锁定钢板内固定联合不同骨移植修复老年肱骨近端Neer 3，4部分骨折

doi:10.12307/2021.273

中国组织工程研究 ›› 2021, Vol. 25 ›› Issue (30): 4851-4856.doi: 10.12307/2021.273

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锁定钢板内固定联合不同骨移植修复老年肱骨近端Neer 3，4部分骨折

刘文杰1，余丽娟1，徐彬2

1山西医科大学，山西省太原市 030001；2山西医科大学第一医院骨科，山西省太原市 030001

收稿日期:2020-12-02 修回日期:2020-12-05 接受日期:2021-01-23 出版日期:2021-10-28 发布日期:2021-07-29
通讯作者: 徐彬，主任医师，硕士生导师，山西医科大学第一医院骨科，山西省太原市 030001
作者简介:刘文杰，男，1996年生，安徽省六安市人，汉族，山西医科大学在读硕士，主要从事骨关节疾病的研究

Locking plate fixation combined with different bone grafts for Neer 3- and 4-part fractures of proximal humerus in the elderly

Liu Wenjie1, Yu Lijuan1, Xu Bin2

1Shanxi Medical University, Taiyuan 030001, Shanxi Province, China; 2Department of Orthopedics, The First Affiliated Hospital of Shanxi Medical University, Taiyuan 030001, Shanxi Province, China

Received:2020-12-02 Revised:2020-12-05 Accepted:2021-01-23 Online:2021-10-28 Published:2021-07-29
Contact: Xu Bin, Chief physician, Master’s supervisor, Department of Orthopedics, The First Affiliated Hospital of Shanxi Medical University, Taiyuan 030001, Shanxi Province, China
About author:Liu Wenjie, Master candidate, Shanxi Medical University, Taiyuan 030001, Shanxi Province, China

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：
肱骨近端骨折：指肱骨外科颈下2 cm以上的骨折，包括肱骨头、大结节、小结节及肱骨干骺端等骨折，是骨科常见的一种因直接或间接暴力导致的骨折，在成人骨折中约占5%的比例，多见于骨质疏松的老年患者。
同种异体骨：来源于健康人类的骨组织，经低温贮藏、解冻清洗、加工成型、结晶浸泡、脱细胞、冷冻干燥、辐照等加工而成，主要用于临床骨缺损、融合、修补及辅助加固等。
背景：老年肱骨近端Neer 3、4部分骨折患者近端骨质较差，骨折复位后骨缺损严重，单纯锁定钢板固定效果欠佳。
目的：探讨锁定钢板联合同种异体髂骨和腓骨在老年肱骨近端Neer 3，4部分骨折中的应用效果和作用机制。
方法：对在山西医科大学第一医院骨科2014年11月至2019年3月采用不同手术方法治疗的64例老年肱骨近端Neer 3，4部分骨折患者进行回顾性分析，其中单纯锁定钢板组(A组)24例，锁定钢板联合同种异体髂骨组(B组)19例，锁定钢板联合同种异体腓骨组(C组)21例。比较3组患者的疗效差异：①一般指标：手术时间、术中出血量、住院时间；②影像学指标：肱骨颈干角、肱骨头高度、骨折愈合时间；③疗效指标：肩关节Constant-Murley评分、目测类比评分、并发症发生率。
结果与结论：①所有患者骨折均获愈合，随访时间12-24个月；②A组在手术时间和住院时间方面优于B、C组，差异有显著性意义(P < 0.05)；但在术中出血量方面，与B组和C组相比差异无显著性意义(P > 0.05)；B组和C组的上述3项指标比较差异均无显著性意义(P > 0.05)；③A组的肱骨颈干角和肱骨头高度变化大于B、C组 (P < 0.05)，其中B组和C组相比差异无显著性意义(P > 0.05)；在愈合时间方面，3组两两比较差异均有显著性意义(P < 0.05)，其中A组>C组>B组；④A组Constant-Murley评分总分及主动活动项目得分低于B、C组(P < 0.05)，其中B组和C组相比差异无显著性意义(P > 0.05)；3组在目测类比评分方面比较差异无显著性意义(P > 0.05)；⑤并发症：A组术后出现螺钉切出1例，肱骨头坏死1例，关节僵硬2例；B组出现肩峰撞击综合征1例；C组出现螺钉切出1例，肱骨头坏死1例；3组并发症发生率相比差异无显著性意义(P > 0.05)；⑥提示老年肱骨近端Neer 3，4部分骨折的治疗首选锁定钢板；对于骨缺损较大者，可选择联合同种异体腓骨以实现机械稳定过渡；对于部分骨缺损者，可联合同种异体髂骨以加速成骨愈合。
https://orcid.org/0000-0002-2251-7137 (刘文杰)

