喙鎖韌帶重建治療肩鎖關節脫位的研究進展

劉鎮煌 黃長明

作者單位：361003 廈門大學研究生院 廈門大學附屬成功醫院骨科中心二區

肩鎖關節脫位是常見的肩部運動損傷，約占肩部損傷的9%，20 歲左右的年輕患者約占44%，其中男性為女性患病的5 倍之多［1］，肩鎖關節脫位發生率約占骨折的5%［2］。隨著醫療水平的提高，肩鎖關節脫位的治療越來越趨于微創和符合生物力學要求的固定模式，并在該方面取得了顯著療效。

臨床上治療肩鎖關節脫位的方法有克氏針、PDS線、張力帶、鎖骨鉤鋼板等，還有用自體或者同種異體肌腱重建喙鎖韌帶［3］、肩鎖韌帶移位重建喙鎖韌帶的Weaver=Dunner 手術技術等［4］。不同的內固定方法各有優、缺點，不同的喙鎖韌帶重建方法也有各自獨特之處，但也有不少弊端，比如自體韌帶組織移位重建，造成供區組織的損傷，人工材料或者同種異體的韌帶重建產生排斥反應［5］。而本文著重對喙鎖韌帶重建方法治療肩鎖關節脫位的現狀及進展作一綜述。

一、不同內固定物的生物力學特點

1. 克氏針鋼絲張力帶內固定: 克氏針鋼絲張力利用“8”字鋼絲張力原理使得關節間隙之間緊密對合，并且利用鋼絲張力加壓與鎖骨和肩峰來減輕肩鎖關節向上翹起的張力，這樣可使韌帶在無張力的情況下愈合良好。克氏針鋼絲張力帶符合內固定的生物力學要求，因此固定可靠。但克氏針必須貫穿關節面，致使關節損傷加重。另外肩鎖關節是微動關節，而張力帶貫穿肩鎖關節的固定，導致肩胛骨的旋轉及正常的關節活動受到限制，在某種程度上肩關節術后的功能鍛煉和恢復也會受到一定的限制［6］。Walz等［7］對克氏針鋼絲張力帶內固定治療肩鎖關節脫位進行了生物力學研究，試驗采用40 具新鮮尸體的肩膀，最后數據表明采用鋼絲繩的解剖重建是一種穩定、實用的解剖重建過程。雖然該術式在體外實驗中獲得了與自身韌帶相同甚至更高的力量，但是由于克氏針鋼絲張力帶限制了患者術后功能鍛煉，容易引起術后僵硬及疼痛［8］。綜合考慮，現臨床上已少用該手術方式。

2. 鎖骨鉤鋼板內固定: 鎖骨鉤鋼板可將肩鎖關節維持在復位狀態，這是利用的杠桿原理，鉤鋼板是通過鉤住肩峰使肩鎖關節固定在一個較低的位置，并將其固定在鎖骨上［9］。鉤鋼板可以單獨使用，也可以與其他韌帶修復的方法結合使用，鉤鋼板的優點就是強大而穩定的構造。在許多案例報道中，使用鉤鋼板內固定的方法治療后的結果讓人滿意［9-10］。但鉤鋼板的缺點是，鉤鋼板占據了肩峰下的空間，導致肩峰下撞擊，肩袖的損傷，甚至造成肩峰的應力性骨折［11］。更有研究者經肌肉骨骼超聲進一步研究，他們主張一旦肩部出現骨性結合或者韌帶愈合，就立即移除鉤鋼板等內植物［12］。鉤鋼板的鉤角度與肩峰下表面有一個精確的接觸，這就解釋為什么鉤鋼板固定后通常會出現并發癥［13］。因此臨床醫生為了符合鉤鋼板的生物力學原理，必須選擇合適的鉤鋼板［14］，否則容易發生并發癥。還有學者［15］利用有限元分析鉤鋼板長度對肩鎖關節內固定影響進行了生物力學研究。最終數據說明，在臨床上必須選擇適量長度的鋼板，才能符合生物力學原理，降低鉤鋼板的并發癥［16］。

3. 帶線錨釘技術: 帶線錨釘技術［17］是內固定解剖重建方式，它具有錨釘體積小，可擰入喙突或者鎖骨，錨釘帶有數根不可吸收線，強度較大的特點，并且手術中可分別使用兩組帶線錨釘重建錐狀韌帶和斜方韌帶，一組重建肩鎖韌帶并恢復解剖結構。有學者［18］作了帶線錨釘技術與縫線加紐扣技術及單獨縫合線技術進行生物力學對比研究。數據表明：帶線紐扣固定術與單獨縫合線固定在剛度上未見明顯異常，錨釘技術在剛度上比前兩種稍穩定。帶線錨釘技術的優點是不必在喙突基底部下方繞線以及鎖骨上鉆孔，術中也可以避免臂叢及鎖骨下血管的損傷，進而減少不必要的風險，并且手術方式不需二次手術取內固定。但是生物力學研究表明該手術缺點是抗塑性能力和負載能力有限，Rockwood Ⅳ型以上肩鎖關節脫位不宜使用，術后的牽拉脫出致使復位丟失和再脫位。所以選擇手術方式時還得考慮到肩鎖關節脫位的程度再選擇適合的手術方案。

