髌骨下极骨折：一种新的微创治疗方法及其临床疗效分析

王海鹏，梁立卓，王 璞，陈垂继，董 川，马保安，王育才

空军军医大学第二附属医院(唐都医院)骨科，西安 710038

髌骨作为人体最大的籽骨上承股四头肌肌力的传递，下接髌韧带附止于胫骨结节，增加了杠杆力臂，两侧为伸膝支持带附着并延展，深层关节面与股骨滑车相契合使压力载荷均匀分布并使其位置中心化，因此成为伸膝装置的重要组成结构[1]。髌骨骨折、韧带撕脱等均会导致伸膝装置破坏，从而出现主动伸膝功能障碍并严重影响下肢功能，应积极给予外科修复[1-2]。髌骨骨折于临床上较为常见，约占成人全身骨折的1%。好发于青壮年，男性发病率约为女性的2倍。发生机制为直接暴力损伤、间接暴力损伤或两者结合所致，其中以间接暴力损伤占多数[3]。

在髌骨不同类型骨折中，髌骨下极骨折占9.3%～22.4%，因骨折块小而粉碎，多呈撕脱状，有限的内固定选择、愈合困难、功能不理想等诸多因素使其治疗显得尤为棘手[4]。目前临床上髌骨下极骨折的治疗策略和内固定方案迥异，手术后出现内固定失效、断端不愈合、伸膝障碍、功能性疼痛、膝关节僵硬等并发症较为常见。笔者团队经总结分析、改变思路并于临床实践中研究出一种新的微创治疗髌骨下极骨折的方法获得了满意的疗效。

临床资料

1 一般资料

纳入标准：年龄>18岁；创伤病史明确(摔伤、道路交通伤、刀砍伤、运动伤、重物器械训练伤等)，入院X线平片、CT平扫及三维重建检查明确诊断髌骨下极骨折; 2周内完成手术，随访时间>6个月。排除标准：病理骨折、类风湿关节炎、骨性关节炎、复合多发伤、精神障碍及术前肢体肌力异常、肢体偏瘫患者。

2019年6月—2021年6月笔者团队收治并采用“糖果包”-锚合微创手术技术(新技术组)治疗髌骨下极骨折患者27例，其中男性17例，女性10例；年龄25～63岁，平均47.6岁；左侧12例，右侧15例；致伤原因：摔跌伤14例，道路交通伤8例，刀砍伤1例，运动伤(踢球)2例，重物砸伤(训练器械、木料)2例。2018年1月—2019年5月，本团队使用传统技术(下极切除髌韧带重建术3例、下极骨折缝合髌韧带“旷置”术4例、带线铆钉联合编织缝合术2例、克氏针张力带钢丝固定12例、独立钢丝环扎固定2例、聚髌器内固定1例)治疗髌骨下极骨折24例患者，其中男性16例，女性8例；年龄27～66岁，平均49.2岁；左侧11例，右侧13例。患侧膝关节标准正、侧位X线片诊断为髌骨下极骨折(Rockwood Ⅲ型，部分Ⅱ型；AO/OTA分型A1、C1.3、C2.3)，见表1。患者术前均行患侧膝关节三维CT平扫及重建，评估下极骨折的形态学特征。

表1 两组患者一般资料比较

2 治疗方法

2.1术前准备 手术均由笔者带领的研究团队完成。患者腰硬联合阻滞麻醉效果满意后取仰卧位，患侧大腿近端缚气压止血带，标记髌骨轮廓及下极骨折位置，常规患肢消毒，铺无菌巾单，腘窝后方置圆柱垫屈曲膝关节，患肢直举抬高3min后驱血上止血带。

