關節鏡輔助下微創克氏針張力帶內固定對髕骨骨折患者骨代謝和體液免疫功能的影響

肖凱，趙慶華，張寬寬

（安徽省淮北市人民醫院 骨科，安徽 淮北235000）

髕骨骨折為骨科常見疾病，約占全身骨折的1.65%，多由直接或間接暴力所致[1]。近年來，隨著交通運輸業及建筑業的發展，發病人數呈增加的趨勢[2]。手術是治療髕骨骨折的重要方案，既往多采用切開復位克氏針張力帶內固定術，能有效恢復患者解剖結構，促進患者膝關節功能改善，但創傷較大，術后恢復慢，難以及早進行功能鍛煉，影響骨折愈合效果[3-4]。隨著關節鏡技術及快速康復理念的發展，關節鏡輔助下微創克氏針張力帶內固定術逐漸應用于臨床治療，其能精確復位關節面，創傷輕微，有助于患者術后快速康復[5]。但骨折、手術創傷和術后疼痛均可刺激機體產生應激反應，誘發促炎因子釋放，導致免疫功能紊亂，增加并發癥發生的風險[6-7]。有研究[8-10]顯示，骨折術后患者骨代謝平衡是影響骨折愈合的重要因素，其中成骨細胞介導的骨膠原沉積有利于骨折愈合，破骨細胞介導的骨膠原降解則會抑制骨痂形成，干擾骨折愈合。目前，臨床上關于體液免疫功能及骨代謝因子在關節鏡輔助下微創克氏針張力帶內固定術后變化情況的報道較少。本研究旨在從患者骨代謝和體液免疫功能上分析關節鏡輔助下微創克氏針張力帶內固定的應用價值?，F報道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017年3月—2019年8月本院髕骨骨折患者61 例，以隨機數字表法分為關節鏡組（n=31）和傳統組（n=30）。兩組患者年齡、性別、傷膝位置、骨折原因、骨折類型、移位骨折、病因及合并傷等一般情況比較，差異均無統計學意義（P ＞0.05），具有可比性。見表1。本研究經本醫院倫理委員會審批通過。

表1 兩組患者一般資料比較Table 1 Comparison of general data between the two groups

1.2 納入和排除標準

1.2.1 納入標準均有明確外傷史，經X線檢查確診；符合手術指征；患者或家屬知情本研究并簽署同意書。

1.2.2 排除標準病理性骨折；其他部位骨折；開放性骨折；粉碎性骨折；陳舊性骨折；凝血功能異常；術前免疫功能障礙或骨代謝異常；無法隨訪的患者。

1.3 手術方法

1.3.1 關節鏡組行關節鏡輔助下微創克氏針張力帶內固定。采用連續硬膜外麻醉，患者取仰臥位，消毒鋪巾，固定氣囊止血帶，于內外膝眼偏內側做一切口，置入關節鏡（生產廠家：美國施樂輝公司，關節鏡體型號：3623型），沖洗關節腔積血，探查骨折情況和是否存在內外側半月板損傷或交叉韌帶損傷，修復關節腔內組織結構，清理髕骨骨折斷端、血凝塊、細碎骨塊和嵌頓于骨塊間的軟組織。關節鏡監視下手法復位髕骨，閉合撬撥復位關節面，X線透視下確認復位準確、關節面平整后，以點狀復位鉗經皮固定髕骨斷端，輕敲克氏針近端，使其進入骨折遠端，左右晃動克氏針，以確保牢固固定。用電鉆將克氏針鉆入髕骨下骨折塊，經髕骨下極穿出皮外，X線及關節鏡監視下確保骨折復位良好，患膝屈膝30°，將麻醉穿刺導針沿克氏針入口經皮緊貼髕骨穿過，引出位置為克氏針另一出口，導入鋼絲（1.0 mm），“8”字張力帶固定，用鋼絲收緊器收緊后打結，埋于筋膜下。小心活動膝關節，檢查是否存在骨折移位或鋼絲松動，再將克氏針尾端推至筋膜內，最后沖洗關節腔并縫合切口，用繃帶加壓包扎。術后抬高患肢30°，局部冰敷，麻醉消失后進行股四頭肌功能鍛煉，術后3 d 根據恢復情況進行膝關節主被動功能鍛煉，術后8周可扶雙拐下地活動。

1.3.2 傳統組采用傳統切開復位克氏針張力帶內固定。麻醉和體位同關節鏡組。于膝關節前正中做一縱行切口，使骨折斷端完全暴露，對關節腔和斷端瘀血進行清理，復位骨折后以復位鉗維持復位，確保關節面平整后屈膝40°～60°，用2枚克氏針垂直骨折面平行穿行上下極，“8”字張力帶固定，剪斷克氏針并折彎尾部，確保骨折線對合緊密，X線透視下確認關節面平整、復位內固定滿意后，修補其他軟組織損傷，并放置引流管、縫合切口，12 h后拔除引流管。

