髕骨骨折研究進展

王奕翔，王麗娟，楊培麗，王勇平

（1.蘭州大學第一醫院，甘肅 蘭州 730000；2.蘭州大學第一臨床醫學院，甘肅 蘭州 730000）

髕骨骨折研究進展

王奕翔1,2，王麗娟1,2，楊培麗1,2，王勇平1△

（1.蘭州大學第一醫院，甘肅 蘭州 730000；2.蘭州大學第一臨床醫學院，甘肅 蘭州 730000）

髕骨骨折是臨床常見的關節內骨折，占成人骨折的2.2%，多發生于20-50歲，目前臨床治療方法分為保守和手術治療兩大類，其治療目的是恢復髕骨關節面解剖結構和膝關節伸屈功能，但任何方法都有缺點，如果處理不當可以造成骨折不愈合、關節粘連、創傷性關節炎、骨感染等并發癥。本文對髕骨骨折的解剖特點、損傷機制、分型、診斷、治療及療效評價作一綜述。

髕骨骨折；關節內骨折

髕骨骨折是臨床常見的關節內骨折，占成人骨折的2.2%，多發生于20～50歲，男性是女性的2倍[1],髕骨骨折患者局部疼痛、腫脹，膝關節無法進行自主伸直，常有膝下皮膚擦傷及皮下瘀斑。目前臨床治療方法分為保守和手術治療兩大類，其治療目的是恢復髕骨關節面解剖結構和膝關節伸屈功能[2]，但任何方法都有缺點，如果處理不當可以造成骨折不愈合、關節粘連、創傷性關節炎、骨感染等并發癥[3]。

1 應用解剖及生物力學特點

髕骨是人體最大的籽骨，體表可觸及，其前方覆蓋股四頭肌腱膜，并向下延伸形成髕韌帶，止于脛骨結節；兩側為髕旁腱膜；后方為關節軟骨面，與股骨髁髕面共同形成髕股關節。髕骨橫斷面近似倒三角形，上寬下窄，髕骨前面略成球形，向前凸出，關節面平滑，與股骨相關節，參與組成膝關節[4]。髕骨與其周圍的韌帶、腱膜共同形成伸膝裝置，是下肢活動中十分重要的結構。吳永發等[5]研究認為，髕骨生物學特點表現在:髕骨是伸膝裝置的中間結構，能夠把股四頭肌產生的拉力傳向髕腱；髕骨增加了膝關節屈伸軸點的杠桿力臂，使股四頭肌的力矩增大；在伸膝活動中髕骨通過杠桿作用能使股四頭肌力量提高約 30%[6]。若髕骨被切除，髕韌帶更貼近膝關節的活動中心，使伸膝的杠桿力臂縮短，股四頭肌需要比正常多30%的肌力才能伸膝。

2 損傷機制

髕骨骨折多因間接暴力所致,常造成髕骨橫形骨折，骨折移位較大，多伴有髕旁兩側腱膜及關節囊破裂。 多見于患者行走、跑跳、跌倒、高處墜落時膝關節呈半屈曲位，為防止倒地，股四頭肌猛烈收縮維持身體穩定，同時牽引髕骨向上，此時股骨髁部向前頂壓髕骨形成支點，而髕韌帶固定于髕骨下方，三個方向力量同時作用于髕骨造成髕骨骨折。

直接暴力常致粉碎性骨折，多由直接暴力打擊或膝部撞擊地面或障礙物所致，其髕前腱膜、髕旁兩側腱膜、股四頭肌及關節囊多保持完整,骨折移位小,膝前可見局部皮膚損傷[7]。

3 診斷與分型

病人有外傷史，傷后膝前腫脹、皮下瘀斑、功能障礙；觸診有明顯壓痛，可有骨擦感。有移位的骨折，可捫及骨折分離出現的凹陷，關節內大量積血，骨折塊有異常活動，有波動感，穿刺可抽出血性液體。嚴重者皮膚可發生水皰。

膝關節的正、側位X線平片可明確骨折的部位、類型及移位程度，是選擇治療方法的重要依據。X線檢查應采取正位、側位、下肢外旋45°斜位及軸位，如懷疑內側損傷，取內旋45°斜位。如懷疑有外側縱形骨折，拍攝髕骨切線位X線片[8]。髕骨骨折時，在髕骨內可見橫斷或星形的透亮骨折線，骨折塊分離多較明顯，骨折上段向上移位，骨折下段無移位。國內有學者對髕骨骨折病人進行磁共振（MRI）及膝關鏡檢查，發現髕骨骨折合并交叉韌帶、側副韌帶、半月板損傷發病率較高，其中約6%的病人需要手術治療。因此，應重視髕骨骨折的合并傷，避免漏診。

