间断垂直钢丝技术治疗髌骨下极骨折

高彦淳 程嫄 喻鑫罡

髌骨下极骨折占所有髌骨骨折的9.3%～22.4%，由于骨折碎片小、粉碎严重且松质骨薄弱，往往难以得到有效固定和修复[1-2]。目前髌骨下级骨折内固定方法包括间断垂直钢丝技术、张力带技术、篮网技术、髌骨部分切除术、空心螺钉内固定等[3-7]。这些方法又演化出很多内固定技术，各有优缺点。尽管治疗方法多种多样，但对于髌骨下极骨折，实现稳定的内固定是手术的目标[8]。

Yang等[9]于2003年首次提出了针对髌骨下极骨折的间断垂直钢丝技术。此后，在其基础上，学者们不断地对该技术进行了优化和改良[10-13]。由于间断垂直钢丝技术稳定可靠，目前认为它是治疗髌骨下极骨折十分有效的方法。

1 骨折机制及分型

髌骨下极骨质为松质骨，不参与髌股关节的构成，由髌韧带和髌下脂肪垫包绕。股四头肌收缩时产生的力量通过髌韧带传导至胫骨结节，完成伸膝动作[14-15]。髌骨下极骨折的受伤机制主要有2种：①在膝关节屈曲位跌倒时遭受地面的直接暴力所致；②股四头肌在自我保护的条件反射下猛烈收缩，髌骨下极髌韧带止点受到强大的间接暴力，导致骨折。这两种暴力有时不是独立存在的，临床上往往会见到由2种暴力联合作用所导致的髌骨下极骨折。在屈膝过程中，由于髌骨具有外旋倾向，内侧较外侧会受到更大的张力，因此髌骨下极骨折多为粉碎性骨折[16]。

根据AO/OTA分型[17]，不累及关节面的髌骨下极骨折为34 A1型（关节外撕脱性骨折），部分累及关节面的髌骨下极骨折为34 C1.3型（骨折块为上、下2块的横行骨折）。骨折分型方式为指导临床治疗和评估预后提供帮助，被广泛应用。间断垂直钢丝技术的适应证主要以不累及关节面的34 A1型髌骨下极骨折为主。此外，也有研究报道了该技术对累及关节面的34 C型髌骨下极骨折也有可靠的治疗效果。

2 间断垂直钢丝技术治疗原则

间断垂直钢丝技术是用骨隧道内的钢丝纵行将髌骨下极骨块环扎，以达到内固定的效果。它在保留了髌骨长度的同时，固定下极骨块，可以达到牢固内固定，从而避免膝关节长期外固定。该技术极少出现复位丢失、软组织激惹、内固定失败等并发症[10]。

生物力学研究和有限元分析显示，间断垂直钢丝技术可以提供250～324 N的载荷，足以对抗股四头肌强健的肌力[9-10]。研究显示，间断垂直钢丝技术治疗髌骨下极骨折可提供牢靠内固定，为早期膝关节活动提供基础，术后患者膝关节功能良好且并发症较少[10]。

3 间断垂直钢丝技术的演变与发展

3.1 单纯间断垂直钢丝技术

2003年，Yang等[9]首次提出了间断垂直钢丝技术在治疗髌骨下极骨折中的应用（下页图1）。

图1 单纯间断垂直钢丝技术

生物力学实验显示，相较于髌骨切除术后的缝线固定，间断垂直钢丝技术治疗髌骨下极骨折具有显著的生物力学优势，间断垂直钢丝组极限载荷和刚度均远远高于缝线固定组[9]。该研究对25例髌骨下极粉碎性骨折患者应用了间断垂直钢丝技术进行治疗，发现所有骨折均在平均7周（6～10周）内愈合，所有患者均未发生钢丝断裂、感染等并发症，Böstman膝关节功能评分提示所有患者均获得了很好的治疗效果。在该研究中，使用的垂直钢丝的数量是不固定的，垂直钢丝的多少取决于碎骨块数量，术者在每处骨折块附近使用了缝线进行加强。Kim等[18]在此基础上进行了一项包含了18例髌骨下极粉碎性骨折患者的研究，创建了3根垂直钢丝的标准术式，结果显示在接受该手术的患者中有50%出现了远端骨折块轻微前移，平均前移距离为2.32 mm（0～8.7 mm），但这种骨块移位并不影响骨折愈合，也不影响膝关节功能，且骨折块粉碎程度与骨块移位不相关。Oh等[19]也应用了该技术治疗髌骨下极骨折，认为在单纯间断垂直钢丝技术的基础上，增加使用Krachow缝合技术，可以在患者功能锻炼时提供更有效的保护。

3.2 结合环扎钢丝的间断垂直钢丝技术

2014年，Song等[20]提出了将结合环扎钢丝的间断垂直钢丝技术用于治疗髌骨下极骨折。与单纯间断垂直钢丝技术不同的是，其增加了环扎步骤。术者先将1根钢丝贴紧髌骨下极横向穿过髌韧带，垂直将横行的钢丝与髌骨下极一同收紧，加以环扎（图2）。

图2 结合环扎钢丝的间断垂直钢丝技术

研究显示，在间断垂直钢丝技术的基础上，增加环扎钢丝可以有效增加内固定的极限失效载荷和刚度；对于老年髌骨骨折患者，远端骨折块往往粉碎疏松，环扎的钢丝可以提供更多的保护，以抵抗股四头肌的力量；但有近20%的患者出现了环扎钢丝断裂的情况，这种钢丝断裂虽不影响骨折愈合，但需要术后对患者密切随访，以防止严重的临床并发症[20]。

间断垂直钢丝技术也被应用于AO/OTA 34 C型髌骨下级骨折治疗中，即在空心钉对髌骨体部进行有效固定后，将髌骨近端作为一整体，使用结合环扎钢丝的间断垂直钢丝技术进行髌骨下极固定[21]。值得注意的是，在该研究中，钢丝环扎是在间断垂直钢丝固定之后进行的，这与之前研究有所不同。

3.3 改良的结合环扎钢丝的间断垂直钢丝技术

He等[10]对结合环扎钢丝的间断垂直钢丝技术进行了改良，将原本在髌骨表面的钢丝经由横向骨隧道穿过，再进行环扎（图3）；三维有限元分析显示，此改良技术可有效减少髌骨下极骨块向前移位，而在增加内固定应力承受能力方面与原技术并没有显著差异。Yan等[11]的研究也对该改良技术进行验证，结果显示患者得到了良好的膝关节功能，且达到了完全的骨折愈合。

图3 改良的结合环扎钢丝的间断垂直钢丝技术

3.4 弧形钢板联合间断垂直钢丝技术

对于严重粉碎，尤其是矢状面粉碎的髌骨下极骨折，间断垂直钢丝可能会切割骨折块，造成复位丢失。因此，Cho等[12]提出了弧形钢板联合间断垂直钢丝技术，即垂直钢丝穿过预折弯的微型钢板，随着钢丝的收紧，弧形钢板将髌骨下极整体加压，在避免了垂直钢丝对骨块直接切割的同时，也最大化了其加压效果（下页图4）。

图4 弧形钢板联合间断垂直钢丝技术

4 结语

近20年间，间断垂直钢丝技术经过学者们的不断创新与改良，已被证实为治疗髌骨下极骨折的有效治疗方法。除了较短的学习曲线和较低的临床并发症外，间断垂直钢丝技术凭借牢靠稳定的内固定，避免髌腱短缩和长时间外固定，为患者早期活动和膝关节功能恢复提供了坚实的基础。