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

关键词: 肱骨近端骨折, 锁定钢板, 骨移植, 髂骨, 腓骨, 植骨, 骨折, 内固定

Abstract: BACKGROUND: Elderly patients with Neer 3- and 4-part fractures of the proximal humerus have poor proximal bone, so the bone defect after fracture reduction is very serious, which will lead to poor effect of simple locking plate fixation.
OBJECTIVE: To evaluate the efficacy and mechanism of allogeneic ilium and fibula in the treatment of Neer 3- and 4-part fractures of the proximal humerus in the elderly.
METHODS: Data of 64 elderly patients with Neer 3- and 4-part fractures of the proximal humerus and undergoing different surgery techniques in Department of Orthopedics, The First Affiliated Hospital of Shanxi Medical University from November 2014 to March 2019 were retrospectively analyzed. They were divided into three groups: single locking plate (group A, 24 cases), locking plate combined with allogeneic ilium (group B, 19 cases) and locking plate combined with allogeneic fibula (group C, 21 cases). The following observation indexes were compared in three groups: (1) General indicators: operation time, intraoperative blood loss, hospital stay; (2) imaging indicators: the neck-shaft angle, humerus head height, and healing time; (3) efficacy indicators: Constant-Murley score, visual analog scale, the incidence of complications.
RESULTS AND CONCLUSION: (1) All patients were healed and followed up from 12 to 24 months. (2) The operation time and hospital stay in group A were significantly better than those in groups B and C (P < 0.05). However, there was no significant difference in intraoperative blood loss compared with groups B and C (P > 0.05). There was no significant difference in three indicators between groups B and C (P > 0.05). (3) Group A had higher neck-shaft angle and humerus head height than groups B and C (P < 0.05), and there was no significant difference between group B and group C (P > 0.05). There were significant differences in the healing time between groups A, B and C (P < 0.05), in which group A > group C > group B. (4) The total Constant-Murley score and the score of active items in group A were lower than those in groups B and C (P < 0.05), and there was no significant difference between group B and group C (P > 0.05). There was no statistically significant difference in visual analog scale score among groups A, B and C (P > 0.05). (5) Complications in group A included screw resection in 1 case, humeral head necrosis in 1 case, and joint stiffness in 2 cases. There was 1 case of acromial impingement syndrome in group B. In group C, screw resection occurred in 1 case and head necrosis of humerus in 1 case. There was no significant difference in the incidence of complications in the three groups (P > 0.05). (6) It is indicated that locking plate is the first choice for the treatment of Neer 3- and 4-part fractures of the proximal humerus in the elderly. For those with significant bone defects, mechanical stability can be achieved by combining fibula allografts. For partial bone defects, ilium allograft can be used to accelerate osteogenic healing.

Key words: proximal humeral fractures, locking plate, bone transplantation, ilium, fibula, bone graft, fracture, internal fixation

中图分类号:

刘文杰, 余丽娟, 徐彬. 锁定钢板内固定联合不同骨移植修复老年肱骨近端Neer 3，4部分骨折[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(30): 4851-4856.

Liu Wenjie, Yu Lijuan, Xu Bin. Locking plate fixation combined with different bone grafts for Neer 3- and 4-part fractures of proximal humerus in the elderly[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2021, 25(30): 4851-4856.

