尼瑪平措 唐劍飛 李壇珠 謝雪濤

髕骨作為籽骨連接股四頭肌肌腱與髕韌帶，組成伸膝裝置，其關(guān)節(jié)面與股骨滑車形成髕股關(guān)節(jié)，參與膝關(guān)節(jié)屈伸活動。髕骨骨折破壞了伸膝裝置的完整性，影響伸膝功能，晚期還會導(dǎo)致髕股關(guān)節(jié)炎，引發(fā)疼痛，影響下蹲。保守治療適用于無移位或輕微移位及不能耐受手術(shù)的髕骨骨折患者，制動易導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)僵硬。切開復(fù)位張力帶內(nèi)固定是目前主流的髕骨骨折手術(shù)方法，但內(nèi)植物松動、斷裂和皮膚刺激等并發(fā)癥屢見不鮮，再手術(shù)率達(dá)21%～58%[1-3]。研究顯示，采用保守治療或切開復(fù)位張力帶內(nèi)固定治療髕骨骨折，患者生活質(zhì)量評分即使在8.5 年后仍顯著低于正常參照人群[4]。隨著社會老齡化，老年髕骨骨折占比逐年升高[5-6]，且多為關(guān)節(jié)內(nèi)骨折[7]。面對罹患人群和骨折形態(tài)的演變，髕骨骨折傳統(tǒng)治療技術(shù)的缺陷日益突出[8]，促使愈來愈多的學(xué)者嘗試采用鋼板內(nèi)固定治療髕骨骨折，以期取得更好的療效[3,8-9]。本文以髕骨骨折分型和形態(tài)學(xué)特征為基礎(chǔ)，就鋼板內(nèi)固定生物力學(xué)性能和臨床研究進(jìn)行綜述。

1 分型

髕骨骨折Rockwood 分型[10]先根據(jù)骨折移位程度分為無移位型（關(guān)節(jié)面臺階≤2 mm 且骨折塊分離≤3 mm）和移位型（關(guān)節(jié)面臺階＞2 mm 或骨折塊分離＞3 mm）骨折，再按骨折形態(tài)和位置進(jìn)一步分為橫行骨折、縱行骨折、下極或上極骨折、粉碎性骨折和骨軟骨骨折。此分型簡便、易懂，有一定的臨床指導(dǎo)價值，但不利于臨床資料整理和匯總。髕骨骨折AO 分型[11]根據(jù)骨折線是否累及關(guān)節(jié)面和主要骨折線方向分為A 型（關(guān)節(jié)外撕脫性骨折）、B 型（經(jīng)關(guān)節(jié)的縱行骨折）和C 型（關(guān)節(jié)內(nèi)橫行骨折）骨折，其中C 型根據(jù)骨折塊數(shù)量又分為C1 型（上、下2 塊的橫行骨折）、C2 型（伴有楔形骨塊的橫行骨折）和C3 型（超過3 塊的粉碎性骨折）骨折。此分型對髕骨骨折進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化的分類描述，有利于開展臨床研究，盡管其指導(dǎo)臨床治療和評估預(yù)后價值有待商榷，但在學(xué)術(shù)和研究領(lǐng)域仍廣泛應(yīng)用。

2 形態(tài)學(xué)研究

傳統(tǒng)上，對髕骨骨折形態(tài)學(xué)的認(rèn)識大多基于膝關(guān)節(jié)X 線平片。由于股骨和脛骨的干擾，普通X線平片往往難以準(zhǔn)確顯示髕骨骨折真實形態(tài)，骨折粉碎程度容易被低估，冠狀面骨折甚至?xí)┰\。Lazaro 等[12]比較膝關(guān)節(jié)CT 圖像與X 線平片在髕骨骨折分型、形態(tài)學(xué)評估和治療中的價值，采用CT圖像評估后發(fā)現(xiàn)66%的病例需要修正骨折分型，50%下極骨折的粉碎程度被低估，49%的病例需要調(diào)整治療方案。Byun 等[13]研究發(fā)現(xiàn)，CT 檢查特別是CT 三維重建檢查較X 線檢查能顯著改善髕骨骨折AO 分型的觀察者間可信度。這說明CT 檢查在準(zhǔn)確評估髕骨骨折形態(tài)方面具有非常重要的價值。