4. Endobutton 技 術: Endobutton 技 術 需 鈦 板、 線圈、縫線三大組件。Endobutton 手術方式是用克氏針和Endobutton 鉆頭在鎖骨遠端內側約3 cm 處鉆孔，通向喙突基底部中央，在喙突下方固定帶袢鈦板，從鎖骨下方把袢環引出，另一塊鈦板置于鎖骨孔道上方，固定打結重建錐狀韌帶。然后于鎖骨鉆孔處遠端1 cm 處鉆孔，把Endobutton 縫線穿過此孔，打結固定，重建斜方韌帶。此術式有著帶線錨釘的優點，不容易斷裂，Endobutton 鋼板具有受力與緩沖的作用，致使應力分散。Grantham 等［19］就雙Endobutton 技術治療肩鎖關節脫位作了生物力學研究，他們以8 具新鮮冷凍尸體為標本，平均年齡在（67.4±16.2）歲。分別采用5 N 和10 N 對標本施加壓力，測得了鎖骨與肩峰之間前后移位范圍在（2.8±1.3）～（4.4±1.9）mm，上下移位范圍在（-1.0±1.3）～（-1.5±1.5）mm。測得內固定載荷極限數值為（448.4±191.0） N。Struhl 等［20］同樣也在6 具冰凍尸體上做雙Endobutton 技術與生物力學研究，學者固定在肩鎖關節軸向施加70 N 的壓力，結果顯示前后移位長度為1.2 mm，上下移位為0.7 mm。測得內固定失敗的極限壓力值約為558 N。實驗證明雙Endobutton技術具有較強的硬度及韌度，內固定相對可靠。也有學者采用三重Endobutton 技術進行生物力學實驗，數據表明在超負荷下線圈強度比骨強度大，還顯示 Endobutton 技術會致使骨質丟失，因此骨質疏松患者應慎用。在使用此技術時需注意Endobutton 系統的選擇和骨隧道的定位，減少鎖骨及喙突骨折、復位丟失、創傷性肩鎖關節炎等并發癥發生。

二、喙鎖韌帶重建方法

1. TightRope 喙鎖韌帶修復重建術:Struhl［21］在2007年提出了雙Endobutton 技術，是治療肩鎖關節脫位新的重建方法，后來此方法演變成了TightRope 喙鎖韌帶修復重建技術。該技術有以下優點［22］：（1）手術易操作，符合微創原則，創傷小；（2）與傳統的內固定手術相比，它更符合生物力學原理，TightRope 方式可達到非剛性固定效果，維持了肩鎖關節的旋轉功能，閉合袢可預防打結滑脫；（3）TightRope 的固定袢的安放位置較為合適，其向下的分力加固了對垂直方向的穩定性，進而早期機械的穩定得到維持，促進了韌帶的愈合及瘢痕的形成；（4）該