图/表（结果） 8

2.1 参与者数量分析纳入老年肱骨近端Neer 3，4部分骨折患者64例，均进入结果分析。
2.2 试验流程图见图2。

2.3 基线资料比较 3组患者性别、年龄、受伤原因、优势手、Neer分型和受伤至手术时间资料比较差异均无显著性意义
(P > 0.05)，详见表2，具有可比性。

2.4 一般指标 3组患者手术均顺利完成，未损伤周围神经、血管等。A组患者手术用时最短，显著低于B组和C组，差异有显著性意义(P < 0.05)，其中B组与C组之间无显著性差异(P > 0.05)；在术中出血量方面，C组最多，B组次之，A组最少，但三者之间比较差异无显著性意义(P > 0.05)；A组住院时间最长，显著高于B组和C组，差异有显著性意义(P < 0.05)；其中B组较C组时间长，但差异无显著性意义(P > 0.05)。见表3。

2.5 影像学指标所有患者术后均获随访，随访时间12-24个月。①A组患者术后即刻至术后1年时肱骨颈干角变化显著大于B组和C组，差异有显著性意义(P < 0.05)，其中B组较C组变化小，但差异无显著性意义(P > 0.05)；②A组患者术后即刻至术后1年时的肱骨头高度变化最大，较B组和C组而言差异有显著性意义(P < 0.05)，而B组和C组经检验差异无显著性意义(P > 0.05)；③所有患者均获愈合，A组患者愈合时间最长，C组次之，B组最短，3组患者之间两两比较差异均有显著性意义(P < 0.05)。见表4。

2.6 疗效指标 ①3组患者术后1年时A组Constant-Murley评分总分及主动活动项目得分显著低于B组和C组，差异有显著性意义(P < 0.05)，而B、C两组之间差异比较无显著性意义(P > 0.05)，其余项目3组得分差异均无显著性意义(P > 0.05)；②3组患者在术后1年时目测类比评分比较差异无显著性意义(P > 0.05)；③至术后1年时，A组有4例(17%)患者出现并发症，包括螺钉切出1例(4.17%)，肱骨头坏死1例(4.17%)，关节僵硬2例(8.33%)；B组出现1例(5%)肩峰撞击综合征；C组出现2例(10%)，其中螺钉切出1例(5%)，肱骨头坏死1例(5%)；均未出现钢板断裂、骨不连及畸形愈合等严重并发症，3组并发症发生率相比差异无显著性意义(P > 0.05)。见表5。

2.7 典型病例见图3-5。

2.8 植入物与宿主的生物相容性全部植入物生物相容性良好，无感染、过敏反应及排斥反应等植入物不良反应。

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引言

材料方法

1.1 设计回顾性病例分析，单因素方差分析结合SNK检验。
1.2 时间及地点于2014年11月至2019年3月在山西医科大学第一医院骨科完成。
1.3 对象
纳入标准：①年龄≥60岁；②有明确外伤史；③Neer分型为3或4部分骨折；④随访时间≥1年，资料完整。
排除标准：①开放性或病理性骨折；②肩部神经损伤者；③既往有肩关节活动障碍者；④合并有肩锁关节脱位、肩胛骨骨折等影响肩功能者；⑤有意识障碍、脑梗死或严重的内科合并症者。
共纳入2014年11月至2019年3月山西医科大学第一医院骨科收治的64例老年肱骨近端Neer 3，4部分骨折患者，其中男33例，女31例；年龄61-83岁，平均(71.16±5.54)岁；受伤原因：摔伤20例，交通伤27例，高处坠落伤17例；患者术前均行患肩关节X射线片及CT三维重建等检查，由高年资医师依据其影像资料进行Neer分型[13]，其中3部分骨折35例，4部分骨折29例。
所有患者根据手术方式分为3组：单纯锁定钢板组(A组)24例，锁定钢板联合同种异体髂骨移植组(B组)19例，锁定钢板联合同种异体腓骨移植组(C组)21例。其中A组男11例，女13例；年龄61-83岁，平均(72.20±5.86)岁；摔伤8例，交通伤10例，坠落伤6例；优势手14例，非优势手10例；Neer分型3部分骨折14例，4部分骨折10例；受伤至手术时间3-8 d，平均(5.00±1.45) d。B组男10例，女9例；年龄61-81岁，平均(70.26±5.33)岁；摔伤5例，交通伤9例，坠落伤5例；优势手8例，非优势手11例；Neer分型3部分骨折11例，4部分骨折8例；受伤至手术时间3-8 d，平均(5.11±1.37) d。C组男12例，女9例；年龄62-82岁，平均(70.76±5.40)岁；摔伤7例，交通伤8例，坠落伤6例；优势手13例，非优势手8例；Neer分型3部分骨折10例，4部分骨折11例；受伤至手术时间3-9 d，平均(5.29±1.42) d。
此次研究经过医院伦理委员会批准，患者对治疗均知情同意并签署知情同意书。

