要結(jié)合患者自身情況進(jìn)行選擇。

3.2 治療方案及內(nèi)固定物的選擇 臨床上對于肱骨大結(jié)節(jié)骨折的治療方案仍有分歧。Platzer[9]做了移位性肱骨大結(jié)節(jié)骨折手術(shù)和非手術(shù)治療的比較研究，結(jié)果表明手術(shù)治療組術(shù)后明顯優(yōu)于非手術(shù)治療組，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。大結(jié)節(jié)骨折復(fù)位的標(biāo)準(zhǔn)，可參考Mclaughlin[10]的研究，大結(jié)節(jié)骨折塊移位大于5 mm，對肩關(guān)節(jié)的功能有影響。然而有研究[11]發(fā)現(xiàn)，對于體力勞動者來說，肩關(guān)節(jié)不能耐受大結(jié)節(jié)移位大于3 mm。也有報道當(dāng)大結(jié)節(jié)骨折塊的移位大于2 mm，可導(dǎo)致肩峰下撞擊和外展力量的下降[12]。

臨床中肱骨大結(jié)節(jié)骨折的手術(shù)方法及內(nèi)固定方式較多，常用的有切開復(fù)位空心螺釘、張力帶鋼絲、縫線錨定及肱骨近端鎖定鋼板螺釘，各有不同的優(yōu)勢及局限性。單純空心螺釘固定可以閉合復(fù)位經(jīng)皮植入，其創(chuàng)傷小，但是螺釘可能導(dǎo)致骨折塊的進(jìn)一步粉碎，并且尾部加用金屬墊圈增加了肩峰下撞擊的可能[13-14]，。內(nèi)固定物越大，對周圍組織的創(chuàng)傷增大，肩峰下撞擊的概率增加；內(nèi)固定物過小，固定的強(qiáng)度達(dá)不到[14-15]。張力帶鋼絲具有較好的力學(xué)穩(wěn)定性，它能把張力轉(zhuǎn)化為壓力，在治療肱骨大結(jié)節(jié)骨折時，該方法固定強(qiáng)度大，可能造成肱骨外科頸的醫(yī)源性骨折[16]，其強(qiáng)大的牽引力能否對岡上肌肌腱構(gòu)成損傷，目前尚缺乏相關(guān)報道及研究。錨釘縫線固定目前臨床應(yīng)用廣泛，岡上肌止點處的撕脫更適合縫合錨定修復(fù)[17]，將骨折塊固定在骨-肌腱聯(lián)合處，無需二次取出，長期的隨訪研究取得滿意的結(jié)果[16]。但是若骨折塊較小且為粉碎性，錨釘縫線可能會使骨塊的穩(wěn)定性進(jìn)一步降低[18]，并且Braunstein[16]的生物力學(xué)測試結(jié)果證明錨釘縫線固定的穩(wěn)定性遠(yuǎn)低于張力帶組和螺釘組，具有明顯統(tǒng)計學(xué)差異。最新的生物力學(xué)研究表明肱骨大結(jié)節(jié)骨折使用肱骨近端鎖定鋼板固定，固定強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于張力帶以及雙排錨定輔助縫合橋固定[19]。理論上鎖定鋼板可以不剝離骨膜，保護(hù)骨塊血運，維持骨折復(fù)位后的穩(wěn)定性，使骨折早期愈合[20]。肱骨近端鎖定鋼板以AO肱骨近端鎖定系統(tǒng)鋼板應(yīng)用最為廣泛，其體積相對較大，長度較長，術(shù)中有損傷腋神經(jīng)的風(fēng)險，近端螺釘孔離鋼板緣較遠(yuǎn)，螺釘為求牢固固定大結(jié)節(jié)，鋼板位置放置過高，術(shù)后產(chǎn)生肩峰下撞擊可能。徐云欽[21]等研究提出，微型鋼板在治療單純或粉碎性大結(jié)節(jié)骨折中取得了滿意的效果，其體積小，可避免肩峰下撞擊風(fēng)險，并且術(shù)中周圍組織剝離少，后期肩關(guān)節(jié)功能恢復(fù)好。但由于其體積相對單薄，故在骨折塊骨性愈合后需早期取出，防止其斷裂。

