桡骨头置换术研究进展

黎之惟 王伟 陈伟 范存义



桡骨头置换术研究进展

黎之惟 王伟 陈伟 范存义

随着生物材料及桡骨头置换技术的日益成熟，桡骨头置换术在复杂桡骨头骨折，尤其是在Mason Ⅲ型以上骨折、Essex-Lopresti损伤及恐怖三联征等疾病的治疗中应用越来越广泛。它对上述复杂疾病的疗效优于传统的切开复位内固定术。目前桡骨头假体主要有单极单体式假体、单极松配式假体、解剖压配式假体、双极假体及热解碳假体。该文就桡骨头置换术研究进展作一综述。

桡骨头假体；桡骨头置换；桡骨头骨折；肘关节脱位

桡骨头骨折是常见的肘关节周围骨折之一，其发生率约占所有骨折的5.4%、肘关节周围骨折的20%～33%[1-2]。前臂处于伸肘或微屈旋前位时遭遇轴向暴力或肘关节直接暴力是其最常见的损伤机制。Mason分型是桡骨头骨折最常用的分型方法之一，包括Ⅰ型(无移位)、Ⅱ型(2～5 mm轻度移位或成角)、Ⅲ型(完全移位或粉碎性骨折)和Ⅳ型(骨折伴肘关节脱位)[3]。其中Ⅰ型及部分Ⅱ型桡骨头骨折可保守治疗，而移位及伴有肘关节功能障碍的Ⅱ型桡骨头骨折、Ⅲ型及Ⅳ型桡骨头骨折均需手术治疗。手术治疗包括切开复位内固定术(ORIF)、桡骨头切除术和桡骨头置换术(RHA)。RHA对于难复的桡骨头骨折具有重要治疗价值，且与单纯桡骨头切除术及ORIF相比，它可有效减少肘关节不稳定的发生[2]。

1 手术指征

复位或固定困难的Mason Ⅲ型桡骨头骨折及 Ⅳ型桡骨头骨折是RHA的重要指征。Ring等[4]指出，对于骨块大于三部分的桡骨头骨折应行RHA以重建桡骨头功能，对该类骨折行ORIF后有54%的患者预后不佳。这可能与该类骨折无法达到满意复位或复位后无法牢靠固定有关。桡骨头出现无法纠正的压缩形变也是RHA推荐指征之一。Sun等[5]荟萃分析了8项研究中319例Mason Ⅲ、Ⅳ型桡骨头骨折，其中行ORIF 138例，行RHA 181例，结果显示在短期随访中RHA组与ORIF组无明显差异，但在中长期随访中RHA组Broberg-Morrey肘关节评分、Mayo肘关节功能评分(MEPS评分)及术后并发症发生率均显著低于ORIF组，提示RHA治疗Mason Ⅲ、Ⅳ型桡骨头骨折的远期预后好于ORIF。一些学者[6]认为，这可能与Mason Ⅲ、Ⅳ型桡骨头骨折ORIF后无法坚强固定骨块而使肘关节早期功能锻炼有关。

桡骨头骨折合并肘关节不稳定或前臂轴向不稳定是RHA的重要指征之一。在Mason Ⅳ型桡骨头骨折中，关节脱位时外侧尺副韧带和内侧副韧带通常更易受到损伤，致使复位后肘关节不稳定。Bain等[7]、Al-Burdeni等[8]提出，当Mason Ⅳ型桡骨头骨折累及关节面30%以上且肘关节不稳定时，可考虑行RHA。有学者[9-11]建议对孟氏骨折合并桡骨头骨折患者行RHA以重建桡骨头功能，同时行韧带修补术以避免术后肘关节不稳定。有研究[12-13]报道，对于桡骨头骨折直接影响前臂纵向稳定性的Essex-Lopresti损伤，重建前臂纵向稳定性时应积极行RHA以恢复桡骨长度和重建上尺桡及肱桡关节解剖功能。

