髌骨骨折研究进展

王奕翔，王丽娟，杨培丽，王勇平

（1.兰州大学第一医院，甘肃 兰州 730000；2.兰州大学第一临床医学院，甘肃 兰州 730000）

髌骨骨折研究进展

王奕翔1,2，王丽娟1,2，杨培丽1,2，王勇平1△

（1.兰州大学第一医院，甘肃 兰州 730000；2.兰州大学第一临床医学院，甘肃 兰州 730000）

髌骨骨折是临床常见的关节内骨折，占成人骨折的2.2%，多发生于20-50岁，目前临床治疗方法分为保守和手术治疗两大类，其治疗目的是恢复髌骨关节面解剖结构和膝关节伸屈功能，但任何方法都有缺点，如果处理不当可以造成骨折不愈合、关节粘连、创伤性关节炎、骨感染等并发症。本文对髌骨骨折的解剖特点、损伤机制、分型、诊断、治疗及疗效评价作一综述。

髌骨骨折；关节内骨折

髌骨骨折是临床常见的关节内骨折，占成人骨折的2.2%，多发生于20～50岁，男性是女性的2倍[1],髌骨骨折患者局部疼痛、肿胀，膝关节无法进行自主伸直，常有膝下皮肤擦伤及皮下瘀斑。目前临床治疗方法分为保守和手术治疗两大类，其治疗目的是恢复髌骨关节面解剖结构和膝关节伸屈功能[2]，但任何方法都有缺点，如果处理不当可以造成骨折不愈合、关节粘连、创伤性关节炎、骨感染等并发症[3]。

1 应用解剖及生物力学特点

髌骨是人体最大的籽骨，体表可触及，其前方覆盖股四头肌腱膜，并向下延伸形成髌韧带，止于胫骨结节；两侧为髌旁腱膜；后方为关节软骨面，与股骨髁髌面共同形成髌股关节。髌骨横断面近似倒三角形，上宽下窄，髌骨前面略成球形，向前凸出，关节面平滑，与股骨相关节，参与组成膝关节[4]。髌骨与其周围的韧带、腱膜共同形成伸膝装置，是下肢活动中十分重要的结构。吴永发等[5]研究认为，髌骨生物学特点表现在:髌骨是伸膝装置的中间结构，能够把股四头肌产生的拉力传向髌腱；髌骨增加了膝关节屈伸轴点的杠杆力臂，使股四头肌的力矩增大；在伸膝活动中髌骨通过杠杆作用能使股四头肌力量提高约 30%[6]。若髌骨被切除，髌韧带更贴近膝关节的活动中心，使伸膝的杠杆力臂缩短，股四头肌需要比正常多30%的肌力才能伸膝。

2 损伤机制

髌骨骨折多因间接暴力所致,常造成髌骨横形骨折，骨折移位较大，多伴有髌旁两侧腱膜及关节囊破裂。 多见于患者行走、跑跳、跌倒、高处坠落时膝关节呈半屈曲位，为防止倒地，股四头肌猛烈收缩维持身体稳定，同时牵引髌骨向上，此时股骨髁部向前顶压髌骨形成支点，而髌韧带固定于髌骨下方，三个方向力量同时作用于髌骨造成髌骨骨折。

直接暴力常致粉碎性骨折，多由直接暴力打击或膝部撞击地面或障碍物所致，其髌前腱膜、髌旁两侧腱膜、股四头肌及关节囊多保持完整,骨折移位小,膝前可见局部皮肤损伤[7]。

3 诊断与分型

病人有外伤史，伤后膝前肿胀、皮下瘀斑、功能障碍；触诊有明显压痛，可有骨擦感。有移位的骨折，可扪及骨折分离出现的凹陷，关节内大量积血，骨折块有异常活动，有波动感，穿刺可抽出血性液体。严重者皮肤可发生水疱。

膝关节的正、侧位X线平片可明确骨折的部位、类型及移位程度，是选择治疗方法的重要依据。X线检查应采取正位、侧位、下肢外旋45°斜位及轴位，如怀疑内侧损伤，取内旋45°斜位。如怀疑有外侧纵形骨折，拍摄髌骨切线位X线片[8]。髌骨骨折时，在髌骨内可见横断或星形的透亮骨折线，骨折块分离多较明显，骨折上段向上移位，骨折下段无移位。国内有学者对髌骨骨折病人进行磁共振（MRI）及膝关镜检查，发现髌骨骨折合并交叉韧带、侧副韧带、半月板损伤发病率较高，其中约6%的病人需要手术治疗。因此，应重视髌骨骨折的合并伤，避免漏诊。

