陳松 謝慶云 劉金標 鄭偉 廖冬發(fā)
髕骨遠端 1 / 4 的骨折為髕骨下極骨折,約占髕骨骨折的 9.3%~22.4%[1],可使伸膝裝置連續(xù)性遭到破壞,影響膝關(guān)節(jié)的功能 ( 圖 1 )。髕骨下極骨折為關(guān)節(jié)外骨折[2],治療上有其特殊性,因此筆者在簡要介紹髕骨下極的解剖結(jié)構(gòu)、生物力學(xué)特性及骨折機制的基礎(chǔ)上,檢索相關(guān)文獻,綜述髕骨下極骨折治療的最新進展,分析目前治療方式存在的問題,探討未來研究方向。
圖1 髕骨下極骨折模式圖Fig.1 Fracture pattern of the patella lower pole
髕骨下極骨質(zhì)為松質(zhì)骨,表面沒有軟骨覆蓋,不參與髕股關(guān)節(jié)的構(gòu)成,髕韌帶和髕下脂肪墊將其包繞,通過連接的髕韌帶將股四頭肌收縮時產(chǎn)生的肌力傳導(dǎo)至脛骨結(jié)節(jié),進而完成伸膝動作。髕下脂肪墊中的血管從髕骨下極表面血管孔向上滋養(yǎng)髕骨[2],因此髕骨下極骨折時出血較多,局部血腫明顯,嚴重者可伴有關(guān)節(jié)腔內(nèi)積血。髕骨為軟骨化骨,通常只有一個骨化中心,少部分人會出現(xiàn) 2 個或 2 個以上骨化中心,若骨化中心沒有正常的融合,則可能會出現(xiàn)雙髕骨或三髕骨先天性畸形[3],因此髕骨下極骨折需與之相鑒別。
髕骨下極在屈膝的過程中會出現(xiàn)外旋現(xiàn)象,可能與脛骨結(jié)節(jié)外旋時通過髕韌帶牽拉髕骨下極使之外旋有關(guān),同時股骨髁的運動軌跡為開口朝外的 C 型,也引導(dǎo)著髕骨向外側(cè)滑行[4]。髕 - 股接觸面在膝關(guān)節(jié)屈伸過程中有著很好的咬合關(guān)系,會隨著膝關(guān)節(jié)的屈伸運動而發(fā)生滾動和滑動運動,這種咬合關(guān)系決定了在膝關(guān)節(jié)屈曲過程中隨著髕 -股關(guān)節(jié)面壓力的增大,髕 - 股接觸面積也會隨之增大,而壓強卻無明顯的升高[5]。屈曲位時,髕骨三向受力,即股四頭肌的軸向拉力、髕韌帶的反作用力以及髕股關(guān)節(jié)作用力,髕骨的受力特性導(dǎo)致許多髕骨下極骨折在屈膝位時發(fā)生[6]( 圖 2 )。
圖2 髕骨下極受力示意圖圖3 克氏針張力帶內(nèi)固定示意圖Fig.2 Schematic diagram of the stress on the lower pole of the patellaFig.3 Ιnternal fixation diagram of Kirschner wire tension band
髕骨下極骨折常由膝關(guān)節(jié)屈曲位跌倒時遭受地面的直接暴力,或股四頭肌在自我保護的條件反射下猛烈收縮、髕骨下極髕韌帶止點受到強大的間接暴力,或兩種暴力的聯(lián)合作用所致。由于屈膝過程中髕骨具有外旋傾向,與外側(cè)相比,內(nèi)側(cè)受到的張力更大,因此髕骨下極骨折以粉碎性骨折為多[7-8]。