桡骨头骨不连或畸形愈合导致功能不佳是RHA的另一重要指征。桡骨头损伤后，若未予以恰当治疗或治疗失败，引起桡骨头骨不连或畸形愈合，则会因骨块间相互移位或关节活动不匹配导致肘关节疼痛或肘关节功能障碍。Beingessner等[14]研究发现，对于桡骨头畸形愈合，可行桡骨头切除术或RHA以恢复肘关节局部解剖功能和生物力学特性。Shore等[15]的回顾性研究显示，对创伤性桡骨头骨折或畸形愈合患者行RHA后肘关节活动度均可达到满意范围。而桡骨头切除时应充分考虑原始韧带损伤等因素，以减少术后肘关节不稳定的发生[16]。

恐怖三联征包括肘关节后外侧脱位、桡骨头骨折和冠突骨折。对于该类损伤，单纯手法复位无法改善肘关节不稳定，因此必须手术治疗。由于恐怖三联征常伴有侧副韧带损伤，因此恢复桡骨头解剖结构以维持肘关节稳定性尤为重要。有学者[17-18]报道了行RHA治疗桡骨头粉碎性骨折的恐怖三联征病例，结果取得满意的中长期疗效。对于恐怖三联征，若桡骨头无法复位或坚强固定，不应行桡骨头切除术而应行RHA以维持肘关节稳定性。

当患者年龄小于40岁时，应慎重考虑置换指征，骨块可满意固定时应尽量行ORIF并提倡肘关节早期功能锻炼。而50岁以上患者往往伴有骨量减少，使骨块难以坚强固定，因此RHA可获得更好的预后。Duckworth等[19]研究显示，在长达18年的随访中，105例患者中有3例因假体松动等原因而行翻修术，有26例假体取出，需行翻修术或假体移除术的独立危险因素为低龄及含硅橡胶假体。

2 禁忌证

研究发现，肘关节感染是RHA最重要的禁忌证。对于存在肘关节周围感染风险的桡骨头骨折(如存在污染风险的开放性肘关节周围骨折)，由于发生假体周围感染可能性大大增加，因此不应行RHA[20-21]。由于热解碳材料所制的桡骨头假体大部分仍处于临床试验阶段，而常规应用的桡骨头假体弹性模量远较肱骨远端软骨面大，因此RHA存在潜在的肱骨小头骨关节炎及上尺桡关节骨关节炎风险，大多数学者认为肱骨小头骨关节炎是RHA的相对禁忌证[21]。

3 假体类型

针对不同损伤情况及患者特点选择适当的桡骨头假体有利于规避RHA后并发症的发生。目前常用的假体主要有单极松配式假体、解剖压配式假体及双极假体。此外，还有早期的单极单体式假体及尚处于研发阶段的热解碳假体。

生理因素或局部损伤等引起患者骨量较低时，RHA后假体松动易导致翻修率上升，对此类患者更倾向于应用单极松配式假体阻挡外翻应力[22-24]。而当骨量条件允许时，应用解剖压配式假体或双极假体能更好地恢复桡骨头局部解剖功能[24-30]。由于双极假体磨损后存在其特有的假体脱位风险[27-28,30]，因此对年龄较小、预备假体留置时间较长的患者更倾向于采用解剖压配式假体。当患者肘关节韧带损伤无法坚强修补时，应避免使用双极假体，以减少肘关节不稳定的发生[27-32]。

3.1 单极单体式假体

早期的桡骨头假体多为单极单体式假体，即桡骨头、桡骨颈及假体柄为一整体,该类假体的基础型号及外观相对单一，在重建桡骨头解剖功能时大多无法完全恢复其生物力学性能[21]。因此，当肘关节屈伸运动时，易发生关节不匹配所致的肱骨小头骨关节炎、肘关节疼痛等并发症[20]。但Katthagen等[33]对采用单极单体式假体进行RHA的桡骨头骨折患者随访2年，结果显示29例患者术后平均MEPS评分为87.2分，其中14例为一期进行RHA，15例因关节不稳定、骨坏死或骨不连等而二期进行RHA，认为采用单极单体式假体进行RHA仍可改善肘关节功能转归；35%的患者出现并发症，主要为肘关节粘连(6例)、神经症状(3例)及关节疼痛(5例)，其中1例因肘关节粘连而行假体移除术；值得指出的是，一期行RHA患者的并发症发生率(19%)远低于二期行RHA患者(53%)。

