髌骨下极非关节面骨折的治疗进展

杨友银，吴华川，倪卫东

(1.重庆医科大学附属第一医院骨科，重庆 400016； 2.中山大学附属第七医院骨科，广东 深圳 518107)

髌骨作为全身最大的籽骨，其骨折发生率约占全身骨折的1%，髌骨下极骨折占需要手术治疗骨折的9.3%～22.4%[1]。有研究表明，当屈膝45°～60°时，髌骨关节面压力可急剧增加至体重的4～5倍，高达3 200 N[2]。髌骨下极骨折影响伸膝装置的连续性，使股四头肌肌力向下传导中断或减弱，行走时则需通过大腿外展，靠小腿向前外侧摆动惯性完成伸膝，致患者伸膝无力而致残，使正常步态受到严重影响。手术治疗的目的在于修复伸膝“纽带”的连续性，为早期膝关节主动、被动活动提供稳定固定。然而，髌骨下极骨折多为横行和粉碎性骨折，骨折粉碎、骨折块小，加之此处应力集中，难以维持有效复位及坚强固定。髌骨下极骨折常有膝关节屈曲直接撞击或间接牵拉病史，结合膝关节前方肿胀、软组织损伤、局部扪及分离、阶梯感等体征以及膝关节正侧位X线检查可明确诊断。Lazaro等[3]针对CT在髌骨骨折分类及治疗中的作用进行了研究分析，发现术前CT检查有助于进一步了解骨折的类型及特征，可指导内固定物的选择及手术方案的制订，术前常规行CT平扫及三维重建是必要的。目前治疗髌骨下极骨折内固定种类及手术策略众多，现就髌骨下极非关节面骨折的治疗进展予以综述。

1 髌骨部分切除

髌骨下极为髌骨远端无关节面覆盖的部分，长度约1.5 cm，不参与构成髌骨关节，是髌骨向远端延伸构成伸膝装置的重要部分，髌骨下极的主要作用是增加股四头肌力臂长度并完成股四头肌肌力传导。目前，在治疗髌骨骨折时选择保留还是切除髌骨骨折块仍存在较大争议。Bonnaig等[4]对比研究了两组共52例患者，其中26例采用切开复位内固定，另26例采用髌骨部分切除，结果发现，两组膝关节日常生活能力量表评分(P=0.76)、视觉疼痛模拟量表评分(P=0.28)、生活质量评分量表评分SF-36(P=0.94)以及肌肉骨骼功能评分简表评分(P=0.78)的差异均无统计学意义。而Andrews和Hughston[5]对238例髌骨骨折患者进行回顾性研究，其中89例患者采用髌骨部分切除及伸膝装置重建，即将远端碎骨折块切除，用不可吸收缝线穿过近端骨块隧道重建髌韧带，术后平均随访4年，发现无创伤性关节炎发生，膝关节功能恢复良好。由此可见，保留髌骨对于日常生活恢复更有优势，但在疼痛、后期生活质量评分、创伤性关节炎发生率方面无显著差异。

对于保留还是切除髌骨骨折块的争议从未停止过，主流观点是保留髌骨下极可维持髌骨本身的生物力学状态，促进骨-骨坚强愈合，避免出现“错格现象”，但目前尚无研究可以证明髌骨保留多少足以维持髌骨的功能。切除髌骨下极会使髌骨整体下移，增加髌骨关节面压强[6]，理论上会增加髌骨关节炎的发生率，同时髌韧带与髌骨是骨-腱性组织的瘢痕愈合，其抗牵拉能力较骨-骨愈合差。另外，由于髌骨在伸膝装置中发挥重要作用，髌骨部分切除在目前临床治疗中已较为少见，但对于一些粉碎严重、存在骨缺损和长期慢性感染的髌骨下极骨折，由于难以修复或内固定物难以提供可靠的固定，髌骨部分切除仍是一种简单、有效的治疗方法[7]。