髕骨骨折可分為橫斷型、粉碎型、縱行型和撕脫型;橫斷型骨折為髕骨下極骨折常見的骨折類型[9]。目前公認的髕骨骨折手術(shù)指征為:( 1 ) 髕骨骨折伴移位,伸膝裝置破壞,喪失主動伸膝和膝關(guān)節(jié)的伸直鎖扣功能;( 2 ) 關(guān)節(jié)內(nèi)骨折,關(guān)節(jié)面臺階 > 2 mm 或骨折塊移位 > 3 mm;( 3 )開放性骨折[10-12]。髕骨下極骨折治療的主要目的是恢復(fù)伸膝裝置的連續(xù)性,治療原則是:( 1 ) 盡可能保留髕骨以恢復(fù)膝關(guān)節(jié)裝置的連續(xù)性;( 2 ) 維持股四頭肌肌力傳導(dǎo)和力臂長度;( 3 ) 早期的膝關(guān)節(jié)康復(fù)功能鍛煉[13]。髕骨下極骨折的手術(shù)治療主要包括髕骨下極切除髕韌帶修補和切開復(fù)位內(nèi)固定[14]。
1. 髕骨下極切除髕韌帶修復(fù)重建術(shù):目前臨床上髕骨下極切除髕韌帶修復(fù)重建治療髕骨下極骨折已不多見,該方法主要適應(yīng)于粉碎嚴重、復(fù)位困難的骨折[15]。切除骨折的髕骨下極后,殘留的髕骨與髕韌帶縫合,導(dǎo)致髕韌帶長度縮短,髕骨整體下移,會出現(xiàn)“錯格現(xiàn)象”,致使髕股關(guān)節(jié)面壓力增大,出現(xiàn)膝關(guān)節(jié)屈曲受限以及髕骨前方疼痛等并發(fā)癥[2];同時,縫合絲線的張力強度與髕韌帶的抗撕裂強度匹配度差,無法滿足早期功能鍛煉的需求[16]。髕韌帶與髕骨以瘢痕的形式愈合,術(shù)后早期膝關(guān)節(jié)功能鍛煉易導(dǎo)致骨折不愈合及再次骨折風(fēng)險[17-19]。
2. 張力帶內(nèi)固定:由于股四頭肌的收縮,髕骨表面表現(xiàn)為張力傾向,髕骨關(guān)節(jié)面表現(xiàn)為壓力傾向。張力帶固定髕骨骨折端后,一定程度上抵消了髕骨表面的張力,對骨折端形成軸向加壓作用且不產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。AO 改進后的張力帶技術(shù),垂直骨折端固定的 2 根克氏針起到防止旋轉(zhuǎn)和成角的作用 ( 圖 3 )??耸厢槨?”字鋼絲張力帶技術(shù)操作簡單,固定牢靠,可早期活動膝關(guān)節(jié),但也存在克氏針松動等并發(fā)癥[20]。髕骨下極骨折塊相對較小,張力帶技術(shù)很難使骨折端達到堅強固定,從而無法有效抵抗股四頭肌的牽張力,術(shù)后膝關(guān)節(jié)制動時間較長,不能進行較早的功能鍛煉和完全負重[20-22],因此很多學(xué)者對張力帶技術(shù)進行了改良,可作為聯(lián)合其它技術(shù)的基礎(chǔ)。Li 等[23]比較了克氏針鈦纜張力帶與改良后克氏針鈦纜張力帶 + 髕骨 - 脛骨結(jié)節(jié)鋼絲固定髕韌帶曠置術(shù)治療髕骨下極骨折的臨床效果,結(jié)果顯示后者能夠顯著提高膝關(guān)節(jié)的活動度 ( ROM )( 111.33±13.00 ) °vs.( 98.21±21.70 ) °,直至隨訪結(jié)束時,后者的優(yōu)良率為 93.33%,而前者為 82.14%,但兩者的骨折愈合時間沒有差異??耸厢槒埩ЫY(jié)合髕骨爪治療髕骨下極粉碎性骨折,可以促使膝關(guān)節(jié)早期功能鍛煉,避免關(guān)節(jié)僵硬,療效滿意[24-25];克氏針張力帶聯(lián)合髕韌帶縫扎固定治療髕骨下極粉碎骨折可保留髕骨完整性,恢復(fù)髕骨長度,同時又達到骨 - 骨堅強愈合,患者術(shù)后早期即可行功能鍛煉,獲得滿意的活動度[26]。