太极文化的精髓在于“阴阳平衡”“天人合一”，而这两种思想在我国舞蹈文化中都有所体现。透过舞蹈作品中太极文化的表现可以看出，太极文化对中国舞蹈文化有显著影响。

3.2 单极松配式假体

单极松配式假体由模块化的桡骨头、颈部及光滑的柄组成。由于假体柄光滑，使其得以在髓腔内小幅滑动，从而更好地与肘关节活动契合，而其最主要的作用是替代被切除的桡骨头阻挡外翻应力，从而稳定肘关节。相比于解剖压配式假体，单极松配式假体的安装更为灵活，无须完全置于桡骨头解剖位置，由于假体本身可以与髓腔相对滑动，也不存在假体松动的问题。Hao等[23]报道了8例采用单极松配式假体进行RHA的桡骨头骨折患者，所有患者均获得功能改善，根据改良Mayo 肘关节功能指数(MEPI)，优5例，良3例，且无神经症状等并发症发生。 Doornberg等[22]对27例采用单极松配式假体进行RHA的患者随访发现，17例桡骨颈周围存在透亮线，9例存在肱骨小头侵蚀，但均未出现疼痛、不适及相关功能障碍。

目前大多数学者认为单极松配式假体预后较好。由于其安装时与桡骨髓腔为松动配合，故能观察到桡骨颈周围透亮线，但这是否对肘关节功能有长期影响，仍需研究证实。而单极松配式假体是否优于解剖压配式假体，尚无明确报道[21]。

3.3 解剖压配式假体

解剖压配式假体由解剖型桡骨头、桡骨颈模块及喷砂或等离子喷涂假体柄压合组成，这一设计有利于恢复桡骨头解剖功能。但由于假体柄需要敲入髓腔完全固定，且需按照正确解剖位置安装，当安装偏差或选择的柄过大时，会对髓腔造成较大的环向应力，导致桡骨近端疼痛[25]。然而，即便是解剖压配式假体，因设计及安装等原因，与实际桡骨近段生物力学性能也有所差异。Sahu等[26]的生物力学实验证实，解剖压配式假体对肱骨小头压力峰值较小，提示其潜在损伤较小。

Levy等[24]对15例采用解剖压配式假体进行RHA的患者平均随访30个月，共发现6例假体松动，另有6例存在假体周围透亮线。假体早期松动需要行假体移除术，然而假体移除后的肘关节功能仍需进一步研究。相对于单极松配式假体，假体松动是解剖压配式假体不容忽视的并发症，解剖压配式假体与正常桡骨头生物力学性能的差异是局部压力增高而导致假体松动的可能因素。

3.4 双极假体

双极假体在桡骨头假体头与柄之间增加了1个衬垫以形成假体内微动关节，衬垫材料可以是硅胶或聚乙烯等化合物。它的作用在于增加肘关节活动时桡骨头假体对运动弧的适应，以减少肱骨小头骨关节炎的发生[28-29]。Kodde等[30]研究认为，双极假体在恢复桡骨头解剖功能及使桡骨头假体与肘关节运动弧更为匹配方面有着重要作用。Zunkiewicz等[29]报道了31例采用双极假体行RHA的患者，其中24例桡骨头骨折，7例肘关节功能障碍，在平均34个月的随访中，患者术后MEPS评分为92.1分，臂肩手功能障碍评分(DASH)为13.8分，未出现假体松动或脱位，亦无明显不适，但有1例因肘关节不稳定而二期采用铰链式外固定支架固定，1例因肘关节功能障碍而行桡骨头切除术。

双极假体特有的并发症为假体脱位，即衬垫连接的关节发生假体脱位，须行翻修术[27-28]。目前仍有部分观点认为，相比于单极松配式假体和解剖压配式假体，双极假体更易发生肘关节不稳定[20,29-30]。因此，单极假体在重建韧带损伤的肘关节功能中可能可以更好地保持肘关节稳定性。

