髕骨骨折支持帶的修復與髕骨軌跡變化之間關聯性的實驗研究＊

周遠輝 唐向陽 侯偉東 戴冠東

1 廣東省深圳市龍崗區人民醫院骨科 518172； 2 廣東省深圳市坪山新區人民醫院

髕骨骨折常常合并有髕骨支持帶損傷。髕骨支持帶是維持髕骨正常運動軌跡和穩定性的重要組織結構，髕骨軌跡改變是導致髕股關節炎及髕骨脫位的重要原因。筆者通過觀測人體新鮮尸體標本及臨床髕骨骨折合并髕骨支持帶損傷的不同治療方法，探討髕骨骨折治療同時支持帶的修復與髕骨運動軌跡變化之間的關聯性［1］，探討骨折復位固定的同時修復髕骨支持帶對于維持正常的髕骨運動軌跡及髕骨穩定性的重要性［1，2］。盡可能避免術后并發癥，更好地恢復膝關節功能，現將實驗研究報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 模型采集制作，取ABC三組正常人體尸體膝關節標本，去除皮膚、皮下筋膜，保留膝關節各種韌帶；分別測30°、60°、90°髕骨軸位片，計算髕股合適角以確立髕骨軌跡正常。

1.2 造模方法 在三組不同標本造模不同損傷模型組：A組：髕骨中部橫行骨折無并支持帶損傷組，造模骨折復位克氏針鋼絲內固定術；B組：髕骨中部橫行骨折并支持帶損傷組，骨折復位克氏針鋼絲內固定術后，內外側支持帶中部縱行斷裂支持帶不予修復組；C組：髕骨中部橫行骨折并支持帶損傷組，骨折復位克氏針鋼絲內固定術后，內外側支持帶中部縱行斷裂支持帶給予修復組，間斷縫合修復內外側支持帶。

1.3 實驗測量方法 用髕股合適角分別測量3個標本模型30°、60°、90°角髕骨軌跡，髕股合適角是指股骨髁間窩角平分線與髁間窩和髕骨關節面中央嵴連線之夾角，該角位于平分線內側為負角，位于平分線外側為正角［3］。

2 結果

正常髕骨軌跡軸位片髕股合適角應在（－6±6）°之間，單純髕骨骨折內固定術后測量髕股合適角正常，髕骨軌跡無改變；髕骨骨折術后合并內外側支持帶損傷30°、60°、90°軸位片髕股合適角均超出正常髕股合適角，導致髕骨半脫位狀態；修復內外側支持帶后髕股合適角恢復正常范圍。3個不同標本造模不同損傷模型組：A、B、C組30°、60°、90°髕骨軸位片對比各組髕骨軌跡的變化（術后與術前的髕股合適角的變化值）見表1；30°軸位片術前、術后對比見圖1～4。

表1 各組術前與術后髕股合適角變化評測結果（）

表1 各組術前與術后髕股合適角變化評測結果（）

注：B組與A組、C組比較，差異有統計學意義（P＜0.05）；A組與C組比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。

組別 損傷情況 髕骨30°軸位片 髕骨60°軸位片 髕骨90°軸位片A組（骨折未合并支持帶損傷組） 骨折未合并支持帶損傷（n＝10） 1.46±1.07 2.20±0.934.07±0.58 B組（髕骨骨折張力帶內固定術后支持帶不修復組） 內側支持帶斷裂（n＝10） 12.49±10.31 18.39±7.16 26.38±10.28外側支持帶斷裂（n＝10） 13.45±6.30 19.75±10.03 36.44±6.79 C組（髕骨骨折張力帶內固定術后支持帶修復組） 內側支持帶斷裂（n＝10） 2.96±2.42 4.77±1.58 6.82±0.74外側支持帶斷裂（n＝10） 2.53±1.73 3.35±1.615.08±1.08

圖1 髕骨骨折并外側支持帶未修復30°軸位片

圖2 髕骨骨折并外側支持帶損傷修復后30°軸位片

圖3 髕骨骨折術后髕骨內側支持帶未修復30°軸位片

圖4 內側支持帶損傷修復 術后30°軸位片

3 討論

髕骨骨折是臨床最常見骨折之一，占全部骨折損傷的10%。目前臨床上治療髕骨骨折，多重視骨折復位，重視髕股關節面的平整，而對修復髕骨支持帶不夠重視，對髕骨運動軌跡和髕骨的穩定性關注不夠。髕骨骨折常常合并有髕骨支持帶的損傷，而髕骨支持帶是維持髕骨正常運動軌跡和穩定性的重要組織結構［4，5］；本實驗表明髕骨骨折合并內外側支持帶損傷僅修復骨折，勢必導致髕骨不穩定，髕骨軌跡改變而導致髕股關節炎及髕骨脫位，最終影響到膝關節功能。

