三维重建结合钛板或拉力螺钉微创修复复杂肩胛骨骨折

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2014.26.008

摘要/Abstract

摘要：

背景：复杂肩胛骨骨折多采用植入物内固定治疗，标准的内固定入路(Judet入路)切口长，创伤较大。随着螺旋CT及三维重建技术的应用，使得临床医师可在植入物内固定前设计微创切口并完成内固定治疗，减少创伤，提高修复效果。
目的：观察三维重建设计结合重建钛板或拉力螺钉微创内固定修复复杂肩胛骨骨折的效果。
方法：纳入2007年2月至2012年1月秦皇岛市第一医院骨科收治的33例复杂肩胛骨骨折患者，植入物内固定前进行CT三维重建扫描，明确需要复位及内固定的部位，依此设计微创植入物内固定切口，减少皮肤、皮下组织及肌肉的剥离，进行复位，并应用重建钛板及/或拉力螺钉内固定。
结果与结论：33例患者手术时间90-130 min，术中出血300-400 mL，骨折全部愈合，愈合时间为2-4个月。植入物内固定后随访12-24个月，根据Hardegger标准评价肩关节功能，优17例，良12例，可3例，差1例，优良率为88%。提示三维重建设计组合小切口微创修复复杂肩胛骨骨折，能够以较小的创伤完成骨折的满意复位及植入物内固定，获得良好的修复效果。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

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关键词: 植入物, 骨植入物, 肩胛骨骨折, 内固定, 三维重建, 微创

Abstract:

BACKGROUND: Complex scapular fractures were mainly treated by implant fixation. Standard fixation approach (Judet approach) had long incision and big trauma. With the application of spiral CT and three-dimensional reconstruction, minimally invasive incision could be designed before implant fixation, and then fixation could be finished by physicians. Thus, trauma was reduced and repair effect was elevated.
OBJECTIVE: To observe the effects of the three-dimensional reconstruction design combined with titanium plate reconstruction or lag screw for treatment of scapular fractures.
METHODS: From February 2007 to January 2012, 33 cases of scapular fractures were enrolled from Department of Orthopedics, No. 1 Hospital of Qinhuangdao in China. They were scanned by three dimensional reconstruction of CT before implant fixation to identify the regions needed to be repositioned and fixed. Thus, minimally invasive incision of implant fixation was designed. The dissection of skin, subcutaneous tissue and muscle was reduced. Reposition was performed. Titanium plate and/or lag screw were used for fixation.
RESULTS AND CONCLUSION: The operation lasted for 90-130 minutes in 33 patients, with intraoperative blood loss for 300-400 mL. Fracture was totally healed, and the healing time was 2-4 months. The follow up lasted for 12-24 months. According to Hardegger standard, there were excellent in 17 cases, good in 12 cases, average in 3 cases and poor in 1 case, with an excellent and good rate of 88%. These results suggested that three-dimensional reconstruction design combined with minimally invasive incision treatment for scapular fractures showed fewer traumas, can complete the satisfactory fracture reduction and implant fixation, and obtain good repair effect.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

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Key words: prostheses and implants, scapula, fractures, bone, internal fixators, imaging, three-dimensional, surgical procedures, minimally invasive

中图分类号:

R318

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图/表（结果） 2

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引言

肩胛骨为一扁宽形不规则骨，位于胸廓后方，有丰富的肌肉附着，一般来讲不易受伤，因此肩胛骨骨折比较少见，仅占全身骨折的0.5%-1.0%^[1]。既往多认为肩胛骨骨折不需特殊处理，多采用患肢固定、口服消肿止痛药物、牵引等保守治疗^[2]。但是，近年来由交通事故和建筑事故等高能量暴力引起的复杂肩胛骨骨折的发生率逐渐增加，骨折多为粉碎性，且骨折端移位明显，保守治疗后导致肩关节畸形、活动受限，肩周疼痛等，影响患肢功能及以后的生活和工作。所以近年来越来越多的骨科医师倾向于对关节内和移位严重的肩胛骨骨折实施手术内固定治疗^[3-14]，并获得了良好的治疗效果。植入物内固定治疗能使骨折端获得良好的复位及牢固固定，使肩胛骨恢复解剖形态及运动杠杆功能，恢复肩关节周围肌肉正常张力和肩胛带正常的生物力学环境，有利于早期功能锻炼，减少后期并发症的发生。内固定方法多采用标准的Judet入路，切口起自肩峰，沿肩胛冈下缘向内至肩胛骨内侧缘，再沿内侧缘向下至肩胛骨下角，切开皮肤、皮下组织，将皮瓣掀起，再根据骨折部位分离肌肉组织，显露骨折。此方法术中皮肤、皮下以及肌肉组织剥离范围较大，手术时间长，出血多，影响治疗效果。

