髕骨骨折的分型及治療方法的選擇

髕骨骨折的治療方法的選擇髕骨骨折是臨床常見的關(guān)節(jié)內(nèi)骨折，占全部骨折損傷的10%[1]。髕骨是全身最大的籽骨，位于股四頭肌腱內(nèi)。髕骨為膝關(guān)節(jié)伸膝裝置的中間結(jié)構(gòu)，有著重要的生物力學(xué)性能。髕骨位置表淺，只有皮膚、薄層皮下組織及髕前滑囊在髕骨之上，故髕骨易因直接暴力及間接暴力而損傷。髕骨骨折的治療方法繁多，主要有非手術(shù)治療和手術(shù)治療兩種，治療的目的是保留髕骨、骨折解剖復(fù)位，重建其伸膝裝置、術(shù)后早期活動(dòng)及盡早恢復(fù)膝關(guān)節(jié)功能。

Heppenstall[2]提出的髕骨骨折的治療原則是：①骨折的復(fù)位盡量達(dá)到解剖復(fù)位；②骨折應(yīng)用可靠的內(nèi)固定，直至骨折端愈合；③應(yīng)重視重建膝關(guān)節(jié)的連續(xù)性；④盡量完全恢復(fù)膝關(guān)節(jié)的生理運(yùn)動(dòng)功能。治療方法是否合理將直接影響膝關(guān)節(jié)的功能鍛煉，本文通過(guò)探討各種髕骨骨折的治療方法的優(yōu)缺點(diǎn)，以供臨床參考。

1、髕骨骨折的解剖及生物力學(xué)特點(diǎn)

髕骨是人體內(nèi)最大的籽骨，略呈三角形，尖端向下，位于股四頭肌腱內(nèi)，是伸膝裝置中的一個(gè)重要組件。髕骨上連股四頭肌，下通過(guò)髕腱連接于脛骨結(jié)節(jié)，一部分股四頭肌腱膜纖維延續(xù)過(guò)髕骨表面并與髕腱融合。髕骨上只有皮膚、很薄的皮下組織和髕前滑囊覆蓋，這種解剖特點(diǎn)使髕骨在受到直接暴力打擊和摔倒時(shí)容易損傷。髕骨后方是軟骨面，與股骨兩髁之間軟骨面成關(guān)節(jié)，其中央有一縱嵴與股骨髁滑車的凹陷相適應(yīng)，并將髕骨后軟骨面分為內(nèi)外兩部分，內(nèi)側(cè)者較厚，外側(cè)部較寬。其內(nèi)側(cè)的縱嵴又將內(nèi)側(cè)部分分為內(nèi)側(cè)面及內(nèi)側(cè)偏面。

髕骨的力學(xué)作用是機(jī)械性地使股四頭肌通過(guò)髕韌帶對(duì)脛骨施加作用力,

以改變其作用方向[3]。Kaufer[4]明確指出其生物學(xué)機(jī)制主要表現(xiàn)在兩方面：首先它作為伸膝裝置的中間結(jié)構(gòu)，將股四頭肌產(chǎn)生的拉力傳向髕腱；其次它有效的增加了伸膝裝置對(duì)于膝關(guān)節(jié)屈伸軸點(diǎn)的杠桿力臂，從而增大了股四頭肌的力矩，加強(qiáng)其機(jī)械效益。髕骨為膝關(guān)節(jié)提供了伸膝裝置的彎矩作用力臂,

增大了股四頭肌的作用力矩,

在膝關(guān)節(jié)屈曲早期,

伸直時(shí)髕骨可增加股四頭肌力臂30%

,

到彎曲30°時(shí)增加15%

[5]。髕骨隨其運(yùn)動(dòng)受力亦不相同,當(dāng)膝關(guān)節(jié)伸直時(shí),髕骨受到來(lái)自股四頭肌的軸向拉力和髕腱的反向作用力,

