肱骨近端骨折的流行病解剖分型及影像学研究进展
发布时间:2014-10-19   |   来源:中国矫形外科杂志
关键词: 肱骨近端骨折 解剖 骨折分型

作者:暨南大学附属珠海医院  曾浪清


肱骨近端骨折(proximalhumeralfractures,PHF)是临床常见的骨折,其发病率为66例/10000人年,约占全身骨折的5%。在年龄>65岁的老年人中,其发生率仅次于髋关节及桡骨远端骨折。PHF发生的主要危险因素有骨质疏松及跌倒伤,老年患者致伤原因常为跌倒伤等低能量损伤,而年轻患者致伤原因常为车祸伤、坠落伤及运动伤等高能量损伤。近年来,国内外学者对PHF的流行病、解剖及骨折分型等进行了大量研究。深入了解PHF的流行病趋势、相关解剖结构、骨折分型及充分的影像学评估有助于理解骨折的形态及合理的临床治疗。因此本文针对PHF的流行病趋势、应用解剖、骨折分型、临床及影像学评估进展等进行综述、总结,旨在为PHF的临床治疗提供一些帮助。


流行病趋势


发病率及复杂骨折的比例逐渐增加


近年来PHF的发病率以每年15%的速度递增,且复杂骨折的比例逐渐增加:1970年Neer报告85%PHF为一部分骨折;2001年Court-Brown等的流行病学研究发现1部分骨折占49%、2部分骨折占37%、3部分骨折占9%、4部分骨折占4%;而2012年Roux等研究发现1部分骨折占42%、2部分骨折占42%、3部分骨折占10%、4部分骨折占6%。年龄<60岁的患者,复杂骨折更常见于男性(为女性的1.99倍),而年龄>60的患者,复杂骨折却更常见于女性(为男性的1.72倍);其主要原因为年轻患者受伤原因常为高能量创伤(以男性患者多见),而老年女性患者骨质疏松较明显,易跌倒受伤导致PHF。


发病率及复杂骨折与年龄的关系


PHF的发病率随人群年龄的增高而明显增加,且复杂骨折的比例随患者年龄的增高而增加。Roux等的研究分析了329例PHF,发现:年龄<40岁的患者,1部分骨折占41%,2部分骨折占59%;41岁≤年龄≤70岁的患者,1部分骨折占43%,2部分骨折占41%,3部分、4部分骨折占16%;年龄>71岁的患者,1部分骨折占33%,2部分骨折占48%,3部分、4部分骨折占19%。分析其原因,主要是人口老龄化、骨质疏松患者及跌倒伤发生率的增加。


应用解剖


了解肱骨近端相关解剖结构有助于理解骨折移位的生物力学机制、骨折严重程度的判断及临床治疗等。


骨与肌肉


肱骨近端包括肱骨头、大结节、小结节及肱骨干近端。冠状位肱骨颈干角为130°~150°,矢状位肱骨头相对肱骨干后倾约30°(0°~50°);肱骨头顶点与大结节顶点水平高度约为8mm。肱骨头骨量分布有其自身特点,众多学者研究发现肱骨头中央内侧区、后方及下方骨密度较高,而前上方骨密度较低;女性、年龄>60岁的老年人中,其骨量随年龄增高而明显减低,且以大结节的骨量减低最明显。


肩袖是盂肱关节稳定的重要结构,包括肩胛下肌、冈上肌、冈下肌及小圆肌,分别止于小结节、大结节上方、大结节后上方及后方。肩袖肌深面有盂肱关节囊及盂肱韧带;肱二头肌长头走形于节间沟,止于肩胛盂上缘;此外胸大肌、背阔肌分别止于肱二头肌长头的外侧、内侧,胸大肌肌腱上缘距肱骨头顶点高度为140px(5.3~150px),可作为肱骨头置换假体高度的参考。PHF时,大结节骨折块因冈上肌、冈下肌及小圆肌的牵拉,常往后上方移位;小结节骨折块因肩胛下肌的牵拉,常往内侧移位;肱骨干近端因胸大肌的牵拉常往内侧移位。


肱骨头血供


肱骨头血供主要来源于旋肱前动脉和旋肱后动脉。旋肱后动脉穿过四边孔,绕过外科颈后方、发出数支细小分支上行分布于后方肩关节囊下方区域;旋肱前动脉沿肩胛下肌下缘外侧走形[水平高度位于肩峰下(5.1±0.2)cm],绕过外科颈前方,穿过肱二头肌长头肌腱深面,终末支为弓状动脉(沿节间沟外侧上行进入肱骨头)。