3. 獨立垂直鋼絲技術(shù):Yang 等[27]設(shè)計出了針對髕骨下極骨折治療的獨立垂直鋼絲 ( separate vertical wiring technique,SVW ) 固定技術(shù),這是對張力帶技術(shù)的改進,該技術(shù)保留了髕骨的長度,可以堅強的固定骨折塊,且能夠預(yù)防術(shù)后膝關(guān)節(jié)的僵直。Song 等[28]在此基礎(chǔ)上增加了髕骨環(huán)扎,改良后的 SVW + 髕骨鋼絲環(huán)扎固定結(jié)合了張力帶和環(huán)扎的雙重優(yōu)點,即可將髕骨前方的張力轉(zhuǎn)化為軸向壓力,又增加了碎骨塊的聚向力,還保留了髕骨的長度,術(shù)后患者可進行較早的膝關(guān)節(jié)功能鍛煉。Cho 等[29]運用 SVW + 髕骨鋼絲環(huán)扎治療 13 例髕骨下極粉碎性骨折患者,術(shù)后平均骨愈合時間為 10 周 ( 8~12 周 ),平均膝關(guān)節(jié)活動度 ( range of motion,ROM ) 為 127° ( 120°~130° ),Bostman 平均分為 29.6 分,且無內(nèi)固定裝置斷裂、骨折端移位以及骨不連等并發(fā)癥,He 等[30]研究也顯示 SVW + 髕骨鋼絲環(huán)扎是一種簡單、安全、有效的治療髕骨下極粉碎性骨折的手術(shù)方式 ( 圖 4 )。
圖4 改良獨立垂直鋼絲 + 髕骨環(huán)扎內(nèi)固定示意圖圖5 籃網(wǎng)狀鋼板內(nèi)固定示意圖Fig.4 Schematic diagram of improved independent vertical steel wire + patellar ring ligation internal fixationFig.5 Schematic diagram of basket mesh steel plate internal fixation
4. 籃網(wǎng)狀鋼板:籃網(wǎng)狀鋼板由 Matejci? 等[31]設(shè)計并運用于髕骨下極粉碎性骨折的治療。籃網(wǎng)狀鋼板底端和兩側(cè)的拉力螺釘孔和爪型設(shè)計 ( 圖 5 ),能夠有效聚攏住碎骨塊[32]。籃網(wǎng)狀鋼板可以將髕骨下極骨折患者術(shù)后的優(yōu)良率增加至 90.1%,可堅強固定骨折塊、恢復(fù)膝關(guān)節(jié)伸膝功能,且能夠提供早期的功能鍛煉[33]。但籃網(wǎng)狀鋼板對髕韌帶的結(jié)構(gòu)及功能損傷較大,可造成髕韌帶明顯的短縮和破裂,有破壞髕韌帶血運的風(fēng)險,膝關(guān)節(jié)屈曲時會有內(nèi)固定激惹等并發(fā)癥[32,34]( 圖 5 )。
5. 聚髕器 ( 髕骨爪 ) 內(nèi)固定:髕骨爪分為鎳鈦 ( 記憶 )合金型和組合型兩大類。髕骨爪連接的腰部在髕前體部,當(dāng)收緊時可對髕骨產(chǎn)生持續(xù)的向心加壓力,抵消張應(yīng)力,從而使骨折復(fù)位并固定,可使患者早期進行膝關(guān)節(jié)功能鍛煉[35]。周華喬等[36]采用髕骨爪 + 網(wǎng)狀縫合方法治療髕骨下極粉碎性骨折臨床效果較好;耿震等[37]應(yīng)用帶線錨釘結(jié)合髕骨爪內(nèi)固定治療髕骨下極骨折能夠取得良好的臨床效果。