3.3 新型內(nèi)固定器的優(yōu)勢及可能的臨床應(yīng)用價值 該新型內(nèi)固定器是本人及研究組成員基于對36具肩部尸體標(biāo)本的解剖研究，通過對肱骨大結(jié)節(jié)上、下寬及高度等參數(shù)的測量，設(shè)計出專用于肱骨大結(jié)節(jié)骨折的內(nèi)固定器材。本研究應(yīng)用三種不同內(nèi)固定方式固定大結(jié)節(jié)骨折并進(jìn)行力學(xué)測試，經(jīng)預(yù)處理后，以骨折端位移2 mm、5 mm作為三組不同固定方式進(jìn)行比較的指標(biāo)。實驗結(jié)果顯示，當(dāng)實驗標(biāo)本預(yù)處理后，2 mm位移時，新型內(nèi)固定器組與張力帶組之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義，兩組均優(yōu)于空心螺釘組；5 mm位移時，新型內(nèi)固定器組明顯優(yōu)于張力帶組和空心螺釘組。在肱骨近端骨折中，60歲以上的患者超過70%[22]，且骨質(zhì)疏松是該年齡段發(fā)病的關(guān)鍵因素[23]。因此，該固定器近端的爪鉤能很好地鉤在大結(jié)節(jié)的兩側(cè)，不會對岡上肌肌腱造成切割損傷，固定器掌面的尖突能牢固地叩住大結(jié)節(jié)骨折塊，其近端爪鉤及掌面尖突呈三角形牢牢地固定住骨塊，這樣即使大結(jié)節(jié)粉碎骨折，也會將其牢固地固定在復(fù)位后位置，很難再移位。實驗應(yīng)用中該固定器與肱骨大結(jié)節(jié)貼敷良好，釘板角度固定可以避免骨-釘界面應(yīng)力集中，使應(yīng)力分布更為均勻。此固定器在大結(jié)節(jié)骨折的應(yīng)用中可能更具優(yōu)勢，在臨床應(yīng)用中更加廣泛。

3.4 實驗不足 本研究中新型內(nèi)固定器生物力學(xué)穩(wěn)定性高于空心螺釘及張力帶固定。對粉碎性大結(jié)節(jié)骨折或骨質(zhì)疏松患者而言，該固定器具有解剖塑形好、固定牢靠、兼有縫合孔等優(yōu)勢，臨床使用方便。本研究的局限性為使用的實驗?zāi)Ｐ鸵懦龒徬录?、小圓肌的拉力，這些肌肉的拉力對肱骨大結(jié)節(jié)骨折會有影響，故本研究中所有的實驗?zāi)Ｐ投己团R床實際有差異，不能完全真實地反應(yīng)臨床情況。但是，此研究結(jié)果能為臨床提供這三種內(nèi)固定的生物力學(xué)信息，在臨床實際內(nèi)固定的選擇中具有參考價值。

[1]Gruson KI，Ruchelsman DE，Tejwani NC.Isolated tuberosity fractures of the proximeral：Current concepts[J].Injury，2008，39(3)：284-298.

[2]Sch?ffl V，Popp D，Strecher W.A simple and effective implant for displaced fractures of the greater tuberosity：The “Bamberg” plate[J].Arch Orthop Trauma Surg，2011，131(4)：509-512.

[3]Braunstein V，Wiedemann E，Plitz W，et al.Operative treatment of greater tuberosity fractures of the humerus-A biomechanical analysis[J].Clin Biomech，2007，22(6)：652-657.

[4]Mattyasovszky SG，Burkhart KJ，Ahlers C，et al.Isolated fractures of the greater tuberosity of the proximal humerus：A long-term retrospective study of 30 patients[J].Acta Orthop，2011，82(6)：714-720.