Papakonstantinou等的解剖学研究发现肩袖肌止点有血管分支进入肱骨头,为肱骨头提供部分血供;肩胛下肌止点及冈上肌止点的血供来自于弓状动脉、冈下肌及小圆肌止点的血供来自于旋肱后动脉的分支,且弓状动脉为肱骨头提供了大部分的血供;这也进一步解释了三部分骨折肱骨头缺血性坏死率明显较四部分骨折低的原因。然而Hettrich等研究却发现旋肱后动脉为肱骨头提供了大部分的血供(约占肱骨头血供的64%)。总之旋肱前动脉和旋肱后动脉是肱骨头血供的主要来源。


腋神经


腋神经穿出四边孔,绕过外科颈后方、走行于三角肌深面,同时发出分支进入三角肌,距肩峰下

(6.3±0.5)cm(5.2~175px)。Cheung等研究发现腋神经距肩峰下距离会因上肢外展角度而变化,当上肢外展至60°时,该距离约减小32.5px。腋神经损伤易导致三角肌萎缩、肩外展受限,因此临床术中取经三角肌入路及经皮克氏针等操作时需要特别注意保护腋神经。


骨折分型


骨折分型的目的是为了助于理解骨折的形态、生物力学机制,以及指导骨折的临床治疗和判断其预后等;但目前没有完全令人满意的PHF分型系统能够很好地达到上述目的。当今临床常用的分型系统主要有Neer分型和AO分型。


Neer分型

Neer分型以骨折涉及肱骨头、大结节、小结节及肱骨干4个解剖部位的数量以及骨折间的移位程度为基础。骨折间位移<25px及成角<45°,不管骨折涉及多少部分,均为一部分骨折;位移>25px或者成角>45°被称为移位骨折,包括2部分、3部分及4部分;2002年Neer新增加了外翻嵌插型4部分骨折的分型,此类骨折由于内侧连续性良好,肱骨头血供较好,肱骨头坏死率明显低于典型4部分骨折。Neer分型具有简单、实用的优点,所以被骨科医生广

泛采用。


AO分型


AO分型分3种类型:A型为关节外单处骨折、B型为关节外双处骨折、C型为累及关节内的骨折;每一类型细分3组,每组又细分3个亚组,共包括了27种不同的骨折类型。相比Neer分型,AO分型更强调骨折对肱骨头血供的影响,C型骨折肱骨头血供破坏大,因此C型骨折并发症明显高。


新的骨折分型


2004年Hertel等提出了LEGO分型系统,该分型系统基于肱骨头、大结节、小结节及肱骨干4个解剖结构间的5种基本骨折面:大结节与肱骨头/肱骨干间的骨折,小结节与肱骨头/肱骨干间的骨折,大、小结节间的骨折。将PHF细分为12种基本的骨折类型,其中两部分骨折有6种,3部分骨折有5种,4部分骨折有1种。LEGO分型系统未强调骨折的生物力学机制、骨折的移位与成角,但对评估肱骨头残留血供及预测肱骨头缺血性坏死具有一定意义。


Resch对LEGO分型系统进行了改良,基于受伤时的三个力学平面进行分型:(1)根据不同骨折生物力学机制分为嵌插移位、分离移位及中立位三型;(2)根据冠状位肱骨头与肱骨干的成角,分为内翻、外翻及中立位三型;(3)根据肩胛骨侧位X线片肱骨头与肱骨干的成角,分为屈曲、伸展及中立位三型。该分型系统强调了骨折成角及生物力学机制,有助于骨折的复位;但并未包括单纯大、小结节骨折及头劈裂骨折。


2013年Sukthankar等又在LEGO分型的基础上提出PHF的HGLS分型系统,HGLS分别是肱骨头(head)、大结节(greatertuberosity)、小结节(lessertuberosity)及肱骨干(shaft)英文的首字母,各代表了这4个解剖部分;用“-”代表骨折线所涉及的部位,细分14种骨折模式。如单纯大结节骨折用“HLS-G”表示、单纯外科颈骨折用“HGL-S”表示。此外该分型系统还可记录多种与骨折相关的信息,“H”前加“d”表示骨折合并盂肱关节脱位,还可在“H”后插入“(c+头骨折块内侧骨皮质长度(mm))”、“(a+肱骨颈干角)”分别来量化头骨折块内侧骨皮质的长度和颈干角,如4个部分均骨折、头骨折块内侧骨皮质长度为7mm、且合并盂肱关节脱位的骨折用“dH(c7)-G-L-S”表示。该分型系统具有简便、能明确描述骨折所在的部位及可记录更多与骨折相关的信息等优势,但没有体现骨折的移位程度。


