第1章 肩关节镜基础
一、历史
肩关节镜的历史*早可追溯到1931年。在Burman进行的一项尸体研究中，他首次报道了对肩关节进行的关节镜检查。虽然起步较早，但肩关节镜的早期发展较为缓慢。1950年，日本学者Wantanabe发明了21号关节镜，成为现代关节镜的雏形。利用该器械，Wantanabe*早详细记录了肩关节镜前后方入路的位置，并且描述了肱二头肌长头肌腱及前方盂唇的常见损伤，这为之后肩关节镜手术的发展奠定了基础，Wantanabe也被誉为现代关节镜之父。到20世纪80年代，肩关节镜逐渐发展为临床诊疗工具，文献报道中所涉及的肩关节疾病种类也更为丰富。
目前，肩关节镜可应用于肩部常见损伤的诊疗，如肩袖撕裂，肩关节骨折、脱位，肱二头肌肌腱损伤等。其治疗效果不逊于传统开放式手术，且具有组织损伤小、并发症少等优势。肩关节镜在肩部疾病的诊断和治疗中发挥着不可替代的作用。
二、肩关节镜设备与相关器械
1.关节镜 关节镜是应用于关节的一种内镜，由3个基本的光学系统组成：①标准薄片镜系统；②杆形透镜系统；③分度指数透镜系统。影响关节镜光学特性的因素中，直径、倾斜角及视野*为重要。关节镜的直径为1.7～7mm，其中4mm直径的关节镜*为常用。关节镜长轴与镜片表面垂线的夹角为倾斜角，范围为0°～120°。其中25°和30°是*常用的角度。70°和90°镜有利于探查关节角落，但增加了术者定向的困难。视野即镜片的视角，1.9mm 镜视角为65°，2.7mm 镜为90°，4.0mm 镜为115°，大视角便于术者定向。倾斜角为25°和30°的关节镜通过旋转可以观察到关节更大的区域。而旋转70°镜可获得的视角*大，但同时也在关节镜正前方产生了中央盲区（图1-1）。
图1-1 0°、30°、70°镜及对应视角示意图
2.摄录系统与成像监控 早期的关节镜检查，关节镜医生只能直接通过关节镜目镜进行观察，难以保证无菌操作，并且对于关节内的发现也难以展示和记录。关节镜逐渐增高的接受度应归功于摄像设备的引入。用摄像机来替代人眼进行观察和记录，可使手术医生的操作位置更为灵活、舒适，避免了术者面部对术野的污染，还可以使手术团队的其他成员参与到手术中。摄录系统的基本元素为摄像机单元和监视器，除此之外通常还可以选配录像机、照相机、电脑、打印机等设备。随着科技的发展，这些设备也越来越人性化、智能化。通过数字化的摄录系统，可将手术过程、图像资料记录下来，以便于之后的随访、科研与教学等活动。
摄像机是关节镜系统的核心，与成像质量息息相关。目前使用的摄像系统与关节镜系统直接连接。电子集成电路的改进使得摄像机体积减小而分辨率得以提高。无线关节镜可以将视频信号直接发送到监视器，使得系统更加简化。摄像机采用的三晶镜头拥有更好的色彩与分辨率；视频信号的数字化可产生高质量的图像；光学变焦系统内置在摄像机中，可将图像放大倍数；这些可以帮助医生在狭小的关节中获得更好的视野和更清晰的图像。
3.光源系统
由于现代关节镜都是在监视器下进行操作，而监视器的成像质量对光源有较高的要求。为了照亮关节内部，保证工作区域内明亮清晰的视野，来自光源的光应通过光缆和集成在关节镜中的玻璃纤维传输到关节中。光缆由一束包在保护性套管中的特制的玻璃纤维组成，一端连在远离手术区的光源上，另一端连在关节镜上，由光导纤维的纤丝包绕。光源通常是由100～300W的氙气灯或LED灯发出。光线强度和色温由内部反馈传感器来平衡，可以在摄像头或关节镜台上进行控制。应注意，过早激活光源可能会使光缆末端发热，导致医患人员被灼伤甚至造成火灾。光纤的长度会影响光的传导，光纤中的玻璃纤维非常容易损坏，应小心操作并定期检查。
4.灌注系统
肩关节镜手术一般要在有效的关节灌注下进行。一般推荐乳酸林格液作为灌注液。灌注液通过关节镜套管或单独插管进入关节。为保证足够的流量，推荐使用6.0mm或6.2mm的关节镜套管。
术中将含5L乳酸林格液的塑料袋挂在支架上或与关节镜泵一起使用。当进水与出水套管安装好后，即可行关节冲洗。当液体袋置于关节面上方90～120cm处可产生66～88mmHg的灌注压力；关节面上的液体袋每提高30cm可以增加22 mmHg的压力。使用关节镜泵时需严密监测肌间隙及软组织间隔的松紧度。泵压需根据不同关节及泵的型号进行调节。当灌注压维持在收缩压以下约30mmHg时，肩关节的观察效果与止血效果*佳。两台手术之间，应完全更换灌注液，以避免灌注液逆行污染造成感染的可能。术中肾上腺素的使用可以减少出血，提高视野的清晰度。Olszewski等的一项前沿随机双盲研究发现，每升生理盐水中加入1mg肾上腺素，可以显著改善关节镜视野。
5.常用手术器械
