在个体衰老的过程中，骨与关节组织会出现一系列重要改变，包括关节软骨退变、炎症性关节病、骨赘形成、骨质疏松、肌肉萎缩、肌肉脂肪浸润、肌腱末端病等^[1,2,3]。老年病变肩关节往往表现为与不可修复性肩袖撕裂、肌肉脂肪浸润、关节软骨破坏、偏心性盂肱关节炎、肩锁关节炎、滑囊炎以及渐进性肩关节僵硬等病变相关的联合性病损，可能出现假性麻痹。肩关节手术需要解决以上所有问题，具有极大的挑战性。反置式肩关节成形术（reverse shoulder arthroplasty, RSA）可以为上述病症提供良好的解决方案，现已被广泛接受并用于治疗严重肩袖功能不全的盂肱关节炎，该病老年人多见，通常称为"肩袖撕裂性肩关节病"（cuff tear arthropathy，CTA）。除治疗CTA外，目前RSA也被应用于肱骨近端骨折、肩部肿瘤等疾病的治疗^[4,5]，具有广阔的应用前景。

RSA引领肩关节外科进入了一个全新的时代，并且近年来不断深入发展，相关新理念和新技术不断涌现。目前对于肩胛盂骨缺损和由此造成的肩胛盂形态异常的处理，成为主要的研究焦点之一。在进行RSA治疗的患者中，肩胛盂骨缺损并不少见，处理不当会造成肩胛盂基座无法正确安放和固定，直接造成早期失败或严重并发症的出现^[6,7]。目前处理该问题的技术手段主要有：①肩胛盂不对称打磨和使用外移的肩胛盂假体；②肩胛盂植骨，通常采用自体肱骨头植骨，还可用自体髂骨或异体骨；③使用加强型肩胛盂基座^[8,9,10,11]。这些新技术可以为肩胛盂骨缺损的治疗提供良好解决方案。使用三维影像软件（如BLUEPRINT软件等）进行术前计划，同时个体化定制假体植入辅助工具，近年来已经在部分发达国家的RSA手术中开始了商品化应用^[12]。术前将患者CT扫描图像制作成三维模型，可准确地评估肩胛盂形态，测量肩胛盂的前后倾、斜度、骨缺损的大小和形状，帮助确定需植入骨块的大小。根据肩胛盂三维模型可模拟制作手术导板，模拟术中正确的基座安放位置。再通过3D打印机制作出肩胛盂实体模型和相应的个体化钻孔导向器，应用到手术操作。

本文从发展历程、设计原则和优势、适应证和禁忌证、并发症等方面就RSA做一综述，以促进骨科医生对相关研究的了解，提高临床治疗水平。以"反置式肩关节成形术"、"肩关节"、"关节成形术"、"历史"、"适应证"、"禁忌证"、"并发症"、"reverse shoulder arthroplasty"、"history"、"indication"、"contraindication"、"complication"作为检索关键词在万方医学、CNKI、PubMed及Sciencedirect数据库进行检索，检索时间不限。重点选择近15年的文献。

设定文献纳入标准：①涉及RSA发展历史和设计原则的文献；②与RSA的适应证和禁忌症相关的文献；③RSA手术并发症相关文献。排除标准：①无法获取全文的文献；②内容重复的文献；③与本文主题相关性不高的文献；④质量较低的文献，包括证据等级不高或病例数较少的研究；⑤非汉语及英语的文献（个别重要或经典的其他语言文献除外）。共检索出相关文献706篇，依据上述纳入和排除标准，最终纳入文献43篇，其中英文文献35篇、中文文献5篇，法文文献3篇（图1）。