近年來，學(xué)者們將基于CT 圖像重建的骨折地圖技術(shù)應(yīng)用于骨折形態(tài)學(xué)研究，通過大宗病例的骨折線疊加建立二維或三維骨折地圖，直觀地展現(xiàn)主要骨折線和骨折粉碎區(qū)域的分布特征和規(guī)律，從而為骨折模型制作、內(nèi)植物設(shè)計和手術(shù)方案確定提供參考[14]。Misir 等[15]采用二維CT 骨折地圖技術(shù)匯總分析了83 例髕骨C 型（13 例C1 型，26例C2 型，44 例C3 型）骨折，發(fā)現(xiàn)橫行骨折線存在于92.8%的病例中，而斜行和縱行骨折線隨著骨折復(fù)雜程度增加而逐漸增加；59.1%的病例伴有下極骨折，其中93.2%的下極骨折發(fā)生在C3型骨折中。Zhan 等[16]采用三維CT 骨折地圖技術(shù)匯總分析了187 例髕骨C3 型骨折，發(fā)現(xiàn)每例平均有（7.3±2.8）個骨折塊，粉碎區(qū)域主要集中在遠(yuǎn)側(cè)半髕骨尤其是下極，而內(nèi)上象限則較少累及；81.2%的病例有冠狀面骨折塊，主要集中在髕骨遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)面和下極。這兩項研究表明，髕骨遠(yuǎn)端特別是下極骨折的粉碎程度隨骨折復(fù)雜程度增加而增加，且易伴有冠狀面骨折塊，這可能會降低張力帶技術(shù)固定髕骨骨折的強(qiáng)度，增加內(nèi)固定失效的風(fēng)險。

3 生物力學(xué)研究

3.1 A 型骨折模型

Krkovic 等[17]在22 具新鮮冷凍尸體膝關(guān)節(jié)上用骨鑿制作髕骨下極粉碎性骨折模型，用籃鋼板（basket plate）固定，檢測內(nèi)固定失效的最大強(qiáng)度，并與其他同類研究數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)籃鋼板最大失效強(qiáng)度為（421.66±45.90） N，比其他研究中內(nèi)植物固定下極骨折的最大失效強(qiáng)度約高出70%，但該研究并未對比較結(jié)果進(jìn)行直接驗證。

3.2 C1 型骨折模型

Han 等[18]在16 具經(jīng)防腐處理的尸體膝關(guān)節(jié)上制作髕骨體部橫行骨折模型，分別用鉤鋼板與克氏針張力帶固定，做100 個循環(huán)的伸屈膝疲勞試驗，結(jié)果鉤鋼板組骨折端分離（1.53±0.93） mm，顯著低于張力帶組的（2.97±1.39） mm，說明鉤鋼板固定強(qiáng)度優(yōu)于克氏針張力帶。Elkin 等[19]在5 對新鮮冷凍尸體膝關(guān)節(jié)上比較空心拉力螺釘張力帶與2 塊2.0 mm 不銹鋼非鎖定鋼板垂直固定髕骨體部橫行骨折的生物力學(xué)強(qiáng)度，在1 000 次伸屈膝疲勞試驗中，張力帶組有2 例發(fā)生內(nèi)固定失效，而鋼板組未發(fā)生內(nèi)固定失效。Wild 等[20]比較2.7 mm 雙邊鎖定鋼板、克氏針張力帶和空心拉力螺釘張力帶固定人工髕骨橫行骨折的效果，結(jié)果顯示鎖定鋼板組可承受的最大強(qiáng)度為（2 396±492） N，顯著高于克氏針張力帶組和空心拉力螺釘張力帶組，且鎖定鋼板組骨折端分離程度顯著低于其余兩組。Thelen 等[21]在尸體上重復(fù)了類似實驗，得出相同結(jié)論。Wurm 等[22]在人工髕骨橫行骨折模型上比較箭頭形髕骨鎖定鋼板與克氏針鋼纜張力帶固定的生物力學(xué)強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)張力帶固定組最大失效強(qiáng)度僅為鋼板固定組的66%，骨折端分離距離為鋼板固定組的5 倍。這些研究都證明，在髕骨橫行骨折模型上，鋼板固定生物力學(xué)性能均優(yōu)于張力帶固定。此外，Dickens 等[23]比較顱骨鈦網(wǎng)狀鋼板與空心拉力螺釘張力帶固定人工髕骨橫行骨折的非劣效，發(fā)現(xiàn)兩者在失效強(qiáng)度、平均剛度和骨折端分離距離方面均無統(tǒng)計學(xué)差異，表明這兩種固定方式的生物力學(xué)強(qiáng)度相當(dāng)。