受力為張應(yīng)力，而當(dāng)膝關(guān)節(jié)處于屈曲位時(shí),

,髕骨關(guān)節(jié)面與股骨關(guān)節(jié)接觸，髕骨受多個(gè)方向力的作用,

除了前方的軸向拉力外,

還有來(lái)自后方與股骨髁相抵的壓力,

此時(shí)受力為壓應(yīng)力，髕骨關(guān)節(jié)呈三點(diǎn)受力。三點(diǎn)受力導(dǎo)致髕骨前方產(chǎn)生為張力,同時(shí)被股四頭肌的收縮而加強(qiáng)。Carpenter等[6]研究證實(shí),

正是屈膝時(shí)作用在髕骨上的三向受力進(jìn)而導(dǎo)致了許多骨折的發(fā)生。

2、髕骨骨折的分型

AO

根據(jù)髕骨骨折的部位和是否損傷伸膝裝置,

將髕骨骨折分為關(guān)節(jié)外骨折、波及部分關(guān)節(jié)面骨折,

以及波及關(guān)節(jié)面和伸膝裝置骨折3

型[7]

。王鵬建等[8]根據(jù)骨折塊大小、數(shù)量進(jìn)行量化性分型：Ⅰ型:

骨折無(wú)移位或移位距離<

5

mm

,髕骨關(guān)節(jié)面移位<

2

mm

,

或雖有移位,

但骨折位于髕骨下極且未涉及關(guān)節(jié)面。Ⅱ型:

骨折為2

塊,

呈橫形、斜形或縱形,位于髕骨體中部,

移位距離≥5

mm

,

髕骨關(guān)節(jié)面移位≥2mm。Ⅲ型:

粉碎性骨折,

移位距離≥5

mm

,

髕骨關(guān)節(jié)面移位≥2

mm。其中,

Ⅲ型又分為ⅢA、ⅢB、ⅢC

3

個(gè)亞型。ⅢA

型:

骨折為3

塊,

骨折塊≥10

mm2

ⅢB

型:

骨折為4

塊以上,

大部分骨折塊≥10

mm2

ⅢC

型:

骨折塊數(shù)目多,

大部分骨折塊<

10

mm2

。此種分型在臨床實(shí)際操作中難度較大，準(zhǔn)確率不高。而楊占輝等[9]針對(duì)髕骨和髕骨骨折的特點(diǎn),

提出有移位髕骨骨折的術(shù)中分型及分型標(biāo)準(zhǔn),

將有移位髕骨骨折分為5

型,

不包括無(wú)移位髕骨骨折且在術(shù)中進(jìn)行骨折分型，此種分型對(duì)于需要手術(shù)的病人在術(shù)前即不能確定合適的治療方案和充分的術(shù)前準(zhǔn)備。劉寶平等[10]認(rèn)為兒童的套袖型骨折及髕骨骨軟骨骨折也應(yīng)納入髕骨骨折。3、髕骨骨折的治療方法

3.1非手術(shù)療法

對(duì)于無(wú)移位的髕骨骨折，骨折移位少，關(guān)節(jié)面不平整較輕（分離<3－4mm，關(guān)節(jié)面不平<2mm）以及伸肌支持帶損失者，可采取非手術(shù)治療，用長(zhǎng)腿石膏托固定于膝伸直位4－6周后行患膝康復(fù)功能鍛煉。Shabat

S[11]等通過(guò)對(duì)68例髕骨骨折患者的治療后研究認(rèn)為髕骨骨折雖然屬于關(guān)節(jié)內(nèi)的骨折，但是經(jīng)過(guò)及時(shí)的外科治療，可以取得滿意的治療效果。Braun

W[12]等通過(guò)對(duì)40例保守治療的傷后平均30.5月的隨訪發(fā)現(xiàn)80％的患者無(wú)膝關(guān)節(jié)疼痛；90％的患者膝關(guān)節(jié)功能恢復(fù)良好。徐飛等[13]將手術(shù)組和保守組各13例分為橫斷粉碎型和星狀崩裂型兩大類,分別采用切開復(fù)位張力帶內(nèi)固定加CPM機(jī)膝關(guān)節(jié)功能鍛煉,和手法復(fù)位自制髕圈加石膏托外固定加中藥熏洗,對(duì)兩大類型髕骨骨折的治療總治愈率進(jìn)行比較,手術(shù)治療76.9%顯著優(yōu)于保守治療53.8%。保守治療髕骨骨折有一定臨床療效,但其適應(yīng)證狹窄，治療療程長(zhǎng)、并發(fā)癥多，所以除非患者有嚴(yán)重的骨質(zhì)疏松，全身情況較差不能耐受手術(shù)或手術(shù)治療效果不佳、術(shù)后功能要求較低，一般不選擇保守治療。

