反式全肩关节置换术的治疗研究进展

覃波 张磊 汪国友 曾胜强 关钛元 暴丁溯 郝琦 扶世杰

作者单位：646600 泸州，西南医科大学附属中医医院骨伤科 泸州市院士工作站

肩袖关节病（cuff…tear…arthropathy，CTA），由Neer 等［1］于1983 年首次提出，系指巨大肩袖撕裂的患者，同时伴有盂肱关节的结构性改变，如肱骨头的上方移位、肱骨大结节股骨化、喙肩弓髋臼化；是由于跨关节的动态力偶不平衡造成的结果。在最初采用半肩关节置换术后，诸多文献研究显示疗效常常不佳，而且是不可预测的。为了获得更好地肩关节活动功能，提高手术疗效及可预测性，反式全肩关节置换术（reverse…shoulder…arthroplasty，RSA）应运而生。

RSA 是指肩关节假体的球形关节面放置于肩关节盂侧，而盂杯放置于肱骨近端人工全肩关节，即术中采用反置式肩关节系统的肱骨头组件和关节盂组件。RSA 最初是采用限制性假体设计，但因其失败率非常高［2-3］，1985 年法国医师Grammont 等［4］进行改进，首次提出了半限制性的设计，假体采用骨水泥固定；随后经诸多改良，于1991 年推出了Delta…Ⅲ假体设计［5-6］，采用大直径的盂球假体（36～42…mm）及155°颈干角的肱骨组件，临床疗效满意。2003 年获得美国FDA 认证，逐渐应用于临床，2008 年Bigliani型反置式肩关节假体进入中国市场。自FDA 认证以来，2011 年，在66…000 例肩关节置换术中，RSA约占33%，2011～2013 年RSA 用于治疗肱骨近端骨折的手术量倍增，由13%上升至24%。笔者认为尽管现RSA 技术较为成熟，患者满意度高，但临床医师必须掌握RSA 的生物力学特点、手术技术及预判可能出现的并发症，尽可能提高手术成功率，降低并发症出现的风险。

一、RSA 的生物力学特点

Delta…Ⅲ假体生物力学设计为：（1）旋转中心内移；（2）延长肱骨。延长肱骨目的在于使三角肌获得足够张力，转化为假体间的压力，从而使人工关节稳定。旋转中心内移可动员更多的三角肌纤维，和延长的肱骨相配合，使三角肌获得更有效的力臂。而且，旋转中心内移尽可能地靠近关节盂和球头结合部，可减少基座的剪切应力，达到减少基座松动和失效的目的。

在临床使用过程中，RSA 依然存在以下一些问题：（1）因机械撞击造成的肩胛骨下方缺损，是最常见的并发症，发生率为24.5%～96.0%；（2）肩关节外旋受限明显；（3）旋转中心内移后，患者失去了正常的三角肌轮廓，而且由于设计的原因降低了假体固有的稳定性。

施转中心内移后，由于非解剖学的反式肩关节假体设计的关系，撞击的发生似乎不可避免，而由于撞击继发可能导致假体失效或脱位/不稳定等并发症的增加。许多学者认为，防止撞击单靠假体下倾并不能解决，在下倾的同时外移旋转中心才能有效预防撞击，所以旋转中心外移逐渐成为国际上研究的热点问题。Frankle 等［7］报道了2/3 球形的金属增大球头的假体，术后患者旋转功能改善明显，但有17%（10 例）的并发症，7 例出现关节盂假体松动，2 例出现基座断裂，1 例感染。Boileau 等［8］推出了BIO-RSA 假体，设计为通过骨移植增加假体基座与骨界面之前的距离7～10…mm，但并没有完全防止撞击。Valenti 等［9］设计凸形基座的Arrow 假体，外移旋转中心8.7…mm，增加旋转活动度，没有发现撞击，但有2 例关节盂假体松动。在肱骨侧，为了增加旋转中心外移并增加假体的固有稳定性，有学者报道将颈干角从155°减少到135°、145°，或使用onlay 技术，不同于inlay 技术将肱骨臼杯安放于截骨面以下，onlay 技术将肱骨臼杯安放于截骨面以上。

相比传统的旋转中心外移只能增加骨基座界面应力的认识局限，近来的研究也证实了旋转中心外移不会减少三角肌的力臂。因此，笔者认为未来RSA 假体的设计将基于不同人种的解剖生物力学大数据，在内移和外移旋转中心这一矛盾中追求最佳的平衡点，以期在临床应用中最大程度减少并发症，增加活动度，更好的满足临床不断增加的需求。

