髌骨下极骨折手术治疗进展

何双建，赵建宁

(1.南京医科大学金陵临床医学院骨科，江苏 南京 210009；2.扬州大学附属泰兴市人民医院骨科，江苏 泰兴 225400)

髌骨骨折约占全身骨折的1%，常见于20～50岁患者，男性多见。髌骨下极位于髌骨远1/4处，无关节面覆盖，长约1.5 cm。髌骨下极骨折较为少见，占髌骨骨折的9.3%～22.4%[1]，AO分型为34-A1，多为粉碎性骨折。髌骨下极骨折造成髌骨高度丢失，破坏了正常的髌股关节解剖和生物力学关系，所以正确的治疗髌骨下极骨折对于恢复伸膝装置完整性和稳定性以及良好的膝关节功能至关重要。本文就髌骨下极骨折的手术方法和疗效进行综述，分析最新现状、进展以及存在的问题，探讨进一步研究方向。

1 髌骨骨折的特点

髌骨是人体最大的籽骨，是伸膝装置重要组成部分，髌骨的完整性对于维持膝关节的静态和动态稳定性及增强股四头肌力量非常重要。有文献报道，当下楼或下山膝关节弯曲45°～60°时，髌骨表面压应力急剧增加，髌股关节作用力可达3 200 N，相当于人体体重的4～5倍[2]。所以髌骨骨折需要坚强内固定以满足早期功能锻炼。髌骨下极为松质骨，没有软骨面。下极骨折通常合并关节囊和支持带的撕裂，可造成伸膝装置完全损伤。损伤机制有直接损伤和间接损伤。髌骨下极骨折块很小多为粉碎性，难以解剖复位和坚强固定。不恰当的治疗会造成髌骨高度丢失，关节囊挛缩、关节黏连、髌股关节磨损、退变，严重削弱伸膝装置功能[3]。

2 手术治疗原则及适应证

髌骨下极骨折通常需要手术治疗，手术方法包括两个方面：a)缩短髌骨高度的髌骨下极切除术；b)保留髌骨高度的内固定手术。内固定手术原则是恢复髌骨高度、坚强内固定、早期功能锻炼。手术适应证：a)骨折移位大于2 mm；b)开放性骨折；c)粉碎性骨折；d)膝关节腔内有翻转游离骨块。

3 手术方法

由于髌骨下极是松质骨，骨折后碎骨块较小，传统的钢丝及螺钉难以有效复位和坚强固定。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。上述这些方法有各自优点和缺点。

3.1 髌骨下极切除术 有学者认为对于一些髌骨下极严重的粉碎性骨折患者，良好的复位和坚强稳定的固定比较困难，髌骨部分切除髌韧带修复重建也是一种手术方法。Pandey等[4]报道175个髌骨下极骨折患者采用髌骨部分切除术，经过3年随访，80.3%的患者有良好的功能。但髌骨下极切除会缩短髌骨和胫骨结节的距离，导致低位髌骨，破坏了正常髌股关节的生物力学解剖关系，膝关节运动时髌股关节面压应力明显增加，引起膝关节前方持续疼痛，股四头肌萎缩，伸膝力量减弱，并最终导致退行性髌骨关节炎[2，4]。髌骨部分切除术后为了保护伸膝装置及获得良好腱骨愈合，膝关节往往需要6周石膏或支具固定，这可能会导致股四头肌萎缩和膝关节黏连，最终影响膝关节功能。所以，只有严重粉碎性骨折无法手术复位固定或长期慢性感染才考虑髌骨下极切除术，对于大多数患者来说髌骨下极切除术应该是最后的挽救性手术方式[5]。

3.2 张力带钢丝固定 传统的经胫骨结节和髌骨的8字钢丝固定治疗髌骨下极骨折存在许多并发症，如内固定断裂、复位丢失、低位髌骨，最终影响膝关节功能，所以目前临床应用较少[6]。克氏针张力带钢丝技术发明于1950年，研究发现其具有良好的生物力学性能，后被AO组织迅速推荐于临床应用中，主要用于髌骨横行骨折，也用于髌骨粉碎性骨折。用2根克氏针垂直穿过骨折断端，在髌骨前方张力侧8字钢丝捆扎固定，膝关节伸屈活动时将前方张力转化为骨折块间的压应力。虽然这种技术得到了广泛应用，但同样有许多不可忽视的并发症，Smith等[7]报道有22%的手术失败率。髌骨下极粉碎性骨折，骨折块较小，该技术难以有效复位和坚强固定，术后石膏或支具固定时间较长，不能满足术后早期膝关节伸屈活动锻炼和早期完全负重，文献报道有许多并发症如内固定松动、断裂、迁移，软组织激惹，膝关节前方疼痛，早期复位丢失，骨不愈等[7-9]。1997年Berg等[10]将克氏针张力带技术改良，用2枚中空螺钉代替克氏针，减少切割现象和内固定松动，70%患者功能良好。但Chang等[11]用该技术治疗髌骨下极骨折，50%的患者最后随访平均17°膝关节屈曲丢失。孙海波等[12]采用钛缆环扎联合8字减张带术式治疗髌骨下极骨折，疗效满意。

3.3 篮状钢板固定 髌骨篮状钢板为篮状双边结构，将髌骨远端骨折块复位后，钢板包绕骨折块在髌骨下缘插入髌韧带，由4枚螺钉固定骨折断端，术后允许早期功能锻炼和负重。经过生物力学测试，篮状钢板固定髌骨下极骨折最终失败载荷为(421.66±45.90)N，明显高于其他内固定方法。Matejcic等[13]对130名髌骨下极粉碎性患者使用篮状钢板固定技术优良率达到90%。Huang等[3]使用钛网钢板治疗髌骨下极骨折患者显示出良好的生物力学性能及临床疗效，术后允许膝关节伸屈活动锻炼，在支具保护下早期负重行走。但这种篮状钢板可能会对髌韧带造成损伤，膝关节屈曲时会有内固定激惹等并发症，而且只有一些医疗机构有这种特殊钢板[3]。

