骨水泥在老年骨質疏松性肱骨近端骨折治療中的應用進展

管宏，胡鋼鋒，李珍楠，徐方琪，朱元

(1.浙江中醫藥大學第二臨床醫學院，浙江 杭州 310053；2.杭州市蕭山區第一人民醫院，浙江 杭州 311201)

肱骨近端骨折是臨床上最常見的骨折類型之一，占全身骨折的4%～5%[1]。臨床上常采用經皮穿針、髓內釘、鎖定鋼板等內固定方式治療[2-4]。隨著我國人口老齡化趨勢日益加劇，老年骨質疏松性肱骨近端骨折也逐漸增多，其中以老年女性患者尤為常見[5-7]。此類骨折常合并骨缺損、內側柱不穩等，而且采用內固定治療后常出現螺釘脫出與穿孔、繼發性肱骨頭內翻塌陷以及骨折再脫位等并發癥[8-9]，目前臨床上常采用同種異體骨或自體骨移植術、骨水泥加強技術等方式來應對這些問題[10-11]。自體骨移植因取骨量有限，無法適用于較大的骨缺損；而同種異體骨移植后，易出現感染、排異反應等并發癥[12]。骨水泥具有良好的骨傳導性、生物相容性和抗壓性，可提高局部骨質強度，逐漸受到臨床醫生的青睞[13-14]。現就骨水泥在老年骨質疏松性肱骨近端骨折治療中的應用進展綜述如下。

1 骨水泥的類型

1.1 聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)骨水泥是臨床上最常見的骨水泥之一。Varga等[15]的研究結果顯示，采用PMMA骨水泥結合肱骨近端鎖定內固定系統(proximal humerus internal locking system，PHILOS)較單純采用PHILOS內固定治療骨質疏松性肱骨近端骨折的臨床療效更好。對于骨質疏松性肱骨近端骨折，采用PMMA骨水泥來增強鎖定鋼板的牢固性，可降低骨折再次移位的發生率[16]。PMMA骨水泥常被用于對骨缺損部位進行直接填充和對前側柱進行支撐[17]。PMMA骨水泥較其他植入材料如磷酸鈣骨水泥、同種異體骨或自體骨等具有更好的力學強度，適用于骨質疏松性肱骨近端骨折的治療[18]。但是，PMMA骨水泥在聚合階段所產生的反應溫度較高，可能會造成軟骨組織和局部軟組織的壞死，從而導致內固定物松動或骨水泥滲入關節間隙[19]。此外，PMMA骨水泥屬于生物惰性材料，生物相容性較差，不具備誘導新生骨組織形成的能力，所以不能促進骨折愈合；而且該水泥還不可降解，不會被人體所吸收[20]。

1.2 磷酸鈣骨水泥磷酸鈣骨水泥是一種具有生物學活性的新型非陶瓷型羥基磷灰石類人工骨材料，與人體骨骼的礦物質相似，在骨質疏松性肱骨近端骨折的治療中主要用于填充干骺端的骨缺損[21-22]。磷酸鈣骨水泥具有良好的生物相容性、骨傳導性和可吸收性，且可任意成形，使用方便；臨床上被用于填充肱骨干骺端骨缺損時，不僅可以增強螺釘的把持力，還可降低二次骨折移位的發生率[23-25]。Gradl等[26]的研究證明，在老年骨質疏松性肱骨近端骨折的治療中，應用磷酸鈣骨水泥可明顯減少螺釘穿出的風險，降低二次骨折的發生率。臨床上常將磷酸鈣骨水泥直接注入骨缺損處或經空心螺釘注入骨水泥來增強螺釘的把持力。磷酸鈣骨水泥常以半液體的形式注入骨缺損處，因此術中需在透視下注入骨水泥以避免骨水泥滲漏。磷酸鈣骨水泥在固化時的溫度較PMMA骨水泥低，因此對軟骨組織及局部軟組織的損傷較小[27]。磷酸鈣骨水泥由于固化時間長，固化過程中熱釋放相對較低，其粘合力和強度相對較差，支撐能力不足，容易從骨質中崩解，無法適用于較大面積的骨缺損。有文獻報道，可通過增大孔隙率的方式來解決磷酸鈣骨水泥降解速率低的問題[28]。此外，臨床醫生在治療老年骨質疏松性肱骨近端骨折時，應謹慎使用磷酸鈣骨水泥，因為過量的磷酸鈣骨水泥可能會在骨愈合過程中產生惰性障礙[29]。