1.4 材料试验中植入物的材料学特征见表1。

1.5 方法
1.5.1 手术方法患者取“沙滩椅”体位，患肩适当垫高，取三角肌胸大肌间隙入路切口，逐层切开，注意保护头静脉，在胸大肌深面找到肱二头肌长头肌腱，这是辨认大、小结节及其附着肩袖组织的重要解剖结构。暴露骨折断端，清除血凝块，对于移位的大小结节利用不可吸收缝线通过肩袖止点牵拉间接复位结节块；适当牵引、内外旋患肢，通过骨膜剥离器翘拨复位肱骨头，对断端应尽可能实现解剖复位或嵌插复位，克氏针临时固定，C臂透视下见骨折复位满意，同时需注意对肱骨颈干角和肱骨头后倾角的恢复。3组患者均由同一团队完成手术操作。
A组：将钢板置于结节间沟外侧5-10 mm，大结节顶点下方5-8 mm，避免术后行外展锻炼时出现肩峰下撞击；近端置入5-7枚锁定螺钉，远端置入三四枚锁定螺钉，其中近端螺钉需精准把握深度，钉尖应尽可能到达软骨下骨，同时避免穿出关节面。最后将缝线穿过锁定钢板缝线孔收紧打结，C臂透视钢板位置及螺钉深度满意，活动肩关节检查内固定牢靠，大量生理盐水冲洗术区，留置负压引流管1根，逐层缝合包扎。
B组：根据骨缺损情况，将双皮质的同种异体髂骨修整成合适大小及形状后植入支撑肱骨头，联合置入锁定钢板和螺钉固定牢靠。
C组：根据骨缺损情况，将同种异体腓骨修剪至适合髓腔大小及形状后植入恢复肱骨头颈解剖关系，联合置入锁定钢板和螺钉固定牢靠。
1.5.2 术后处理患肢前臂悬吊固定保护，48 h内预防性使用抗生素避免感染；术后第2天拔除术区引流管；第3天开始鼓励患者行腕、肘关节的主动活动，以及肩关节 “钟摆样”功能锻炼。术后2-4周开始行肩关节被动活动及非负重性主动活动，术后6-8周视功能恢复情况开始引导患者由主动活动向正常活动过渡性锻炼，术后12周视骨折愈合情况指导患者开始逐步负重训练。
1.6 主要观察指标均由不参与手术的同一专业人员进行评估。
1.6.1 一般指标记录3组患者的手术时间、术中出血量及住院时间。
1.6.2 影像学指标通过肩关节正位X射线片测量肱骨颈干角(图1a)，记录术后即刻与术后1年肱骨颈干角的差值即肱骨颈干角变化值；通过肩关节正位X射线片测量肱骨头高度(图1b)，记录术后即刻与术后1年肱骨头高度的差值即肱骨头高度变化值。记录骨折愈合时间，骨折愈合标准：局部无压痛、纵向叩击痛及异常活动，X射线片显示骨折线模糊，有连续性骨痂通过，并且在解除外固定情况下，上肢能平举1 kg重物达1 min。
1.6.3 疗效指标术后1年进行疗效评估：①Constant-Murley
肩关节功能评分[14](总分100分)包括疼痛(15分)、日常生活活动能力(20分)、主动活动范围(40分)、肌力(25分)共4个方面；②目测类比评分[15]：画一条长10 cm的直线，左侧0代表无疼痛，右侧10代表无法忍受的剧烈疼痛，让患者根据自己的疼痛程度指出相应的位置，评分值越高，则表明患者所承受的疼痛程度越重；③记录术后并发症发生率。
1.7 统计学分析应用SPSS 22.0统计软件进行数据分析，计量资料以x±s表示，多组比较采用单因素方差分析，组间两两之间比较采用SNK检验；计数资料比较采用χ2检验。P < 0.05表示差异有显著性意义。