二、RSA 的临床应用

RSA 最初设计是用于治疗CTA 患者，随着RSA假体置入物的成功，肱骨近端骨折的应用越来越多，尤其是骨质量较差，大、小结节固定不可靠，适应证扩大为：（1）三角肌功能正常且肩胛盂骨质良好；（2）肱骨近端骨折；（3）肱骨近端骨折后遗症，如陈旧性骨折不愈合或合并骨缺损；（4）类风湿性关节炎；（5）半肩关节置换术后翻修；（6）肱骨近端骨肿瘤；（7）并发严重肩袖缺损的骨性关节炎；（8）接受肩关节假体存在预期寿命的问题。其中，尤其强调，RSA 广泛应用于肩袖缺损严重的患者，并要求三角肌、腋神经功能正常且骨质良好。

腋神经损伤、三角肌功能不全、感染、神经性关节病及关节盂的严重骨缺损等是RSA 的禁忌证。一方面，腋神经支配三角肌，当腋神经损伤时，无法支配三角肌发挥正常功能；另一方面，当三角肌不能完成其正常功能时，无法代替肩袖维持肩关节的稳定性，导致术后肩关节功能障碍，乃至手术失败。但Ladermann 等［10］也提出，当患者具有部分三角肌功能时，术前三角肌功能障碍可能不是手术禁忌证，然而并未分析三角肌损伤的具体程度及剩余功能的情况，无法明确何种损伤程度可行RSA。

年龄、性别的差异对RSA 术后存在不同程度的影响。有学者提出RSA 适合于＞65 岁伴随巨大肩袖撕裂患者［11-15］；而该术式的采用应该强调个体化，对于年龄＜65 岁的患者应结合其个体情况决定是否采用。Friedman 等［12］认为，男性较女性功能改善更明显；老年较年轻患者功能评分改善更明显，而功能活动度改善相对较差。因此，对于年龄这一因素，65 岁患者是否为最佳的分界线，有待进一步大样本、多中心研究。

参照北京大学人民医院付中国教授的临床经验［16］，将其标准手术步骤简述如下：（1）体位：沙滩椅位，常规消毒铺巾；（2）标记三角肌-胸大肌入路，依次切开皮肤、皮下，暴露头静脉并拉向外侧；（3）分离并显露肱骨头，以缝线标记各肩袖肌腱；（4）牵开或切断部分肩胛下肌，充分暴露肱骨头；（5）在导航器引导下，截骨肱骨头侧，标定好后倾角下扩髓；（6）肱骨柄植入，注意后倾角的掌控；（7）显露关节盂，清除关节盂周围软组织，使其骨性结构充分显露；（8）在定位器辅助下，确定关节盂的假体置放孔，并打磨关节表面的软骨结构；（9）预制孔准备完毕，钻取肩胛盂固定盘孔；（10）安置盂侧假体并用螺钉固定；（11）螺钉固定上锁帽稳定假体；（12）处理肱骨侧，在植入假体前放入适量骨水泥，同时在装入假体前，应放置修复肩胛下肌和冈下肌的肌腱缝线；（13）装置合适高度的肱骨端内衬并复位；（14）利用预制好的缝合周边软组织。 RSA 常用的手术入路分为两种：三角肌-胸大肌入路及外侧手术入路。二者各有其优缺点，往往建议临床医师结合患者的具体情况及临床经验作出最佳的手术入路选择。三角肌-胸大肌入路是临床最常用的手术入路，尤适用于翻修手术，能较为容易地进入肱骨近端及关节盂下方部分。当选择该入路时，向后向下牵开肱骨近端，如暴露有限，需重新评估肱骨截骨水平，确保关节囊彻底松解，暴露关节盂下方，以便于触及关节盂下柱，并对关节盂基底进行下方定位。而外侧入路相对少用，该入路能有效地显露肱骨头和外科颈，适用于肱骨外科颈和大结节骨折。在RSA 中，外侧入路的实施更加直观，便于关节盂器械植入。但从肩峰上分离三角肌颇受争议，重新缝合较为困难，且失败率较高；此外，由于外侧入路的切口横行于皮肤皱褶，易于造成手术瘢痕，影响美观。

肩胛下肌在维持肩关节前向稳定性及肩关节正常活动功能方面起着至关重要的作用。当采用三角肌-胸大肌入路时，往往需要牵开或切断肩胛下肌腱，而术中是否修复肩胛下肌，存在不同的观点。修复肩胛下肌，使其发挥正常的功能，造成肩关节前脱位所需的应力将会显著增加。Matthewson 等［17］和Werner［18］提出修复肩胛下肌能提高肩关节的稳定性，降低脱位风险，在一定程度上有助于改善RSA术后肩关节功能活动。然而，有研究者持相反的看法。Friedman 等［19］认为肩胛下肌无论修复与否，RSA 后患者肩关节功能活动都会得到明显改善，并提出不修复肩胛下肌，适当外移旋转中心也有助于改善功能活动，且在一定程度上可以降低肩关节不稳的风险。Routman［20］提出，肩胛下肌修复与否，应根据假体的选择而确定；旋转中心内移的Grammont 型假体应修复肩胛下肌，且这种效果会随着关节盂的磨损而不断放大，而其他假体，尤其是旋转中心外移的假体，建议不修复肩胛下肌，但后者目前仍存在争议。

