髕骨下極骨折手術治療進展

何雙建，趙建寧

(1.南京醫(yī)科大學金陵臨床醫(yī)學院骨科，江蘇 南京 210009；2.揚州大學附屬泰興市人民醫(yī)院骨科，江蘇 泰興 225400)

髕骨骨折約占全身骨折的1%，常見于20～50歲患者，男性多見。髕骨下極位于髕骨遠1/4處，無關節(jié)面覆蓋，長約1.5 cm。髕骨下極骨折較為少見，占髕骨骨折的9.3%～22.4%[1]，AO分型為34-A1，多為粉碎性骨折。髕骨下極骨折造成髕骨高度丟失，破壞了正常的髕股關節(jié)解剖和生物力學關系，所以正確的治療髕骨下極骨折對于恢復伸膝裝置完整性和穩(wěn)定性以及良好的膝關節(jié)功能至關重要。本文就髕骨下極骨折的手術方法和療效進行綜述，分析最新現(xiàn)狀、進展以及存在的問題，探討進一步研究方向。

1 髕骨骨折的特點

髕骨是人體最大的籽骨，是伸膝裝置重要組成部分，髕骨的完整性對于維持膝關節(jié)的靜態(tài)和動態(tài)穩(wěn)定性及增強股四頭肌力量非常重要。有文獻報道，當下樓或下山膝關節(jié)彎曲45°～60°時，髕骨表面壓應力急劇增加，髕股關節(jié)作用力可達3 200 N，相當于人體體重的4～5倍[2]。所以髕骨骨折需要堅強內固定以滿足早期功能鍛煉。髕骨下極為松質骨，沒有軟骨面。下極骨折通常合并關節(jié)囊和支持帶的撕裂，可造成伸膝裝置完全損傷。損傷機制有直接損傷和間接損傷。髕骨下極骨折塊很小多為粉碎性，難以解剖復位和堅強固定。不恰當的治療會造成髕骨高度丟失，關節(jié)囊攣縮、關節(jié)黏連、髕股關節(jié)磨損、退變，嚴重削弱伸膝裝置功能[3]。

2 手術治療原則及適應證

髕骨下極骨折通常需要手術治療，手術方法包括兩個方面：a)縮短髕骨高度的髕骨下極切除術；b)保留髕骨高度的內固定手術。內固定手術原則是恢復髕骨高度、堅強內固定、早期功能鍛煉。手術適應證：a)骨折移位大于2 mm；b)開放性骨折；c)粉碎性骨折；d)膝關節(jié)腔內有翻轉游離骨塊。

3 手術方法

由于髕骨下極是松質骨，骨折后碎骨塊較小，傳統(tǒng)的鋼絲及螺釘難以有效復位和堅強固定。目前文獻報道手術方法有如下幾種：髕骨下極切除術、張力帶鋼絲固定、錨釘固定、中空螺釘8字鋼絲固定、鈦纜、籃狀鋼板、記憶合金聚髕器、獨立垂直鋼絲固定等。上述這些方法有各自優(yōu)點和缺點。

3.1 髕骨下極切除術 有學者認為對于一些髕骨下極嚴重的粉碎性骨折患者，良好的復位和堅強穩(wěn)定的固定比較困難，髕骨部分切除髕韌帶修復重建也是一種手術方法。Pandey等[4]報道175個髕骨下極骨折患者采用髕骨部分切除術，經過3年隨訪，80.3%的患者有良好的功能。但髕骨下極切除會縮短髕骨和脛骨結節(jié)的距離，導致低位髕骨，破壞了正常髕股關節(jié)的生物力學解剖關系，膝關節(jié)運動時髕股關節(jié)面壓應力明顯增加，引起膝關節(jié)前方持續(xù)疼痛，股四頭肌萎縮，伸膝力量減弱，并最終導致退行性髕骨關節(jié)炎[2，4]。髕骨部分切除術后為了保護伸膝裝置及獲得良好腱骨愈合，膝關節(jié)往往需要6周石膏或支具固定，這可能會導致股四頭肌萎縮和膝關節(jié)黏連，最終影響膝關節(jié)功能。所以，只有嚴重粉碎性骨折無法手術復位固定或長期慢性感染才考慮髕骨下極切除術，對于大多數患者來說髕骨下極切除術應該是最后的挽救性手術方式[5]。