图1

文献检索流程图。最终纳入文献43篇，包括英文35篇、中文5篇，以及补充纳入的经典法文文献3篇

一、人工肩关节成形术的发展历程

第1例人工肩关节成形手术由法国医生Péan于1893年完成，他为一名37岁结核病患者设计定制了一种全肩关节置换假体，术后患者功能良好，但术后第2年由于出现感染而失败^[13]。1955年，Neer^[14]报告应用肱骨近端肩关节成形术治疗肱骨近端骨折取得了良好疗效。1974年，Neer^[15]再次报告了用肱骨近端肩关节成形术治疗盂肱关节骨关节炎的情况。这数十年间，肩关节成形术的发展着眼于复制和重现肩关节的正常解剖，使盂肱关节恢复正常状态。然而，与其它关节不同，解剖对应关系正常的肩关节只有在肩袖完好时才能正常发挥功能，如果肩袖破裂、功能缺失，肩关节就会逐渐出现偏心和退变，同时肱骨近端上移，导致新的肱骨-肩峰关节形成，肩峰髋臼化，发生CTA病变。同样，解剖型人工肩关节在肩袖功能缺失的情况下也会不可避免地出现肱骨侧的上移。为了稳定肱骨假体，避免其向近端移位，就必须植入足够大的解剖型肩胛盂假体，但要实现这一点显然存在着巨大困难。因此，在当时的肩关节外科领域里，按照原有的肩关节成形术的发展思路治疗CTA面临着巨大挑战。

20世纪70年代初，一些反置式肩关节成形装置被相继设计提出，包括Kessel假体、Bayley-Walker假体、Fenlin假体等^[13,16,17]。然而，这些设计均没有足够长的假体生存期，舒适性也较差，这是因为它们大多外移了旋转中心，且对肩袖仍存在依赖性。此时肩关节研究领域中，学者们的注意力仍集中在解剖型肩关节成形术这一概念上，RSA概念尚未被重视。随着研究进一步深入，人们发现，解剖型人工肩关节成形术确实无法成功治疗CTA、慢性肩关节脱位、帕金森病相关性肩关节不稳定及复杂的人工肩关节假体翻修等。

进入20世纪80年代中期，RSA随着法国医生Grammont的杰出工作开始了复活历程。Grammont等^[18,19]为肩袖撕裂性肩关节病设计并提出了一系列反置式人工肩关节假体。他首先于1983年用"蛋形"假体开始了对非解剖型肩关节解决方案的尝试。肩关节旋转中心的内移及呈卵圆形的假体外形，使三角肌保持在靠外的位置进而改善了肩关节外展功能。这一卵圆形假体使肩关节前屈和外展功能恢复良好，但关节稳定性仍存在问题。"蛋形"假体的失败促使他转而考虑反置式假体设计：将一个大的半球安装在肩胛盂侧，肱骨侧安装杯状假体，旋转中心内移至肩胛盂的骨-假体界面。Grammont等^[20]报告的首例采用反置式设计的肩关节假体是于1985年设计的"小号"假体，该假体的肱骨侧部件为全聚乙烯，肩胛盂侧部件为金属或陶瓷球，为直径42 mm的三分之二球体，两侧部件均由骨水泥固定。临床初步结果显示，肩关节活动度和力量均改善，但很难保证肩胛盂球的坚固附着。1991年，Grammont等对"小号"假体加以改进，设计出Delta-Ⅰ假体，肩胛盂球改良为使用半球体从而进一步内移旋转中心，并引入组配概念，整套假体由肩胛盂金属基座和固定螺钉、肩胛盂球、聚乙烯肱骨杯、肱骨干骺端假体和肱骨干假体几部分组成。Delta-Ⅰ假体的肩胛盂球和金属基座之间采用外周螺线固定，存在早期松动问题，对此采用中央螺钉固定的方式加以改良，成为Delta-Ⅱ假体。1994年，Delta系列反置式肩关节假体进一步改良为Delta-Ⅲ假体，肱骨杯假体有直径36 mm和42 mm两种组配部件可供选择^[18,19]。Delta-Ⅲ假体在临床应用中取得了巨大成功，能够有效改善肩部相关疾病的疼痛症状、客观活动度及肩关节功能评分。

现今众多的反置式人工肩关节假体，如Biomet Comprehensive假体、Zimmer Reverse假体、Tornier Aquelis Ascend假体、3S Aramis假体、Lima SMR假体等，虽然在一些设计细节上有多种变化，但设计理念均遵循Grammont反置式肩关节假体的基本原则^[13]。