1.4 檢測方法

早上6～8 點取空腹靜脈血3 mL，室溫凝固后離心（轉速：3 500 r/min，離心半徑：8 cm，離心時間：10 min），分離取上層血清，置于-80℃恒溫箱待測。采用全自動化學發光免疫分析儀（生產廠家：美國雅培，型號：i-2000 型）測定抗酒石酸酸性磷酸酶-5b（tartrate-resistant acid phosphatase-5b，TRAP-5b）、骨特異性堿性磷酸酶（bone-specific alkaline phosphatase，BAP）和骨鈣素（osteocalcin，OCN）水平，試劑盒購自廣州萬孚生物技術股份有限公司；用免疫比濁法測定免疫球蛋白G（immunoglobulin G，IgG）、免疫球蛋白A（immunoglobulin A，IgA）和免疫球蛋白M（immunoglobulin M，IgM）水平，試劑盒購自天津中新科炬生物制藥有限公司。所有操作均由同一位檢驗科高年資醫師嚴格依照儀器及試劑盒說明書完成。

1.5 觀察指標

①手術情況：包括手術時間、術中出血量、住院時間和骨折愈合時間；②并發癥：包括切口感染、克氏針松動和皮膚刺激癥狀；③術前、術后1 d 和術后3 d 血清體液免疫功能：包括IgG、IgM 和IgA；④術前、術后2 周和術后1 個月骨代謝指標：包括血清TRAP-5b、BAP和OCN水平；⑤術后隨訪6個月的膝關節功能：采用美國膝關節協會膝關節功能評分量表（Keen Society Score，KSS）、視覺模擬評分法（visual analogue scale，VAS）評估兩組術前、術后3 個月和術后6個月的膝關節功能和疼痛程度，KSS評分的分值范圍為0～100 分，VAS 評分的分值范圍為0～10分，得分與膝關節功能和疼痛嚴重程度呈正相關；⑥術后6個月膝關節活動范圍優良率：膝關節活動自如、膝部屈伸范圍為141°～150°為優；膝部屈伸范圍為121°～140°、膝關節活動輕度受限為良；膝部屈伸范圍為91°～120°，膝關節活動明顯受限為可；未達優、良或可標準的為差；優和良的例數計入優良率。

1.6 統計學方法

采用SPSS 22.0 統計軟件分析數據，計數資料以例（%）表示，組間比較行χ2檢驗；符合正態分布的計量資料以均數±標準差（-±s）表示，組間比較行t檢驗。P＜0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者手術情況比較

兩組患者手術時間比較，差異無統計學意義（P＞0.05）；關節鏡組術中出血量較傳統組少，住院時間和骨折愈合時間較傳統組短（P＜0.05）。見表2。

表2 兩組患者手術情況比較 （±s）Table 2 Comparison of surgery situations between the two groups （±s）

表2 兩組患者手術情況比較 （±s）Table 2 Comparison of surgery situations between the two groups （±s）

組別關節鏡組（n=31）術中出血量/mL 46.28±12.70手術時間/min 60.36±9.72住院時間/d 12.38±1.73骨折愈合時間/周11.62±1.89傳統組（n=30）t值P值85.12±14.35 11.20 0.000 58.94±10.48 0.55 0.585 14.86±2.15 4.97 0.000 15.23±2.07 7.12 0.000

2.2 兩組患者并發癥發生率比較

兩組患者并發癥發生率比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。見表3。

表3 兩組患者并發癥發生率比較 例（%）Table 3 Comparison of incidence of complication between the two groups n（%）

2.3 兩組患者體液免疫功能比較

兩組患者術前血清IgG、IgM和IgA水平比較，差異均無統計學意義（P ＞0.05）；兩組患者術后1和3 d血清IgG、IgM和IgA水平較術前下降，但關節鏡組高于傳統組（P＜0.05）。見表4。

表4 兩組患者體液免疫功能指標比較 （g/L，±s）Table 4 Comparison of humoral immune function indexes between the two groups （g/L，±s）

表4 兩組患者體液免疫功能指標比較 （g/L，±s）Table 4 Comparison of humoral immune function indexes between the two groups （g/L，±s）

注：?與術前比較，差異有統計學意義（P ＜0.05）

IgG IgM IgA組別關節鏡組（n=31）術后1 d 8.72±0.94?術前14.58±1.57術前2.85±0.39術后3 d 12.90±1.15?術后3 d 2.26±0.32?術后1 d 1.09±0.17?術前2.92±0.52術后1 d 1.54±0.27?術后3 d 2.08±0.39?傳統組（n=30）t值P值5.68±0.73?14.08 0.000 14.92±1.35 0.91 0.369 2.94±0.42 0.87 0.389 10.37±1.06?8.93 0.000 1.68±0.29?7.41 0.000 0.72±0.13?9.53 0.000 3.01±0.47 0.71 0.482 0.98±0.23?8.71 0.000 1.65±0.31?4.76 0.000