3.3 C2 型骨折模型

Thelen 等[24]在18 具尸體膝關(guān)節(jié)上制作髕骨T型骨折模型，分別用雙邊鎖定鋼板、克氏針張力帶和空心拉力螺釘張力帶固定，然后模擬膝關(guān)節(jié)在對抗自身重力的情況下從屈膝90°到完全伸直，重復(fù)100 次，骨折端分離超過2 mm 視為內(nèi)固定失效，結(jié)果發(fā)現(xiàn)鋼板組無一例發(fā)生內(nèi)固定失效，其余兩組各有3 例出現(xiàn)內(nèi)固定失效，表明鋼板固定的生物力學(xué)強(qiáng)度優(yōu)于張力帶固定。

3.4 C3 型骨折模型

Wagner 等[25]在8 對尸體（平均年齡48 歲）膝關(guān)節(jié)上將髕骨呈放射狀截成5 塊以制作粉碎性骨折模型，隨機(jī)用3.5 mm 星形鎖定鋼板或空心拉力螺釘張力帶固定，在100 個循環(huán)的伸屈膝疲勞試驗中，骨折端移位超過2 mm 視為內(nèi)固定失效，結(jié)果發(fā)現(xiàn)鋼板組無一例發(fā)生內(nèi)固定失效，而張力帶組有5 例出現(xiàn)內(nèi)固定失效。蒙德鵬等[26]在6 對尸體（平均年齡84.3 歲）膝關(guān)節(jié)上人為制造髕骨6 部分放射狀骨折，隨機(jī)采用2.7 mm 花瓣狀鎖定鋼板或克氏針張力帶聯(lián)合鋼絲環(huán)扎固定，然后進(jìn)行伸屈膝疲勞試驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在內(nèi)固定失效前，鋼板組循環(huán)次數(shù)顯著高于張力帶聯(lián)合鋼絲環(huán)扎組。有鑒于髕骨C3 型骨折的粉碎區(qū)域集中在髕骨遠(yuǎn)端部分，且大多伴有冠狀面骨折塊[16]，Kfuri 等[27]將18 只尸體（平均年齡74 歲）髕骨平均截成上、下、內(nèi)、外4 塊，然后將下方2 塊進(jìn)行冠狀面截骨，分成4塊，第一組采用2.7 mm 鎖定鋼板從前方進(jìn)行雙平面固定，第二組采用2.7 mm 鎖定鋼板從前外側(cè)進(jìn)行雙平面固定，第三組采用骨塊間加壓螺釘結(jié)合克氏針張力帶固定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在伸屈膝疲勞試驗中，第一組骨折塊之間移位距離顯著小于其余兩組，第三組骨折塊之間移位距離最大。這些研究說明，無論在骨質(zhì)量相對較好，還是老年骨質(zhì)疏松髕骨粉碎性骨折模型上，鎖定鋼板固定的生物力學(xué)強(qiáng)度均顯著優(yōu)于張力帶固定。