二、Grammont反置式肩关节假体的生物力学设计原则和优势

1987年，Grammont等^[20]提出反置式肩关节假体的关键设计原则：①假体必须具有内在稳定性；②假体的承重部分必须为凸面，被支持的部分必须为凹面；③球体中心必须位于肩胛颈或其内侧；④旋转中心必须内移和远置。

与解剖型全肩关节假体不同，反置式肩关节假体的肩胛盂组分和肱骨组分的曲率半径完全一致，使其能够实现同心运动。肩胛盂和肱骨假体之间具有内在稳定性，属于半限制性人工关节，其内在稳定性程度取决于肱骨杯中心深度与其直径的比值。只有采用肩胛盂为凸面、肱骨侧为凹面的设计，才能弥补由于肩袖功能缺失对肩关节功能造成的影响。

Grammont之前的反置式肩关节假体设计均采用了假体固定于肩胛盂骨质后向外延伸成颈部，再接肩胛盂球的设计。Grammont创造性地采用无颈设计，将半球假体直接固定于肩胛盂，将旋转中心内移到了肩胛盂骨面，这样就把以往反置式设计中肩胛盂假体-骨界面的扭力转变为了压力，解决了以往肩胛盂假体存在的严重松动问题。

Grammont反置式肩关节假体最突出的设计原则为旋转中心内移和远置。内移肩关节旋转中心可以为三角肌带来力学方面的优势，包括增加三角肌力臂，以及允许在肩关节主动活动中动员更多的三角肌肌纤维参与活动。起初位于盂肱关节原始旋转中心内侧的三角肌，如果位于新旋转中心的外侧，则将成为主动外展和上举活动的提供者。远置肩关节旋转中心可以使三角肌得到延长，通过增加三角肌的延伸率和静息张力，提高三角肌在肩关节活动中的功效^[21,22,23]。

Grammont内移旋转中心的设计也带来了上肢内收时肱骨杯假体与下方肩胛颈骨质之间机械性撞击问题，也就是所谓的"肩胛骨蚀刻"，这也促使了学者们进一步优化假体设计。Frankle等^[24]设计的反置式肩关节假体（Reverse Shoulder Prothesis，RSP）将旋转中心置于较Delta-Ⅲ假体靠外的位置，更接近解剖旋转中心。RSP反肩假体最初的设计不够完善，假体失败率高达12%，但随后进行了改进，将金属基座的外周螺钉更换为更粗的锁定钉，使金属基座下斜10°安装，同时增加肩胛盂球和金属基座连接时的中央螺钉设计，并对96例肩袖功能缺失、肩袖修复失败、人工半肩或全肩关节置换失败以及肱骨近端骨折不愈合的患者采用经过改进的RSP假体进行治疗，在术后2年的随访中无机械性失败或"肩胛骨蚀刻"发生，表明该设计对疼痛缓解和肩关节功能改善良好^[24,25]。尽管有学者强调旋转中心相对外移的优势，但与传统Grammont式假体设计相比，孰优孰劣，目前仍存在争议。理想的旋转中心外移程度，或是否需要相对外移，均有待进一步的研究确定。

骨性增加偏心距反肩技术（bony increased offset RSA, BIO-RSA）是在金属基座和肩胛盂骨床之间植入骨板，这样既能使旋转中心外移、减少肩胛骨蚀刻、改善肩关节活动范围，又能在植骨块愈合后降低金属基座松动的风险。Athwal等^[26]报告采用BIO-RSA技术，与一般Grammont假体相比，肩关节功能改善情况相近，但肩胛骨蚀刻发生率由75%降低至40%。此外，减小肱骨侧假体的颈干角也可以明显降低肩胛骨蚀刻的发生率。Kempton等^[27]对65例接受反置式肩关节置换的患者进行1年以上的随访后发现，颈干角小的假体（143°）与颈干角大的假体（155°）相比，肩胛骨蚀刻发生率明显下降，由60.7%降低至16.2%。