3.2 張力帶鋼絲固定 傳統(tǒng)的經脛骨結節(jié)和髕骨的8字鋼絲固定治療髕骨下極骨折存在許多并發(fā)癥，如內固定斷裂、復位丟失、低位髕骨，最終影響膝關節(jié)功能，所以目前臨床應用較少[6]?？耸厢槒埩т摻z技術發(fā)明于1950年，研究發(fā)現(xiàn)其具有良好的生物力學性能，后被AO組織迅速推薦于臨床應用中，主要用于髕骨橫行骨折，也用于髕骨粉碎性骨折。用2根克氏針垂直穿過骨折斷端，在髕骨前方張力側8字鋼絲捆扎固定，膝關節(jié)伸屈活動時將前方張力轉化為骨折塊間的壓應力。雖然這種技術得到了廣泛應用，但同樣有許多不可忽視的并發(fā)癥，Smith等[7]報道有22%的手術失敗率。髕骨下極粉碎性骨折，骨折塊較小，該技術難以有效復位和堅強固定，術后石膏或支具固定時間較長，不能滿足術后早期膝關節(jié)伸屈活動鍛煉和早期完全負重，文獻報道有許多并發(fā)癥如內固定松動、斷裂、遷移，軟組織激惹，膝關節(jié)前方疼痛，早期復位丟失，骨不愈等[7-9]。1997年Berg等[10]將克氏針張力帶技術改良，用2枚中空螺釘代替克氏針，減少切割現(xiàn)象和內固定松動，70%患者功能良好。但Chang等[11]用該技術治療髕骨下極骨折，50%的患者最后隨訪平均17°膝關節(jié)屈曲丟失。孫海波等[12]采用鈦纜環(huán)扎聯(lián)合8字減張帶術式治療髕骨下極骨折，療效滿意。

3.3 籃狀鋼板固定 髕骨籃狀鋼板為籃狀雙邊結構，將髕骨遠端骨折塊復位后，鋼板包繞骨折塊在髕骨下緣插入髕韌帶，由4枚螺釘固定骨折斷端，術后允許早期功能鍛煉和負重。經過生物力學測試，籃狀鋼板固定髕骨下極骨折最終失敗載荷為(421.66±45.90)N，明顯高于其他內固定方法。Matejcic等[13]對130名髕骨下極粉碎性患者使用籃狀鋼板固定技術優(yōu)良率達到90%。Huang等[3]使用鈦網鋼板治療髕骨下極骨折患者顯示出良好的生物力學性能及臨床療效，術后允許膝關節(jié)伸屈活動鍛煉，在支具保護下早期負重行走。但這種籃狀鋼板可能會對髕韌帶造成損傷，膝關節(jié)屈曲時會有內固定激惹等并發(fā)癥，而且只有一些醫(yī)療機構有這種特殊鋼板[3]。

3.4 帶線錨釘固定技術 近年來有學者用帶線錨釘技術治療髕骨下極骨折取得不錯療效[14]。該技術主要是將2枚錨釘埋入髕骨近端骨塊的骨折斷端，雙重高低螺紋的特點大大增強了錨合力，遠端碎骨塊和髕韌帶采用改良Kessler或Krakow技術縫合，收緊打結縫線使骨折斷端復位。Kadar等[15]報道了60例髕骨下極骨折，其中27例使用帶線錨釘固定(anchor suture，AS)，33例使用髕骨部分切除術(partial patellectomy，PP)。結果AS組較PP組手術時間短、關節(jié)功能評分高、臨床療效較好，但AS組存在11%的感染率和14.8%的再手術率。主要并發(fā)癥包括手術部位感染、疼痛、錨釘固定失敗骨折再移位等。由于錨釘縫線治療髕骨下極骨折固定強度有限，術后膝關節(jié)需要石膏或支具伸直位固定6周后逐漸開始膝關節(jié)伸屈活動鍛煉[15]，術后長時間膝關節(jié)制動可能會帶來膝關節(jié)黏連、股四頭肌萎縮、深靜脈栓塞、膝關節(jié)伸屈功能受限等并發(fā)癥。