三、术后并发症及翻修技术

由于技术的复杂性，目前文献报道RSA 的并发症发病率很高，有感染、血肿、神经损伤、肩胛盂撞击、肩峰应力骨折、复杂性区域疼痛综合征以及假体脱位、松动和周围骨折等。常常导致翻修的原因有四个：肩关节假体周围感染（periprosthetic…joint…infection，PJI）、脱位/ 不稳定、肱骨侧假体失效、关节盂侧假体失效。

1.…PJI：RSA 术后的感染率1.3%～12%，而普通肩关节置换术患者的感染率为0.98%。对于疑似PJI，可通过血常规、血沉、C 反应蛋白等实验室检查初步确定，血沉、C 反应蛋白的敏感性和特异性可靠；必要时可行关节穿刺术、关节镜下活检及开放活检等进一步明确诊断。术后PJI 的定义有早期（指初次置换术后3 个月以内）或晚期（指初次置换术后3 个月以后）两种。早期PJI 的传统治疗方法是手术清创，但效果不一。然而，在晚期PJI 的患者中，治疗标准仍然是二期翻修，因为这显示了更广泛的可重复性结果。

2. 脱位/ 不稳定：RSA 术后发生脱位的概率在2.9%～15.8%。男性、畸形愈合、RSA 术后翻修和BMI 指数较高都被认为是脱位的高危因素。相反，因CTA 而初次行RSA 的患者，发生脱位的几率却很低（0.4%）。在全身麻醉状态下，可以轻易地评估肩关节的可复性、不稳定方向，以及复发性不稳定的概率。对于手法复位后依旧不稳定的，可考虑增加关节盂球体头尺寸，或在肱骨侧采用较厚的聚苯乙烯内衬；若球头基座的放置发生巨大失误（太高或者向上倾斜）或者肱骨组件的位置不良（后倾，柄的位置），那么假体组件的翻修就很有必要。然而术中相关干预所带来的手术风险收益比也必须认真地考虑。

3.肱骨侧假体失效：RSA 肱骨侧假体失效率较关节盂侧的更高（12%…vs…3%）。这是由于盂肱关节旋转中心的内移导致应力集中在肱骨侧植入物，而不是关节盂侧的植入物造成的。肱骨侧假体失效可以分为两个亚型：伴肱骨假体松动的和伴肱骨假体良好固定的。伴肱骨假体松动的，在较小的肱骨骨缺损中（＜5…cm），可在假体近端周围使用骨水泥围领或近端增强型的肱骨假体。在较大的肱骨骨缺损中（＞5…cm），可应用同种异体肱骨移植重建和长柄假体进行翻修术；位置不良但紧密固定的肱骨内植物在去除肱骨假体时发生医源性的肱骨骨折风险更高。为了降低此风险，Boileau 等［21］和VanThiel 等［22］描述了肱骨外侧的开窗术。Sahota等［23］描述在肱骨前方长方形开窗术。

4.关节盂侧假体失效：关节盂侧假体失效几率较肱骨侧更为少见，更多的是由于假体组件放置不当造成的。一个向上方倾斜或者向上放置的关节盂球头将会受到更大的剪切应力，常伴有关节假体下方的骨缺损。Klein 等［24］研究提出，对于有少量骨缺损的患者可以通过沿肩胛骨中心线的螺钉固定来避免。关节盂包容性骨缺损可以通过松质骨的打压植骨处理。如果关节盂包容性骨缺损很大，那么结构性的骨移植会对关节盂的假体基座有防止过度内移的作用。外周的或者非包容性的缺损可以通过Norris 等［25］和Boileau［26］报道三皮质髂骨结构性移植来处理。

四、小结

综上所述，RSA 作为近年来肩关节重建手术中新兴的手术方式之一，其可行性及安全性已得到诸多研究所证实，有助于明显改善患者肩关节活动功能，缓解疼痛，提高患者生活质量。但其术后并发症较高，这要求临床医师熟悉RSA 的生物力学特点，严格把控其适应证和禁忌证，术前个体化设计精确，术中操作熟练及术后功能锻炼，尽可能降低并发症的发生率，提高RSA 疗效。此外，RSA 假体的设计及术中操作技巧仍需进一步改进和完善，有待深入研究。