3.5 热解碳假体

由于金属假体的弹性模量较高，关节软骨磨损不可避免。新研发的热解碳假体弹性模量更接近关节软骨，从而可减少肱骨远端软骨面的潜在磨损风险，然而热解碳假体的磨损率相对较高。因此，为年轻患者选择新型热解碳假体时应更为谨慎，需考虑假体磨损与翻修的风险。该类型假体目前尚未完全推广应用。Ricon等[34]报道了28例采用热解碳假体行RHA的患者，在平均32个月的随访中，25例患者MEPS评分为优。目前更长期广泛的研究尚在开展中。

4 并发症

4.1 无菌性松动

无菌性松动是RHA常见并发症之一，X线检查显示在桡骨头假体柄周围可形成透亮线。它可不出现症状，或出现肘关节桡侧疼痛向腕关节放射，X线表现与临床症状并无直接关系。对于非骨水泥固定的假体，通常在术后1年内出现透亮线，而对于骨水泥固定的假体，则可在术后更久才产生无菌性松动。双极假体松动率显著高于其他类型假体[26]。由于松动假体柄周围的骨量丢失，大多数学者主张直接去除桡骨头假体而不行翻修术。

4.2 肘关节不稳定

在桡骨头骨折合并韧带损伤时，RHA后易出现肘关节不稳定，这与原始损伤中内侧副韧带、外侧副韧带或环状韧带损伤有重要关系[35]。Hartzler等[36]研究发现，对于恐怖三联征，坚强修补的侧副韧带较桡骨头所提供的应力阻挡对维持肘关节稳定性更具意义。Chanlalit等[31]研究显示，在RHA后肘关节不稳定患者中采用双极假体置换者占到较大比例，这可能与假体内局部微动而无法像单极假体一样更好地提供生物力学阻挡有关。Allavena等[32]对22例采用双极假体进行RHA患者随访平均50个月，发现当外侧副韧带薄弱且环状韧带损伤时，肘关节更易出现后外侧不稳定、桡骨头半脱位。因此，对于恐怖三联征或桡骨头骨折合并韧带损伤，采用单极假体进行RHA可能是更好的手术选择。当韧带修补不满意或RHA后发生肘关节不稳定时，应坚强修补肘关节内外侧副韧带，予以铰链式外固定支架固定以保护韧带，并指导早期锻炼以减少粘连发生。

4.3 肱骨小头侵蚀及骨关节炎

当桡骨头假体与肱骨小头相互作用过于紧密时，易产生肱骨小头侵蚀。其主要原因是桡骨头假体在肱骨小头上压力过大，从而导致肱骨小头疼痛，并发生关节间隙变窄，进而导致肘关节僵硬。有学者[35,37]研究发现，产生轴向应力增大的主要原因为：①RHA中桡骨头假体安装过高；②Essex-Lopresti损伤后骨间膜修复不足，使得前臂轴向不稳定，进而导致桡骨头压迫肱骨小头。一旦出现肱骨小头侵蚀或疼痛，应行假体移除术，以减轻肱骨小头软骨损伤，若任由病情发展，会导致关节软骨面破坏，进而继发肱骨小头骨关节炎，以至肘关节粘连形成。

4.4 假体周围感染

假体周围感染是RHA后较为严重的并发症之一，目前普遍认为彻底清创和假体移除对RHA后假体周围感染是必须的[20-21]。由于潜在感染风险、桡骨近端骨量丢失等原因，一般出现假体周围感染后不再植入新的桡骨头假体，以减少感染及松动发生。一旦感染累及肱骨远端、尺骨近端，一期应尽可能清理创面、控制感染，二期视关节及周围软组织情况行肘关节成形术或关节融合术。

5 结语

RHA在新发的桡骨头骨折、桡骨头骨折伴有肘关节脱位等治疗中有着重要意义。值得注意的是，术中严格无菌操作、积极的韧带修补、根据不同的病情及患者年龄恰当选择不同的假体及假体安装时切忌过高，可有效减少术后并发症。手术指征的合理把握及对患者病情的具体了解，使得RHA成为桡骨头骨折有效治疗手段。

[ 1 ] Morrey BF. The Elbow and Its Disorders[M]. 3rd ed. Philadelphia: Saunders, 2000:349-356.