技術不必取出內植物，無需二次創傷，減輕經濟負擔；（5）該技術是用鈦合金鋼板修復韌帶，有較高的生物相容性，FiberWire 線是高分子量聚乙烯，有機械彈性，符合生物學的要求［23］。TightRope 技術是近年來新出現的一種重建喙鎖韌帶重建系統, 它是由4 根FiberWire 線圈和2 塊鈦板組成。與Endobutton 縫線相比，FiberWire 線圈的強度較大，并且術中還可根據需要調整線圈長度，比Endobutton 更為簡單。Weiser 等［24］將TightRope 系統分為4 組進行生物力學研究對比，分別為：1 組double TightRope（DTR）；2 組double TightRope + AC repair（DTR+AC）; 3 組single Tight-Rope + AC repair （TR + AC）； 4 組 PDS sling + AC repair（PDS+AC）。結果顯示：TightRope 系統重建喙鎖韌帶后與原有韌帶的剛度及強度；水平軸移數據表明，DTR 38.94 N/mm,DTR + AC 37.79 N/mm, TR + AC 45.61 N/mm，PDS+AC 21.4 N/mm。原有韌帶26.05 N/mm。在旋轉上施加的壓力無明顯差異，約600 N。研究數據表明，double TightRope 或TightRope 的剛度及韌度都比自身喙鎖韌帶強度高，為喙鎖韌帶重建一個較好的手術方式，生物力學穩定。也有學者［25］將TightRope 技術與改良Weaver-Dunn技術作了生物力學比較。最終生物力學實驗及系統評價數據顯示：改進的Weaver-Dunn 術式重建后的平均位移分別為5.59 mm、37.03 mm 和14.85 mm ；TightRope 技術重建后的向上移位及前后平均移位范圍為5.19 mm、8.72 mm、8.03 mm。并且試驗測出使得內固定失效的最大載荷為；Weaver-Dunn 重建負載平均值為171.64 N，TightRope 技術重建負載值為686.88 N。試驗表明在穩定性及強度方面，TightRope 術 比 改 良Weaver-Dunn 術 更 好。Walz 等［7］同樣也使用TightRope 重建肩鎖韌帶做測試生物力學，最終得出使用TightRope 技術平均負載量為982 N 時，40% 的標本出現骨的破壞。實驗證明Tightrope 系統具有較強的硬度及韌度，內固定相對可靠，近年來臨床上應用較為廣泛［26］。在韌帶修復方面，Andreani 等［27］指出: 早期的修復比所有修復手段都為重要，肩鎖關節脫位在術后 3 周內的修復尤為重要，明顯提高患者的滿意度。早期的肩鎖關節復位非常有利于肩鎖和喙鎖韌帶的修復。韌帶重建在肩鎖關節早期損傷中具有較大的使用價值［28］。那么關于各種韌帶重建的手術方式生物力學研究更是值得探討。

2. Weaver-Dunn 術 式 及 改 良 Weaver-Dunn 術 式: Weaver-Dunn 術式是切除鎖骨遠端，切斷喙肩韌帶遠端，在鎖骨遠端將其縫合固定。該術式固定肩鎖關節是不需要內植物的，大大降低發生創傷性關節炎的風險。但有研究表明，喙肩韌帶的強度是喙鎖韌帶的25%～40%，術后發生再脫位的概率較高［29］。為解決該問題，又演變出了使用縫線、螺釘、自體或異體游離肌腱、鋼纜加強固定喙鎖韌帶等多種改良Weaver-Dunn 術式。Luis 等［30］以56 具尸體作了生物力學研究，將不同Weaver-Dunn 術與原有喙鎖韌帶生物力學進行對比。試驗分為對照組：原有的喙鎖韌帶；試驗組：Weaver-Dunn 術式、Weaver-Dunn 術式+肩鎖關節囊修復、Weaver-Dunn 術式+ 掌長肌移植。結果顯示：Weaver-Dunn 術式上下及前后負載極限值分別為（118±23） N 和（103±15）N， Weaver-Dunn 術 式+ 肩 鎖關節囊修復上下及前后負載極限值分別為（161±19） N、（278±74） N。Weaver-Dunn 術式+ 掌長肌移植上下及前后負載極限值分別為（276±46）N 和（188±17） N。測得原有喙鎖韌帶上下和前后負載極限值分別為（801±76）N，（746±89）N。試驗還測得重建后韌帶的韌度及剛度：即上下和前后移動的范圍，Weaver-Dunn 術式分別為6 N/mm和4 N/mm； Weaver-Dunn 術式+ 肩鎖關節囊修復分別為（15±1） N/mm，（42±16）N/mm ；改 良Weaver-Dunn 術式+ 掌長肌轉移分別為（16±2） N/mm 和12 N/mm。原有喙鎖韌帶分別為（79±9） N/mm 和（22±4） N/mm。術該生物力學研究顯示Weaver-Dunn 術式+ 肩鎖關節囊修復和掌長肌腱移植應用于肩鎖韌帶重建中，可以增加前后穩定性及上下穩定性，但是取掌長肌卻額外增加患者疼痛。數據顯示：原有的喙鎖韌帶的負載值明顯高Weaver-Dunn 術重建后的韌帶，因此Weaver-Dunn 術后很可能出現肩鎖關節牽拉而出現再次脫位可能，所以在Rockwood Ⅳ型以上肩鎖關節脫位不適采用Weaver-Dunn 手術方式，使得Weaver-Dunn 手術具有一定局限性。