3.2手術(shù)治療

3.2.1髕骨全切除術(shù)及部分切除術(shù)

髕骨全切除術(shù)主要適用于嚴(yán)重的髕骨粉碎性骨折,

軟骨廣泛破壞,難于將其保留的患者。髕骨在增強(qiáng)股四頭肌肌力方面有著重要作用，髕股關(guān)節(jié)軟骨的適應(yīng)性使其摩擦系數(shù)明顯小于股四頭肌腱或其他替代物,切除髕骨后必然會(huì)減少伸膝力矩,股四頭肌肌力需增加30%方能代償[14]。髕骨切除后一般將股四頭肌肌腱下拉固定于脛骨粗隆或與髕韌帶縫合,

石膏固定6周。Nordin

M[15]等認(rèn)為原則上應(yīng)盡量避免髕骨的切除，保存膝關(guān)節(jié)的完整性。Muller

EJ[16]等指出如果髕骨切除術(shù)已是必然的話，那么髕骨的切除術(shù)應(yīng)該在早期完成。他對(duì)21個(gè)行髕骨切除術(shù)的患者進(jìn)行隨訪發(fā)現(xiàn)，早期進(jìn)行的髕骨切除術(shù)的患者膝關(guān)節(jié)評(píng)分為71分，而拖遲進(jìn)行手術(shù)的患者膝關(guān)節(jié)評(píng)分只為63.8分，二者有顯著性差異。肖展豪等[17]認(rèn)為髕骨具有傳導(dǎo)并增強(qiáng)股四頭肌肌力、伸直膝關(guān)節(jié)最后10～15°的滑車作用及維護(hù)膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定、保護(hù)股骨髁使其免于直接遭受外傷性打擊的作用，應(yīng)努力修復(fù)或重建，不能輕易切除。而且髕骨全切除者術(shù)后易引起股四頭肌力弱,

活動(dòng)受限,

肌腱直接在股骨滑車軟骨上滑動(dòng),

易造成股骨髁軟骨的磨損及股四頭肌腱滑脫,

甚至發(fā)生斷裂。髕骨部分切除后,

髕股關(guān)節(jié)接觸而完全錯(cuò)格,

使該關(guān)節(jié)的載荷傳導(dǎo)紊亂,

易發(fā)生晚期的創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎。上述資料表明,對(duì)粉碎性髕骨骨折行髕骨切除術(shù)應(yīng)取謹(jǐn)慎態(tài)度,盡量保證髕骨的完整性,充分恢復(fù)髕骨的功能。

3.2.2髕骨骨折切開復(fù)位內(nèi)固定術(shù)

髕骨骨折發(fā)生率高，占全身骨折損失的10％，如何恰當(dāng)、靈活、有效地選擇內(nèi)固定的方法及材料治療髕骨骨折,迅速促進(jìn)傷膝功能的恢復(fù),

是擺在臨床骨科醫(yī)生面前的一個(gè)棘手問(wèn)題。內(nèi)固定方法的選擇是否合適,

將直接影響髕骨骨折的愈合時(shí)間及膝關(guān)節(jié)的功能恢復(fù)。髕骨骨折的內(nèi)固定方法繁多，本文對(duì)目前常用的幾種內(nèi)固定術(shù)式進(jìn)行綜述如下：

3.2.2.1髕骨周緣環(huán)形縫扎

環(huán)形縫扎是多年來(lái)固定髕骨骨折的傳統(tǒng)方法,

常用材料為粗絲線及鋼絲，絲線環(huán)扎與鋼絲環(huán)扎力學(xué)原理一樣,可使骨折塊向髕骨中心聚集,對(duì)抗髕骨周圍的張力,達(dá)到復(fù)位、固定之目的。此方法適用于髕骨粉碎骨折或有分離移位的髕骨中段橫行骨折,