X射线检查虽是最实用、最经济的诊断方法，但是由于肩胛骨解剖形态不规则，普通X射线检查往往无法精确显示复杂的肩胛骨骨折情况。螺旋CT平扫及二、三维重建技术可以充分显示骨折细节情况及立体形态，便于对复杂肩胛骨骨折进行精确诊断和分型，显示骨折块的解剖空间位置关系、骨折线的走向、主要骨折块的大小、形状和移位情况，清晰的骨折三维图像便于术前设计、植入物内固定切口以及合适内固定器械的选择，并明确钛板或螺钉放置的位置、方向及长短或深度。

自2007年以来作者对复杂的肩胛骨骨折患者进行螺旋CT扫描和三维重建检查，在内固定前准确、详细了解骨折部位、移位方向以及移位程度，并据此设计微创切口，减少皮肤、肌肉等剥离范围，缩减手术时间，提高植入物内固定效果。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程
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材料方法

设计：回顾性病例分析。

时间及地点：病例来自于2007年2月至2012年1月秦皇岛市第一医院骨科。

对象：纳入2007年2月至2012年1月秦皇岛市第一医院骨科收治的33例复杂肩胛骨骨折患者，男26例，女7例；年龄33-52岁，平均40岁。致伤原因：车祸伤7例，高处坠落伤5例，重物砸伤21例。其中左侧肩胛骨骨折23例，右侧肩胛骨骨折10例，均为单侧。合并肋骨骨折5例，胸外科给予胸带外固定。血气胸、肺挫伤3例，先住胸外科给予胸腔闭式引流等处理，稳定后转骨科。锁骨骨折3例，肱骨骨折6例，臂丛神经损伤2例，骨盆骨折2例，腰椎骨折2例，合并胫骨平台骨折1例，合并同侧股骨干骨折1例。

纳入标准： ①符合复杂肩胛骨骨折的诊断标准，骨折断端移位明显，需要手术复位、内固定^[3-14]，并且病程小于2周的患者。②愿意主动配合医生进行内固定后功能锻炼及随访。③对治疗及试验方案知情同意，且得到医院伦理委员会批准者。

排除标准： ①简单肩胛骨骨折，骨折端无明显移位，不需要内固定治疗的患者。②复杂肩胛骨骨折，病程超过2周的患者。③复杂肩胛骨骨折，因患者年龄、身体状况等原因不能进行内固定治疗的患者。

根据骨科创伤学会(OTA)颁布的AO/OTA分型，A2.2型3例，A2.3型5例，A3.1例19例，B2.2型3例，B3.1型2例，B3.2型1例。受伤至手术时间6-13 d，平均9 d。

材料：钛金属具有密度小，强度大，稳定性高的优点。钛在和人长期接触后不会影响其本质，不会造成人的过敏，生物相容性好。AO重建钛板和螺钉成分为Ti-35Nb-7Zr-5Ta，其弹性模量为55 GPa，与致密骨的弹性模量很接近，与人体骨有较好的力学相容性^[15]。

治疗方法：采用全身麻醉，健侧卧位，患侧上肢消毒，用无菌单包扎，置于手术台面上，以便于骨折复位固定。对不同类型的肩胛骨骨折，根据内固定前CT平扫及三维重建，设计后路1-3个小切口显露骨折区：①沿肩胛冈切口，长4-7 cm，切开深筋膜，向上剥离斜方肌和冈上肌附丽区，显露冈上区域，向下剥离三角肌和冈下肌附丽区，显露冈下区域和肩胛颈根部。②肩胛骨内缘切口，长4-6 cm，切开胸背筋膜和斜方肌，剥离菱形肌、冈下肌或大圆肌附丽区，显露肩胛骨内侧区域。③肩胛骨外侧缘切口，长5-8 cm，将三角肌后缘拉向上方，上段经冈下肌和小圆肌间隙进入，显露肩胛盂的后下方和肩胛体的外侧部分。下段由冈下肌和大圆肌间隙进入，显露肩胛体和肩胛角的外侧部分。

植入物内固定方法：肩胛冈、肩胛骨内外侧缘和肩胛颈处骨折采用AO 3.5 mm重建钛板内固定。后方盂缘骨折采用AO钛质拉力螺钉内固定。合并锁骨骨折、肱骨骨折、股骨干骨折和胫骨平台骨折者同期行切开复位内固定。