讨论

研究发现，肱骨近端锁定钢板作为一种兼具有限接触和角稳定功能的解剖型钢板，能够极大程度上保护断端周围的血运，并为骨折的固定提供较好的初始稳定性[16-17]，多层面弥补了传统钢板的缺陷，为PHF患者的功能恢复提供强有力的支持。但随着其临床应用的日益广泛，大量研究指出老年肱骨近端Neer 3，4部分骨折患者由于骨质较差，断端粉碎严重，术中复位后内侧柱通常存在骨性结构缺失[18-19]；而单纯锁定钢板位于张力侧，难以满足内侧柱的稳定性需求，肱骨头缺乏有效支撑，抗内翻剪切应力显著降低，导致螺钉切出和肱骨头内翻塌陷等并发症的发生率显著增加[20-23]。
3.1 锁定钢板联合植骨的优缺点生物力学研究证明，同种异体骨移植的增加可显著提高肱骨近端骨量，为肱骨头提供强有力的支撑，增强钢板螺钉的把持力，明显减少了并发症的发生，可获得较为满意的疗效[24-27]。此次研究中可以观察到，较单纯钢板组而言，联合植骨患者在肱骨颈干角变化、肱骨头高度变化、愈合时间、Constant-Murley评分方面明显改善，并发症的发生率亦有所减小。通过同种异体骨的移植，促使锁定钢板-同种异体骨-螺钉共同构成稳定复合体，从而减少骨-钉微动和板-钉应力，提升轴向极限载荷和抗拔出力，提高最大扭矩和抗剪切力[28-31]，显著增强内固定的稳定性，有利于患者早期功能康复锻炼，避免了恢复期骨折不愈合、畸形愈合或内固定松动等风险。
此次研究中，联合植骨组患者较单纯钢板组具有更长的手术时间和更多的出血量，考虑主要系植骨组患者在术中进行骨移植操作时需根据患者骨缺损状况和髓腔大小形状对移植骨进行适当修剪，此过程需要耗费一定的时间，延长了手术用时，进而也增加了术中出血量。随着近年来3D打印技术的不断成熟，是否可以将其应用到此方面值得进一步研究，如通过对患者术前评估进行个体化、解剖型定制预修整以减小此弊端。另外，由于植骨组患者联合骨移植后早期患区稳定性相对更高，术后较之单纯钢板组无需更久的留院观察和康复指导，住院时间成本亦更低。
3.2 不同植骨类型的疗效探讨和机制分析目前同种异体骨移植常选取髂骨和腓骨作为移植材料，腓骨呈细管状，为皮质骨；髂骨为“夹心饼样”结构，既含皮质骨又含松质骨。骨移植的根本目的在于提供机械支撑的基础上实现骨结构重塑，而无论植入腓骨亦或髂骨，均主要起骨传导和骨诱导的双重效应，促进新生骨爬行替代、吸收重建，最终完成骨修复[32-33]。王传舜等[34]报道证实了联合双皮质同种异体髂骨治疗的可行性，所有患者术后均获愈合、肩关节活动度明显改善，Constant-Murley评分平均为85.2分，上肢功能障碍评分平均19.4分，均未出现肱骨头塌陷坏死等并发症。Panchal
等[35]通过对36例联合异体腓骨治疗的患者随访调查，所有患者均获骨性愈合，89%的患者获得满意的功能恢复。
此次研究中，由于术者对手术操作已较为熟练，接受髂骨和腓骨移植的患者在手术时间、术中出血量以及住院时间方面均未体现出明显差异，术后均可较早地出院遵照医嘱行功能锻炼。此外，两组患者在术后功能恢复方面，包括肱骨颈干角变化、肱骨头高度变化以及Constant-Murley评分，至术后1年均呈现出同等满意的结果。然而，经统计分析发现移植髂骨组患者愈合时间较腓骨更早，差异有显著性意义，考虑系两者的组成结构差异所致。骨移植后宿主组织从移植骨周围向中央区渗入成骨，周围血管、间充质细胞持续侵入，对异体骨再血管化、哈佛管和伏克曼管扩大、进行性破骨细胞活跃和成骨细胞增殖，进而实现新骨形成、包绕替代及重塑。对于坚韧皮质的腓骨而言，为便于间充质细胞侵入诱导分化成骨细胞，移植骨需先破骨吸收提供空腔微环境，孔隙率增加松质骨化，再于腔内表面成骨细胞不断合成类骨质并钙化成骨。