2.4 兩組患者血清骨代謝指標水平比較

兩組患者術前血清TRAP-5b、BAP 和OCN 水平比較，差異均無統計學意義（P＞0.05）；兩組患者術后2 周和術后1 個月血清TRAP-5b 水平較術前降低，且關節鏡組低于傳統組，血清BAP 和OCN 水平較術前增高，且關節鏡組高于傳統組（P＜0.05）。見表5。

表5 兩組患者血清骨代謝指標比較 （±s）Table 5 Comparison of serum bone metabolism indexes between the two groups （±s）

表5 兩組患者血清骨代謝指標比較 （±s）Table 5 Comparison of serum bone metabolism indexes between the two groups （±s）

注：?與術前比較，差異有統計學意義（P ＜0.05）

OCN/（ng/mL）組別關節鏡組（n=31）術前22.92±3.49術后2周1.52±0.31?BAP/（ng/mL）TRAP-5b/（u/L）術前3.04±0.39術后2周35.03±5.61?術后2周9.03±1.25?術后1個月42.90±6.75?術后1個月10.18±1.79?術前7.36±0.82術后1個月0.86±0.23?傳統組（n=30）t值P值23.67±3.81 0.80 0.426 2.25±0.37?8.36 0.000 2.91±0.46 1.19 0.238 27.58±4.73?5.60 0.000 8.31±1.09?2.39 0.020 33.64±5.92?5.69 0.000 9.24±1.36?2.23 0.030 7.24±0.95 0.53 0.599 1.69±0.28?12.67 0.000

2.5 兩組患者KSS評分和VAS評分比較

兩組患者術前KSS評分和VAS評分比較，差異均無統計學意義（P＞0.05）；術后隨訪6 個月，無失訪病例，兩組患者術后3和6個月KSS評分較術前提高，且關節鏡組高于傳統組，VAS評分較術前降低，且關節鏡組低于傳統組（P＜0.05）。見表6。

表6 兩組患者KSS評分和VAS評分比較 （分，±s）Table 6 Comparison of KSS and VAS score between the two groups （score，±s）

表6 兩組患者KSS評分和VAS評分比較 （分，±s）Table 6 Comparison of KSS and VAS score between the two groups （score，±s）

注：?與術前比較，差異有統計學意義（P ＜0.05）

KSS評分VAS評分組別關節鏡組（n=31）術后3個月89.45±6.32?術后6個月93.61±4.74?術前7.28±1.07術后6個月0.82±0.25?術前40.13±7.58術后3個月1.46±0.37?傳統組（n=30）t值P值84.19±5.86?3.37 0.001 90.53±5.29?2.40 0.020 7.15±1.21 0.44 0.658 1.17±0.28?5.15 0.000 39.47±8.24 0.33 0.746 2.59±0.46?10.59 0.000

2.6 兩組患者膝關節活動范圍優良率比較

關節鏡組術后6 個月膝關節活動范圍優良率為90.32%，高于傳統組的70.00%（P＜0.05）。見表7。

表7 兩組患者膝關節活動范圍優良率比較 例（%）Table 7 Comparison of the excellent and good rate of the range of motion of knee joint between the two groups n（%）

2.7 典型病例

患者男，36歲，因交通事故導致右膝髕骨骨折，術前行X線檢查，符合手術指征，行關節鏡輔助下微創克氏針張力帶內固定治療，術后3個月復查X線顯示骨折愈合良好。見附圖。

附圖 髕骨X線檢查Attached fig.X-ray examination of patella

3 討論

髕骨骨折為臨床常見的關節內骨折，治療的基本原則為維持關節面解剖復位、恢復關節面平整和早期功能鍛煉，以恢復伸膝裝置連續性和最大限度地恢復膝關節功能。傳統切開復位克氏針張力帶內固定切口瘢痕大，軟組織分離多，術中需將髕骨軟骨暴露于空氣中，術后并發癥風險較高，影響患者術后生活質量。