植入物内固定后处理：根据患者情况采用。一般康复锻炼程序为：内固定后1-3 d，用颈肘吊带固定患肢，练习握拳，伸指及腕屈伸运动各5次，以后每天增加重复次数到20次^[16]。3 d后，指导患者下床站立，在肩部放松外展状态下做肩前后摆动锻炼3次，逐渐增加到20次。同时进行腕、指抗阻练习五至六次，逐渐增加到20次。术后1周，在用上肢吊带悬吊保护下行肩内外摆动练习和肘屈伸的静力抗阻练习。二至三周进行肩关节各个方向活动，以被动锻炼为主。4-6周逐渐增加活动幅度并开始主动外展锻炼。6-12周进行肌肉抗阻练习。12周后复查X射线片，根据骨折愈合情况，决定是否进行体力活动和体育运动。

主要观察指标：按Hardegger肩关节功能评价标准，分为优、良、可、差。优：肩关节活动不受限，肩周无疼痛，外展肌力Ⅴ级；良：关节活动略受限，外展功能丧失<30°，剧烈活动时肩周偶有疼痛，外展肌力Ⅳ级；可：肩关节活动中度受限，外展功能丧失30°-40°，日常活动时肩周疼痛，外展肌力Ⅲ-Ⅳ级。差：肩关节活动严重受限，外展功能丧失>40°，肩周持续疼痛，外展肌力Ⅱ级。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

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讨论

对于肩胛骨骨折，以往多采用保守治疗。近年来，随着高能量创伤的不断增加，复杂肩胛骨骨折越来越常见。许多移位明显的、或涉及肩胛盂的复杂肩胛骨骨折单纯采用保守治疗会导致疼痛、骨不连、肩关机粘连及创伤性关节炎等并发症，严重影响患者的生活质量。内固定治疗能使骨折端获得良好的复位及牢固固定，使肩胛骨恢复解剖形态及运动杠杆功能，恢复肩关节周围肌肉正常张力和肩胛带正常的生物力学环境，有利于早期功能锻炼，减少后期并发症的发生^[17-19]。徐俊杰^[20]、丁献军等^[3]对比研究了肩胛颈骨折植入物内固定和保守治疗的效果，认为Herscivici评估和GPA测定，内固定治疗均优于保守治疗。 3.1 肩胛骨骨折分型肩胛骨骨折的常用分型包括Miller分型、Hardegger分型、Ideberg分型、AO/OTA分型。

Miller分型：按照肩胛骨的形态将其分为突起部、颈部、肩盂关节部及体部。据此将肩胛骨骨折简化为4种主要类型及相关亚型。

Hardegger分型：根据骨折部位分为：1体部骨折，2 盂缘骨折，3盂窝骨折，4解剖颈骨折，5外科颈骨折，6肩峰骨折，7 肩胛冈骨折，8喙突骨折。

Ideberg分型：Ⅰ型：肩胛盂前缘撕脱骨折；Ⅱ型：肩胛盂下方横行骨折；ⅡA：横行骨折通过关节窝沟，折块在下方；ⅡB：斜行骨折通过关节窝沟，折块在下方；Ⅲ型：斜行骨折通过关节窝沟，折块在上方，常伴有肩锁关节的损伤；Ⅳ型：横行骨折涉及肩胛骨内侧肩胛体；Ⅴ型：合并有Ⅱ型和Ⅳ型损伤；Ⅵ型：关节窝表面的严重粉碎性骨折(GOSS)。

AO/OTA分型：

A型(关节外骨折)：A1：肩峰，A1.1为肩峰单一，A1.2为肩峰多段，A1.3为喙突。A2：体部，A2.1为单一，A2.2为多段，A2.3为盂颈。A3：复合型，A3.1为盂颈和体，A3.2为盂颈和锁骨(单一)；A3.3为盂颈和锁骨(多段)3种。

B型(关节内骨折)：B1型：嵌插型，B1.1为前缘，B1.2为后缘，B1.3为下缘。B2型：非嵌插型，B2.1为前缘游离段，B2.2为后缘游离段，B2.3为前后缘和并盂颈。B3混合型：B3.1为多段关节内，B3.2为多段合并盂颈或/和体，B3.3为多段合并颈骨折。

复杂肩胛骨骨折往往是多部位骨折的组合，前3种分类法无法全面涵盖和精确描述，而AO/OTA分型则可精确描述各种类型的肩胛骨骨折。本文中即采用AO/OTA分型。

3.2 CT检查在肩胛骨骨折治疗中的意义螺旋CT平扫及二、三维重建技术可以充分显示骨折细节情况及立体形态，便于对复杂肩胛骨骨折进行精确诊断和分型，清晰的骨折三维图像便于术前设计、内固定切口以及合适内固定器械的选择，并明确钛板或螺钉放置的位置、方向及长短或深度。本组33例患者内固定前均进行CT平扫及三维重建检查，准备充分，使手术时间缩短，提高内固定治疗的安全性及质量^[21-24]。具体方法是：采用美国GE Lightspeed 64排螺旋CT，患者仰卧位，螺旋扫描，扫描范围：从锁骨到肩胛骨下角，扫描条件：120 kV，300 mA，2-4 s；扫描层厚：2.5 mm。扫描数据采用3 Dvirtuoso软件处理重建图像。图像重建完成后，选取前位、后位、左位、右位、俯视位和仰视位6幅图像。