4 臨床研究

4.1 A 型骨折

Matej?i? 等[28]于2015 年報道了籃鋼板固定髕骨下極骨折的25 年臨床經(jīng)驗，98 例患者平均隨訪13.5 年（2 ～25 年），所有骨折在術(shù)后8 ～10 周內(nèi)均愈合，未發(fā)生傷口感染和內(nèi)植物相關(guān)并發(fā)癥，末次隨訪時改良的辛辛那提膝關(guān)節(jié)評分平均達(dá)89 分，優(yōu)良率100%。另一項研究比較籃鋼板固定（71 例）與髕骨下極切除（49 例）治療髕骨下極骨折的效果，平均隨訪5.3 年（2 ～13 年），結(jié)果發(fā)現(xiàn)籃鋼板固定組患者不僅可以更早開始膝關(guān)節(jié)活動和下地負(fù)重，而且在膝關(guān)節(jié)疼痛、腫脹、活動水平、擠壓痛、活動度、肌力及髕股關(guān)節(jié)評分方面均顯著優(yōu)于下極切除組[29]。這兩項研究表明，籃鋼板固定是治療髕骨下極骨折的有效手段。

臨床上有不少學(xué)者還嘗試用其他類型鋼板來治療髕骨下極骨折，獲得良好療效。He 等[30]報道用邊緣加壓鎖定鋼板治療髕骨下極骨折，將2.4 mm 掌骨鎖定加壓鋼板按髕骨下極的弧度折彎塑形，置于髕韌帶與髕下脂肪墊之間，盡量貼服下極骨塊，復(fù)位后經(jīng)鋼板動力加壓孔置入普通螺釘以實現(xiàn)骨折端加壓，再置入鎖定螺釘以抵消膝關(guān)節(jié)活動中髕韌帶對下極骨塊的牽拉分離作用。該研究對4 例患者至少隨訪了12 個月，未發(fā)現(xiàn)有內(nèi)固定失效或內(nèi)植物相關(guān)并發(fā)癥；所有患者術(shù)后2 ～4 周均可無痛屈膝至90°，術(shù)后8 ～11 周完全恢復(fù)至傷前活動度；末次隨訪時膝關(guān)節(jié)評分均為優(yōu)。文獻(xiàn)報道還有用自制鉤鋼板[31]或紐扣鋼板[32]固定髕骨下極簡單骨折，用邊緣鋼板聯(lián)合垂直鋼絲[33]、高強(qiáng)線[34]或克氏針張力帶[35]固定髕骨下極粉碎性骨折，均獲良好效果。他們采用的固定方式各異，但原理基本類似，都是充分包裹下極骨塊并牢固地懸吊固定在髕骨近端，以中和膝關(guān)節(jié)康復(fù)活動中髕韌帶對骨塊的牽拉，確保骨折愈合。

4.2 C 型骨折

Wurm 等[36]用星形或箭頭形鎖定鋼板固定治療35 例髕骨C 型骨折，平均隨訪38 個月，患膝均能伸直，平均屈曲至127°，膝關(guān)節(jié)活動功能恢復(fù)至傷前的77%，但有18 例出現(xiàn)膝跪困難，13 例出現(xiàn)下蹲困難。無獨有偶，有研究采用相同方法治療19 例髕骨C 型骨折，術(shù)后有4 例主訴內(nèi)植物相關(guān)的膝前痛[37]。髕骨前方軟組織較薄，用于固定髕骨的鋼板體積較大，因此存在弊端。研究報道，鋼板固定髕骨骨折術(shù)后發(fā)生軟組織激惹比例為20%～28%[38-39]。此問題解決的辦法是改進(jìn)固定技術(shù)和內(nèi)植物設(shè)計。Wild 等[40]用雙邊鎖定鋼板從髕骨下極和兩邊固定髕骨C 型骨折，可有效避免刺激髕骨前方軟組織，20 例患者術(shù)后12 個月內(nèi)無一例出現(xiàn)膝前軟組織激惹，且膝關(guān)節(jié)評分優(yōu)良率達(dá)100%。有學(xué)者采用低切跡網(wǎng)狀[41-42]或X 型鋼板[43]固定髕骨C 型骨折，對從前向后置入的螺釘做埋頭處理，術(shù)后很少出現(xiàn)內(nèi)植物相關(guān)的膝前痛。

