改良垂直钢丝技术治疗髌骨下极骨折疗效分析

何双建，黄晓义，严斌，朱剑，叶峥，赵建宁

(1.南京医科大学金陵临床医学院骨科，江苏 南京 210002；2.扬州大学附属泰兴市人民医院骨科，江苏 泰兴 225400)

改良垂直钢丝技术治疗髌骨下极骨折疗效分析

何双建1，2，黄晓义2，严斌2，朱剑2，叶峥2，赵建宁1*

(1.南京医科大学金陵临床医学院骨科，江苏 南京 210002；2.扬州大学附属泰兴市人民医院骨科，江苏 泰兴 225400)

目的探讨改良独立垂直钢丝方法治疗髌骨下极骨折的临床疗效。方法建立改良独立垂直钢丝技术治疗髌骨下极骨折的三维模型，通过有限元方法分析改良技术的生物力学特性。评估2013年3月至2016年1月应用改良独立垂直钢丝技术治疗髌骨下极粉碎性骨折15例患者的临床效果。记录手术时间、切口长度、术后Bostman髌骨骨折功能评分、术后并发症。结果12例患者获得完整随访，随访13～35个月，平均(21.08±6.81)个月。手术时间23～60 min，平均(42.50±12.80)min。切口长度6～12 cm，平均(7.75±1.81)cm。12例患者骨折均愈合，无内固定断裂，无感染，1例术后8个月环扎钢丝打结处出现松动。最后随访Bostman评分28～30分，平均(29.16±0.834)分。最后随访膝关节活动范围125°～135°，平均(131.25±3.1)°。结论改良独立垂直钢丝技术治疗髌骨下极粉碎性骨折有更强的生物力学强度，术后即可进行膝关节伸屈功能锻炼和完全负重行走。手术方法简单有效，手术时间更短，创伤更小，费用低廉，是治疗髌骨下极骨折较为理想的方法。

髌骨下极；骨折；垂直钢丝

髌骨下极骨折约占髌骨骨折的9.3%～22.4%。髌骨下极骨折多为粉碎性，常需手术治疗[1]。目前文献报道手术方法有如下几种：髌骨下极切除术、张力带钢丝固定、锚钉固定、中空螺钉8字钢丝固定、钛缆、篮状钢板、记忆合金聚髌器、独立垂直钢丝固定等[2-18]。上述这些方法各有优缺点。Song等[11]首次介绍了垂直钢丝固定方法治疗髌骨下极骨折21例。2011年Kim等[19]用垂直钢丝固定方法治疗髌骨下极骨折18例，均取得较好手术疗效。该方法手术简单，固定强度较大。术后支具保护下可早期功能锻炼。但这种手术方法固定强度仍然有限，尤其对于老年骨质疏松患者，不允许早期负重和完全伸屈功能锻炼，术后部分患者出现伸膝活动轻度受限、术后内固定断裂等并发症。本项研究主要是在以往报道的基础上对独立垂直钢丝技术进行改进，三道垂直钢丝纵形固定骨折断端后，将环绕髌骨周缘固定的钢丝改为在髌骨中上方经髌骨侧方钢丝贯穿环扎，缩短固定力臂，增加固定强度。对采用改进手术方法的15例患者进行临床随访研究，评估这种改进技术是否有更大的固定强度和更好的临床疗效。

*本文通讯作者：赵建宁

何双建，黄晓义，严斌，等.改良垂直钢丝技术治疗髌骨下极骨折疗效分析[J].实用骨科杂志，2017，23(11)：983-985；1003.

1 资料与方法

1.1 有限元生物力学分析 将成年男子一侧正常髌骨CT平扫数据输入Unigraphics(UG)软件处理系统，建立髌骨下极骨折的三维模型，定义3D模型中骨质、钢丝等各种参数。构建改良垂直钢丝手术固定方法的3D模型，设定接触边界条件、载荷约束，选择位移节点。髌骨下极固定，2 s内上极给予0～500 N的拉伸载荷，计算骨折断端节点位移值。

1.2 一般资料 2013年3月至2016年1月采用改良独立垂直钢丝合并经近端髌骨钢丝贯穿环扎术治疗髌骨下极骨折患者共15例。排除标准：随访不足12个月，同侧下肢有其他骨折，陈旧性骨折。统计符合标准共12例，男6例，女6例；年龄44～79岁，平均(63.33±11.01)岁。简单骨折3例，粉碎性骨折9例。致伤原因：摔伤10例，车祸伤2例。伤后至手术时间1～4 d，平均(2.16±0.937)d。