3.3 内固定指征和内固定时机约90%的肩胛骨骨折患者可以采用保守方法，对症治疗包括吊带和包裹以使患者舒适，预后通常很好，只有严重移位和不稳定的骨折才有内固定手术指征。一般认为下列情况的肩胛骨骨折应该行内固定治疗^[4-5^，⁷^，^25-28]：①体部爆裂骨折，体部外侧缘移位骨折片妨碍关节活动。②肩胛盂骨折，移位大于10 mm，或累及盂窝前部1/4或后部1/3，或关节面台阶在3-5 mm以上。③解剖颈骨折，经牵引不能整复。④外科颈骨折，分离移位> 10 mm。⑤肩峰骨折，严重向下移位。⑥肩胛冈骨折，严重移位。⑦喙突骨折，移位骨折片压迫神经血管束。

肩胛骨有其独特的解剖特点，该部位血运丰富，血肿机化及骨痂形成比较快，所以内固定治疗宜在伤后2周内进行。复杂的肩胛骨骨折超过3周，骨折断端之间往往形成大量骨痂，与肌肉等软组织粘连，如将骨折复位，需要广泛剥离，导致内固定难度增加，出血量增加，手术时间延长及疗效下降。

3.4 内固定入路肩胛骨骨折中除罕见的喙突或肩胛盂前缘骨折需要通过前路完成，其他部位骨折均可采用后入路完成。肩胛骨骨折后侧经典入路是Judet入路，该入路的优点是骨折暴露充分，适用于大多数类型的肩胛骨体部或颈部骨折。但是该切口长度大，软组织剥离范围广，出血多，手术时间长而且存在损伤腋神经的风险。王东明等^[29]将Judet入路加以改良，用经典Judet入路行皮肤切口，通过分离冈下肌与小圆肌间隙的方法显露深层结构，减少肌肉剥离，保留肩袖肌肉的完整性，取得了较好的手术效果。

对于复杂肩胛骨骨折来说，植入物内固定的目的是实现肩胛盂、肩胛颈和肩胛骨周缘骨折的满意复位和牢固固定，大部分情况无需剥离肌肉显露肩胛体部，而且肩胛骨体部骨质菲薄，无法进行内固定，只能沿肩胛骨周缘骨棘放置内固定物。肩胛骨前后均有肌肉包绕，内固定后不存在前后移位问题，重建钛板对骨折起到拉拢作用即可，本组患者内固定物采用AO 3.5 mm重建钛板，一般选用五至六孔即可达到固定强度，不需要使用过长钛板。牛勇^[6]、王刚等^[30]认为采用锁定3.5 mm钛板固定效果更好，只是费用相对较高。

作者根据植入物内固定前CT平扫和三维重建影像学资料，灵活设计切口部位和数量，对不同类型的复杂肩胛骨骨折通常采用1-3处小切口即可完成骨折的显露、复位和内固定。植入物内固定过程中仅需少量剥离肌肉组织，出血少，手术时间短，内固定后疼痛轻，利于早期进行功能锻炼。

3.5 内固定过程中注意事项 ①显露冈下区域及肩胛颈根部时，应注意沿骨膜下剥离和轻柔牵拉，以防损伤肩胛上神经血管束。②剥离菱形肌、冈下肌或大圆肌附丽区显露肩胛骨内缘时，注意避免损伤内侧的肩胛背血管。③显露肩胛盂时，经冈下肌、小圆肌和大圆肌间隙进入，注意找准肌肉间隙，沿骨膜下剥离，避免损伤三边孔中的旋肩胛血管以及四边孔中的旋肱后血管和神经。④肩胛骨内外侧缘的螺钉不宜过长，以免引起内固定后疼痛和粘连。拧入肩胛颈和盂缘螺钉时应注意肩胛盂的前倾角，以避免螺钉误入关节腔内。

结论：总之，对于符合植入物内固定适应证的肩胛骨骨折患者，应该积极行内固定治疗。结合CT三维重建图像，仔细设计微创内固定入路，采用1-3处小切口即可完成骨折的显露、复位和固定，可减少内固定损伤，植入物内固定后疼痛轻，利于早期进行功能锻炼，获得良好的修复效果。

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