邊緣鎖定鋼板技術治療髕骨下極骨折

錢 進，張 楨，朱六龍，邊振宇，姚旺祥，何齊芳

1.浙江中醫藥大學第四臨床醫學院,杭州 310000；2.浙江大學醫學院附屬杭州市第一人民醫院骨科，杭州 310006

髕骨是人體最大的籽骨，在股四頭肌肌力的傳導和力臂的增肌、股骨頭力的分布和伸膝裝置的應力集中等方面起著至關重要的作用[1-2]。髕骨骨折多為關節內骨折，多見于青壯年，占所有骨折的1%[3]。由于髕骨下極在膝關節伸膝力傳導中起著重要作用，又因髕骨特殊的位置和較高的功能需求，故大多數髕骨下極骨折需手術治療[4]。

近年來，一些解剖鋼板已被用來治療粉碎性髕骨骨折，提供了高覆蓋和穩定的內固定[5-6]。目前已經開發了如籃網鋼板、鉤型鋼板和紐扣鋼板等特殊的鋼板結構治療髕骨下極骨折，但存在材料難以獲得、固定強度欠佳和軟組織激惹等缺點[7-9]。目前尚無髕骨下極通過髕腱下緣鋼板固定的相關報道，本研究回顧性分析2018年6月—2020年3月浙江大學醫學院附屬杭州市第一人民醫院骨科收治的15例髕骨下極骨折患者，采用一種(原創的)新型邊緣鎖定鋼板技術，旨在證明該技術在髕骨下極骨折治療中的可行性、安全性和有效性，以及手術的優勢和關鍵技術。

臨床資料

1 一般資料

納入標準：(1)年齡>18歲；(2)按AO/OTA分型為34-A1型髕骨下極骨折；(3)符合內固定治療指征并同意采用邊緣鋼板技術固定；(4)術后隨訪≥12個月。排除標準：(1)病理性或非創傷性骨折；(2)開放性骨折；(3)既往膝關節功能受限；(4)拒絕接受環狀鋼板內固定。入院后常規完善術前檢查，排除手術禁忌證，術前均向患者告知手術方案，并簽署相應的手術同意書及風險告知書，傷后7d內完成手術。

本組共15例，男性9例，女性6例；年齡37～83歲，平均59.9歲。2例女性患者合并骨質疏松。

2 手術方法

腰麻或全身麻醉下，患者平臥于手術臺上。止血帶充氣后，取髕骨上1/3至髕骨下極作一長約8cm的縱行切口。將皮膚及皮下組織向兩側分離，并將皮瓣向內側和外側提起，暴露出髕骨骨折斷端、支持帶和髕腱。清除血塊和游離骨折塊，用生理鹽水沖洗關節腔，清洗關節腔內積血。準備1塊2.4mm的鎖定鋼板并塑形，使其與患者髕骨下極的弧形相適應。復位鉗臨時復位骨折斷端，并術中透視證實解剖復位。在支持帶的斷裂處，水平插入彎曲的鋼板以將髕骨下極的斷端固定在近端斷端附近。將鎖定鋼板盡可能靠近髕腱的止點插入，用雙鉗向上牽引鋼板，在鋼板兩端置入兩個皮質螺釘進行加壓。術中透視確定鋼板位置后，使用6～8枚鎖定螺釘固定下極骨折并穩定鋼板，實際進釘數量及位置需按照骨折線方向和實際情況安置。鋼板固定后，使用可吸收縫線(PDS-Ⅱ)制作前張力帶，以防止下極向前移位。被動屈伸膝關節以檢查固定是否牢固后，逐層閉合切口。

3 術后處理

原則上術后立即鼓勵膝關節活動，逐漸負重：術后第1天膝關節逐步屈伸鍛煉；術后前2周，膝關節活動不受限并適當負重，但不建議進行高強度或屈曲度>90°的活動。

4 觀察指標與療效評價

記錄患者年齡、性別；手術時間、術中出血量、手術前后視覺模擬評分(VAS)、日常生活能力量表(ADL)。出院后長期隨訪，患者均門診隨訪，分別隨訪1、3、6和12個月(至末次隨訪時間)，評估并記錄患者膝關節屈伸活動度達到90°無痛時間、全范圍彎曲活動(>105°)時間、改良后Cincinnati評分，及是否出現復位丟失、感染等術后并發癥。評估患者術后1、2、3、6、12個月的膝關節X線片。本研究無失訪患者。