骨折復(fù)位后關(guān)節(jié)面尚光滑完整者。此方法的缺點(diǎn)是鋼絲穿過(guò)髕骨周圍的軟組織,

不能取得堅(jiān)強(qiáng)的固定,

故術(shù)后必須石膏外固定4～

6

周后才能進(jìn)行膝關(guān)節(jié)活動(dòng)。絲線環(huán)扎優(yōu)點(diǎn)是手術(shù)簡(jiǎn)單易行、創(chuàng)傷小、且避免二次手術(shù)痛苦,特別適應(yīng)于嚴(yán)重髕骨粉碎性骨折。周偉等[18]采用鋼絲環(huán)扎18例（A組）、AO張力帶固定68例（B組）、改良張力帶固定24例（C組）治療髕骨骨折，術(shù)后隨訪4～12

個(gè)月,

三種方式的術(shù)后并發(fā)癥比較有顯著性差異(

P

<

0.01)

，A組并發(fā)癥發(fā)生率38.89

%。B

組術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率29.4

%。C

組未出現(xiàn)并發(fā)癥。術(shù)后恢復(fù)評(píng)定依照張春才膝關(guān)節(jié)療效評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，A

組優(yōu)良率66.67

%;

B

組優(yōu)良率80.88

%;

C

組優(yōu)良率達(dá)100

%。葉添文等[19]采用醫(yī)用鈦纜環(huán)扎固定髕骨粉碎性骨折，平均隨訪22.4個(gè)月,

術(shù)后開始伸屈膝關(guān)節(jié)鍛煉時(shí)間最早,

平均約5.6

d,

但醫(yī)療費(fèi)用較貴,

應(yīng)用改良的Bostman髕骨骨折臨床療效評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估遠(yuǎn)期療效,

鈦纜環(huán)扎固定組優(yōu)良率為95.1%

,

明顯高于對(duì)照組，認(rèn)為鈦纜系統(tǒng)對(duì)髕骨粉碎性骨折固定牢靠,

具有膝關(guān)節(jié)鍛煉時(shí)間早,

并發(fā)癥少等優(yōu)點(diǎn)。但此鈦纜系統(tǒng)因價(jià)格昂貴，在基層推廣及普及尚還有一定困難。3.2.2.2張力帶內(nèi)固定術(shù)

張力帶是工程學(xué)上的原則,指材料彎曲時(shí)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力的減小,這一原則應(yīng)用于骨折內(nèi)固定稱張力帶固定。張力帶技術(shù)最早是由Weber

BG推薦應(yīng)用到骨科領(lǐng)域。利用鋼絲張力帶固定時(shí)將鋼絲置于髕骨張力側(cè),使之在承受功能狀負(fù)荷時(shí),由于肌肉等收縮因素,使張力轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)力,產(chǎn)生斷端間軸向加壓,不產(chǎn)旋轉(zhuǎn)力,有利于內(nèi)固定的穩(wěn)定，允許早期活動(dòng)。Pauels首先把張力帶鋼絲作為一種骨折內(nèi)固定方法應(yīng)用于臨床。AO學(xué)派[20]對(duì)張力帶技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn),被廣泛應(yīng)用到臨床，國(guó)內(nèi)胥少汀等又將AO張力帶進(jìn)行了改良，改良AO張力帶鋼絲固定治療髕骨骨折術(shù)中,有兩根克氏針穿過(guò)髕骨骨折塊,并各有一根鋼絲固定,其固定作用強(qiáng),不會(huì)因固定針在髕骨內(nèi)的位置不對(duì)稱而失去穩(wěn)定性。臨床上張力帶技術(shù)因其固定可靠，經(jīng)濟(jì)低廉成為治療橫斷型骨折和骨折塊較大的粉碎性骨折的首選內(nèi)固定方式，但此種內(nèi)固定也有一定的局限性。在膝關(guān)節(jié)主動(dòng)伸直時(shí)股四頭肌幾乎和髕韌帶平行，此時(shí)作用于髕骨的主要是股四頭肌的牽張力，Wu等[21]認(rèn)為張力帶對(duì)此種牽張力無(wú)效。臨床上在股四頭肌收縮時(shí)常會(huì)造成骨片的移位。方小飛等[22]通過(guò)對(duì)402例髕骨骨折治療認(rèn)為,張力帶無(wú)論如何改良均難以克服如克氏針?biāo)蓜?dòng)、針尾反復(fù)刺激皮膚引起疼痛、取內(nèi)固定較麻煩等不足,且對(duì)髕骨粉碎性骨折不易固定。隨著臨床上各種技術(shù)的進(jìn)展，越來(lái)越多的學(xué)者在改良AO張力帶的基礎(chǔ)又進(jìn)行了各種各樣的改進(jìn)，拓寬了張力帶技術(shù)的應(yīng)用前景。如：魏杰等[23]

