原文標題：How toenhance the stability
of locking plate fixation of proximal humerus fractures?An overview of current
biomechanical and clinical data
原文作者：Benedikt Schliemann , Dirk
Wahnert,Christina Theisen, Mirco Herbort, Clemens Ko sters, Michael J. Raschke,
AndreWeimann新疆醫科大學第六附屬醫院創傷骨科任政
原文出處：Injury,Int. J. Care Injured
46 (2015) 1207C1214
對於肱骨近端骨折，標準治療方式為鎖定鋼板固定，不過近年來大量研究指出，使用鎖定鋼板治療肱骨近端骨折後的併發症發生率可高達49％。造成這麼高併發症發生率最主要的兩點原因分別是肱骨近端骨密度（BMD）低以及固定時缺乏內側的有效支撐，從而造成固定不穩。
近年來的一系列臨床研究及生物學研究均旨在如何避免這些問題。其中，在增加肱骨近端骨折鎖定鋼板固定穩定性上，大多數學者較為認同以下三項原則
，它們分別是：在螺釘尖端低骨密度區域新增骨水泥以強化螺釘固定；使用內側支撐螺釘（距螺釘）；若內側柱粉碎則使用自體或同種異體骨移植。
近期來自德國的Benedikt在Injuy上釋出了一篇指南型綜述，文章回顧了近年來的肱骨近端鎖定鋼板固定的臨床研究及生物力學研究，旨在為這類複雜骨折的處理提供一種相對標準化的治療策略。
方法
選擇以下任一關鍵詞：“穩定性”、“內側支撐”、“增強”、“骨水泥”、“骨移植”、“自體骨移植”及“同種異體骨移植”，與“肱骨近端骨折”結合作為檢索詞在Medline（美國醫學索引）上進行檢索，只納入與之相關的英文文獻。納入的文獻經篩選後主要可分為三組：（1）內側支撐螺釘；（2）骨水泥強化固定；（3）骨移植強化固定。另外，這三組可進一步細分為臨床研究及生物力學研究相關的亞組。
該文獻內容主要從一下三方面進行闡述：（1）描述應用內側支撐螺釘、骨水泥強化以及骨移植的基本原則；（2）闡明三種方法應用於肱骨近端骨折的合理性，然後詳述所納入文獻對於這方面研究的結果及其相應臨床意義。
結果
一、內側支撐螺釘
Gardner教授等建議使用一些定量的標準來定義肱骨近端骨折是否具有穩定的內側支撐，骨折滿足以下條件我們認為其具備內側支撐：（1）內側柱完好無損、解剖復位且非粉碎性骨折（2）穩定型骨折，骨折線處骨幹端插入肱骨頭（3）交鎖螺釘直接打入肱骨頭近端內下象限軟骨下骨5mm。正是由於內側粉碎性骨折常見於複雜型的肱骨近端骨折，因而鎖定鋼板固定時內側支撐螺釘的作用就尤為重要了（圖1）。雖然螺釘只是打入肱骨頭內下方，但其可有效對抗內翻畸形作用力，因而降低了繼發的復位失敗及隨後的內翻塌陷的風險。
圖1.
肱骨近端骨折鎖定鋼板固定時，內側支撐螺釘（黑色箭頭）維持肱骨內側柱穩定性。
（1）生物力學研究
鎖定鋼板固定時內側支撐螺釘加強固定的相關生物力學研究較少，截至目前，作者只檢索到兩篇研究鎖定鋼板固定加用內側支撐螺釘的相關文獻。也就是最近，Katthagen教授等在不穩定的兩部分骨折模型上評估了內側支撐螺釘的固定力量，打入兩顆定向鎖定矩螺釘，分別在旋轉、軸向負荷、內收及外展負荷下進行剛度檢測試驗，結果顯示在未聯合應用內側支撐螺釘進行固定時，不論哪一方向置釘其生物力學差異均不具有統計學意義，只有在同種異體皮質骨或鬆質骨移植後，固定的剛度、軸向及內收固定失效負荷才呈現顯著增加，但在外展負荷扭轉及剛度並未呈現這一效應。