髕骨骨折較為常用的分型主要有Rockwood分型、Meenen分型和AO/OTA分型。Rockwood將髕骨骨折分7型[9]：Ⅰ型，無移位骨折；Ⅱ型，橫斷骨折；Ⅲ型，下部或下極骨折；Ⅳ型，無移位的粉碎骨折；Ⅴ型，移位的粉碎骨折；Ⅵ型，垂直骨折；Ⅶ型，骨軟骨骨折。Meenen將髕骨骨折分5型[11]：A型，簡單的橫形骨折；B型，簡單的斜形骨折；C型，撕脫骨折；D型，簡單的縱行骨折；E型，簡單的粉碎性骨折；F型，復雜的粉碎性骨折。AO/OTA將髕骨骨折分3型[10]：A型，髕骨關節外骨折；B型，髕骨部分關節內骨折，伸膝裝置完整；C型，髕骨完全關節內骨折，伸膝裝置破裂。

4 治療方法

髕骨骨折的治療原則是解剖復位、堅強固定及早期功能鍛煉。

4.1 保守治療

無移位及無明顯移位的的髕骨骨折可采用非手術的方法治療。保持膝關節伸直位，用石膏托或下肢支具固定4～6周，即可開始股四頭肌等長收縮訓練。在固定過程中，若關節內血腫張力大，可在嚴格無菌條件下抽出積血，加壓包扎。

在髕骨骨折治療方法中，外固定器治療的相關報道不多，且由于效果不佳、復位困難而難以被臨床廣泛應用[12]。

4.2 手術治療

Bostrom[1]認為骨折分離3～4mm及關節面不平2～3mm可以接受非手術治療，如果分離移位或關節面不平超過此范圍,則有手術指征。

手術時采用髕前橫弧形切口,弧頂在髕骨下極下1～1.5cm，此切口能充分顯露折塊、進行骨折復位及修復伸肌擴張部和腱膜撕裂。也可采用膝前正中縱切口,切開皮膚及皮下組織,向遠近端分離顯露股四頭肌腱、髕腱及內外側擴張部,通過擴張部的撕裂口徹底清除關節內血腫及碎骨塊,并將骨折塊復位,通過擴張部觸摸關節面。

4.2.1 切開復位內固定

切開復位內固定術目的是維持關節面平整。對新鮮髕骨骨折的治療,應最大限度地恢復關節面的形態,力爭解剖復位,堅強內固定,早期活動膝關節,恢復其功能,防止創傷性關節炎的發生。

1）鋼絲環扎術。鋼絲環扎術的原理是將鋼絲包繞在整個髕骨周圍，利用其產生的多向內聚力和周邊平衡力，使骨折塊向中心靠攏，從而復位固定骨折塊。此手術方法簡單，但容易出現膝關節在屈伸過程中骨折塊向前方發生分離移位，若固定不牢固則可能發生創傷性關節炎[13]。

2）張力帶固定術。該法包括克氏針張力帶固定術、螺釘鋼絲張力帶固定術和鋼絲環扎加“8”字鋼絲張力帶固定術。

AO強調克氏針平行的意義在于鋼絲產生張力后使骨折兩端沿著克氏針的軌跡向心性移動,使固定更加牢靠。John等[14]認為把鋼絲結合處放在髕骨一側及水平放置“8”字可以起到更好的穩定作用。應用中經常出現克氏針過長、上端未彎并敲入骨內、鋼絲未貼近根部環繞扎緊等，從而影響膝關節屈伸功能鍛煉,或鋼絲滑脫而失敗。另外，克氏針可穿破皮膚，克氏針及鋼絲彎曲、滑出或斷裂亦可發生[15]。

3）聚髕器內固定。武毅等[16]用鎳鈦形狀記憶合金聚髕器內固定治療髕骨骨折，骨折愈合率在95%以上，效果滿意。李賀君等[17[18]。

4）Cable-Pin系統。Cable-Pin系統的結構包含半螺紋松質骨加壓螺釘和鋼纜，由于對骨折固定牢固可靠、合并癥少、手術損傷相對小，對橫斷型或粉碎不嚴重的髕骨骨折的治療,是一種較理想的內固定物。其優點是:(1)符合張力帶原則，2枚直徑4 mm半螺釘擰入骨質后在骨折端產生加壓作用，鋼纜包繞在骨面形成張力帶；(2)鋼纜的使用方法靈活，尤其在粉碎骨折時可增加一股環形結扎；(3)釘和纜的連接既防止了釘的退出，也防止了鋼纜的滑脫和在髕骨表面的移位，有利于骨折愈合及早期功能鍛煉；(4)釘頭部不需露出髕骨皮質，對股四頭肌肌腱及髕腱不造成壓迫，最大限度的減少了對周圍軟組織的刺激；(5)鋼纜是通過扭力加壓手柄拉緊，束縛器鎖定可靠，兩股鋼纜不會松馳，使鋼纜產生足夠的張力，達到堅強的內固定，更好地體現了張力帶原理[19]。但該系統治療髕骨骨折也有局限性：（1）它在治療橫行骨折時臨床效果較為滿意，對于嚴重的粉碎性骨折，該法仍有不足；（2）Cable-Pin系統強硬的鋼纜對骨質有一定的切割風險[20]。