肩关节镜手术通常需要专门的手术器械。为了方便手术，器械也处于不断更新改进的过程中。通常需要根据关节镜外科医生的手术需要和个人习惯选择*合适的器械。常用的辅助器械包括探针、剪刀、篮钳、抓取钳、套管、穿刺锥、关节镜刀、刨削动力、电刀激光射频等（图1-2）。许多新器械已经被重新设计用于肩关节手术。过线、抓线和打结器械的使用使得关节囊、关节盂唇和肩袖等软组织修复手术变得更加方便。对于手持式的关节镜器械，其尺寸应与关节相匹配，并具有一定磁性，以方便在关节内断裂时取出。对于以评估损伤情况为目的器械，通常配备钝头以减少损伤关节软骨表面及周围血管神经的风险。而以进行外科手术为目的的器械，其末端通常非常锋利，能够有效地切割。因此在操作这些器械时应避免医源性损伤。
图1-2 肩关节镜常用器械
A.探钩；B.缝合钩；C.抓线钳；D.开口锥；E.持线器；F.剪线器
6.缝合锚钉与缝线 缝线锚钉和含超高分子量聚乙烯（UHMWPE）缝线的出现，使得肩关节镜技术得到了显著发展，它们在肩关节镜手术中起着非常关键的作用。
缝合锚钉用于韧带和骨附着点之间的连接固定。金属锚钉及聚醚醚酮（PEEK）生物相容复合物因他们产生骨溶解反应较少，因此获得广泛的应用。目前生物可降解锚钉可达到与金属锚钉相近的拔出强度，并且*终可完全降解，也逐渐被广泛使用。而随着科技的发展，会不断有新的材质和种类的缝线锚钉出现，方便肩关节镜下的操作。
关节镜手术中使用的缝线通常需要具备操作性好、强度高、打出的线结安全性高、线结小、生物相容性好等特性。若发生降解，不应产生明显的炎症反应。优质的关节镜缝线在保持其低表面摩擦力的同时，仍需承受更大的强度，以利于在潮湿的关节镜环境中打结。缝线包括编织、单丝或混合缝线；也可分为可吸收、不可吸收或部分可吸收缝线。聚二恶烷酮（PDS）是*常用的可降解单丝缝线，常用于肩关节不稳的手术治疗中。PDS 线还可以用于将编织的缝线穿入组织，有时也可以作为标记来识别撕裂的肩袖。
三、手术前准备
1.设备与手术室准备 手术室合理的布置与齐全的设备是手术成功的必要条件。侧卧位和沙滩椅位是常用的肩关节镜手术体位，这两种体位均可使用标准手术台。手术台通常位于手术室的中央，或与手术室的长边成45°。若使用沙滩椅位，应使用可抬高患者躯干、屈髋屈膝和纵横向可倾斜的手术台；高度*好是可调节的，以方便不同身高的外科医生操作。
手术团队通常需要1～2名助手、1～2名护士、1名麻醉医生。术者的站位通常在手术台的前端，这个位置方便在患肩的各面进行操作，并且便于切换至开放式手术和观察整个手术区域，方便助手回收组织、器具。麻醉医生的站位通常与术者相对，与患者头部相邻并成45°，该位置便于麻醉医生观察患者、操作麻醉设备并远离手术区域。监视器通常放置于患肩对侧，面对术者。光源、灌注系统、刨削器动力单元等设备通常放于监视器同侧。手术常用的手持器械应放置于术者与助手容易取用的位置。
2.肩关节镜手术体位 如前所述，肩关节镜手术*常用的两种体位是侧卧位和沙滩椅位，两者各有优缺点。侧卧位更容易进入盂肱关节，患者相对舒适且定位安全。沙滩椅位更容易进行空间定位，对于肩峰下间隙的手术操作更方便且手术易于改为开放式手术。据报道，沙滩椅位易导致脑灌注压降低，引起脑卒中，因此术中可以使用脑灌注压监视器进行实时监测。在使用控制性低压麻醉时，侧卧位比沙滩椅位更容易维持脑灌注压稳定。
（1）侧卧位：使用侧卧位时，患肩在上，身体下方安置塑形体位垫及肾形托，胸部使用捆绑带加强固定。同时使用头圈固定患者头部，注意保护下方耳朵及眼睛。为防止压伤，应使用软垫保护骨性突起部位，如小腿下面应使用枕垫保护腓总神经与内外踝。除此之外还应监测脉搏与血氧饱和度，以确保腋窝血管神经不受牵拉、压迫。
以上所述的侧卧位为垂直侧卧位，Gross等对垂直侧卧位进行了改良，将患者的身体向后倾斜20°～30°，使得肩关节盂与地面平行（图1-3）。这种倾斜侧卧位有以下优点：①关节镜更容易进入下1/3盂唇和腋囊区域；②适当后倾，前方盂唇撕裂更易显露；③可减少牵引重量，降低臂丛神经麻痹的风险。
图1-3 改良侧卧位与悬吊牵引
通常使用平衡悬吊方式牵引患肢，牵引重量一般为4.5～13.5kg（图1-3）。为了改善视野增加操作空间，可以适当增加牵引力，但需要注意牵引时间。根据Paulos等的报道，肩关节镜手术后短暂感觉神经障碍发生的概率为30%。早期肩关节镜手术时上肢体位为外展70°，前屈20°～30°。为减少牵拉性神经麻痹的发生，Klein等研究了上肢前屈外展不同角度时臂丛神经的张力。他认为前屈45°外展90°或前屈45°外展0°对臂丛神经的牵拉力*小，而且可以获得*大的手术视野。目前许多运动医学科医生仍然采取外展30°～60°前屈20°～30°的体位，但应注重牵引的重量及手术时间。肩关节镜术后并发症发生率为23%～30%，大部分与过度牵引导致的神经性麻痹有关，但目前尚未有过牵引导致的神经血管完全性损伤的报道。
Gross等报道了纵向垂直牵引肩关节的牵引方式，该牵引方式将大部分重量作用于牵引盂肱关节。Hennrikus等比较了该法与单纯纵向牵引法对肢体氧饱
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