恰恰相反，在Bai教授等的研究中，不穩定的兩部分骨折模型採用額外距螺釘固定時，抗剪下力及軸向負荷力均顯著增加，在內側皮質完整的骨折中，加用的距螺釘並未起到加強固定的作用，同樣，不管內側皮質是否完整，加用的距螺釘也未起到相應的抗畸形力作用。
（2）臨床研究
與生物力學那兩篇文獻矛盾結果不同的是，所有符合納入條件的臨床研究均顯示肱骨近端骨折採取鎖定鋼板固定加用內側支撐螺釘效果良好。
第一篇此類研究由Gardner教授等率先發表，其研究共納入35例患者（平均年齡62歲）中，其中18例患者加用內側支撐螺釘。結果顯示，與未聯合使用內側支撐螺釘患者相比，加用內側支撐螺釘患者的復位失敗率顯著降低（p
< 0.001）。另外在取得解剖復位穩定方面，作者認為使用內側支撐螺釘是獲得骨折內固定穩定復位的關鍵因素。
Zhang教授等人在另一項前瞻性隨機研究中得出的結論與Gardner教授等的相一致，其研究共納入72例（平均年齡63.2歲）使用鎖定鋼板固定時加用內側支撐螺釘或鎖定頭螺釘處理肱骨近端骨折的患者，平均隨訪30.8個月以後，評估這些患者的臨床及影響學改變。結果顯示使用內側支撐螺釘患者的Constant評分顯著高於未使用患者（p=
0.01），且未使用內側支撐螺釘患者的內固定失敗率也要高於使用內側支撐螺釘患者（23.1％ vs. 3.4％, p =
0.036）。除此之外，作者也觀察到，在三至四部分骨折塊的患者中，復位失敗率更高。因而，作者得出結論認為使用內側支撐螺釘可加強肱骨近端骨折鎖定鋼板的機械穩定性，這一點在複雜性肱骨近端骨折患者中尤為重要，在內側支撐螺釘的輔助下，內固定維持復位的時間更長。
近期也有一些相關的臨床研究，Jung教授等發現鎖定鋼板固定時加用內側支撐可取得良好效果，其作者對比了36例（平均年齡62.5歲）具備內側支撐患者與27例（平均年齡61.7歲）不具備內側支撐患者的相關資料，結果發現具備內側支撐患者的肩關節Neer評分為85.7
±7.8，而不具備內側支撐患者的Neer評分為78.0 ±14.2（p = 0.008）。肱骨近端骨折不具備內側支撐者的併發症發生率也明顯更高（37％ vs.
11.1％, p = 0.014）。
二、骨水泥強化固定
骨水泥加強固定已經成功運用於肱骨近端骨折的處理上。磷酸鈣和硫酸鈣骨水泥均可用在肱骨近端骨折時填充於骨折間隙，尤其是幹骺端骨折間隙的處理上。頭螺釘採用骨水泥強化固定可在打釘前先打入骨水泥或者使用空心釘皆可，這兩類方法都已在臨床上取得良好效果（圖2）。
圖2.
空心釘加用骨水泥強化固定（A），術後影像（B）。
（1）生物力學研究
2002年Kwon教授等率先對磷酸鈣用於肱骨近端骨折進行相關生物力學的研究，其研究為對屍體一側肱骨分別對三葉草鋼板、角刃鋼板與克氏針，另一側加用磷酸鈣骨水泥，對比兩側的固定效果。結果顯示，使用磷酸鈣骨水泥加強固定的骨折塊間活動顯著下降，同時骨水泥加強固定後的扭矩極限和扭轉剛度也顯著提高。
表一為關於肱骨近端骨折鎖定鋼板聯合骨水泥加強固定的生物力學研究，雖然這些研究的骨折模型、檢測方式及負荷方向都不大相同，但其結果出奇一致：鎖定鋼板聯合骨水泥加強固定用於肱骨近端骨折可取得良好的生物力學效果。
表一.