3.5 髕骨形狀記憶合金固定器(patellar shape-memory fixator，PSMF) PSMF由2 mm厚的Ni-Ti形狀合金制成，上面有2個爪形結構固定髕骨上極，下方有3個爪形結構固定下極骨折塊。髕骨骨折復位后，將PSMF放入0～4℃水中浸泡，其5個爪形結構會自動舒展，將髕爪固定于髕骨表面，鉤爪會固定髕骨上下極，再用40～50℃鹽水紗布熱敷，髕爪特有的形狀記憶功能使5個鉤爪持續(xù)加壓骨折塊。該手術方法簡單，固定強度高，骨折斷端相對穩(wěn)定，可允許早期關節(jié)活動。Liu等[16]報道了27例髕骨下極患者采用PSMF固定，取得良好的臨床效果。但如型號選擇不當，髕爪可能會造成髕股關節(jié)面損傷以及內固定激惹等并發(fā)癥。

3.6 獨立垂直鋼絲固定技術(separatevertical wiring，SVW) 2003年Yang等[6]報道了SVW技術治療髕骨下極骨折，該技術簡單易操作，具有良好的生物力學性能。3根鋼絲從髕骨近端骨折塊斷端靠關節(jié)面下緣向髕骨前上方鉆孔，穿過鋼絲，鋼絲遠端繞過髕骨遠端骨塊穿過髕韌帶至髕骨前上方收緊打結。生物力學實驗研究顯示獨立鋼絲固定最終失敗載荷為250 N。25例患者最終平均Bostman評分為29.5分，1/4患者出現(xiàn)不同并發(fā)癥。由于伸膝時股四頭肌腱的力量達到316 N，所以SVW技術固定仍然不夠堅強，術后需要支具保護和逐步開展膝關節(jié)功能鍛煉[6]。Mo等[9]應用SVW技術治療18例髕骨下極骨折患者，最終平均Bostman評分為27.5分，膝關節(jié)屈曲度平均127.6°。

2014年Song等[17]報道了改進的SVW技術，該學者認為年齡大于50歲的患者存在不同程度骨質疏松，單獨使用SVW技術不能提供足夠的固定強度，讓患者行早期功能鍛煉。改進后的獨立垂直鋼絲+髕骨鋼絲環(huán)扎固定強度明顯提高，通過對SVW和改進后的SVW兩種內固定方式進行了生物力學研究，證實改進后的SVW技術固定強度明顯增加，最終失敗載荷達到324.9 N。術后患者可以進行主動和被動膝關節(jié)功能鍛煉，允許早期部分負重，1個月內膝關節(jié)屈曲不超過90°。使用改進方法治療21例平均年齡64歲的髕骨下極骨折患者，取得較滿意臨床效果，平均Bostman評分28.1分，平均膝關節(jié)運動范圍(range of motion，ROM)為138°。術后有4例患者出現(xiàn)環(huán)扎鋼絲斷裂，骨折未發(fā)生移位，患者最終膝關節(jié)功能良好。環(huán)扎鋼絲斷裂可能說明改進后的內固定強度仍然不能抵抗膝關節(jié)伸屈活動時股四頭肌腱的力量[17]。

最近有學者報道使用SVW技術固定髕骨下極骨折后用縫線Krackow法沿髕韌帶兩側縫合，在髕骨近端穿過拉緊縫線打結固定，通過這種方法加強固定強度。術后使用鉸鏈支具固定膝關節(jié)，鼓勵患者主動和被動伸屈膝關節(jié)鍛煉，并允許術后早期完全負重。2周內膝關節(jié)屈曲可達90°。經平均13個月的隨訪，17例患者平均ROM為129.4°，平均Bostman評分29.6分，沒有骨不愈、移位、內固定斷裂等并發(fā)癥[18]。