[ 2 ] Bonnevialle N. Radial head replacement in adults with recent fractures[J].Orthop Traumatol Surg Res, 2016, 102(Suppl 1):S69-S79.

[ 3 ] Griggs SM, Weiss AP. Bony injuries of the wrist, forearm, and elbow[J].Clin Sports Med, 1996, 15(2):373-400.

[ 4 ] Ring D, Quintero J, Jupiter JB. Open reduction and internal fixation of fractures of the radial head[J]. J Bone Joint Surg Am, 2002, 84(10):1811-1815.

[ 5 ] Sun H, Duan J, Li F. Comparison between radial head arthroplasty and open reduction and internal fixation in patients with radial head fractures (modified Mason type Ⅲ and Ⅳ): a meta-analysis[J]. Eur J Orthop Surg Traumatol, 2016, 26(3):283-291.

[ 6 ] Miller G, Humadi A, Unni R, et al. Surgical management of Mason type Ⅲ radial head fractures[J]. Indian J Orthop, 2013, 47(4):323-332.

[ 7 ] Bain GI, Ashwood N, Baird R, et al. Management of Mason type-Ⅲ radial head fractures with a titanium prosthesis, ligament repair, and early mobilization: surgical technique[J]. J Bone Joint Surg Am, 2005, 87(Suppl 1, Pt 1):136-147.

[ 8 ] Al-Burdeni S, Abuodeh Y, Ibrahim T, et al. Open reduction and internal fixation versus radial head arthroplasty in the treatment of adult closed comminuted radial head fractures (modified Mason type Ⅲ and Ⅳ)[J]. Int Orthop, 2015, 39(8):1659-1664.

[ 9 ] Ring D, King G. Radial head arthroplasty with a modular metal spacer to treat acute traumatic elbow instability. Surgical technique[J]. J Bone Joint Surg Am, 2008, 90(Suppl 2, Pt 1):63-73.

[10] Ring D. Monteggia fractures[J]. Orthop Clin North Am, 2013, 44(1):59-66.

[11] McGlinn EP, Sebastin SJ, Chung KC. A historical perspective on the Essex-Lopresti injury[J]. J Hand Surg Am, 2013, 38(8):1599-1606.

[12] Grassmann JP, Hakimi M, Gehrmann SV, et al. The treatment of the acute Essex-Lopresti injury[J]. Bone Joint J, 2014, 96B(10):1385-1391.

[13] 芮碧宇,夏荣刚,吴佳俊,等. 金属人工桡骨头置换术治疗Essex-Lopresti损伤[J]. 国际骨科学杂志, 2013, 34(3):213-216.

[14] Beingessner DM, Dunning CE, Gordon KD, et al. The effect of radial head excision and arthroplasty on elbow kinematics and stability[J]. J Bone Joint Surg Am, 2004, 86(8):1730-1739.

[15] Shore BJ, Mozzon JB, MacDermid JC, et al. Chronic posttraumatic elbow disorders treated with metallic radial head arthroplasty[J]. J Bone Joint Surg Am, 2008, 90(2):271-280.

[16] Solarino G, Vicenti G, Abate A, et al. Mason type Ⅱ and Ⅲ radial head fracture in patients older than 65: is there still a place for radial head resection[J]. Aging Clin Exp Res, 2015, 27(Suppl 1):S77-S83.

[17] Goncalves LB, Neto J de A, Corre-Filho MR, et al. Terrible triad of the elbow: influence of radial head treatment[J]. Rev Bras Ortop, 2014, 49(4):328-333.

[18] Marsh JP, Grewal R, Faber KJ, et al. Radial head fractures treated with modular metallic radial head replacement: outcomes at a mean follow-up of eight years[J]. J Bone Joint Surg Am, 2016, 98(7):527-535.

[19] Duckworth AD, Wickramasinghe NR, Clement ND, et al. Radial head replacement for acute complex fractures: what are the rate and risks factors for revision or removal [J]. Clin Orthop Relat Res, 2014, 472(7):2136-2143.