1.3 手术方法及术后处理 手术采用腰麻，取髌前正中纵形切口，清除骨折端及关节腔血肿，冲洗关节腔。经髌韧带并紧贴髌骨下极横穿一根直径1 mm预置环扎钢丝，1.5 mm克氏针分别从髌骨近端骨折块断端靠关节面向近端髌骨中上方前侧皮质方向钻3个孔，穿入3根直径1 mm钢丝。3根钢丝远端在髌骨远端骨块后方及预置的环扎钢丝的远端穿过髌韧带绕至髌骨中上方前侧皮质。复位骨折断端，将3根垂直钢丝在髌骨前侧中上方扭紧。直径1.5 mm克氏针在髌骨中上方侧面中点钻孔，穿过预置的环扎钢丝，在一侧拧紧。可吸收缝线修补股四头肌肌腱髌骨扩张部。术中充分活动膝关节检查骨折断端固定的稳定性。术后无需支具固定，第2天开始主动和被动状态下完全伸屈活动锻炼，不限制关节活动范围。借助助行器下地负重行走。建议患者1周内膝关节屈曲超过90°，术后摄膝关节正侧位X线片了解骨折愈合情况。术后1个月、3个月、6个月、9个月、12个月、15个月随访，最后随访Bostman评分评定关节恢复情况。围手术期镇痛主要包括以下几个方面：术前口服塞来昔布镇痛，术中采用“鸡尾酒”切口周缘注射镇痛，术后静脉注射帕瑞昔布及口服塞来昔布镇痛，患者术后基本无痛锻炼。

2 结 果

2.1 有限元生物力学分析结果 髌骨上极2 s内给予0～500 N拉力载荷下，改良手术方法的髌骨骨折断端节点位移值是0.135 7 mm(见图1)。15例患者1例失访，2例患者随访时间小于12个月予以排除。12例患者得到完整随访，随访时间13～35个月，平均(21.08±6.81)个月，手术时间23～60 min，平均(42.50±12.80)min；切口长度6～12 cm，平均(7.75±1.8)cm。12例患者骨折均愈合，无内固定断裂，无感染，1例患者环扎钢丝打结处术后8个月出现松动，但骨折无移位并完全愈合，无内固定激惹症状，膝关节功能良好，仅有5°屈曲活动度丢失。最后随访Bostman评分平均(29.16±0.834)分；膝关节活动范围125°～135°，平均(131.25±3.1)°。

典型病例为一61岁女性患者，自行摔伤，右髌骨下极粉碎性骨折，入院予以支具外固定，常规术前检查。骨折予以垂直钢丝内固定手术治疗。术后膝关节活动正常。手术前后影像学资料见图2～4。

3 讨 论

髌骨在伸膝装置中有很重要的作用，保护髌骨高度对于维持髌股关节功能和股四头肌力量非常重要。髌骨下极骨折多粉碎性，骨折块小，难以解剖复位、坚强内固定。文献报道的内固定方法有很多。对于粉碎性髌骨下极骨折，有作者提倡髌骨下极切除术，但该手术降低了髌骨高度，增加了髌股关节压力，加重关节磨损，且固定强度较小，术后膝关节不允许早期锻炼。张力带钢丝也是文献报道较多的手术方式，但该技术固定强度有限，膝关节功能断裂时会出现钢丝松动、断裂、骨折移位等并发症[9，15-16]。锚钉缝合技术是目前国内外报道较多的技术。Kadar等[2]用带线锚钉治疗60例髌骨下极骨折患者，平均手术时间68.5 min，术后需直腿支具固定6周。术后膝关节屈曲112.5°，3例患者切口感染或骨髓炎，1例患者出现骨不愈合，2例患者内固定失效。Veselko等[20]用篮状钢板治疗14例患者，切口12 cm，术后3周内不允许主动伸屈锻炼，术后6周内不允许完全负重。Huang等[14]用改良篮状钢板治疗髌骨下极骨折3例，术后支具保护1个月后完全负重，2个月后允许大于120°膝关节屈曲活动。