2 张力带固定技术

张力带固定技术是治疗髌骨骨折的经典手术方式，通常将两枚克氏针平行于纵轴、垂直于骨折线穿过髌骨，起到复位及固定的作用，然后用钢丝在髌前张力侧“8”字加压收紧。此固定机制在于当做屈膝活动时，髌骨受到的张力通过“8”字张力带转变为骨折断端的轴向压力，使骨折块靠紧，断端进一步加压，促进骨折愈合。张志新等[8]研究指出，克氏针张力带固定技术容易出现克氏针松动、滑出、刺激皮肤甚至穿破皮肤引起感染等。随着技术的不断改进，Carperter等[9]于1997年基于张力带原理设计出空心拉力螺钉张力带固定技术，即用两枚空心拉力螺钉代替克氏针，张力带钢丝穿过空心螺钉，在髌前形成“8”字张力带，此技术随后得到了推广。刘德华等[10]对空心加压螺钉联合张力带及克氏针张力带进行对比分析证实，空心加压螺钉不仅保留了克氏针的优点，还有效避免了克氏针退出、钢丝滑脱以及张力带钢丝对股四头肌及髌韧带的压迫，同时空心螺钉远端螺纹产生的拉力对骨折断端加压进一步提升了骨折的稳定性。Chang和Ji[11]对10例髌骨下极骨折患者采用空心螺钉加张力带固定治疗的研究显示，10例患者均未出现内固定松动、丢失，膝关节功能恢复良好，均获得了满意的疗效。孙彬等[12]采用钛缆加空心钉结合新型垫片治疗髌骨下极粉碎性骨折患者，用两枚带垫片的空心螺钉替代克氏针，垫片上有特制的供钛缆穿过的小孔，空心螺钉加压骨折断端，钛缆通过垫片小孔及近端横行骨隧道于髌骨前方形成“8”字张力带；此术式有效地运用了张力带原理，可以选用直径4.0 mm以下的空心钉，对于髌骨下极粉碎小骨块骨折亦能提供有效固定。

张力带技术因其独特的将牵拉力转变为骨折断端轴向压力的特点被广泛应用于骨折治疗中。传统的经髌骨和胫骨粗隆“8”字钢丝固定治疗髌骨下极骨折因存在众多并发症而被逐步淘汰[13]。1950年出现的克氏针张力带技术在生物力学方面的良好表现使其在临床上得到迅速推广，但随着该技术的广泛应用，也出现了许多并发症，如内固定断裂及丢失、髌前软组织损伤、髌前疼痛以及骨折不愈合等[14]。1997年，克氏针张力带技术得到了进一步改进，使用空心拉力螺钉替代克氏针，不仅克服了克氏针张力带技术的缺点，还保留了其优点[15]。目前张力带技术还在不断改进，各种方式联合张力带技术均在临床上取得了不错的疗效。如陈羽等[16]采用双滑轮技术结合“8”字张力带治疗髌骨下极粉碎性骨折，取得了满意的疗效。

3 篮网钢板内固定

篮网钢板的前后两面各有3个伸出的爪形结构，侧方各有2个爪形结构，形成一个篮网状结构，可有效地将远端骨折碎片包绕，远端由两颗拉力螺钉将篮网钢板与近端骨折块拉紧固定，其侧方设计有两孔供必要时植入螺钉加强固定使用。Matejcic＇等[17]对51例粉碎性髌骨远端骨折采用篮网钢板治疗的患者进行了疗效分析，最终随访发现，30例患者的膝关节功能为优，16例为良好，5例为满意，所有患者膝关节功能评分平均为91分，均获得满意的临床疗效。Matejcic＇等[18]对篮网钢板及髌骨部分切除治疗髌骨下极骨折进行了疗效对比，在120例患者中71例患者接受篮网钢板治疗，另49例患者接受髌骨下极部分切除治疗，平均随访5.3年，采用Cincinnati膝关节功能评分，结果发现，篮网钢板组的优良率为90.1%，部分切除组的优良率为73.5%，篮网钢板在降低膝关节疼痛及肿胀发生率、恢复髌骨高度、早期功能锻炼以及康复等方面有显著优势。篮网钢板的爪形结构在置入时对髌韧带有切割作用，可能造成髌韧带损伤，故而在粉碎性髌骨骨折时才做此选择。Cho等[19]采用手微型钢板结合独立垂直钢丝环扎技术治疗13例粉碎性髌骨下极骨折患者，结果减少了对髌韧带的损伤，取得了较为满意的临床疗效。