將克氏針一端做一個(gè)環(huán),

環(huán)繞的鋼絲經(jīng)過(guò)環(huán),

收緊結(jié)扎后使鋼絲和克氏針構(gòu)成一個(gè)鎖定結(jié)構(gòu),

可避免克氏針退出、鋼絲松脫的現(xiàn)象。任永康等[24]采用多向張力帶治療髕骨粉碎性骨折，根據(jù)骨折類型、骨塊多少及大小采用橫形或斜形穿針?lè)ǎ?將多塊連成大塊,縱形粉碎連成橫形,較大骨塊穿針小骨塊嵌壓復(fù)位,每根針一根鋼絲固定?？煽康墓潭橄リP(guān)節(jié)活動(dòng)創(chuàng)造了條件,關(guān)節(jié)早期活動(dòng)為粉碎性骨折在磨造中愈合奠定了基礎(chǔ),髕股關(guān)節(jié)的早期磨造也降低了創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生.伍正根等[25]推薦帶孔克氏針張力帶技術(shù)，鋼絲從克氏針孔穿過(guò),

貼近髕骨緣,

使克氏針不能滑動(dòng)，鋼絲也不會(huì)脫套。此外克氏針由于未彎曲，術(shù)后也不會(huì)因?yàn)槌霈F(xiàn)克氏針旋轉(zhuǎn)而導(dǎo)致的相關(guān)并發(fā)癥。王忠發(fā)等[26]采用絲線環(huán)扎加張力帶固定，此法是在髕骨內(nèi)、外或上、下兩側(cè)垂直、水平或呈梯形鉆孔，絲線穿過(guò)骨隧道后在髕前腱膜下穿過(guò)，其中兩根分別打結(jié)，另外兩根呈“8”字形交叉打結(jié)固定。該術(shù)式屬于彈性固定，避免了“應(yīng)力遮擋，骨質(zhì)疏松”等現(xiàn)象，不干擾影像學(xué)檢查，不需外固定和二次手術(shù)。但少數(shù)重度粉碎性骨折仍需行一段時(shí)間的外固定，影響膝關(guān)節(jié)的早期功能鍛煉?？晌諒埩Ъ翱招尼攺埩Ч潭夹g(shù)見下文敘述。

3.2.2.3空心螺釘張力帶內(nèi)固定術(shù)

Berg[

27

]指出,

空心釘加8

號(hào)鋼絲環(huán)扎,

同張力帶克氏針鋼絲的生物力學(xué)堅(jiān)強(qiáng)程度是一樣的,

對(duì)于骨質(zhì)疏松的老年人也適用。Carpenter[28]等比較了幾種常見髕骨骨折內(nèi)固定方法,經(jīng)生物力學(xué)測(cè)試證實(shí)AO張力帶鋼絲、單純拉力螺釘、空心釘結(jié)合張力帶的固定強(qiáng)度為395、554、732