随着三维CT在关节周围骨折中的广泛应用,Edelson等提出基于三维CT的PHF分型,通过前、后、外侧及上方4个方向观察骨折三维CT图,将其分为5种基本骨折类型:2部分骨折、3部分骨折、盾形骨折及变异盾形骨折、单纯大结节骨折及骨折伴脱位。其中“盾形骨折”是由于关节盂撞击的剪切力使肱骨近端发生压缩、嵌插骨折,外翻及内翻畸形。Edelson等研究发现该CT三维分型系统在不同观察者之间具有高度的一致性(平均Kappa系数为0.69)。


上述众多近些年提出的PHF分型系统具有各自的优势与劣势,它们对临床治疗及判断预后的指导意义有待进一步研究明确。


临床及影像学评估


临床评估


对PHF患者进行详细的病史询问及体格检查很重要。询问病史需了解患者的受伤原因及可能合并的基础疾病等,还需了解患者受伤前患肢的功能状况,这对后续选择治疗方案有一定帮助。除了评估肩部肿痛、畸形及是否合并腋神经损伤等局部情况外,还需对患肢远端进行感觉、血运及活动等方面的评估,以排除合并神经、血管损伤及多发骨折等。


影像学评估


相关影像学检查


充分的影像学评估对选择合适的治疗方案很有帮助。对于肩部外伤患者,通常需要拍摄肩关节创伤系列位X线片,包括肩胛骨前后位、肩胛骨Y位及腋位X线片;临床操作中,由于患肩疼痛,腋位片可能难于拍摄。由于PHF为关节周围骨折,常需要进一步行CT扫描,CT对骨折类型、粉碎程度及局部骨量丢失等显示更清楚。对于严重骨质疏松、肱骨头骨量丢失及内侧骨皮质粉碎性骨折的患者,有必要术中进行植骨增强内固定的稳定。少数合并肩袖等软组织损伤的骨折(如骨折伴脱位)有必要行MRI检查,极少数合并神经、血管损伤的患者需要做相应的其他检查,如肌电图血管造影等。


肱骨头血供的评估


临床工作中除了通过影像学资料评估骨折类型、移位程度之外,还需评估骨折对肱骨头血供的影响程度,有助于其预后的判断。


Hertel等认为可通过以下4个方面来评估肱骨头的血供:(1)骨折的复杂程度低,3部分骨折肱骨头缺血性坏死率明显低于4部分骨折;(2)至少有50%的小结节与肱骨头相连、未骨折分离;(3)骨折端内侧连续性良好(图1a);(4)与肱骨头相连的内侧骨皮质长度>8mm(图1b),该长度<2mm则提示发生肱骨头缺血性坏死的风险明显增大。



肱骨头骨的质量评估


此外,还可通过影像学资料评估肱骨头骨的质量,这有助于临床治疗方案的决策及术中是否需要植骨增强内固定稳定等。在X线片上,骨质疏松表现为肱骨头骨小梁稀疏、骨密度降低、结节粉碎及肱骨干皮质较薄。Tingart等研究发现X线片上平均肱骨干骨皮质厚度<4mm提示肱骨头骨密度很低,具有术中植骨增强内固定稳定的指征。此外还可通过术前CT来评估肱骨头骨的质量。


Ueda等采用OsirixMD软件在肱骨头CT图像上画出肱骨头的轮廓,计算肱骨头总面积;再标记出骨小梁区范围(CT值80~600HU),计算骨小梁区面积;骨小梁的百分比=骨小梁区面积/肱骨头总面积,作者发现采用髓内钉治疗PHF时,患者肱骨头骨小梁百分比需达78%才能获得满意的临床结果。Krappinger等介绍的方法是首先采用CT资料计算肱骨近端感性区域松质骨的平均HU值,然后采用线性校准公式计算其骨密度值。


小结


PHF是临床常见的骨折,多见于老年女性患者,其发病率逐年增加,且复杂骨折的比例亦逐渐增加。了解肱骨近端的相关解剖结构及骨折分型有助于理解骨折的形态、生物力学机制及判断预后。充分的影像学评估须包括对骨折类型、肱骨头血供及骨的质量等进行评估,以指导PHF的临床治疗。

 

来源:中国矫形外科杂志2014年9月第22卷第18期

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