2.2手术方法 新技术组：以标记骨折区为中心取膝关节前正中切口长约6cm，依次切开皮肤、皮下组织见髌腱膜后，全层皮瓣向两侧分离，暴露骨折断端及髌骨下部，清理断端，尽量保留碎骨及骨膜完整，必要时可将支持带沿骨折方向延长切开，关节腔内大量生理盐水冲洗冲出凝血块及渗出物。下极骨折块往往呈粉碎状、冠状面骨折，可给予ETHICON-VCP603H可吸收缝线或细小克氏针拢合、临时固定(图1a)。经由髌骨体部最大径线横行置入1枚1.5mm克氏针作为导针，测深后经导针从两侧对口拧入2枚半长4.5mm空心螺钉，来回抽动导针确保2枚螺钉孔道共轴(图2a)。选取2枚0.8mm钢丝分别植入修复缝合后的下极骨块前后方，再于下极骨块两侧反向均匀拧紧2枚钢丝的两端，形成“糖果包”样结构体(图2b)[5]，过伸膝关节，将兜托稳固的下极骨折块向近端提拉、复位，内侧钢丝穿过空心钉与外侧钢丝打结，屈伸膝关节评估“糖果包”固定稳固性及抗张力强度满意后，再次拧紧钢丝结并剪断(图2c)。然后经过“糖果包”中心穿下极骨块、髌骨体部置入1枚2.0mm克氏针(图2d)，1.0mm钢丝呈“8”型捆缚、打结于纵行克氏针上(图2e、f)。松开止血带，再次屈伸膝关节至正常活动范围给予伸膝装置张力测试，评估骨折及内固定均稳固后剪断克氏针并折弯保护，可吸收缝线加固缝合骨折端残损的骨膜及髌周腱膜组织(下极骨折粉碎时可给予下极、髌韧带编织缝合固定于钢丝上)。膝关节正、侧位透视满意后，创面止血，生理盐水冲洗术区并放置引流管，逐层缝合致皮肤，无菌敷料疏松包扎。术中细节见图1a～c。

图1 患者男性，63岁，右侧髌骨下极骨折，行微创治疗。a.暴露髌骨下极骨折使用可吸收缝线编织、拢合下极碎裂骨折块，红色箭头标记为编织、拢合使用的缝线；b 经髌骨体部横向植入导针及2枚对向螺钉；c.完成“糖果包”钢丝对下极骨折块的稳固兜托，经“糖果包”中心垂直于螺钉植入克氏针

图2 “糖果包”-锚合微创技术治疗髌骨下极骨折的3D数字化打印假体手术操作流程示意图。a.经髌骨体部横向植入导针，并对向拧入2枚空心钉，红色箭头标记为髌骨下极骨折区；b.“糖果包”钢丝的空间构型；c.“糖果包”钢丝穿过空心螺钉孔拧紧完成对下极骨折块的稳固兜托；d.经“糖果包”中心植入克氏针；e.“8”形钢丝捆扎完成“糖果包”-张力带钢丝的锚合加压固定；f.髌骨下极内固定形成的“篮兜”状底托结构

传统组：各种手术技术方法遵照相应临床手术技术流程给予复位、修复固定，注重髌骨周围软组织的保护与修复重建，且术中均给予膝关节被动屈伸活动、抗张力测试，评估内固定稳固性为术后功能锻炼提供指导。

2.3术后处理 两组均给予抗生素常规应用至术后24h，并给予标准化镇痛管理，患肢抬高、膝周冷敷促消肿。麻醉复苏即可进行床上患膝主被动活动，12h后可于床边端坐屈伸膝关节，24h后于助行器保护下床边站立、重心转换、部分负重及原地踏步，行核心稳定性、肢体协调性及股四头肌力量练习。术后48h内拔出引流管，完成术后患膝关节X线片拍摄，除重复前述基础运动外逐步加强患肢行走负重、床边膝关节屈伸活动度及阻抗训练。4周后组织初步愈合，可做适当负重、半蹲锻炼屈伸活动及下肢力量训练。术后10～12周复查膝关节X线片，根据骨折愈合情况及患者活动情况决定何时行膝关节快速屈伸运动(如快走、慢跑等)及膝关节深蹲、起立等全载荷运动。

3 观察指标

分别收集并记录两组患者的手术时长、下地负重锻炼时间、术后6个月影像愈合评价系统(radiographic union score for hip factures，RUSH)骨愈合评分、末次随访时患膝关节的Böstman功能评分[6]、术后并发症发生率等指标，并进行相应统计学分析。