髌骨骨折较为常用的分型主要有Rockwood分型、Meenen分型和AO/OTA分型。Rockwood将髌骨骨折分7型[9]：Ⅰ型，无移位骨折；Ⅱ型，横断骨折；Ⅲ型，下部或下极骨折；Ⅳ型，无移位的粉碎骨折；Ⅴ型，移位的粉碎骨折；Ⅵ型，垂直骨折；Ⅶ型，骨软骨骨折。Meenen将髌骨骨折分5型[11]：A型，简单的横形骨折；B型，简单的斜形骨折；C型，撕脱骨折；D型，简单的纵行骨折；E型，简单的粉碎性骨折；F型，复杂的粉碎性骨折。AO/OTA将髌骨骨折分3型[10]：A型，髌骨关节外骨折；B型，髌骨部分关节内骨折，伸膝装置完整；C型，髌骨完全关节内骨折，伸膝装置破裂。

4 治疗方法

髌骨骨折的治疗原则是解剖复位、坚强固定及早期功能锻炼。

4.1 保守治疗

无移位及无明显移位的的髌骨骨折可采用非手术的方法治疗。保持膝关节伸直位，用石膏托或下肢支具固定4～6周，即可开始股四头肌等长收缩训练。在固定过程中，若关节内血肿张力大，可在严格无菌条件下抽出积血，加压包扎。

在髌骨骨折治疗方法中，外固定器治疗的相关报道不多，且由于效果不佳、复位困难而难以被临床广泛应用[12]。

4.2 手术治疗

Bostrom[1]认为骨折分离3～4mm及关节面不平2～3mm可以接受非手术治疗，如果分离移位或关节面不平超过此范围,则有手术指征。

手术时采用髌前横弧形切口,弧顶在髌骨下极下1～1.5cm，此切口能充分显露折块、进行骨折复位及修复伸肌扩张部和腱膜撕裂。也可采用膝前正中纵切口,切开皮肤及皮下组织,向远近端分离显露股四头肌腱、髌腱及内外侧扩张部,通过扩张部的撕裂口彻底清除关节内血肿及碎骨块,并将骨折块复位,通过扩张部触摸关节面。

4.2.1 切开复位内固定

切开复位内固定术目的是维持关节面平整。对新鲜髌骨骨折的治疗,应最大限度地恢复关节面的形态,力争解剖复位,坚强内固定,早期活动膝关节,恢复其功能,防止创伤性关节炎的发生。

1）钢丝环扎术。钢丝环扎术的原理是将钢丝包绕在整个髌骨周围，利用其产生的多向内聚力和周边平衡力，使骨折块向中心靠拢，从而复位固定骨折块。此手术方法简单，但容易出现膝关节在屈伸过程中骨折块向前方发生分离移位，若固定不牢固则可能发生创伤性关节炎[13]。

2）张力带固定术。该法包括克氏针张力带固定术、螺钉钢丝张力带固定术和钢丝环扎加“8”字钢丝张力带固定术。

AO强调克氏针平行的意义在于钢丝产生张力后使骨折两端沿着克氏针的轨迹向心性移动,使固定更加牢靠。John等[14]认为把钢丝结合处放在髌骨一侧及水平放置“8”字可以起到更好的稳定作用。应用中经常出现克氏针过长、上端未弯并敲入骨内、钢丝未贴近根部环绕扎紧等，从而影响膝关节屈伸功能锻炼,或钢丝滑脱而失败。另外，克氏针可穿破皮肤，克氏针及钢丝弯曲、滑出或断裂亦可发生[15]。

3）聚髌器内固定。武毅等[16]用镍钛形状记忆合金聚髌器内固定治疗髌骨骨折，骨折愈合率在95%以上，效果满意。李贺君等[17[18]。

4）Cable-Pin系统。Cable-Pin系统的结构包含半螺纹松质骨加压螺钉和钢缆，由于对骨折固定牢固可靠、合并症少、手术损伤相对小，对横断型或粉碎不严重的髌骨骨折的治疗,是一种较理想的内固定物。其优点是:(1)符合张力带原则，2枚直径4 mm半螺钉拧入骨质后在骨折端产生加压作用，钢缆包绕在骨面形成张力带；(2)钢缆的使用方法灵活，尤其在粉碎骨折时可增加一股环形结扎；(3)钉和缆的连接既防止了钉的退出，也防止了钢缆的滑脱和在髌骨表面的移位，有利于骨折愈合及早期功能锻炼；(4)钉头部不需露出髌骨皮质，对股四头肌肌腱及髌腱不造成压迫，最大限度的减少了对周围软组织的刺激；(5)钢缆是通过扭力加压手柄拉紧，束缚器锁定可靠，两股钢缆不会松驰，使钢缆产生足够的张力，达到坚强的内固定，更好地体现了张力带原理[19]。但该系统治疗髌骨骨折也有局限性：（1）它在治疗横行骨折时临床效果较为满意，对于严重的粉碎性骨折，该法仍有不足；（2）Cable-Pin系统强硬的钢缆对骨质有一定的切割风险[20]。