4.2.2 微創治療

隨著外科微創技術的發展以及內鏡技術在骨科的應用，促進了微創技術在髕骨骨折治療中的發展及應用。髕骨骨折微創治療的方法主要包括：經皮捆扎技術及經皮張力帶固定術。利用關節鏡輔助治療的優點:（1）能直觀觀察骨折處的復位情況；（2）可觀察螺釘有無進入關節腔內，骨折端是否有軟組織嵌入；（3）可觀察關節內情況，明確有無合并損傷；（4）可反復沖洗，清洗關節腔內的血塊和骨軟骨碎屑[21]。

4.2.3 髕骨切除術

適用于髕骨嚴重粉碎性骨折、軟骨廣泛破壞，無較大骨塊保留的患者。手術切除所有的碎骨塊，盡量保留髕腱和股四頭肌腱；切除后縫合撕裂的關節囊及擴張部，使其恢復正常松緊度；再將股四頭肌腱下拉與髕腱縫合。若缺損區小于3～4cm，可直接縫合；若不能直接縫合，可采用倒“V”字成形縫合術[22]。髕骨切除術對膝關節功能主要有以下影響:(1)膝關節生物力學改變：髕骨在股骨髁前起滑車作用，同時可向后壓迫股骨，防止股骨前移。在逐漸伸膝過程中，髕骨逐漸前移，以加大力臂，其在伸膝30°時尤為明顯。由于髕骨的作用，伸膝時可加大力臂，集中來自不同方向的力。另外，由于髕骨關節形狀與股骨滑車相配，膝關節在負重時比較穩定。髕骨切除后改變了股四頭肌力臂的長度，即減少了從股四頭肌作用的力點到膝關節軸心的距離，股四頭肌必須增加15%～30%的拉力才能代償。髕骨切除后伸膝力降低，伸屈肌之間的平衡失調，膝關節不穩定；(2)股四頭肌萎縮、肌力減弱：系髕骨切除后股四頭肌被拉伸，其肌纖維的休息長度改變，導致肌肉萎縮并影響其收縮力；(3)髕韌帶鈣化；(4)骨關節炎；(5)疼痛：髕骨關節面的透明軟骨具有黏彈性，在壓迫負荷下能變形,使應力分布在一個較寬的面上。髕骨切除后，髕韌帶在股骨滑車面上的壓力增加，應力集中，故發生疼痛[23]。原則上應盡量避免髕骨切除，保存膝關節伸膝裝置的完整性。

4.2.4 髕骨部分切除

除嚴重的粉碎性骨折外，對髕骨上下極粉碎或橫斷性骨折均可選擇應用。但近年來越來越多的研究表明行髕骨部分切除術的效果不盡如人意。Muller[24]等指出如必須行髕骨切除術，應早期完成。上級或下極粉碎性骨折，甚至中央帶粉碎的髕骨，可以通過切除碎骨片后再復位。橫行骨折，切除遠端或近端，再將主要骨塊復位。若粉碎區在邊緣，則應切除部分碎骨片以防止骨贅形成。這樣創造一個小一點的但是有功能的髕骨，然后縫合鄰近的韌帶以保持伸膝的軸線處于中央，否則髕骨的平衡將被打破。髕骨部分切除后，在靠近關節面部位重建髕腱止點是最常用的方法，由于股四頭肌裝置能產生強大的力量，因此，修復后常常需要保護。Perry[25]等在脛骨結節及髕骨上極橫向鉆孔，過伸膝關節后將鋼絲或鈦纜穿過上述骨孔在髕腱前面8字形交叉、收緊和卡緊鎖定[26]。

臨床常見的是髕骨下極切除術。雖然髕骨下極不形成關節，但是下極切除后髕骨整體的下移則無法避免，切除部分愈多，下移愈嚴重。下移后髕股關節的接觸面完全“錯格”，這種“錯格”現象使髕股關節的載荷傳導發生紊亂，接觸面減小，壓應力集中，髕骨的滑動時不與股骨髁的關節面相切，而出現了剪切應力，這種載荷傳導的紊亂必將導致骨性關節炎的發生,甚至關節僵直，故此法也應盡量不用[23]。

5 展望

髕骨骨折的治療原則是盡可能恢復髕骨的解剖形態，恢復膝關節的屈伸功能。在臨床中選擇合理的治療方法對患者的預后非常重要，但是各種治療方法各有利弊。一般認為保守治療對患者的創傷小，但可能出現骨不愈合、關節僵硬或肌肉攣縮等缺點。手術治療的方法較多，傳統手術治療創傷較大，對膝關節血供影響較大，術后回復慢；微創手術為目前發展趨勢。綜上所述，根據不同的病情選擇合適的手術方案，術后早期進行膝關節功能鍛煉，可使患者更好更快的康復。

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△ 通訊作者：王勇平，醫學博士、博士后Emil:wangyp312@163.com.