图1 髌骨下极骨折改良独立垂直钢丝固定技术生物力学有限元分析图

图2 术前正侧位X线片示骨折明显移位

图3 术后X线片示骨折复位固定良好

图4 术后X线片示患者膝关节功能良好

2003年Yang等首次介绍了垂直钢丝固定方法。平均手术时间79 min。经生物力学测定，这种新的方法固定强度达到近250 N。但有研究表明股四头肌完全伸直时产生的最大拉伸载荷达316 N，所以术后需支具固定1个月，膝关节活动1个月内限制在60°。2个月内膝关节屈曲限制在90°内。该手术方法虽然固定简单、稳定，但不能提供坚强固定，尤其是对老年骨质疏松患者，不能早期功能锻炼，有一定失败率[11]。2014年Song等对此方法进行改进，用独立垂直钢丝联合钢丝环绕髌骨环扎固定治疗50岁以上老年骨质疏松患者，并对改进前后两种内固定方式进行了生物力学研究，实验结果显示改进后的固定强度明显增加，达到近300 N。虽然该治疗取得较满意临床效果，但固定强度仍然不能满足术后完全伸屈活动功能锻炼和负重的要求，21例患者出现4例钢丝断裂。2015年Hyoung-Keun等报道用垂直钢丝固定后Krachow法连续内锁缝合加强股四头肌腱及髌韧带，该方法治疗11例髌骨下极骨折患者(平均54.6岁)，取得良好疗效，Bostman评分平均29.6分。术后需支具固定，2周内膝关节允许90°屈曲[4]。

目前已报道的髌骨下极骨折的手术方法中，独立垂直钢丝结合其他方法加强固定似乎更加有效，但固定强度仍不能满足患者术后早期充分功能锻炼及完全负重，所以对现有的独立垂直钢丝固定方法进行改进优化，以减小手术创伤、简化手术程序、提高固定强度，获得更满意的临床疗效。

改进后的固定方法有更好的固定强度，可能与固定力臂缩短有关。另外改进技术的临床疗效也令人鼓舞。最终12例随访患者中，无复位丢失，骨折全部愈合，无内固定断裂。1例患者术后8个月发现环扎钢丝结松动，可能与术中钢丝未拧紧有关，另一方面也提示环扎钢丝加强固定的必要性，可以分担一部分独立垂直钢丝的固定张力。术后Bostman评分平均29.16分，膝关节功能良好。

我们的实验及临床研究还有部分局限性，如无其他手术方式的临床资料对比研究，手术病例数相对较少等。明显骨质疏松的患者是否存在切割导致内固定失效、骨折移位等并发症？独立钢丝固定技术是否可以进一步改进优化？这些问题还需要长期观察和基础研究。

总的来说，改进后的独立钢丝固定技术治疗髌骨下极骨折，固定强度大，手术简单，创伤小，并发症少，术后可早期功能锻炼，康复快，临床疗效显著。

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ModifiedVerticalWireTechniquefortheTreatmentofthePatellarDistalPoleFracture

He Shuangjian1，2，Huang Xiaoyi2，Yan Bin2，et al

(1.Department of Orthopaedics，Jinling Clinical Medical Hospital，Nanjing Medical University，Nanjing 210002，China；2.Department of Orthopaedics，Taixing People’s Hospital，Taixing 225400，China)

ObjectiveTo investigate the clinical outcome of the modified vertical wire technique for the treatment of distal pole fracture of the patella.MethodsA three-dimensional model of modified vertical wire for inferior pole fracture of the patella was established and then the biomechanical property of the modified technique was analyzed by finite element method.From March 2013 to January 2016，15 consecutive patients with distal pole fractures of the patella treated with modified independent vertical wire technique were enrolled in this study and then the operative parameters regarding operational time as well as incision length，postoperative complications and functional outcomes were assessed.ResultsIn the clinical study，12 of 15 patients were followed up for 13～35 months，the mean follow-up period was (21.08±6.81)months and the mean incision length and operation time was(7.75±1.81) cm (6～12 cm) and (42.50±12.80) minutes (range，23～60 minutes).Incision infection，implant breakage，nonunion，and loss of reduction did not occur.One patient suffered loosening of the twisted knot of the cerclage wire at 8 months after operation.At the final follow-up，the mean Bostman score was (29.16±0.834) (28～30) and the average range of the knee motion arc was (131.25±3.1)°(125°～135°).ConclusionThe modified independent vertical wire technique for the treatment of distal fracture of the patella is an effective，simple and minimally invasive surgery which can provide stable fixation for immediate postoperative extension and flexion exercise and early full weight-bearing with lower cost of treatment and ultimately excellent functional results.

patellar inferior pole；fracture；separate vertical wiring

1008-5572(2017)11-0983-04

R683.42

B

2017-05-31

何双建(1975-)，男，副主任医师，南京医科大学金陵临床医学院骨科，210002。