Zhang 等[35]報道也顯示聚髕器內(nèi)固定治療髕骨下極骨折具有良好的臨床效果。然而,髕骨爪的下部有時不能完整包繞骨折塊,易使碎骨塊之間產(chǎn)生側(cè)向滑動,還有可能出現(xiàn)脫鉤、局部隆起等并發(fā)癥;術(shù)中反復(fù)使用冰、熱水沖洗,易導(dǎo)致切口紅腫、疼痛。選擇合適的髕骨爪型號很重要,一般選擇比測量值小 10%~15% 且形變量不宜超過8%,腰部與髕骨表面的間隙 < 3 mm 為宜[38]( 圖 6 )。
圖6 聚髕器 ( 髕骨爪 ) 內(nèi)固定示意圖圖7 帶線錨釘內(nèi)固定示意圖Fig.6 Schematic diagram of internal fixation of patellar concentrator( patellar claw )Fig.7 Schematic diagram of internal fixation of anchor with wire
6. 帶線錨釘:帶線錨釘系統(tǒng)由自攻螺釘和縫合線組成,有捆綁和壓附作用,使撕脫的髕骨或髕韌帶附著在骨上,部分或者全部實現(xiàn)髕骨功能重建,其主要原理是髕骨折處近端埋入螺釘,再用錨釘上自帶的尾線貫穿髕韌帶,使髕骨下極的骨折塊及軟組織復(fù)位形成一個整體并恢復(fù)原有的解剖形態(tài)。錨釘為鈦合金,生物相容性好,異物反應(yīng)小,對骨質(zhì)疏松患者也能夠堅強固定,錨釘尾線為可吸收多聚乳酸,無毒性且強度大。該手術(shù)創(chuàng)傷小,操作簡單,恢復(fù)髕骨的完整性及膝關(guān)節(jié)早期功能鍛煉,且不需要二次手術(shù)[39-40],但 Kadar 等[41]報道帶線錨釘由于固定強度有效,會造成內(nèi)固定失敗,再次手術(shù)率為 14.8%,同時還有較高的感染率 ( 11% ) ( 圖 7 )。首先將髕骨下極骨塊原位縫合,然后用克氏針于髕骨中下 1 / 3 及脛骨結(jié)節(jié)后方 2 cm處橫行鉆孔,各擰入 1 枚空心釘,將 1 根鈦纜穿過空心釘,屈膝 90° 收緊鈦纜并鎖定,該術(shù)式允許術(shù)后早期負重及功能鍛煉,可作為髕骨下極粉碎性骨折的備選方案[42]。
綜上所述,髕骨下極骨折的手術(shù)治療選擇方式有很多種,手術(shù)效果也不盡相同,說明這些方法仍然存在不足[43-45]。目前治療髕骨下極骨折大多數(shù)主張保留髕骨長度,以各種內(nèi)固定技術(shù)保留髕骨的完整性,可避免“錯格現(xiàn)象”,且髕骨下極沒有軟骨覆蓋,不參與髕股關(guān)節(jié)的構(gòu)成,即使內(nèi)固定后髕骨下極不光滑也不會造成創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生。最理想的手術(shù)方式是手術(shù)操作簡單、有效恢復(fù)伸膝裝置且并發(fā)癥少,術(shù)后能夠較早的進行膝關(guān)節(jié)功能鍛煉和完全負重行走。經(jīng)檢索分析、歸納、總結(jié)相關(guān)文獻報道,各種改良的 SVW 技術(shù)是一種簡單、安全、有效的手術(shù)方法選擇,能夠提供相對更好的力學(xué)穩(wěn)定性和臨床效果。手術(shù)方式的最終臨床效果受多方面因素影響,探索一種更為簡單、安全、有效的治療方式仍然是努力的方向之一。