髌骨骨折的分型及治疗方法的选择

髌骨骨折的治疗方法的选择髌骨骨折是临床常见的关节内骨折，占全部骨折损伤的10%[1]。髌骨是全身最大的籽骨，位于股四头肌腱内。髌骨为膝关节伸膝装置的中间结构，有着重要的生物力学性能。髌骨位置表浅，只有皮肤、薄层皮下组织及髌前滑囊在髌骨之上，故髌骨易因直接暴力及间接暴力而损伤。髌骨骨折的治疗方法繁多，主要有非手术治疗和手术治疗两种，治疗的目的是保留髌骨、骨折解剖复位，重建其伸膝装置、术后早期活动及尽早恢复膝关节功能。Heppenstall[2]提出的髌骨骨折的治疗原则是：①骨折的复位尽量达到解剖复位；②骨折应用可靠的内固定，直至骨折端愈合；③应重视重建膝关节的连续性；④尽量完全恢复膝关节的生理运动功能。治疗方法是否合理将直接影响膝关节的功能锻炼，本文通过探讨各种髌骨骨折的治疗方法的优缺点，以供临床参考。1、髌骨骨折的解剖及生物力学特点髌骨是人体内最大的籽骨，略呈三角形，尖端向下，位于股四头肌腱内，是伸膝装置中的一个重要组件。髌骨上连股四头肌，下通过髌腱连接于胫骨结节，一部分股四头肌腱膜纤维延续过髌骨表面并与髌腱融合。髌骨上只有皮肤、很薄的皮下组织和髌前滑囊覆盖，这种解剖特点使髌骨在受到直接暴力打击和摔倒时容易损伤。髌骨后方是软骨面，与股骨两髁之间软骨面成关节，其中央有一纵嵴与股骨髁滑车的凹陷相适应，并将髌骨后软骨面分为内外两部分，内侧者较厚，外侧部较宽。其内侧的纵嵴又将内侧部分分为内侧面及内侧偏面。髌骨的力学作用是机械性地使股四头肌通过髌韧带对胫骨施加作用力,以改变其作用方向[3]。Kaufer[4]明确指出其生物学机制主要表现在两方面：首先它作为伸膝装置的中间结构，将股四头肌产生的拉力传向髌腱；其次它有效的增加了伸膝装置对于膝关节屈伸轴点的杠杆力臂，从而增大了股四头肌的力矩，加强其机械效益。髌骨为膝关节提供了伸膝装置的弯矩作用力臂,增大了股四头肌的作用力矩,在膝关节屈曲早期,伸直时髌骨可增加股四头肌力臂30%,到弯曲30°时增加15%[5]。髌骨随其运动受力亦不相同,当膝关节伸直时,髌骨受到来自股四头肌的轴向拉力和髌腱的反向作用力,受力为张应力，而当膝关节处于屈曲位时,,髌骨关节面与股骨关节接触，髌骨受多个方向力的作用,除了前方的轴向拉力外,还有来自后方与股骨髁相抵的压力,此时受力为压应力，髌骨关节呈三点受力。三点受力导致髌骨前方产生为张力,同时被股四头肌的收缩而加强。Carpenter等[6]研究证实,正是屈膝时作用在髌骨上的三向受力进而导致了许多骨折的发生。2、髌骨骨折的分型AO根据髌骨骨折的部位和是否损伤伸膝装置,将髌骨骨折分为关节外骨折、波及部分关节面骨折,以及波及关节面和伸膝装置骨折3型[7]。王鹏建等[8]根据骨折块大小、数量进行量化性分型：Ⅰ型:骨折无移位或移位距离5mm,髌骨关节面移位2mm,或虽有移位,但骨折位于髌骨下极且未涉及关节面。Ⅱ型:骨折为2块,呈横形、斜形或纵形,位于髌骨体中部,移位距离≥5mm,髌骨关节面移位≥2mm。Ⅲ型:粉碎性骨折,移位距离≥5mm,髌骨关节面移位≥2mm。其中,Ⅲ型又分为ⅢA、ⅢB、ⅢC3个亚型。ⅢA型:骨折为3块,骨折块≥10mm2ⅢB型:骨折为4块以上,大部分骨折块≥10mm2ⅢC型:骨折块数目多,大部分骨折块10mm2。此种分型在临床实际操作中难度较大，准确率不高。而杨占辉等[9]针对髌骨和髌骨骨折的特点,提出有移位髌骨骨折的术中分型及分型标准,将有移位髌骨骨折分为5型,不包括无移位髌骨骨折且在术中进行骨折分型，此种分型对于需要手术的病人在术前即不能确定合适的治疗方案和充分的术前准备。刘宝平等[10]认为儿童的套袖型骨折及髌骨骨软骨骨折也应纳入髌骨骨折。3、髌骨骨折的治疗方法3.1非手术疗法对于无移位的髌骨骨折，骨折移位少，关节面不平整较轻（分离3－4mm，关节面不平2mm）以及伸肌支持带损失者，可采取非手术治疗，用长腿石膏托固定于膝伸直位4－6周后行患膝康复功能锻炼。