1.3 硫酸鈣骨水泥硫酸鈣骨水泥具有生物相容性、可降解性、骨傳導性等特點，不會引起炎癥反應，有利于促進骨整合[30]。與磷酸鈣骨水泥相比，硫酸鈣骨水泥的優勢在于固化更快，而且固化的同時也不產生高熱量，更接近松質骨的強度。但是，也有報道稱硫酸鈣骨水泥的注射性能及骨誘導性較差，降解速率過快，存在與骨組織生成速率不匹配的問題，而降解速率過快可能會導致骨愈合失敗[31]。硫酸鈣骨水泥的生物力學強度相對較低，僅限于填充骨缺損，當需要對肱骨近端內側柱支撐時，則不宜選用硫酸鈣骨水泥。

1.4 鎂基骨水泥鎂基骨水泥是一種以鎂為主要成分的骨修復材料，具備良好的可降解性，能有效防止螺釘松動[32]。鎂基骨水泥植入體內后會釋放鎂離子，而鎂離子可以增強成骨細胞的生物活性，使新骨成長的更快，具有強化螺釘-骨界面韌性強度的作用[33-34]。Gulotta等[35]的研究發現，鎂基骨水泥能促進肌腱-骨界面的愈合，可用于老年骨質疏松性肱骨近端骨折合并肩袖損傷的治療。Schendel等[36]的研究結果顯示，鎂基骨水泥較硫酸鈣骨水泥具有更快的骨吸收率。Wu等[37]認為，在鎂基骨水泥中加入一種名為介孔硅酸鎂的原料后，可以改善鎂基骨水泥的生物活性、降解性和細胞相容性。然而鎂基骨水泥具有生物毒性，會對人體組織產生危害。目前臨床上應用的磷酸鎂骨水泥，是一種包含氧化鎂、磷酸鹽等成分的新材料。磷酸鎂骨水泥具有較高的初始強度和優良的生物相容性、骨誘導性，適用于骨缺損修復術中。Kanter等[38]的實驗證明，磷酸鎂骨水泥具有良好的降解性和骨再生能力，可用于肩關節承重部位骨缺損的修復。但也有研究[39]認為，磷酸鎂骨水泥沒有毒性，不會對細胞組織及DNA產生損害。也有研究[40]證明，螯合劑可增強鎂基骨水泥的生物相容性。鎂基骨水泥屬于新材料，目前仍缺乏大量的臨床試驗證明其優越性。

2 骨水泥的注入方式

2.1 直接注入骨缺損處傳統骨水泥技術是先用骨水泥直接注入骨缺損處，再置入螺釘固定[41]。老年骨質疏松性肱骨近端骨折常伴有干骺端骨缺損，臨床治療時常先于骨折斷端處將調和好的PMMA骨水泥直接注入，填充缺損后清除多余的骨水泥，再采用PHILOS固定。對于內側柱不穩的Neer三、四部分肱骨近端骨折[42]，復位肱骨距后，在透視下先緩慢將磷酸鈣骨水泥直接注入骨缺損處，再采用鎖定鋼板固定[43]。肱骨近端內側柱起著支撐肱骨頭的作用，采用PHILOS內固定聯合髓內置入骨水泥填充的方式可以有效地保持內側鉸鏈的對合[44]。但這種先直接填充骨缺損、再置入螺釘的方式往往會導致填充物松動、螺釘與骨水泥不牢固等問題。