4 统计学分析

结 果

本研究患者均获得随访10～16个月，平均12.6个月。患者均获得骨性愈合，骨折愈合时间平均12.3周(12～16周)。两组术后6个月时RUSH评分比较差异无统计学意义。新技术组在手术时间、初始负重锻炼时间、终末期患膝功能Böstman评分等方面均显著优于传统组(P<0.05)。新技术组出现1例切口脂肪液化、渗出，髌骨上方软组织克氏针激惹(发生率4%)；传统组出现2例张力钢丝滑脱、内固定失效、骨折复位丢失，2例因担心内固定欠妥，制动后膝关节僵硬，1例下极内固定线性切割致骨块撕脱、骨折不愈合，1例伤口感染、内固定外露(发生率25%)，新技术组并发症发生率比较显著低于传统组(P<0.05)。见表2。典型病例见图3。

表2 两组患者观察指标比较

图3 患者男性，63岁，采用“糖果包”-锚合微创技术治疗右侧髌骨下极骨折。a.术前侧位X线片；b.术前CT三维重建；c.术后正位X线片；d.术后侧位X线片

讨 论

2020年成人髌骨骨折治疗指南[1]明确指出：按分型及损伤程度，伸膝结构完整且无移位的骨折可选择非手术治疗，对于伸膝机制破坏、台阶≥2～3mm、位移≥1～4mm的骨折强烈建议手术治疗。手术治疗目的是重建伸膝装置的连续性、稳固性及关节面的平整，恢复良好的膝关节功能及避免创伤性关节炎的发生[7]。然而，因髌骨下极作为髌韧带的附着点，不参与髌股关节面的组成，其骨折后骨块小而粉碎、常呈“撕脱”状，达到有效复位及可靠固定的难度高，常导致术后内固定失效、膝关节功能受限、僵硬等并发症的发生[8]。

回顾文献，针对髌骨下极骨折，尤其是AO/OTA分型C型患者目前尚无公认的比较完善的固定方式，不同的治疗思路及固定方式均各有利弊，归纳总结为以下3种类型：(1)下极骨切除、伸膝结构重建。Gwinner等[9]认为切除下极骨质行髌韧带-髌骨体的腱-骨修复必然会缩短髌韧带、下移髌骨，改变股四头肌力臂，导致髌股关节匹配度下降，运动时关节面压力剧增，严重者出现膝关节“跳格”现象，从而影响患膝功能康复及运动体验，加速髌股关节面退变。(2)原位修复、跨“区域”固定保护[8，10]。如髌韧带“旷置”术(抗张力内固定材料如钢丝、钛/钢丝线缆等固定于胫骨结节与髌骨体部之间，代替髌韧带的张力传递，并保护促其愈合)、带线铆钉联合编织线缝合修复固定、带线铆钉双滑车技术[11]等。然而该类技术手术创伤大，内固定承受张力高(膝关节负重活动时股四头肌腱-髌骨-髌韧带承受应力约3 000N[12])，从而导致内固定早期疲劳断裂、软组织激惹等并发症发生率高。另外，若术前对中老年髌骨骨质强度评估不足，则术后功能锻炼时有发生线性切割、胫骨结节撕劈、内固定松脱失效的可能[13-14]。(3)骨折端复位、断端加压固定。如关节镜下空心螺钉联合张力钢丝加压固定[15]、克氏针张力带、聚髌器联合缝线编织修复、髌骨边缘钢板固定技术[16]、独立钢丝环扎固定[17]等。该类技术方法虽对骨折端进行了加压，理论上符合生物力学固定要求，然而并不改变生理状态下髌韧带对下极骨块的应力传递，主要考验内固定与下极骨质内部的相互“把持”强度。尤其对于下极骨折粉碎、呈“撕脱”状的类型，当膝关节早期功能锻炼时出现下极骨块撕脱、内固定滑脱、线性切割等固定失效的现象在临床上屡见不鲜[14，18]。因此，出于术后安全考虑，术者往往要求对患肢行保护制动，待初步愈合后方嘱渐行功能锻炼，从而延长患肢下地负重锻炼时间。