肱骨近端骨折鎖定鋼板聯合骨水泥加強固定的生物力學研究
但使用骨水泥的一大隱患就是在其固化過程中會出現溫度上升。溫度的提高勢必對骨及軟骨造成損傷進而導致內植物的鬆動。Blazejak教授等在37攝氏度（模仿人體溫度）水浴中對屍體肱骨近端骨折標本使用骨水泥加強固定的產熱效能進行評估，其實驗為每個螺釘加用0.5毫升PMMA進行加強固定，測量螺釘尖軟骨下骨及關節表面溫度。結果顯示軟骨下骨溫度43.5
°C，關節表面溫度38.6°C，未達到文獻報道的導致骨細胞壞死或凋亡的溫度臨界值。此外，在Goetzen教授等的一項體外研究也指出2.8毫米空心釘骨水泥強化固定後取出空心釘是沒有任何問題的，取出不需要更高的扭矩或其他特製的儀器。
（2）臨床研究
Robinson教授及Page教授率先對25例肱骨近端骨折採用支撐鋼板螺釘內固定聯合磷酸鈣強化固定的治療結果進行了隨訪，結果顯示在術後一年到兩年的隨訪過程中，使用強化固定後所有病例復位良好，骨折癒合，效果滿意。
目前只有兩項臨床研究評估骨水泥強化鎖定鋼板固定肱骨近端骨折的效果：
Egol教授等在處理肱骨近端骨折伴有幹骺端缺損時的處理方式分別為缺損擱置不處理（39％）、鬆質骨植骨加強（32％）以及硫酸鈣骨水泥加強固定（29％）。結果顯示應用磷酸鈣加強固定可減少骨折端的骨吸收。與使用鬆質骨植骨及擱置不處理相比，磷酸鈣可有效減少螺釘對於骨質的破壞（p
= 0.009），另外，應用磷酸鈣骨水泥加強固定的併發症也明顯較少。
Somasundaram教授等使用硫酸鈣骨水泥來填充幹骺端骨缺損，強化鎖定鋼板螺釘的固定。2，結果顯示1例患者（22例肱骨近端骨折）的骨折均癒合良好，且未見併發症及硫酸鈣相關不良反應的發生。
到目前為止，沒有對應鎖定鋼板聯合空心和穿孔螺釘配合骨水泥加強固定的臨床研究報道，另外，對於比較單獨使用鎖定鋼板與螺釘加強固定的隨機對照試驗尚待進行。
三、植骨
Walch教授等最先使用髓內植骨治療肱骨外科頸骨不連，對於肱骨內側皮質不連續的骨折，髓內植骨可提供穩定的內側支撐因而防止肱骨頭內側塌陷。
（1）生物力學研究
Mathison教授等首先對鎖定鋼板聯合髓內植骨與單獨使用鎖定鋼板的生物力學改變進行研究，用6具屍體標本進行這兩種固定方式的比較，平均骨齡85.8歲。肱骨外科頸10mm楔形截骨模擬來內側柱的粉碎性骨折.結果顯示通過髓內帶血管腓骨移植可將內固定失效負荷提高1.72倍（標準差0.54；p
= 0.02），結構剛度提高3.84倍（標準差1.92）。
Bae教授等的研究取得相似的結果，他們在7對屍體標本上對鎖定鋼板聯合髓內植骨與單獨使用鎖定鋼板的生物力學進行比較研究。結果顯示鎖定鋼板聯合髓內植骨強化固定的骨折位移顯著減少，同時最大內固定失效負荷及固定剛度遠遠高於單獨使用鎖定鋼板固定。肱骨內翻塌陷和鋼板的折曲是單純鎖定鋼板固定後常見的內固定失效形式，而骨移植加強固定失效主要由於肱骨頭切出或移植的腓骨塊骨折。
Chow教授等在8對屍體肱骨上也進行了同樣的研究，其結果顯示所有8根使用鎖定鋼板聯合髓內植骨強化固定後的肱骨均未出現肱骨內翻塌陷畸形，而在8根單純鎖定鋼板固定的肱骨中，有6根因內翻塌陷導致固定失敗（p<
0.05）。
在最近的一項研究中，Katthagen教授等將製作不穩定肱骨兩段骨折模型，將股骨頭皮質骨及鬆質骨植入內側骨折間隙加強鎖定鋼板的固定，同時聯合使用內側支撐螺釘，這麼做的結果就是顯著提高單純使用鎖定鋼板固定的軸向剛度、內收剛度及內固定失效負荷（p
<
0.017）。不過在股骨頭骨塊移植恢復肱骨內側骨質缺損時,需要皮質骨支撐遠近端以保證穩定壓合，相比之下，髓內植骨也可以安全有效地插入完成粉碎的內側柱。
儘管以上研究的檢測方式各異，但通過髓內帶血管腓骨移植或內側打壓植骨後的固定剛度及固定失效負荷均遠遠高於單純的鎖定鋼板固定。
（2）臨床研究
Gardner教授等最先對7例肱骨近端骨折患者採用鎖定鋼板聯合髓內帶血管腓骨移植進行報道，他們對7名患者隨訪直至骨折癒合或未觀察到復位丟失。其結果顯示移植骨塊在術後3個月到4個月就能與肱骨完全融合。但是，這7名患者中有3例在術後早期進行了翻修（一名患者因術後創面持續滲液，兩名患者因關節屈曲小於110度進行關節鏡鬆解術）。最終作者認為髓內植骨不但提供了肱骨內側支撐，同時也可作為一個復位工具在術中使用。自Gardner教授研究之後，又有一系列四級研究發表，表二為目前鎖定鋼板聯合自體骨或異體骨強化固定的相關臨床研究。
表二.