3.4 带线锚钉固定技术 近年来有学者用带线锚钉技术治疗髌骨下极骨折取得不错疗效[14]。该技术主要是将2枚锚钉埋入髌骨近端骨块的骨折断端，双重高低螺纹的特点大大增强了锚合力，远端碎骨块和髌韧带采用改良Kessler或Krakow技术缝合，收紧打结缝线使骨折断端复位。Kadar等[15]报道了60例髌骨下极骨折，其中27例使用带线锚钉固定(anchor suture，AS)，33例使用髌骨部分切除术(partial patellectomy，PP)。结果AS组较PP组手术时间短、关节功能评分高、临床疗效较好，但AS组存在11%的感染率和14.8%的再手术率。主要并发症包括手术部位感染、疼痛、锚钉固定失败骨折再移位等。由于锚钉缝线治疗髌骨下极骨折固定强度有限，术后膝关节需要石膏或支具伸直位固定6周后逐渐开始膝关节伸屈活动锻炼[15]，术后长时间膝关节制动可能会带来膝关节黏连、股四头肌萎缩、深静脉栓塞、膝关节伸屈功能受限等并发症。

3.5 髌骨形状记忆合金固定器(patellar shape-memory fixator，PSMF) PSMF由2 mm厚的Ni-Ti形状合金制成，上面有2个爪形结构固定髌骨上极，下方有3个爪形结构固定下极骨折块。髌骨骨折复位后，将PSMF放入0～4℃水中浸泡，其5个爪形结构会自动舒展，将髌爪固定于髌骨表面，钩爪会固定髌骨上下极，再用40～50℃盐水纱布热敷，髌爪特有的形状记忆功能使5个钩爪持续加压骨折块。该手术方法简单，固定强度高，骨折断端相对稳定，可允许早期关节活动。Liu等[16]报道了27例髌骨下极患者采用PSMF固定，取得良好的临床效果。但如型号选择不当，髌爪可能会造成髌股关节面损伤以及内固定激惹等并发症。

3.6 独立垂直钢丝固定技术(separatevertical wiring，SVW) 2003年Yang等[6]报道了SVW技术治疗髌骨下极骨折，该技术简单易操作，具有良好的生物力学性能。3根钢丝从髌骨近端骨折块断端靠关节面下缘向髌骨前上方钻孔，穿过钢丝，钢丝远端绕过髌骨远端骨块穿过髌韧带至髌骨前上方收紧打结。生物力学实验研究显示独立钢丝固定最终失败载荷为250 N。25例患者最终平均Bostman评分为29.5分，1/4患者出现不同并发症。由于伸膝时股四头肌腱的力量达到316 N，所以SVW技术固定仍然不够坚强，术后需要支具保护和逐步开展膝关节功能锻炼[6]。Mo等[9]应用SVW技术治疗18例髌骨下极骨折患者，最终平均Bostman评分为27.5分，膝关节屈曲度平均127.6°。

2014年Song等[17]报道了改进的SVW技术，该学者认为年龄大于50岁的患者存在不同程度骨质疏松，单独使用SVW技术不能提供足够的固定强度，让患者行早期功能锻炼。改进后的独立垂直钢丝+髌骨钢丝环扎固定强度明显提高，通过对SVW和改进后的SVW两种内固定方式进行了生物力学研究，证实改进后的SVW技术固定强度明显增加，最终失败载荷达到324.9 N。术后患者可以进行主动和被动膝关节功能锻炼，允许早期部分负重，1个月内膝关节屈曲不超过90°。使用改进方法治疗21例平均年龄64岁的髌骨下极骨折患者，取得较满意临床效果，平均Bostman评分28.1分，平均膝关节运动范围(range of motion，ROM)为138°。术后有4例患者出现环扎钢丝断裂，骨折未发生移位，患者最终膝关节功能良好。环扎钢丝断裂可能说明改进后的内固定强度仍然不能抵抗膝关节伸屈活动时股四头肌腱的力量[17]。

最近有学者报道使用SVW技术固定髌骨下极骨折后用缝线Krackow法沿髌韧带两侧缝合，在髌骨近端穿过拉紧缝线打结固定，通过这种方法加强固定强度。术后使用铰链支具固定膝关节，鼓励患者主动和被动伸屈膝关节锻炼，并允许术后早期完全负重。2周内膝关节屈曲可达90°。经平均13个月的随访，17例患者平均ROM为129.4°，平均Bostman评分29.6分，没有骨不愈、移位、内固定断裂等并发症[18]。

综上所述，髌骨下极骨折是一种较少见的骨折，因为其特有的生物力学和解剖学特点，骨折常常粉碎性，骨折块较小难以有效复位和坚强固定。最理想的手术方法是创伤小、简单易操作、内固定坚强稳定、并发症少，术后能早期正常幅度的膝关节伸屈活动锻炼和完全负重行走，以最大限度减少并发症，恢复膝关节功能。文献报道了许多内固定方法，手术效果也不尽相同，所以内固定方法选择不当会直接影响治疗效果。总的来说，目前髌骨下极骨折多主张保留髌骨高度，所以不主张髌骨切除术。髌骨下极横形骨折可以选择篮状钢板、PSMF、带线锚钉等，但临床上髌骨下极骨折常为粉碎性骨折。各种改良的SVW技术容易操作，似乎有更好的力学稳定性和临床效果。探寻一种更为简单可靠的内固定方式以获得最佳的临床效果似乎是未来髌骨下极骨折研究的方向之一。

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