为了解决上述困扰，笔者团队率先采用“糖果包”-锚合微创手术技术治疗髌骨下极骨折，该新技术首先将粉碎或撕脱的下极骨块进行编织修复、拢合为“骨性整体”，再通过双股钢丝制作成“糖果包”对该“骨性整体”进行有效兜托。经髌骨体置入2枚同轴空心螺钉利于钢丝的顺利穿入，并可防止钢丝被螺钉头部锋利边沿折顶、切割致疲劳断裂而失效，提高了内固定系统的耐久度。钢丝拧紧固定后不仅可对骨折端实施初次加压，还能维持髌韧带张力，因为该结构已被证实具有最大失效载荷[19]。然后再经“糖果包”中心向髌骨体轴向植入克氏针并捆扎张力带钢丝，完成“糖果包”-锚合结构对骨折端二次加压固定，即可稳定下极骨块的中心位置，同时于下极底部形成“花篮”样底托，再结合可吸收缝线的编织加固，大大降低了骨块撕脱、内固定切割等内固定失效概率。最后，放松止血带被动屈、伸膝关节，给予重建完毕的伸膝系统张力测试，为术后的早期下地负重及患膝主、被动屈伸功能锻炼奠定了基础。因此本研究中新技术组患者下地负重行走、膝关节屈伸功能锻炼的时间明显早于传统组。本研究中虽然患者均获得骨性愈合，但终末期膝关节功能(膝关节Böstman评分)的比较，新技术组明显优于传统组，且其中还包括2例开放性髌骨下极骨折患者。并发症对比研究中，新技术组仅出现1例切口脂肪液化、渗出，髌骨上方软组织克氏针激惹现象，且出现于该技术运用早期，经换药及加强功能锻炼、早期内固定取出等方法最终均获得有效解决，分析其原因可能为电刀的使用及克氏针松动、转针所致。传统组出现2例张力钢丝滑脱、固定失效致复位丢失，1例钢丝线性切割致骨块撕脱、骨折延迟愈合，1例伤口感染、内固定外露，虽终经翻修手术达到愈合，但最终这4例患者膝关节功能却不同程度受限。另外，使用该新技术治疗的中后期病例，术者对手术切口进行持续改良，最终仅需长3～4cm的纵行切口暴露髌韧带上部及骨折端即可，植入空心螺钉、穿行钢丝、捆缚钢丝均可经皮操作，使该新手术技术进一步微创化，大大提高了手术效率。

需特别指出的是，目前研究缺乏针对髌骨骨折愈合的专用评价体系，本研究最终使用RUSH评分量表[20]对下极骨折愈合进行评价分析，主要考虑以下两点：(1)该量表根据骨折部位正、侧位四个区域皮质骨痂及骨折线影像学变化制定的骨折愈合影像学评分系统，其在实际运动中显示出良好的可靠性[21]，<10分提示未愈合，<18分提示有较高的骨不连风险，30分提示完全愈合[20]；(2)髋部骨折与髌骨骨折同属于关节内骨折，加压固定后愈合的生物力学环境类似。

针对髌骨下极骨折，虽然该新方法的临床应用研究结果达到了研究目的，但仍然存在下列不足:(1)本研究在纳入临床资料时，回顾性偏倚必然存在;(2)纳入病例研究时由于时间的延续性，无法进行随机化分组;(3)在量化评分的数据资料收集时，尽管做到准确、重复、无遗漏，但由于主、客观因素所产生的数据误差无法避免；(4)该新技术应用时，“糖果包”-锚合结构体在兜托下极骨块时的稳固性与髌骨下极骨块的血供影响即成一对难以调和的矛盾，是否会影响骨折的愈合仍需进一步研究。虽然本研究病例中最终均达到良好愈合，但研究对象样本量太少。

综上所述，笔者团队所独创的“糖果包”-锚合微创技术治疗髌骨下极骨折拥有手术操作微创便捷、内固定强度可靠、能更早地下地负重功能锻炼且疗效良好、节省经济等诸多优势，值得临床推广。

作者贡献声明：王海鹏：论文撰写；梁立卓：临床研究设计、论文审校；王璞、陈垂继、董川：病例收集与数据统计；马保安、王育才：研究设计