三、RSA的适应证和禁忌证

RSA假体起初设计用于CTA的治疗，其应用需要满足以下条件：①患者表现为与不可修复性肩袖撕裂相关的无法恢复的肩关节前举和（或）外展假性麻痹；②合理保留了三角肌的结构和功能；③肩胛盂骨存量和骨质量允许进行肩胛盂假体的安全固定。

自1991年开始，RSA在法国正式用于临床。2003年，美国FDA批准了RSA在美国的应用。自此以后，RSA得到了广泛应用，适应证逐渐扩展。目前除应用于CTA外（图2），其适应证还包括巨大不可修复性肩袖撕裂、肱骨近端骨折或骨折后遗症（图3）、炎症性肩关节病、肩胛盂形态异常引起的骨关节炎、解剖型全肩或半肩失败后翻修（图4）、肩部肿瘤^{[4,5,28,29,30]}。RSA在治疗上述疾病中均取得了良好疗效，但治疗结果最佳的仍为CTA^[31,32]。

图2

男，74岁，右肩CTA，行右肩反置式关节成形术，使用法国Aston Duocentric假体治疗A，B术前查体，可见右肩严重假性麻痹，活动受限C术前右肩正位X线片示右肩偏心性骨关节炎，肱骨头上移，边缘骨赘形成D RSA术后当日右肩正位X线片示假体位置良好E RSA术后两个月右肩正、侧位X线片示假体位置良好，无松动表现F，G术后2个月，患者肩关节功能良好，无疼痛（本组照片来自Orthopaedic Department，Clinique Saint-Michel，由Scarlat MM提供）

图3

女，64岁，右肱骨近端骨折后遗症，行右肩反置式关节成形术，使用法国3S Aramis假体治疗A右侧肱骨近端骨折，以髓内钉行切开复位内固定术，右肩正位X线片示大结节不愈合，冈上肌腱骨化B，C RSA术前查体，可见肩关节僵硬，前屈上举60°，外旋0°，术前Constant-Murley评分46分D~F RSA术后3年，复查右肩X线片示假体位置良好，无松动G，H RSA术后3年随访，肩关节无疼痛，活动度和肩部力量良好，Constant-Murley评分84分，较术前改善了38分（本组照片来自Orthopaedic Department，Clinique Saint-Michel，由Scarlat MM提供）

图4

男，64岁，右侧半肩关节置换术后6个月，以右肩反置式关节成形术进行翻修，使用法国Euros Reconstruction反置式肩关节假体A，B因右侧肱骨近端四部分骨折行半肩关节置换术后6个月，肩关节僵硬、疼痛，假性麻痹，Constant-Murley评分22分C，D右肩关节正、侧位X线片示半肩关节置换后表现，右肱骨近端大小结节骨质缺损E，F使用法国Euros Reconstruction反置式肩关节假体行翻修术，术后3个月，肩关节上举良好，X线片示反肩假体位置好G~J RSA术后6年，右肩正位X线片示反肩假体位置良好，无松动，右肩偶有轻微疼痛，活动良好，前屈140°，外旋45°，Constant-Murley评分65分（本组照片来自Orthopaedic Department，Clinique Saint-Michel，由Scarlat MM提供）

2004年，Sirveaux等^[33]报告了首个关于Grammont反置式肩关节假体使用结果的大型研究，对80名患者术后平均随访3.6年，发现96%的患者疼痛缓解状况良好，平均主动上举由73°增加至138°，Constant-Murley肩关节功能评分由22分改善为65分。同时报告反置式肩关节假体的5年生存率为91.3%。Guery等^[34]研究发现，RSA假体10年生存率为91%，而CTA患者的假体生存率明显比其它适应证更高，前者为95%，后者为77%。Favard等^[35]研究显示RSA术后10年需要翻修的比例相对较低，为11%，但Constant-Murley肩关节功能评分和X线表现随着时间推移而逐渐恶化，因此对于年轻患者，推荐选择RSA手术时必须十分谨慎。

感染、完全性腋神经瘫痪、神经性肩关节病以及严重肩胛盂骨侵蚀或缺损是RSA的绝对禁忌证。严重的骨量减少，如长期激素依赖性类风湿性关节炎，是进行RSA治疗的相对禁忌证。