為有效對抗膝關(guān)節(jié)活動中髕骨所承受的牽張、彎曲、壓縮和剪切等多方向應(yīng)力，需對粉碎性髕骨骨折進(jìn)行多平面交錯固定。Lorich 等[44]對低切跡網(wǎng)狀鋼板進(jìn)行修剪和塑形，自髕骨前方朝四周包繞髕骨邊緣，以經(jīng)鋼板螺孔從前向后置入單皮質(zhì)螺釘，從遠(yuǎn)端向近端、從外側(cè)向內(nèi)側(cè)置入雙皮質(zhì)螺釘，形成對髕骨的多平面交錯固定。他們以此方法治療了9 例髕骨骨折（2 例C1 型，7 例C3 型），患者平均年齡65 歲（50 ～86 歲），平均隨訪18 個月，未發(fā)生髕骨缺血性壞死、傷口感染或不愈合等并發(fā)癥，疼痛視覺模擬評分平均0.8 分，下肢功能評分達(dá)74 分，膝關(guān)節(jié)均可完全伸直，屈曲平均達(dá)143°。一項前瞻性比較研究證實，采用該方法固定髕骨骨折患者，術(shù)后12 個月膝關(guān)節(jié)功能評分和大腿周徑顯著優(yōu)于接受克氏針張力帶固定患者，膝前痛發(fā)生率也較低[45]?？梢?，即便是老年骨質(zhì)疏松性髕骨骨折，只要選擇合適的鋼板及應(yīng)用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)，術(shù)后也能獲得滿意的功能，并減少膝前軟組織激惹發(fā)生。

4.3 髕骨骨不連

有學(xué)者應(yīng)用網(wǎng)狀鋼板固定技術(shù)治療髕骨骨不連。Volgas 等[46]報道了7 例髕骨骨不連，斷端清理后用網(wǎng)狀鋼板重新固定，術(shù)后隨訪3 ～12 個月，所有骨折均獲得愈合，疼痛視覺模擬評分平均為2.75 分，膝關(guān)節(jié)平均伸直1°，屈曲110°。

5 結(jié)語

髕骨骨折的經(jīng)典固定方式是克氏針或空心拉力螺釘張力帶固定，但術(shù)后再手術(shù)率高，易刺激膝前軟組織引起疼痛，因此眾多學(xué)者開始研究和應(yīng)用鋼板固定髕骨骨折。鋼板固定髕骨骨折較張力帶固定的優(yōu)勢：①生物力學(xué)強(qiáng)度好；②可用于髕骨下極骨折；③可多平面螺釘交錯固定，對下極粉碎伴有冠狀面骨折塊的髕骨骨折尤為合適；④低切跡鎖定鋼板對膝前軟組織激惹少，再手術(shù)率低；⑤能有效治療老年骨質(zhì)疏松性髕骨骨折或髕骨骨不連。值得注意的是，目前用于髕骨骨折固定的鋼板樣式各異，尚未見到解剖型鎖定鋼板，應(yīng)用效果也缺少長期臨床驗證，因此在選擇髕骨骨折鋼板固定時，應(yīng)審慎地選擇合適病例，應(yīng)用低切跡鋼板，并掌握相應(yīng)的固定技術(shù)。面向未來，學(xué)者們需加大對髕骨固定鋼板的研發(fā)力度，開展多中心大樣本臨床研究，為鋼板固定髕骨骨折適應(yīng)證、禁忌證和臨床應(yīng)用技術(shù)細(xì)則提供循證醫(yī)學(xué)證據(jù)，從而提高髕骨骨折的治療效果。