N,得出結(jié)論為空心拉力螺釘張力帶內(nèi)固定方法的固定力量最強(qiáng)。此外，此方法還具有不壓迫股四頭肌肌腱及髕腱、不影響股四頭肌肌腱、髕腱血運(yùn)；無(wú)鋼絲滑脫、內(nèi)固定失效和骨折再移位的危險(xiǎn)等優(yōu)點(diǎn)。修玉才[29]等以20具膝關(guān)節(jié)標(biāo)本,隨機(jī)分為4組,制成骨折模型,用4種方法固定,以WD210E電子力學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)測(cè)定4種內(nèi)固定的抗張強(qiáng)度,骨折端分離1mm為固定失敗,結(jié)果顯示4種固定方法均能滿足420N股四頭肌收縮力,但與其他3種內(nèi)固定方法相比,空心拉力螺釘抗張強(qiáng)度最大,AO張力帶和胥氏張力帶抗張強(qiáng)度最小,松質(zhì)骨加壓螺釘固定欠可靠。林源等[30]認(rèn)為拉力空心釘及張力帶鋼絲內(nèi)固定技術(shù)其實(shí)是Lotke和Ecker純張力帶鋼絲內(nèi)固定技術(shù)與拉力螺釘內(nèi)固定技術(shù)的良好組合。在臨床上，通過(guò)空心釘固定牢靠，且具有骨折端初始加壓作用，有利于骨折愈合及早期功能鍛煉。此法較克氏針張力帶相比有著不可忽視的優(yōu)勢(shì)：克氏針必須穿出髕骨及髕韌帶，膝關(guān)節(jié)活動(dòng)時(shí)可造成克氏針彎曲，而且克氏針沒(méi)有螺紋，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)滑移并刺激周圍軟組織，從而限制了膝關(guān)節(jié)的活動(dòng)，甚至不得不取出克氏針。張力帶鋼絲由于股四頭肌、髕韌帶等軟組織襯墊，鋼絲不能完全貼附于髕骨骨質(zhì)，在反復(fù)受力作用下，易造成鋼絲松動(dòng)而失去固定效果。空心加壓螺釘對(duì)骨折塊間有加壓作用，不會(huì)像克氏針那樣出現(xiàn)滑移現(xiàn)象。而且還可以精確測(cè)量、選擇適當(dāng)長(zhǎng)度的空心釘,使空心釘尖端完全埋在髕骨骨質(zhì)內(nèi),避免了如克氏針張力帶固定時(shí)克氏針尾部經(jīng)常刺激皮膚、影響膝關(guān)節(jié)活動(dòng)的缺陷。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為髕骨橫行骨折以及二分髕骨采用空心拉力螺釘張力帶鋼絲內(nèi)固定為最佳適應(yīng)證。但因空心釘體積較大,對(duì)骨質(zhì)破壞較多,在較嚴(yán)重粉碎性骨折的治療中存在一定缺陷。3.2.2.4鎳鈦聚髕器內(nèi)固定術(shù)

鎳鈦形狀記憶金屬始于上世紀(jì)50年代由Bueher[31]首先發(fā)現(xiàn)，在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用始于上世紀(jì)70年代末，90年代得以迅速發(fā)展[32]，并在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床應(yīng)用上都得到充分的證實(shí)[33].于1990年經(jīng)美國(guó)FDA批準(zhǔn)為醫(yī)療設(shè)備并可以進(jìn)入臨床。近年來(lái)使用NiTi聚髕器治療髕骨骨折得到迅速推廣使用，其主要在于其具備以下突出優(yōu)點(diǎn)：(1)具有良好的組織相容性，Ryhanen[34-36]等人對(duì)NiTi合金的生物相容性進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，細(xì)胞試驗(yàn)表明NiTi對(duì)成骨細(xì)胞和纖維細(xì)胞具有良好的相容性,但NiTi在細(xì)胞培養(yǎng)介質(zhì)中最初的Ni離子釋放速度比較高;體內(nèi)軟組織生物相容性試驗(yàn)表明NiTi對(duì)肌肉組織沒(méi)有明顯的毒性,其肌肉內(nèi)、神經(jīng)內(nèi)生物相容性良好;體內(nèi)截肢手術(shù)愈合、骨礦化和再成型響應(yīng)試驗(yàn)結(jié)果表明其骨組織相容性良好,可以在臨床外科推廣應(yīng)用。Wever[37]等人及Hanawa[38]等人發(fā)現(xiàn)，,NiTi合金在人體模擬液中浸泡或在體內(nèi)植入后表面存在鈣磷層,即在氧化物鈍化膜上生成了鈣磷層,而鈣磷是骨組織基本成分,NiTi合金表面生成鈣磷層可以有效提高合金基體與骨組織的相容性和成骨誘導(dǎo)性，是非常理想的人體生物功能材料。