5 統計學分析

結 果

手術時間50～63min，平均55.8min;失血量45～71mL,平均54.7mL。術后所有患者按病情進行康復鍛煉，均約術后1周出院。15例患者能在1周內獨立負重行走。術前與術后1個月平均VAS分別為(2.5±0.6)、(1.1±0.3)分(P<0.05)，平均ADL分別為(26.7±5.4)、(63.3±7.2)分(P<0.05)。術后6～9周觀察臨床骨愈合情況。在12個月的隨訪中，影像學檢查未發現低位髕骨、骨折移位或植入物斷裂。所有患者的90°無痛膝關節活動在2～4周恢復，7～11周恢復完全活動。改良Cincinnati評分90～98分,平均94.1分。見表1。患者骨折均愈合，未出現植入物斷裂、切口感染或軟組織刺激等不適主訴。典型病例見圖1、2。

表1 患者一般資料情況

圖1 患者男性，57歲，摔傷致右膝關節疼痛伴活動受限4h，診斷為右髕骨下極骨折。a～d.患者術前右膝關節CT平掃與三維重建，右側髕骨下緣骨折，周圍軟裝組腫脹；e、f.術后1周X線片復查示右髕骨下極骨折鋼板內固定術后，復位良好，未見低位髕骨

討 論

髕骨下極是髕腱的起點，應力相對集中。這類骨折直接破壞伸膝結構，極少穩定，加之下極骨折片相對較小，固定要求和難度較高。為了恢復膝關節伸膝裝置的連續性和早期活動，當關節面下降>3mm或骨塊分離>4mm時通常需要手術治療[10-11]。

目前髕骨下極骨折的理想治療方案尚未達成共識，其主要手術方式是：(1)部分髕骨切除，切除下極骨折部分，并使用跨骨縫線或鋼絲重建伸肌。(2)接骨術，包括各種固定技術來保留髕骨下極[5]。由于固定粉碎的下極骨折相對困難，髕骨部分切除并縫合是原來較好的治療選擇[12]。然而，肌腱與骨的連接相對較弱，需要患者處于長時間的制動狀態[12-13]。有學者研究髕骨切除后的伸膝力學，發現保留髕骨越多，所需伸膝的力越少，如果保留近端至少3/4則更具有生物力學優勢[14]。另外，髕骨切除術常伴有并發癥，包括術后髕骨高度異常(髕骨下垂)、膝前區疼痛、膝關節僵硬、股四頭肌肌力下降[7,12]。大多數外科醫師傾向于通過內固定保留髕骨下極骨折。材料固有的弱點和骨折碎片的大小決定了常用的張力帶或螺釘不能穩定髕骨下極骨折。當出現下極粉碎性骨折時，單純的克氏針和張力帶不能提供堅強的固定，并會繼發鋼絲/張力帶斷裂、骨折移位造成的復位丟失和軟組織刺激等并發癥[10]。籃網鋼板固定和新型的垂直布線環扎被認為是兩種可靠的固定技術[15]。籃網鋼板內固定可使膝關節早期不受限制地活動，其療效已在長期研究中證實[16]。從生物力學上講，籃網鋼板可以承受來自髕腱的超過400N的峰值力[17]。但部分學者提出，籃網鋼板的外形及其在髕腱的接觸位置不可避免引起軟組織激惹，因此常規需要二次手術[6,16]。此外，籃網鋼板在許多國家未使用，大多數外科醫師缺乏使用經驗。相較而言，分離的垂直布線技術成本低，材料更易獲得。該固定系統的極限載荷為(250.1±109.7)N，但完全伸展的股四頭肌受力為316N，因此仍需要對患膝進行長達4周的長腿石膏固定[18]。盡管Song等[19]采用鋼絲環扎加強了固定強度(平均極限載荷325N)，但股四頭肌的突然攣縮仍是對該技術的威脅。

圖2 患者女性，83歲，摔傷致右膝關節疼痛伴活動受限4h，診斷為右髕骨骨折。a～d.術前右膝關節X線片、CT平掃與三維重建；e、f.術后3d X線片復查顯示右髕骨骨折內固定位置滿意，骨折復位良好