篮网钢板为一种特殊构型钢板，因其独特的篮网双边结构，在固定髌骨下极骨折时具有失败载荷大、稳定固定以及对粉碎性骨折均有效等优势。Matejc＇ic＇等[20]采用篮网钢板对髌骨下极粉碎性骨折进行治疗，在长期随访中取得了满意的疗效，但在治疗过程中有少数患者因内固定使用不当而进行翻修。篮网钢板对髌韧带损伤及髌前软组织激惹较大，尤其在做屈膝动作时，可能会引起髌前疼痛等。

4 镍钛合金聚髌器、髌骨爪固定

镍钛合金聚髌器是根据奥-马互逆的结构特性，将其浸泡于0～4 ℃的盐水中，可根据患者髌骨形态及手术需要对其进行个体化塑形，获得满意形态后再使用40 ℃左右的温纱布热敷使之回缩环抱髌骨，加压骨折断端[21]。张志新等[8]采用髌骨爪治疗老年髌骨下极骨折，对31例患者随访长达半年，并采用陆裕朴膝关节功能评分，结果显示优20例、良10例、可1例，优良率高达99.77%，获得了满意的疗效。在粉碎性的髌骨下极撕脱骨折方面，章云童等[22]对聚髌器的疗效进行了分析，采用记忆合金聚髌器的同时进行阔筋膜移植修复，治疗5例髌骨下极撕脱粉碎性骨折合并髌韧带损伤的患者，并用胥少汀综合评分法评估膝关节功能，结果优良率达80%。由此可见，髌骨爪在治疗髌骨下极骨折时可提供稳定的固定，但对于粉碎性的下极骨折疗效相对较差。同时，有报道称，聚髌器在术中需要反复使用冰盐水及温盐水进行塑形及固定，操作较繁琐，术后容易出现手术切口红肿及疼痛[23]。此后，在聚髌器的基础上改造衍生出了可调式髌骨爪，术中不需要进行塑形，复位满意后将髌骨爪3爪向上，2爪向下，用Kocher钳夹上下两片髌骨爪腰部齿根，对骨折断端加压，使其满意贴附于髌骨上下极，然后使用2枚螺钉锁定髌骨爪。周维山等[24]采用可调式髌骨爪治疗16例髌骨下极骨折患者，优良率达94%，疗效满意。

镍钛合金聚髌器可于术中根据需要进行准确塑形，以提供稳定固定，允许早期进行膝关节功能锻炼，取得了满意的疗效。但是其爪形结构在粉碎性的骨折中表现欠佳，而改进的可调式髌骨爪具有良好的解剖形态，操作简单、方便，避免了因术中反复塑形而导致的手术切口红肿及疼痛，且能提供稳定的固定。然而，在选择型号时需谨慎，型号的匹配程度将直接决定手术复位固定的质量。通过在临床工作中的不断摸索，其他方式联合髌骨爪治疗髌骨下极骨折的方法亦不断涌出。余专一等[25]用髌骨爪结合克氏针张力带治疗髌骨下极粉碎性骨折，其联合了两种方式的特点，优势互补，取得了满意的疗效。

5 带线锚钉固定

锚钉系统由钛合金自攻螺钉加高强度尾线构成，用1～2枚自攻螺钉固定在髌骨近端骨折断端，特殊的螺纹设计(高低双重螺纹)以及调整螺钉与髌骨纵轴的夹角可以增加把持力。尾线缝合髌腱及远端骨折块，收紧后骨折断端靠拢，复位骨折块，重建髌韧带。特制的钛合金自攻螺钉抗拔出力强、组织相容性佳，可避免固定失效及后期取出，高强度缝线重建韧带可提供稳定固定，允许早期进行膝关节功能锻炼。Kadar等[26]研究了60例髌骨下极骨折的患者，其中33例患者使用髌骨下极部分切除术，27例患者使用带线锚钉固定，对比分析后发现，带线锚钉固定组患者手术时间短、临床疗效好、膝关节功能评分高，但带线锚钉固定组由于固定强度有限，术后需在石膏/支具保护下逐步进行膝关节功能锻炼，其主要并发症包括手术部位感染、内固定丢失、骨折再移位、膝关节粘连以及股四头肌萎缩等。傅仰攀等[27]采用锚钉系统治疗12例髌骨下极骨折患者，平均随访8个月，均愈合良好，根据陆裕朴疗效评定标准，优8例、良3例、可1例。张如意等[28]将锚钉系统和张力带技术相结合，对尾线缝合方式进行改进，采用张力带技术固定骨折断端，在治疗的26例患者中有23例获得随访，骨折均愈合良好，平均临床愈合时间为11.6周，Bostman评分平均(28.41±2.13)分，其中优15例、良7例、差1例，优良率达95.65%。耿震等[29]采用带线锚钉结合髌骨爪治疗髌骨下极骨折，对30例患者进行治疗及随访，结果显示除随访丢失的1例患者外，优良率达100%。由此可见，带线锚钉治疗髌骨下极骨折临床疗效满意，但锚钉固定的稳定性在于锚钉螺纹与近端骨折块之间的摩擦力，因此要求近端骨折块完整且骨量佳。Douglass等[30]研究发现，锚钉拔出是锚钉固定失败最常见的原因。