(2)具有良好的生物力學(xué)特性，許碩貴等[39]采用環(huán)氧樹脂模擬實(shí)用狀態(tài)的髕骨模型，經(jīng)光彈性三維生物力學(xué)試驗(yàn)證實(shí)，NT-PC

對(duì)髕骨三維光彈模型所產(chǎn)生的應(yīng)力以縱向主應(yīng)力為主、橫向主應(yīng)力為輔、剪應(yīng)力相對(duì)較小，并且應(yīng)力分布比較全面，表明了其對(duì)粉碎性髕骨骨折的良好治療作用；髕面部應(yīng)力的存在對(duì)維持髕面解剖對(duì)位較為有利；髕骨下極的應(yīng)力場(chǎng)證明了NT-PC

對(duì)髕尖骨折的獨(dú)特治療作用。另外，NT-PC

所產(chǎn)生的主、剪應(yīng)力值的合理分布有利于維持骨折復(fù)位固定并促進(jìn)骨折愈合。李賀君[40]等采用鎳鈦形狀記憶合金制作蟹爪式聚髕器,并進(jìn)行了生物力學(xué)研究,結(jié)果表明對(duì)髕骨橫型骨折,蟹爪式聚髕器的固定作用明顯優(yōu)于改良張力帶鋼絲內(nèi)固定，而且證實(shí)其具有加壓內(nèi)固定作用,加壓能明顯促進(jìn)內(nèi)固定的堅(jiān)固性,通過(guò)骨折的解剖復(fù)位和加壓內(nèi)固定,可增強(qiáng)骨折之間的接觸摩擦力,加強(qiáng)接骨的穩(wěn)定性,從而保護(hù)重建血液循環(huán),容易使新骨跨越骨折間隙,促進(jìn)骨折愈合,不必作外固定,有利于早期進(jìn)行功能鍛煉,減少肢體組織的廢用性萎縮、關(guān)節(jié)僵硬等并發(fā)癥。(3)操作簡(jiǎn)便,

不需要螺母、螺釘、鋼絲等輔助內(nèi)固定器材，放置和取出無(wú)需特殊器械,縮短了手術(shù)時(shí)間，鉆孔、楔入等醫(yī)源性損傷可以降至最低，持續(xù)的抱聚力同時(shí)可大大縮短骨折的愈合周期。使用NiTi聚髕器治療髕骨骨折時(shí)應(yīng)該注意以下事項(xiàng)：①選擇合適的髕骨爪,

過(guò)大易造成環(huán)抱不緊,

導(dǎo)致聚髕器松動(dòng),

過(guò)小易造成爪枝不能完全復(fù)形,

導(dǎo)致脫落。②溶液溫度要適宜,

復(fù)溫時(shí)應(yīng)控制在40～

45℃,

溫度過(guò)高易造成組織損傷;③術(shù)中髕骨爪應(yīng)緊貼髕骨上下緣，避免術(shù)后功能活動(dòng)中因髕韌帶及股四頭肌鍵牽張致爪枝脫出。應(yīng)在髕韌帶及股四頭肌腱在髕骨的附著部用尖刀切開至骨質(zhì),

使爪枝緊抓髕骨骨質(zhì)。Dai

KR[41]等通過(guò)大量的臨床應(yīng)用證實(shí)了NT-PC在髕骨骨折的治療上，尤其是粉碎性骨折的治療上效果突出。到目前為止，可認(rèn)為是一種這是一種較為理想的髕骨骨折內(nèi)固定方法。

3.2.2.5籃網(wǎng)鋼板內(nèi)固定術(shù)