3.1 髕骨骨折及髕骨支持帶、髕骨運動軌跡的生物力學特性 髕骨具有延長股四頭肌力臂作用，協助膝關節伸直，髕骨切除后股四頭肌需增加30%的力量完成伸膝動作。Wendt等人經尸體研究亦證實，髕骨切除術后股四頭肌的移動范圍及扭矩與正常明顯不同，髕骨移動范圍將會減少。因此，髕骨具有重要的生物力學特性，明顯增加伸膝過程中的杠桿力臂，同時通過髕骨在滑車溝的關節滑動，減少伸屈運動中肌腱及髕韌帶與股骨髁的直接摩擦接觸，并使股骨髁承受的壓應力得以比較均勻的分布。髕骨運動由滑動與滾動兩部分組成，在不同的伸屈角度，分別由不同部位的關節面相互接觸。膝關節從伸到屈時，髕骨的接觸面自下而上，股骨則相反自上而下，自0°屈至90°，髕骨的關節面依次接觸，并且隨著屈曲度的增加，90°時關節面接觸面積約為30°的1.7倍。由此可見髕骨股關節接觸面的改變是和二者之間載荷傳導的增減相適應，其效果是避免了載荷在關節面的某一局部過分集中，使最大壓力壓強之間差控制在最小程度［6］。

3.2 修復髕骨支持帶有利于恢復髕骨正常運動軌跡，有利于恢復膝關節功能 髕骨軌跡異常癥狀［7］主要表現為膝關節疼痛、乏力、支撐不住“打軟腿”、突然活動不靈和摩擦等。檢查髕骨被動傾斜試驗及髕骨內外側滑動試驗陽性，髕骨半脫位試驗出現恐懼感。X線檢查：拍攝膝關節正側位及髕骨軸位X線片。其中髕骨軸位X線片對髕骨軌跡變化有肯定的意義，可通過測量外側髕骨角、股骨髁間角、髕股適合角［8］及髕股指數來了解髕骨軌跡的變化。

本課題研究造模實驗表明，髕骨骨折合并內外側支持帶損傷，僅進行內固定術而不修復支持帶組，在不同的角度（30°、60°、90°）軸位片觀察髕骨軌跡的變化，髕股合適角均超出正常髕股合適角，導致髕骨半脫位狀態；而修復支持帶后髕股合適角恢復正常范圍，髕骨脫位復位，髕骨的穩定性增強。

綜上所述，髕骨骨折并支持帶損傷后，手術同時修復支持帶，可以恢復正常髕骨運動軌跡，增強髕骨運動時的穩定性，充分恢復伸膝裝置的連續性和髕骨的生物力學功能，減少髕股關節炎及髕骨脫位后遺癥的發生，更好恢復膝關節的功能，提高傷者的生活質量。

［1］梁興森，余正紅，李義凱.髕股關節穩定機制的解剖學及生物力學研究現狀〔J〕.頸腰痛雜志，2008，29（3）：260－262.

［2］趙金忠，皇甫小橋，袁鋒，等.膝關節重建外科學〔M〕.洛陽：河南科學技術出版社，2007：228－229.

［3］馬偉，李建永，李寶山，等.動態髕股關節軸位攝片對髕骨軌跡異常的評價〔J〕.青島大學醫學院學報，2007，43（2）：120－122.

［4］單大卯.髕骨運動軌跡的實驗性研究〔J〕.北京體育大學學報，2004，7（8）：1057－1059.

［5］張峻，候筱魁.髕骨的生物力學研究進展〔J〕.醫用生物力學，2004，19（2）：120－125.

［6］王一農，溫鵬，龐五寬.髕骨骨折力學及生物力學研究和治療進展〔J〕.陜西醫學雜志，2001，30（12）：735－736.

［7］胥少汀，葛寶豐，徐印欽，等.實用骨科學〔M〕.第3版.北京：人民軍醫出版社，2005：1848－1851.

［8］馬克·格蘭賓那，提摩西，等.髕股關節的結構與控制〔J〕.山東體育科技，1995，1：19－25.