關節鏡下微創克氏針張力帶內固定在微創技術理念的啟示下，結合解剖復位、堅強內固定和微創技術，有效地彌補了開放手術的不足，有利于患者術后早期進行功能鍛煉，以促進髕骨骨折愈合，減輕術后疼痛，改善患者膝關節功能。關節鏡下微創克氏針張力帶內固定較傳統切開復位克氏針張力帶內固定具有以下優勢：①術者能在關節鏡直視條件下進行操作，可減少X線機透視次數，從而降低對患者及醫務人員的輻射量；②行關節外入路，手術切口較小，能減少組織損傷，降低出血量，避免對髕骨血供系統造成二次醫源性破壞；③可更清晰地探查骨折端和軟骨損傷情況，提高關節內骨折復位精確性，及時清除游離的關節軟骨，確保關節面平整。本研究顯示，關節鏡組術中出血量較傳統組少，住院時間和骨折愈合時間較傳統組短（P＜0.05），與劉開全等[11]研究結果相似；但兩組患者并發癥發生率比較，差異無統計學意義（P＞0.05），可能與本研究選取樣本量較少有關。為進一步證實微創手術的遠期效果，本研究術后進行了6 個月的隨訪，結果表明，關節鏡組術后3 和6 個月KSS 評分高于傳統組，VAS 評分低于傳統組，術后6個月膝關節活動范圍優良率（90.32%）高于傳統組（70.00%）（P＜0.05）。由此可見，關節鏡下微創克氏針張力帶內固定在術后膝關節功能恢復及疼痛緩解方面具有顯著的效果，筆者認為，這主要與該術式創傷輕微、患者術后可早期進行功能鍛煉有關。關節鏡術中需注意恢復髕骨關節面平整，達到解剖復位，盡可能減少髕骨周圍軟組織損傷。但該術式也有一定的局限性：對于粉碎性骨折，經皮難以達到解剖復位，仍需行切開復位固定。因此，臨床上術者應嚴格掌握手術適應證，根據患者具體情況選取適宜的術式。

受骨折、麻醉、手術創傷、心理應激、疼痛應激和術后感染等多種因素影響，患者圍術期免疫功能常發生變化。相關研究[12-13]表明，機體免疫功能不僅與骨折患者術后恢復密切相關，還可有效反應手術創傷程度。免疫球蛋白是體液免疫中發揮防御、免疫監視和免疫自穩作用的重要成分[14-17]。其中，IgA 是機體黏膜防護的重要因素；IgM具有較強的激活補體及調理吞噬功能，可通過補體介導促進吞噬作用；IgG可固定補體，結合巨噬細胞促進其吞噬和調理作用，同時有助于提升其他細胞對靶細胞的殺傷力。因此，免疫球蛋白水平變化可作為反應機體免疫功能狀態、疾病轉歸和預后情況的敏感指標。本研究中，兩組患者術后1 和3 d 血清IgG、IgM 和IgA 水平較術前下降，可見兩種術式均會導致免疫損傷，但關節鏡組高于傳統組（P＜0.05）。由于關節鏡輔助下微創克氏針張力帶內固定手術切口小，手術過程中關節腔基本處于封閉狀態，能有效隔絕外界空氣的接觸，有利于降低術后感染發生風險，且對髕骨周圍組織損傷輕微。因此，對患者體液免疫功能抑制也較輕微，這也是關節鏡組術后恢復較傳統組快的重要因素。

骨折愈合過程中成骨細胞和破骨細胞活性的改變會影響骨質愈合，成骨細胞活性增強會加速骨礦化過程，增加骨折端愈合強度，而破骨細胞活性若過度增強，可導致骨折愈合不良[18]。同時，骨形成/骨吸收狀態與骨折愈合質量密切相關[19]。本研究中，兩組患者術后2周和術后1個月血清TRAP-5b水平較術前降低，且關節鏡組低于傳統組，血清BAP 和OCN 水平較術前增高，且關節鏡組高于傳統組（P＜0.05）。TRAP-5b 是由破骨細胞合成分泌的酸性磷酸酶，參與骨吸收過程，可客觀反應破骨細胞活性，過度合成可增加骨吸收并降低骨強度[20]。BAP和OCN均是由成骨細胞分泌的因子，BAP 高表達預示著成骨細胞活躍；OCN 是骨基質中的一類非膠原蛋白，在維持正常骨礦化和抑制異常羥基磷灰石結晶形成方面具有重要作用[21-22]。本研究表明，行關節鏡輔助下微創克氏針張力帶內固定術后，成骨細胞因子含量較高，能增強成骨細胞活力，抑制破骨細胞活力，為骨折愈合創造良好的局部微環境，同時可間接反應骨折愈合質量，這是關節鏡組骨折愈合快速的重要原因。

綜上所述，關節鏡輔助下微創克氏針張力帶內固定治療髕骨骨折，能有效減少術中出血量，減少體液免疫功能損害，縮短住院時間，促進骨折愈合，減輕患者疼痛程度，改善膝關節功能及擴大活動范圍。本研究雖揭示了部分關節鏡輔助下微創克氏針張力帶內固定促進髕骨骨折愈合的機制，但骨折愈合機制復雜，與骨生長因子、生長激素、膠原蛋白、膠原基因的表達等多方面因素有關，整個過程受多種骨代謝因子及其受體調控，微創術式對骨代謝因子受體及相關信號轉導通路有何影響，還需進一步深入研究。