綜上所述，髕骨下極骨折是一種較少見的骨折，因為其特有的生物力學和解剖學特點，骨折常常粉碎性，骨折塊較小難以有效復位和堅強固定。最理想的手術方法是創(chuàng)傷小、簡單易操作、內固定堅強穩(wěn)定、并發(fā)癥少，術后能早期正常幅度的膝關節(jié)伸屈活動鍛煉和完全負重行走，以最大限度減少并發(fā)癥，恢復膝關節(jié)功能。文獻報道了許多內固定方法，手術效果也不盡相同，所以內固定方法選擇不當會直接影響治療效果?？偟膩碚f，目前髕骨下極骨折多主張保留髕骨高度，所以不主張髕骨切除術。髕骨下極橫形骨折可以選擇籃狀鋼板、PSMF、帶線錨釘等，但臨床上髕骨下極骨折常為粉碎性骨折。各種改良的SVW技術容易操作，似乎有更好的力學穩(wěn)定性和臨床效果。探尋一種更為簡單可靠的內固定方式以獲得最佳的臨床效果似乎是未來髕骨下極骨折研究的方向之一。

[1]Neumann HS，Winckler S，Strobel M.Long-term results of surgical management of patellar fractures[J].Unfallchirurg，1993，96(6)：305-310.

[2]Gwinner C，M?rdian S，Schwabe P，et al.Current concepts review：Fractures of the patella[J].GMS Interdiscip Plast Reconstr Surg DGPW，2016 (5)：Doc01.

[3]Huang HC，Su JY，Cheng YM.Modified basket plate for inferior patellar pole avulsion fractures：a report of three cases[J].Kaohsiung J Med Sci，2012，28(11)：619-623.

[4]Pandey AK，Pandey S，Pandey P.Results of partial patellectomy[J].Arch Orthop Trauma Surg，1991，110(5)：246-249.

[5]Larangeira JA，Bellenzier L，Rigo Vda S，et al.Vertical open patella fracture，treatment，rehabilitation and the moment to fixation[J].J Clin Med Res，2015，7(2)：129-133.

[6]Yang KH，Byun YS.Separate vertical wiring for the fixation of comminuted fractures of the inferior pole of the patella[J].J Bone Joint Surg(Br)，2003，85(8)：1155-1160.

[7]Smith ST，Cramer KE，Karges DE，et al.Early complications in the operative treatment of patella fractures[J].J Orthop Trauma，1997，11(3)：183-187.

[8]Lefaivre KA，O'Brien PJ，Broekhuyse HM，et al.Modified tension band technique for patella fractures.[J].Orthop Traumatol Surg Res，2010，96(5)：579-582.

[9]Mo KY，Yang JY，Cheon KK，et al.Separate vertical wirings for the extra-articular fractures of the distal pole of the patella[J].Knee Surg Relat Res，2011，23(4)：220-226.

[10]Berg EE.Open reduction internal fixation of displaced transverse patella fractures with figure-eight wiring through parallel cannulated compression screws[J].J Orthop Trauma，1997，11(8)：573-576.

[11]Chang SM，Ji XL.Open reduction and internal fixation of displaced patella inferior pole fractures with anterior tension band wiring through cannulated screws.[J].J Orthop Trauma，2011，25(6)：366-370.

[12]孫海波，周君琳，張萬龍，等.鈦纜環(huán)扎聯(lián)合8字減張帶治療髕骨下極粉碎性骨折[J].實用骨科雜志，2015，21(3)：217-219.

[13]Matejcic A，Smiljanic B，Bekavac-Beslin M，et al.The basket plate in the osteosynthesis of comminuted fractures of distal pole of the patella[J].Injury，2006，37(6)：525-530.

[14]傅仰攀，黃長明，張少戰(zhàn)，等.錨釘系統(tǒng)在髕骨下極骨折中的應用[J].實用骨科雜志，2011，17(6)：564-565.

[15]Kadar A，Sherman H，Drexler M，et al.Anchor suture fixation of distal pole fractures of patella：twenty seven cases and comparison to partial patellectomy[J].Int Orthop，2016，40(1)：149-154.

[16]Liu XW，Shang HJ，Xu SG，et al.Patellar Shape-Memory Fixator for the Treatment of Comminuted Fractures of the Inferior Pole of the Patella[J].J Mater Eng Perform，2011，20(5)：623-628.

[17]Song HK，Yoo JH，Byun YS，et al.Separate vertical wiring for the fixation of comminuted fractures of the inferior pole of the patella[J].Yonsei Med J，2014，55(3)：785-791.

[18]Oh HK，Choo SK，Kim JW，et al.Internal fixation of displaced inferior pole of the patella fractures using vertical wiring augmented with Krachow suturing.[J].Injury，2015，46(12)：2512-2515.