当后方肩袖肌肉缺失或小圆肌因萎缩和脂肪浸润而功能不足时，采用反置式肩关节假体治疗术后功能恢复较差，患侧术后外展时仍丧失主动外旋能力，对日常活动造成明显影响^[36,37,38]。联合背阔肌加或不加大圆肌肌腱转位术进行RSA，可为该问题提供良好的解决方案^[39,40]。

四、RSA手术并发症

过去十年里，RSA手术开展数量呈指数级增长，随之而来的是并发症数量的增加以及再手术数量的增长。

Zumstein等^[41]系统性回顾了782例RSA，其中566例为初次假体置换术，216例为半肩或解剖全肩的翻修术。术后并发症发生率为20%。解剖型假体失败翻修术的并发症发生率为33.3%，初次置换术的并发症发生率为13.4%，前者约为后者的3倍。由于并发症的出现，对79例患者假体进行翻修术，占全部RSA病例的10.1%；对26例患者假体进行非翻修的干预性手术，占全部RSA病例的3.3%。

2016年，Boileau等^[42]对825例RSA病例进行了总结，84例需要再次手术干预，其中60例进行了翻修术。需要再次手术的常见原因按照递减的顺序依次是：假体不稳定（占38%），感染（占22%）、肱骨侧问题（包括假体松动、螺钉松动、骨折，占21%）、肩胛盂侧问题（包括肩胛盂假体松动、肩胛盂球解离和肩胛骨骨折，占13%）、其它少见并发症（包括血肿、单独主动外旋功能丧失、僵硬，占6%）。

Scarlat^[43]通过对1999年至2013年的50篇文献进行总结，将RSA手术并发症种类作出如下分类：

（一）非特异性并发症

浅表及深部感染、静脉炎、血肿及周围神经损伤（肩胛上神经、桡神经、腋神经等）。

（二）与RSA相关的特异性并发症

1．肩胛盂侧：

术中肩胛盂骨折、术中肩峰骨折、肩胛骨迟发性骨折、肩胛骨蚀刻、肩胛盂假体松动、肩胛盂部件分离及螺钉断裂。

2．肱骨侧：

肱骨假体聚乙烯内衬磨损、肱骨假体松动、肩关节不稳定（有或无脱位）、内旋或外旋受限的肩关节僵硬。

3．肌肉并发症：

三角肌脂肪浸润。

（三）与假体品牌相关的特殊问题

肱骨或肩胛盂假体部件解离、聚乙烯衬垫自肱骨部件分离、肱骨假体基座与柄分离、与肱骨近侧干骺端过大相关的结节骨溶解。

五、展望

自从Grammont反置式肩关节假体问世以来，不断增加的手术适应证推动了RSA假体的设计改进。新的设计改进有很多：肱骨柄假体设计包括组配式非骨水泥固定型、单节段骨水泥固定型，甚至出现了无柄肱骨侧假体设计；肱骨侧假体也有颈干角大小不同的设计方案，以提供偏心距的多样化选择；肩胛盂金属基座带有羟基磷灰石喷涂，或结合钽金属，以促进骨长入；肩胛盂金属基座固定时带有可变角度的锁定螺钉；还有肩胛盂球假体的偏心安装设计等。但上述设计是否能提高临床治疗结果，是否能提高假体的使用寿命，仍有待进一步的研究证实。

RSA假体设计改进和手术技术革新的着眼点均在于实现患者术后肩关节功能的最大化，同时降低并发症。未来应用3D打印技术，将可能在术前制作出每一位患者的肩关节三维模型，进而制定最理想的假体植入解决方案，达到临床治疗结果的最优化，同时显著提高植入假体的生存年限。

虽然目前RSA手术并发症发生率仍较高，但RSA能够帮助那些任何其它治疗方法均不奏效的患者恢复肩关节功能。为了降低并发症的发生，骨科医生必须选择正确的RSA手术适应证，注意手术要领和技术细节，努力掌握和使用新技术，造福于广大患者。

本文原载于《中华骨科杂志》2018年第10期

本文作者：陆博

本文来源：骨关节空间