2.2 通過空心螺釘注入對于老年骨質疏松性Neer三、四部分肱骨近端骨折患者，常需通過填充骨水泥來支撐肱骨頭，防止其塌陷。但是，填充骨水泥后再置入螺釘時，因骨水泥與螺釘的整合性能差，可能會導致骨水泥松動，出現螺釘切割、肱骨頭再次塌陷等問題。近幾年，在老年骨質疏松性肱骨近端骨折的治療中出現了一種新型的強化螺釘技術，即通過空心螺釘通道將適量的骨水泥注入肱骨頭松質骨中。Unger等[45]的研究證明，通過空心螺釘注入骨水泥，可增強螺釘的把持力，防止螺釘松動與脫出；支撐疏松的骨質，防止肱骨頭塌陷。Kiyak等[46]通過不同的增強技術對6種不同設計的螺釘進行力學測試，研究結果表明用PMMA骨水泥或磷酸鈣骨水泥增強空心螺釘技術具有更強的把持力。骨水泥的注入可以消除螺釘的空隙，增強整個螺釘固定系統的力學性能[47]。佘榮峰等[48]的研究結果顯示，新型骨水泥強化螺釘結合鎖定鋼板內固定與人工肱骨頭置換治療骨質疏松性肱骨近端骨折的臨床療效相當，說明骨水泥強化螺釘技術結合鎖定鋼板內固定可以很好地維持老年骨質疏松性肱骨近端骨折的穩定性，這為老年骨質疏松性Neer三、四部分肱骨近端骨折的治療提供了一種新的思路。

3 骨水泥手術的注意事項

因為骨水泥具有毒性反應，所以在注入骨水泥前需靜脈滴注地塞米松、異丙嗪等，預防性地使用麻黃素。有報道稱甲基強的松龍可以有效防止骨水泥釋放過敏毒素[49]。在治療老年骨質疏松性肱骨近端骨折時，術中需在間斷透視下注入骨水泥，以確認骨水泥是否完全進入骨缺損部位，觀察骨水泥是否滲漏；注射完骨水泥后要清除多余的骨水泥；術后48 h內靜脈滴注抗生素，以防止手術部位感染[50]。對于開放性及合并嚴重軟組織損傷的肱骨近端骨折，采用骨水泥時需在骨水泥中加入抗生素，這樣可以更有效地防治局部感染[51]。

4 骨水泥手術的弊端

近幾年骨水泥技術已發展至第3代，但截至目前仍難以在老年骨質疏松性肱骨近端骨折的臨床治療中得到普遍應用，其主要原因是骨水泥手術存在以下弊端：①骨水泥具有細胞毒性，部分患者易產生過敏反應[52]；②術中應用骨水泥易出現骨水泥滲漏、脂肪栓塞、骨水泥性肺栓塞等并發癥；③操作上難以確定骨水泥的安全區，尤其是在老年骨質疏松性肱骨近端骨折的治療中應用骨水泥更具有一定難度，因老年患者骨質疏松，骨質被破壞，注入骨水泥后極可能滲漏到關節腔或通過骨皮質缺損處滲漏到關節外；④骨水泥注入時機難以把握，過早或過晚注入骨水泥都會影響手術效果[53]；⑤注入骨水泥時，必須在C形臂X線機透視下進行，這樣會增加醫生和患者所受的輻射量；⑥也有研究者[54-55]通過摻入不同的物質改變骨水泥性質的方法來增強其生物相容性及抗菌能力，誘導骨再生，但此方法同時也會降低骨水泥的強度，這也是骨水泥難以推廣的一個重要原因。

5 小 結

目前，臨床上骨水泥的種類繁多，在老年骨質疏松性肱骨近端骨折的治療中常用的骨水泥類型主要有PMMA骨水泥、磷酸鈣骨水泥、硫酸鈣骨水泥、鎂基骨水泥等。臨床研究已證明在老年骨質疏松性肱骨近端骨折的治療中應用上述骨水泥均可取得一定的臨床療效。但是，在老年骨質疏松性肱骨近端骨折的治療中應用骨水泥時如何提高手術技巧，在保證安全的前提下控制透視次數，以及骨水泥的新型增強固定技術是否適用于所有部位骨折，骨水泥的注入位置是否影響內固定的穩定，這些問題都有待于進一步研究和探索。