4.2.2 微创治疗

随着外科微创技术的发展以及内镜技术在骨科的应用，促进了微创技术在髌骨骨折治疗中的发展及应用。髌骨骨折微创治疗的方法主要包括：经皮捆扎技术及经皮张力带固定术。利用关节镜辅助治疗的优点:（1）能直观观察骨折处的复位情况；（2）可观察螺钉有无进入关节腔内，骨折端是否有软组织嵌入；（3）可观察关节内情况，明确有无合并损伤；（4）可反复冲洗，清洗关节腔内的血块和骨软骨碎屑[21]。

4.2.3 髌骨切除术

适用于髌骨严重粉碎性骨折、软骨广泛破坏，无较大骨块保留的患者。手术切除所有的碎骨块，尽量保留髌腱和股四头肌腱；切除后缝合撕裂的关节囊及扩张部，使其恢复正常松紧度；再将股四头肌腱下拉与髌腱缝合。若缺损区小于3～4cm，可直接缝合；若不能直接缝合，可采用倒“V”字成形缝合术[22]。髌骨切除术对膝关节功能主要有以下影响:(1)膝关节生物力学改变：髌骨在股骨髁前起滑车作用，同时可向后压迫股骨，防止股骨前移。在逐渐伸膝过程中，髌骨逐渐前移，以加大力臂，其在伸膝30°时尤为明显。由于髌骨的作用，伸膝时可加大力臂，集中来自不同方向的力。另外，由于髌骨关节形状与股骨滑车相配，膝关节在负重时比较稳定。髌骨切除后改变了股四头肌力臂的长度，即减少了从股四头肌作用的力点到膝关节轴心的距离，股四头肌必须增加15%～30%的拉力才能代偿。髌骨切除后伸膝力降低，伸屈肌之间的平衡失调，膝关节不稳定；(2)股四头肌萎缩、肌力减弱：系髌骨切除后股四头肌被拉伸，其肌纤维的休息长度改变，导致肌肉萎缩并影响其收缩力；(3)髌韧带钙化；(4)骨关节炎；(5)疼痛：髌骨关节面的透明软骨具有黏弹性，在压迫负荷下能变形,使应力分布在一个较宽的面上。髌骨切除后，髌韧带在股骨滑车面上的压力增加，应力集中，故发生疼痛[23]。原则上应尽量避免髌骨切除，保存膝关节伸膝装置的完整性。

4.2.4 髌骨部分切除

除严重的粉碎性骨折外，对髌骨上下极粉碎或横断性骨折均可选择应用。但近年来越来越多的研究表明行髌骨部分切除术的效果不尽如人意。Muller[24]等指出如必须行髌骨切除术，应早期完成。上级或下极粉碎性骨折，甚至中央带粉碎的髌骨，可以通过切除碎骨片后再复位。横行骨折，切除远端或近端，再将主要骨块复位。若粉碎区在边缘，则应切除部分碎骨片以防止骨赘形成。这样创造一个小一点的但是有功能的髌骨，然后缝合邻近的韧带以保持伸膝的轴线处于中央，否则髌骨的平衡将被打破。髌骨部分切除后，在靠近关节面部位重建髌腱止点是最常用的方法，由于股四头肌装置能产生强大的力量，因此，修复后常常需要保护。Perry[25]等在胫骨结节及髌骨上极横向钻孔，过伸膝关节后将钢丝或钛缆穿过上述骨孔在髌腱前面8字形交叉、收紧和卡紧锁定[26]。

临床常见的是髌骨下极切除术。虽然髌骨下极不形成关节，但是下极切除后髌骨整体的下移则无法避免，切除部分愈多，下移愈严重。下移后髌股关节的接触面完全“错格”，这种“错格”现象使髌股关节的载荷传导发生紊乱，接触面减小，压应力集中，髌骨的滑动时不与股骨髁的关节面相切，而出现了剪切应力，这种载荷传导的紊乱必将导致骨性关节炎的发生,甚至关节僵直，故此法也应尽量不用[23]。

5 展望

髌骨骨折的治疗原则是尽可能恢复髌骨的解剖形态，恢复膝关节的屈伸功能。在临床中选择合理的治疗方法对患者的预后非常重要，但是各种治疗方法各有利弊。一般认为保守治疗对患者的创伤小，但可能出现骨不愈合、关节僵硬或肌肉挛缩等缺点。手术治疗的方法较多，传统手术治疗创伤较大，对膝关节血供影响较大，术后回复慢；微创手术为目前发展趋势。综上所述，根据不同的病情选择合适的手术方案，术后早期进行膝关节功能锻炼，可使患者更好更快的康复。

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△ 通讯作者：王勇平，医学博士、博士后Emil:wangyp312@163.com.