本研究改進了傳統固定形式，設計了一種新型邊緣鋼板技術。從解剖學上講，髕腱通過髕骨表面延伸至股四頭肌腱，幾乎不可能在不干擾髕腱的情況下將髕骨下極骨折完全固定在髕骨表面。在目前的固定形式中，植入物要么壓迫髕腱，要么放置并擠壓在髕骨表面[8- 9,16-17,20]。將鋼板穿越髕腱，并沿著髕骨后關節面向上固定髕骨下極，以最大限度地減少對肌腱和周圍軟組織的干擾。由于邊緣鋼板埋于髕腱下，減少了在體表捫及內固定物的可能性，避免內固定的異物感，減少了二次手術的風險。

邊緣鋼板是一種阻擋結構，而不是束縛結構。克氏針張力帶、籃網鋼板或鉤狀鋼板通過來自線纜系統或鉤板的縱向夾持力束縛下極的骨折片，而邊緣鋼板則直接用鋼板體部圍住下極骨折片。這種均勻分布阻力的阻擋機制可以更好地控制下極碎片，并在復雜性骨折或骨質疏松等情況下更顯其優勢。這種冠狀位的鋼板可使用多個螺釘應對來自髕腱的拉力，因此無需在髕骨周圍環扎以增強穩定性(圖3)。在治療具有完整下極的簡單骨折時，適當置入2枚近端皮質螺釘后，鋼板會輕微向近端移動。這種鋼板的位移會將鄰近的骨折碎片推向髕骨近端，并在兩塊髕骨之間產生壓縮。這種靜態壓縮雖不同于張力帶產生的動態壓縮，但仍會促進骨愈合。同時，鋼板體部的弧形部分將移位的下極碎片嵌入其原始位置，并阻止其遠端移位。這種類似“水壩”的阻擋效應是可靠的。尤其是在處理粉碎性骨折時，所有的骨折塊會被壓縮成一個整體，防止遠端骨折塊的分離。其固定的強度取決于固定在髕骨下極的邊緣鎖定鋼板和螺釘的剛性。多個螺釘通過足夠的固定點承受應力，這在很大程度上避免類似張力帶的骨骼切割效應。

本研究首次嘗試從髕腱下使用獨立的邊緣鎖定鋼板固定髕骨下極。在術中的屈伸膝關節試驗中，下極骨折片在0°～120°之間的運動范圍內固定穩定。當膝蓋處于極度屈曲的狀態時，下極骨折片段傾向于向前移位。為了消除這種情況，筆者建議使用PDS-Ⅱ縫合線制成簡易張力帶或放置微型鋼板防止滑動，協助鎖定鋼板堅強固定。同樣，本研究選擇了2.4mm鎖定加壓鋼板，因其既不厚重，不會干擾膝關節內部結構，也不因太脆弱導致不足以承受應力。筆者不建議在手術后限制膝蓋活動，以快速恢復肌肉力量并減少深靜脈血栓形成的風險。同樣，不建議早期進行高強度屈膝活動，或過早地追求完整的全膝活動。相較于克氏針鋼絲張力帶固定，本技術明顯縮短了手術時間，減少手術創傷；邊緣鋼板沒有造成髕腱斷裂或軟組織刺激，患者也沒有主訴內植物凸出，均能早期康復訓練，在早期康復訓練中所有患者未出現如同克氏針張力帶固定的“恐懼感”。由于減少了髕骨周圍韌帶的刺激，減少了二次手術的可能，總體醫療費用反而較傳統的克氏針張力帶固定手術有所降低。

局限性：(1)本研究尚未對該技術進行生物力學測試。盡管目前在術中測試和術后隨訪中顯示出良好的穩定性，但在進一步轉化為臨床技術之前，仍需進行完整且有效的生物力學評估。(2)目前只有15例患者接受了采用邊緣鎖定鋼板固定，且患者年齡跨度較大，當涉及更大的樣本時，本研究的結果可能并不具有代表性，對髕股關節的影響仍需要更多病例和時間來驗證。由于此類骨折的總體發生率較低，因此可能需要進行多臨床試驗以進一步評估該技術。

綜上所述，新型邊緣鎖定鋼板技術治療髕骨下極骨折可取得滿意的臨床效果，對患者創傷小，可以早期功能鍛煉。當然，本研究僅是小樣本的臨床研究，病例數有限，且缺少對照組，缺乏多中心、大樣本的隨機對照研究，遠期療效及并發癥的發生率仍有待進一步觀察。