[20] Giannicola G, Sacchetti FM, Antonietti G, et al. Radial head, radiocapitellar and total elbow arthroplasties: a review of recent literature[J]. Injury, 2014, 45(2):428-436.

[21] Acevedo DC, Paxton ES, Kukelyansky I, et al. Radial head arthroplasty: state of the art[J]. J Am Acad Orthop Surg, 2014, 22(10):633-642.

[22] Doornberg JN, Parisien R, van Duijn PJ, et al. Radial head arthroplasty with a modular metal spacer to treat acute traumatic elbow instability[J]. J Bone Joint Surg Am, 2007, 89(5):1075-1080.

[23] Hao W, Cheng L, Ming C. Loose-fitting radial head prthesis replacement for treatment of communited fracture of the radial head[J]. Minerva Chir, 2016, [Epub ahead of print].

[24] Levy JC,Formaini NT,Kurowicki J. Outcomes and radiographic findings of anatomic press-fit radial head arthroplasty[J]. J Shoulder Elbow Surg, 2016, 25(5):802-809.

[25] Feighan JE, Goldberg VM, Davy D, et al. The influence of surface-blasting on the incorporation of titanium-alloy implants in a rabbit intramedullary model[J]. J Bone Joint Surg Am, 1995, 77(9):1380-1395.

[26] Sahu D, Holmes DM, Fitzsimmons JS, et al. Influence of radial head prosthetic design on radiocapitellar joint contact mechanics[J]. J Shoulder Elbow Surg, 2014, 23(4):456-462.

[27] Brinkman JM, Rahusen FT, de Vos MJ, et al. Treatment of sequelae of radial head fractures with a bipolar radial head prosthesis: good outcome after 1-4 years follow-up in 11 patients[J]. Acta Orthop, 2005, 76(6):867-872.

[28] Burkhart KJ, Mattyasovszky SG, Runkel M, et al. Mid- to long-term results after bipolar radial head arthroplasty[J]. J Shoulder Elbow Surg, 2010, 19(7):965-972.

[29] Zunkiewicz MR, Clemente JS, Miller MC, et al. Radial head replacement with a bipolar system: a minimum 2-year follow-up[J]. J Shoulder Elbow Surg, 2012, 21(1):98-104.

[30] Kodde IF,Heijink A,Kaas L，et al. Press-fit bipolar radial head arthroplasty, midterm results[J]. J Shoulder Elbow Surg, 2016, 25(8):1235-1242.

[31] Chanlalit C, Shukla DR, Fitzsimmons JS, et al. Stress shielding around radial head prostheses[J]. J Hand Surg Am, 2012, 37(10):2118-2125.

[32] Allavena C, Delclaux S, Bonnevialle N, et al. Outcomes of bipolar radial head prosthesis to treat complex radial head fractures in 22 patients with a mean follow-up of 50 months[J]. Orthop Traumatol Surg Res, 2014, 100(7):703-709.

[33] Katthagen JC, Jensen G, Lill H, et al. Monobloc radial head prostheses in complex elbow injuries: results after primary and secondary implantation[J]. Int Orthop, 2013, 37(4):631-639.

[34] Ricon FJ, Sanchez P, Lajara F, et al. Result of a pyrocarbon prosthesis after comminuted and unreconstructable radial head fractures[J]. J Shoulder Elbow Surg, 2012, 21(1):82-91.

[35] Chemama B, Bonnevialle N, Peter O, et al. Terrible triad injury of the elbow: how to improve outcomes?[J]. Orthop Traumatol Surg Res, 2010, 96(2):147-154.

[36] Hartzler RU, Morrey BF, Steinmann SP, et al. Radial head reconstruction in elbow fracture-dislocation，monopolar or bipolar prosthesis?[J]. Clin Orthop Relat Res, 2014, 472(7):2144-2150.

[37] Soubeyrand M, Ciais G, Wassermann V, et al. The intra-operative radius joystick test to diagnose complete disruption of the interosseous membrane[J]. J Bone Joint Surg Br, 2011, 93(10):1389-1394.

(收稿：2016-07-25; 修回：2016-08-10)

(本文编辑：卢千语)

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