ShabatS[11]等通过对68例髌骨骨折患者的治疗后研究认为髌骨骨折虽然属于关节内的骨折，但是经过及时的外科治疗，可以取得满意的治疗效果。BraunW[12]等通过对40例保守治疗的伤后平均30.5月的随访发现80％的患者无膝关节疼痛；90％的患者膝关节功能恢复良好。徐飞等[13]将手术组和保守组各13例分为横断粉碎型和星状崩裂型两大类,分别采用切开复位张力带内固定加CPM机膝关节功能锻炼,和手法复位自制髌圈加石膏托外固定加中药熏洗,对两大类型髌骨骨折的治疗总治愈率进行比较,手术治疗76.9%显著优于保守治疗53.8%。保守治疗髌骨骨折有一定临床疗效,但其适应证狭窄，治疗疗程长、并发症多，所以除非患者有严重的骨质疏松，全身情况较差不能耐受手术或手术治疗效果不佳、术后功能要求较低，一般不选择保守治疗。3.2手术治疗3.2.1髌骨全切除术及部分切除术髌骨全切除术主要适用于严重的髌骨粉碎性骨折,软骨广泛破坏,难于将其保留的患者。髌骨在增强股四头肌肌力方面有着重要作用，髌股关节软骨的适应性使其摩擦系数明显小于股四头肌腱或其他替代物,切除髌骨后必然会减少伸膝力矩,股四头肌肌力需增加30%方能代偿[14]。髌骨切除后一般将股四头肌肌腱下拉固定于胫骨粗隆或与髌韧带缝合,石膏固定6周。NordinM[15]等认为原则上应尽量避免髌骨的切除，保存膝关节的完整性。MullerEJ[16]等指出如果髌骨切除术已是必然的话，那么髌骨的切除术应该在早期完成。他对21个行髌骨切除术的患者进行随访发现，早期进行的髌骨切除术的患者膝关节评分为71分，而拖迟进行手术的患者膝关节评分只为63.8分，二者有显著性差异。肖展豪等[17]认为髌骨具有传导并增强股四头肌肌力、伸直膝关节最后10～15°的滑车作用及维护膝关节的稳定、保护股骨髁使其免于直接遭受外伤性打击的作用，应努力修复或重建，不能轻易切除。而且髌骨全切除者术后易引起股四头肌力弱,活动受限,肌腱直接在股骨滑车软骨上滑动,易造成股骨髁软骨的磨损及股四头肌腱滑脱,甚至发生断裂。髌骨部分切除后,髌股关节接触而完全错格,使该关节的载荷传导紊乱,易发生晚期的创伤性关节炎。上述资料表明,对粉碎性髌骨骨折行髌骨切除术应取谨慎态度,尽量保证髌骨的完整性,充分恢复髌骨的功能。3.2.2髌骨骨折切开复位内固定术髌骨骨折发生率高，占全身骨折损失的10％，如何恰当、灵活、有效地选择内固定的方法及材料治疗髌骨骨折,迅速促进伤膝功能的恢复,是摆在临床骨科医生面前的一个棘手问题。内固定方法的选择是否合适,将直接影响髌骨骨折的愈合时间及膝关节的功能恢复。髌骨骨折的内固定方法繁多，本文对目前常用的几种内固定术式进行综述如下：3.2.2.1髌骨周缘环形缝扎环形缝扎是多年来固定髌骨骨折的传统方法,常用材料为粗丝线及钢丝，丝线环扎与钢丝环扎力学原理一样,可使骨折块向髌骨中心聚集,对抗髌骨周围的张力,达到复位、固定之目的。此方法适用于髌骨粉碎骨折或有分离移位的髌骨中段横行骨折,骨折复位后关节面尚光滑完整者。此方法的缺点是钢丝穿过髌骨周围的软组织,不能取得坚强的固定,故术后必须石膏外固定4～6周后才能进行膝关节活动。丝线环扎优点是手术简单易行、创伤小、且避免二次手术痛苦,特别适应于严重髌骨粉碎性骨折。周伟等[18]采用钢丝环扎18例（A组）、AO张力带固定68例（B组）、改良张力带固定24例（C组）治疗髌骨骨折，术后随访4～12个月,三种方式的术后并发症比较有显著性差异(P0.01)，A组并发症发生率38.89%。B组术后并发症发生率29.4%。C组未出现并发症。术后恢复评定依照张春才膝关节疗效评定标准，A组优良率66.67%;B组优良率80.88%;C组优良率达100%。叶添文等[19]采用医用钛缆环扎固定髌骨粉碎性骨折，平均随访22.4个月,术后开始伸屈膝关节锻炼时间最早,平均约5.6d,但医疗费用较贵,应用改良的Bostman髌骨骨折临床疗效评分标准评估远期疗效,钛缆环扎固定组优良率为95.1%,明显高于对照组，认为钛缆系统对髌骨粉碎性骨折固定牢靠,具有膝关节锻炼时间早,并发症少等优点。