[5]Kristiansen B，Barfod G，Bredesen J.Epidemiology of proximal humeral fractures[J].Acta Orthop Scand，1987，58(1)：75-76.

[6]Court-Brown CM，Garg A，Mc Queen MM.The epidemiology of proximal humeral fractures[J].Acta Orthop Scand，2001，72(3)：365-371.

[7]Ring D.Current concepts in plate and screw fixation of osteoporotic proximal humers fractures[J].Injury，2007，38(Suppl 3)：59-68.

[8]Boileau P，Krishuan S，Tinsi L，et al.Tuberosity malposition and migration：reasons for poor outcomers after hemiarthroplasty for displaced fractures of the proximal humerus[J].J Shoulder Elbow Surg，2002，11(5)：401-412.

[9]Platzer P，Thalhammer G，Oberleitner G，et al.Displaced fractuer of the greater tuberosity：acomparision of operative and nonoperative treatment[J].J Trauma，2008，65(4)：843-848.

[10]Mclaughlin HL.Dislocation of the shoulder with tuberosity fracture[J].Surg Clin North Am，1963，43(12)：1615-1620.

[11]Park Ts，Choi ZY，Kim YH，et al.A new suggestion for the treatment of minimally displaced fractures of the greater tuberosity of the proximal humerus[J].Bull Hosp JT Dis，1997，56(3)：171-176.

[12]George MS.Fractures of the greater tuberosity of the humerus[J].J Am Acad Orthop Surg，2007，15(10)：607-613.

[13]Ogawa K，Yoshida A，Ikegami H.Isolated fratures of the greater tuberosity of the humerus：solutions to recognizing a frequently overlooked fracture[J].J Trauma 2003，54(4)：713-717.

[14]Niall DM，O’Mahony J，McElwanin JP.Plating of humanral shaft fracture-has the pendulum swung back[J].Injury，2004，35(6)：580-586.

[15]Handschin AE，Caedell M，Contaldo C，et al.Functional results of angular-stable plate fixation in displaced proximal humeral fratures[J].Injury，2008，39(3)：306-313.

[16]Braunstein V，Wiedemann E，Plitz W，et al.Operative treatment of greater tuberosifyfratures of the humerus-A biomechanial analysis[J].Clin Biomech，2007，22(6)：652-657.

[17]陸義安，陳云豐.肱骨大結(jié)節(jié)骨折及治療的研究進(jìn)展[J].實用骨科雜志，2011，17(2)：150-153.

[18]Sch?ffl V，Popp D，Strecker W.A simple and effective implant for displaced fractures of the greater tuberosity：the“Bamberg”plate[J].Arch Orthop Trauma Surg，2011，131(4)：509-512.

[19]Gaudelli C，Ménard J.Locking plate fixation provides superior fixation of humerus split type greater tuberosity fractures than tension bands and double row suture bridges[J].Clin Biomech(Bristol，Avon)，2014，29(9)：1003-1008.

[20]Perren SM.Evolution of the internal fixation of long bone fractures.The scientific basis of biological internal fixtion：choosing a new balance between stability and biology[J].J Bone Joint Surg(Br)，2002，84(8)：1093-1110.

[21]徐云欽，李強(qiáng)，申屠剛，等.三種手術(shù)方法在肩關(guān)節(jié)脫位合并肱骨大結(jié)節(jié)撕脫骨折中的應(yīng)用[J].中國骨與關(guān)節(jié)損傷雜志，2012，27(3)：203-205.

[22]Lanting B，MacDeermid J，Drosdowech D，et al.Proximal humerus fractures：A systematic review of treatment modalities[J].J Shoulder Elbow Surg，2008，17(1)：42-52.

[23]Siwach R，Singh R，Rohilla RK，et al.Internal fixation of proximal humeral fractures with locking proximal humeral plate(LPHP) in elderly patients with osteoporosis[J].J Orthop Trauma，2008，9(3)：149-153.