带线锚钉技术通过修复、重建髌韧带使骨折断端紧密接触，实现骨-骨的骨性愈合。但带线锚钉在单独治疗髌骨下极骨折时，对近端骨折块的完整性及骨量要求较高，抗拔出能力有限，提供固定强度有限，在早期功能锻炼时需石膏/支具保护。结合张力带或髌骨爪等技术可进一步增强稳定性，进而实现早期功能锻炼。

6 独立垂直钢丝技术

独立垂直钢丝固定技术治疗髌骨下极骨折由Yang和Byun[13]于2003年首次报道，通过髌骨近端骨折块关节面下缘斜向髌骨前上方建立通道，将钢丝沿隧道穿入并绕过髌骨远端骨折块，收紧髌韧带在髌骨前方打结，根据远端骨折块情况决定建立隧道的位置及数量，保证较大骨折块均能有效地固定；该研究对25例髌骨下极骨折患者进行治疗，均取得了良好的预后，平均膝关节Bostman评分为29.5分。生物力学研究表明，独立垂直悬吊钢丝的最大荷载为250 N，能为髌骨下极骨折块提供较为稳定的固定，而伸膝时股四头肌肌力产生的拉伸力量达316 N[31]，因此，独立垂直钢丝无法为早期功能锻炼提供坚强的固定，术后早期仍需要行石膏/支具固定，在持续被动运动仪的辅助下逐步行膝关节功能锻炼。Song等[32]认为，由于年龄50岁以上患者存在不同程度的骨质疏松，且独立垂直钢丝本身最大负荷不能为膝关节术后早期功能锻炼提供坚强固定，故进行了改良，采用髌骨钢丝环扎技术+独立垂直钢丝技术，结果改进后的固定强度显著增加，最大载荷达到324 N，理论上完全能够为术后早期功能锻炼提供稳定固定；他们用改良的独立垂直钢丝对21例患者(平均年龄64岁)进行治疗，随访后发现，最终平均膝关节Bostman评分为28.1分，平均膝关节活动范围为138°，21例均取得满意的临床疗效，其中4例术后出现环扎钢丝断裂，但未发生骨折移位，故未行二次手术治疗且最终获得满意疗效，这可能与环扎钢丝收缩过紧或者改进后固定强度仍不能对抗膝关节活动时股四头肌产生的拉伸力量有关。

7 小 结

髌骨下极骨折作为髌骨骨折治疗的难点之一，极具挑战性，目前尚无统一的治疗标准。髌骨部分切除术虽已逐渐被临床淘汰，但对于粉碎、骨缺损严重以及局部感染的髌骨下极骨折仍是较明智的选择。除张力带钢丝固定技术、荷包缝合环扎固定技术等经典的手术方式外，带线锚钉系统重建髌韧带、特殊钢板固定以及关节镜微创复位固定等也是目前处理髌骨下极骨折的常用方法[33]。如杨荣等[34]采用带孔克氏针横向固定结合钛缆荷包缝合技术治疗难复性、粉碎性髌骨骨折具有关节面解剖复位好、固定稳定以及并发症少的优点；郭玉冬等[35]采用线缆技术治疗老年患者髌骨下极骨折取得了良好疗效，为老年患者提供了可靠的治疗选择。无论何种方式，均旨在恢复伸膝装置的连续性，在保证稳定固定的前提下尽早进行膝关节功能锻炼，以获得良好的预后。