但此钛缆系统因价格昂贵，在基层推广及普及尚还有一定困难。3.2.2.2张力带内固定术张力带是工程学上的原则,指材料弯曲时产生结构内应力的减小,这一原则应用于骨折内固定称张力带固定。张力带技术最早是由WeberBG推荐应用到骨科领域。利用钢丝张力带固定时将钢丝置于髌骨张力侧,使之在承受功能状负荷时,由于肌肉等收缩因素,使张力转变为动力,产生断端间轴向加压,不产旋转力,有利于内固定的稳定，允许早期活动。Pauels首先把张力带钢丝作为一种骨折内固定方法应用于临床。AO学派[20]对张力带技术进行了改进,被广泛应用到临床，国内胥少汀等又将AO张力带进行了改良，改良AO张力带钢丝固定治疗髌骨骨折术中,有两根克氏针穿过髌骨骨折块,并各有一根钢丝固定,其固定作用强,不会因固定针在髌骨内的位置不对称而失去稳定性。临床上张力带技术因其固定可靠，经济低廉成为治疗横断型骨折和骨折块较大的粉碎性骨折的首选内固定方式，但此种内固定也有一定的局限性。在膝关节主动伸直时股四头肌几乎和髌韧带平行，此时作用于髌骨的主要是股四头肌的牵张力，Wu等[21]认为张力带对此种牵张力无效。临床上在股四头肌收缩时常会造成骨片的移位。方小飞等[22]通过对402例髌骨骨折治疗认为,张力带无论如何改良均难以克服如克氏针松动、针尾反复刺激皮肤引起疼痛、取内固定较麻烦等不足,且对髌骨粉碎性骨折不易固定。随着临床上各种技术的进展，越来越多的学者在改良AO张力带的基础又进行了各种各样的改进，拓宽了张力带技术的应用前景。如：魏杰等[23]将克氏针一端做一个环,环绕的钢丝经过环,收紧结扎后使钢丝和克氏针构成一个锁定结构,可避免克氏针退出、钢丝松脱的现象。任永康等[24]采用多向张力带治疗髌骨粉碎性骨折，根据骨折类型、骨块多少及大小采用横形或斜形穿针法，,将多块连成大块,纵形粉碎连成横形,较大骨块穿针小骨块嵌压复位,每根针一根钢丝固定。可靠的固定为膝关节活动创造了条件,关节早期活动为粉碎性骨折在磨造中愈合奠定了基础,髌股关节的早期磨造也降低了创伤性关节炎的发生.伍正根等[25]推荐带孔克氏针张力带技术，钢丝从克氏针孔穿过,贴近髌骨缘,使克氏针不能滑动，钢丝也不会脱套。此外克氏针由于未弯曲，术后也不会因为出现克氏针旋转而导致的相关并发症。王忠发等[26]采用丝线环扎加张力带固定，此法是在髌骨内、外或上、下两侧垂直、水平或呈梯形钻孔，丝线穿过骨隧道后在髌前腱膜下穿过，其中两根分别打结，另外两根呈“8”字形交叉打结固定。该术式属于弹性固定，避免了“应力遮挡，骨质疏松”等现象，不干扰影像学检查，不需外固定和二次手术。但少数重度粉碎性骨折仍需行一段时间的外固定，影响膝关节的早期功能锻炼。可吸收张力带及空心钉张力带固定技术见下文叙述。3.2.2.3空心螺钉张力带内固定术Berg[27]指出,空心钉加8号钢丝环扎,同张力带克氏针钢丝的生物力学坚强程度是一样的,对于骨质疏松的老年人也适用。Carpenter[28]等比较了几种常见髌骨骨折内固定方法,经生物力学测试证实AO张力带钢丝、单纯拉力螺钉、空心钉结合张力带的固定强度为395、554、732N,得出结论为空心拉力螺钉张力带内固定方法的固定力量最强。此外，此方法还具有不压迫股四头肌肌腱及髌腱、不影响股四头肌肌腱、髌腱血运；无钢丝滑脱、内固定失效和骨折再移位的危险等优点。修玉才[29]等以20具膝关节标本,随机分为4组,制成骨折模型,用4种方法固定,以WD210E电子力学实验机测定4种内固定的抗张强度,骨折端分离1mm为固定失败,结果显示4种固定方法均能满足420N股四头肌收缩力,但与其他3种内固定方法相比,空心拉力螺钉抗张强度最大,AO张力带和胥氏张力带抗张强度最小,松质骨加压螺钉固定欠可靠。林源等[30]认为拉力空心钉及张力带钢丝内固定技术其实是Lotke和Ecker纯张力带钢丝内固定技术与拉力螺钉内固定技术的良好组合。在临床上