鎖定鋼板聯合自體骨或異體骨強化固定的相關臨床研究
Zhu教授等的研究是唯一一項病例對照研究，實驗組為18例肱骨近端四部分骨折患者，治療方式為鎖定鋼板聯合自體髂嵴骨移植加強固定，對照組為22例同類型骨折患者，治療方式為單純鎖定鋼板固定。平均隨訪25.4個月後，實驗組在各個方向上的活動範圍均明顯高於對照組（p
<
0.001），同時實驗組的VAS疼痛評分也低於對照組患者，SF-36生活質量表調查表得分實驗組也明顯高於對照組。此外，Hinds教授等指出鎖定鋼板聯合骨內腓骨支撐植骨加強固定在老年患者與非老年患者間的差異並不具有統計學意義。
討論
文獻檢索結果表明內側支撐螺釘、骨水泥加強固定及移植骨的應用是目前最常用的三種加強鎖定鋼板固定穩定性的方式。當前的一些限制是有些研究相關的證據等級較低，同時這三種方式的前瞻性隨機臨床試驗較少，但就目前各文獻所得出的結論而言，在複雜肱骨近端骨折的處理上，這三種方式可幫助其取得良好的復位質量和可靠的臨床效果。
肱骨近端骨折最常用的治療方式便是鎖定鋼板，但其高併發症率，特別是在患有骨質疏鬆症的老年人中這一點尤為突出。雖然並不是每種併發症都需要進行翻修，但高達三分之一的患者術後需要翻修就讓人難以接受了，這就使得研究一種新的方式來預防內固定失效迫在眉睫。Krappinger教授等發現年齡、區域性的骨密度、解剖復位及內側骨皮質的支撐恢復均可對內固定的牢靠性產生影響，因而目前的研究均從控制和改變這幾個因素入手。
幾乎所有的文獻都認為內側支撐螺釘對於維持復位的牢靠作用顯著。首先，內側支撐螺釘降低復位失敗的發生量；其次，聯合應用內側支撐螺釘術後功能恢復良好。從生物力學的角度講，內側支撐螺釘在肱骨兩部分骨折的結構剛度及內固定失效負荷仍然是有爭議的，不過與肱骨複雜性骨折相比，肱骨兩部分骨折的穩定性本身就較高，因而內側支撐鋼板在這類骨折中的效力就隨之降低。但還有一個並不樂觀的情況就是內側支撐螺釘在更加複雜的肱骨近端骨折中應用的生物力學研究數量也不是很多。
雖然目前這些生物力學研究的檢測方式並不相同，但不論哪一型別骨折，應用骨水泥加強固定均可提高固定的剛度、內固定失效負荷以及減少骨折塊間的微動。骨水泥強化固定的病例報道指出骨水泥的應用安全性較高並不增加破壞軟骨或骨質的風險，同時骨水泥強化固定後的併發症發生率也較低。
但需要注意的是，目前並沒有足夠的臨床證據指出骨替代品可作為常規治療方式，同時需要骨水泥加強固定的螺釘種類也沒有明確的規範，一些學者推薦當螺釘打向肱骨前側骨密度較低部位時需聯合應用骨水泥加強固定，其他情況下只將骨水泥打至肱骨頭中間部位即可。所以接下來的研究任務應是著重尋找股骨頭中間的哪些具體部位可增加內固定的穩定性。
需要將手術切口開大以便於將移植骨插入肱骨近端，但骨移植越來越成為一種安全有效的加強鎖定鋼板固定穩定性的方式。應用骨移植強化固定的常見併發症（如血腫和感染）發生率並未見升高。目前一些研究的隨訪時間雖然較短，但文獻中也未觀察到復位失效情況的出現。生物力學研究結果也與臨床研究結果一致，所以在鎖定鋼板基礎上採用移植骨加強固定可提高固定的剛度及內固定失效負荷，同時可避免骨折塊的移位。
總結
綜上所述，內側支撐螺釘、骨水泥加強固定及骨移植加強固定可提高使用鎖定鋼板處理肱骨近端骨折固定時的穩定性。雖然沒有強有力的證據支援，但即便是在複雜型肱骨骨折中，這三種方式的應用均朝向取得及維持復位牢靠的方向發展。內側支撐鋼板並不需要擴大入路且未見不良事件發生，因而所有肱骨近端骨折患者都可常規應用以增強肱骨內側柱的支撐作用。骨水泥及骨移植加強固定方面有著非常喜人的潛能，但就目前而言徹底在臨床上實行還是不現實的，我們需要的是更多大樣本及高質量的臨床研究來證實其具體的作用。
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