而对于“夹心饼样”的髂骨来说，其内富含三维多孔结构的松质骨，具有较多的成骨表面，且利于营养成分渗透，早期成骨过程速度更快，因此较腓骨组愈合时间更早，加速患肩功能恢复。因此，对于部分骨缺损患者而言，早期稳定性需求相对良好，颈干角和肱骨头高度丢失性亦相对优化，可通过联合髂骨移植以追求更快速的成骨愈合，有助于患者更早的实现功能恢复。然而，对于骨缺损较大的患者，由于患区稳定性相对较差，术后早期锻炼极易引起颈干角和肱骨头高度的丢失，而管状腓骨较薄层皮质包绕松质的夹心样髂骨而言质地更为坚韧，承担内翻应力的能力更强，早期锻炼可提供更强有力的支撑[36]，首要确保了术区坚固支撑的需求，有助于骨缺损显著患者的早期稳定性过渡。
3.3 手术注意事项 ①术前需对患者的影像学资料做出详细的研判，对于骨折移位结构和碎片的取舍及再构建提前做出设计规划，以减少术中不必要的耗时和可能增加的出血量；②术中对于患者损伤的肩袖和关节囊需积极修复，充分减少术后关节不稳的危险因素；③对于所移植骨材料的大小和高度应结合个体化髓腔做出相应修整，植骨过高将影响结构复位，过低则降低了支撑效果；④肱骨头螺钉应尽可能地到达软骨下骨，以获取钉-骨的最大锚合力，但需进行多角度透视，避免螺钉切出关节面；⑤术中固定牢靠后需对患肩进行保护性的被动活动试验，谨防因钢板位置不当而出现肩峰下撞击等；⑥术中应尽可能加强对周围血供的保护，尤其是旋肱前后动脉，避免肱骨头缺血坏死的可能。
3.4 研究的局限性此次研究的局限性在于：①作为一项单中心回顾性研究，所纳入的病例数偏少，获取的结果可能存在偏倚；②患者随访时间较短，对于远期疗效缺乏有效查
证；③未将随访结果根据具体骨折类型加以区分，应进一步明确在Neer 3或4部分骨折单一类型中的疗效情况。
3.5 总结与展望综上所述，治疗老年肱骨近端Neer 3，4部分骨折，锁定钢板仍不失为有效固定的首要选择，术中对断端应尽量实现解剖复位或嵌插复位以提供良好的自身支撑；如复位后内侧柱骨缺损，术中联合移植同种异体骨辅助治疗效果更佳。对于骨缺损较大者，早期缺乏坚固支撑，可通过联合同种异体腓骨以实现皮质化机械稳定过渡，避免内固定失效；对于部分骨缺损者，可联合双皮质同种异体髂骨以辅助支撑，加速成骨愈合，促进肩关节功能恢复。
目前针对此类型的骨折，仍有较多问题亟待解决。例如随着3D打印技术在骨科治疗中的应用，能否根据患者具体骨折情形及髓腔设计出最佳的内固定型号、植骨形状、放置角度和高度以减少术中调整用时和重复射线暴露的风险？目前此类患者骨折植骨标准仍存在主观判断误差，能否细化植骨参数，根据患者自身年龄、骨密度、骨折分型、功能需求、骨缺损占比及部位等设计更为严谨的植骨评分？此类骨折患者植骨术后报道多缺乏更长期持续的并发症监测，能否更进一步研究，提供更为客观持久的前瞻性观察记录实验？近年来计算机导航辅助技术的发展，能否将其应用到此类手术之中，根据患者解剖参数提供更为精准的置钉路径和角度，减少传统多次置钉可能对肱骨头结构造成的再损伤和骨量丢失？以上问题有待作者所在课题组和学界众多学者进一步深入探究。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

锁定钢板内固定联合不同骨移植修复老年肱骨近端Neer 3，4部分骨折

Locking plate fixation combined with different bone grafts for Neer 3- and 4-part fractures of proximal humerus in the elderly

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