3. 游離自體腱、異體腱移植喙鎖韌帶及肩鎖韌帶重建術: 游離肌腱轉移是當前較為常用的一種手術方式，目前可供選擇有肌腱有掌長肌腱、股薄肌、半腱肌、腓骨長肌腱等。肌腱移植多采用解剖重建，生物力學穩定。雙股掌長肌腱的強度較大，取材方便，對供肢功能的影響不大，因而選它作重建材料［31］。在外力牽引下，韌帶會出現蠕變等黏彈性現象，對肌腱行預牽張處理后，重建韌帶不會松弛［32］。應用雙股掌長肌腱重建喙鎖韌帶并以縫合錨加強固定，與Graftrope 的結構以及固定原理相同［33］；該結構早期就可靠牢固、解剖復位肩鎖關節，使肩部的關節活動恢復正常［31］。促進韌帶-骨的愈合，使肩鎖關節牢固穩定。在應用此方法時，Wellmann 等［34］亦推薦縫合錨輔助固定以提高肩鎖關節的穩定度和固定強度［35］。Saccomanno 等［36］使用自體半腱肌重建喙鎖韌帶和肩鎖關節韌帶，效果較為明顯，成功率也較高，但取自體肌腱時，不可避免的造成了供區組織損傷。

近年來新的肌腱移植手術方式為GraftRope 系統，它是肌腱轉移的一種改良方法，是新出現的一種可用重建喙鎖韌帶的新型術式，由FiberWire 線連接的2 塊Endobutton鋼板組成，鋼板之間有一段異體肌腱。Luis 等［30］將30 具新鮮尸體分為5 個試驗組和1 組試驗組來研究解剖異體移植重建術和改良Weaver-Dunn 術式、帶線錨釘術式、非解剖上肌腱移植重建術的及GraftRope 系統的生物力學的對比研究，數據顯示：解剖重建異體移植負載量極限值為（948±148） N, 改良Weaver-Dunn 術式負載量極限值為（523.2±98.6） N, 非解剖肌腱移植重建術負載量極限值 為（591.2±69.6） N 及GraftRope 系 統 負 載 量 極 限 值（646±167.4） N。同種異體移植重建鎖骨韌帶的解剖重建可以為鎖骨關節脫位提供更強的生物解決方案，與改良的Weaver-Dunn、和GraftRope 技術相比，解剖異體移植具有更好的生物力學性能。解剖重建通過重建肩鎖韌帶和喙鎖韌帶，鎖骨遠端形成了穩固的立體結構，這樣更接近肩鎖關節原有的解剖關系，更符合生理結構，是一種較為理想的手術方式。

4. LARS 人工韌帶重建: LARS 人工韌帶的材質為聚對苯二甲酸乙酯，是法國醫生Laboureau 于1985 年設計、研制而成［37］。與早期的人工韌帶相比，該韌帶的材質特殊，編織獨特，減小了塑性變形性，組織相容性好，不易引起滑膜炎和韌帶拉長［38］。LARS 韌帶是取代自體或異體腱來重建韌帶一種新的手術材料，其優點是不需要在患者身上取腱。近年來有不少國內外學者采用此方法治療肩鎖關節脫位，并且隨訪結果取得優良的療效［39］。應用LARS 人工韌帶重建喙鎖韌帶的方法有以下優點：固定穩定、容易操作、并發癥少、恢復快、局部組織無不良反應。與早期的人工韌帶相比，該韌帶容易融合到組織，相容性好，膠原纖維和血管內皮細胞一般在術后6 個月就與韌帶長在一起，是比較理想的移植材料［40］。

LARS 人工韌帶的材質特殊，編織恰當，其關節內的活動部分全是縱向纖維，無橫向纖維，縱行纖維不易受塑料變形影響，它是經特殊工藝編織組成，特殊的多孔結構里的纖維發生晶化，向模擬人體韌帶演變，有抗反復扭曲、彎曲的力量以及抗牽引損傷的效果［41］。Tiefenboeck 等［42］關于LARS 韌帶的療效作了回顧性研究，他們研究了47 例患者，平均年齡為37 歲，隨訪時間不低于2 年。隨訪結果顯示：有45 例（96%）患者對LARS 韌帶重建的效果非常滿意，僅有5 例（11%）患者在隨訪期間出現了并發癥，5 例患者中有4 例（80%）需要手術矯正。LARS 韌帶重建術后長期隨訪中取得了良好的臨床和功能結果，手術翻修率為8.5%。LARS 人工韌帶的優點有：可防止應力疲勞和磨損、無取自體肌腱時的組織損傷、降低手術風險、縮短術中時間、術后即有強大的抗拉強度、早期功能鍛煉、恢復快、并發癥少［43］。LARS 人工韌帶在臨床運用中取得了較為滿意的效果，該技術是目前的研究熱點，尤其對運動員來說，在傷后極其渴望快速地恢復運動訓練，并提高運動能力，此技術更有價值及其意義。

綜上所述，肩鎖關節的不同內固定術種類繁多，生物力學研究各有優缺點，內固定植入致生物力學穩定且不影響肩膀活動度是我們追求的目標，采用合理的內固定使得游離的肌腱得到重建，臨床上治療肩鎖關節的韌帶重建方法也很多，關節鏡下采用不同材料重建肩鎖關節并且進一步了解生物力學特點可能是將來發展的熱門。