籃網(wǎng)鋼板最早于1988年由Smiljani設(shè)計(jì)用以治療髕骨下極粉碎性骨折[42]。籃板主要構(gòu)造（見右圖）[43]：正下方兩個(gè)釘孔，前表面上方3爪，尖端向上可覆蓋骨折線，下方7爪，中間3爪尖端彎曲向后上方，兩側(cè)各2爪，尖端彎曲向后，兩側(cè)各有1個(gè)側(cè)釘孔。整體造型就像一個(gè)籃網(wǎng)一樣，可兜住并固定粉碎性骨折塊。Matejcic等[44]回顧性分析120例有移位的髕骨下極骨折，其中應(yīng)用籃網(wǎng)鋼板的有71例，髕骨下極切除的有19例，籃網(wǎng)鋼板組病人可術(shù)后早期即可功能鍛煉，而且不需任何外固定措施。根據(jù)改良Cincinnati膝關(guān)節(jié)分級(jí)系統(tǒng)從臨床表現(xiàn)、影像學(xué)及患者的主觀感受對(duì)兩組進(jìn)行綜合評(píng)分，結(jié)果顯示籃板組患者疼痛少、恢復(fù)好，主動(dòng)活動(dòng)度大，髕骨高度恢復(fù)接近正常值，優(yōu)良率90.1％，而髕骨下極切除組優(yōu)良率僅73.5％。認(rèn)為籃網(wǎng)鋼板在治療髕骨下極骨折中有著明顯的優(yōu)勢(shì)，但據(jù)krkovic[43]報(bào)道，其生物力學(xué)研究證實(shí)籃網(wǎng)鋼板會(huì)造成髕韌帶短縮及損傷。3.2.2.6

Cable-Pin系統(tǒng)治療髕骨骨折

Cable-Pin系統(tǒng)是基于鋼纜與螺釘相結(jié)合的內(nèi)固定原理而設(shè)計(jì)出的新型內(nèi)固定物。一套完整的Cable-Pin系統(tǒng)包括:

2根直徑1.3

mm長(zhǎng)448

mm鋼纜(Cable)

,

其一端連接于1

枚4.0

mm半螺紋松質(zhì)骨加壓螺釘(

Pin,

長(zhǎng)度35

mm～60

mm)尾端,

另端連于一光滑細(xì)圓引針，2

枚固定鋼索用束縛器，壓折器，扭力加壓手柄，T

形手柄，鋼索剪，動(dòng)力系統(tǒng)等。Cable-Pin的設(shè)計(jì)結(jié)合了AO張力帶技術(shù)原則與骨科材料的生物力學(xué)特點(diǎn)。一旦螺釘被植入骨中，骨折斷端即獲得縱向靜力加壓，鋼纜較鋼絲具有更優(yōu)秀的靜力加壓固定作用和更強(qiáng)的金屬抗疲勞性,

與傳統(tǒng)的鋼絲進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)比較顯示,

同等直徑下鋼纜抗?fàn)坷瓘?qiáng)度是鋼絲的3～6倍,

抗疲勞能力是鋼絲的9～48倍[

45

]

。另一方面，鋼索被“8”字環(huán)扎于髕骨前面張力側(cè)，在骨折斷端間起動(dòng)力加壓作用。鋼索收緊后，其張力可以防止螺釘?shù)拿摮?，同時(shí)由于鋼索被固定于螺釘尾端，可有效阻止鋼索的滑移。用Cable-Pin系統(tǒng)內(nèi)固定髕骨骨折,

鋼纜－束縛器連接部抗?fàn)坷瓘?qiáng)度超過(guò)3200

N，術(shù)中無(wú)需聯(lián)合其他內(nèi)固定，足以耐受膝關(guān)節(jié)早期斷裂需要[

46

]。實(shí)驗(yàn)也證實(shí)Cable-pin系統(tǒng)具有優(yōu)秀的生物相容性,

植入人體無(wú)毒性反應(yīng),

長(zhǎng)期存留體內(nèi)無(wú)害,同時(shí)合理的設(shè)計(jì)使其較鋼絲更為柔滑堅(jiān)韌，便于植入和取出，對(duì)軟組織的刺激更小[47]。Cable-Pin系統(tǒng)固定髕骨骨折具有以下明顯的優(yōu)點(diǎn):

(1)

符合張力帶原則,

2枚直徑4

mm半螺釘擰入骨質(zhì)后在骨折端產(chǎn)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(shí)可增加一股環(huán)形結(jié)扎;

(3)

釘和纜的連接既防止了釘?shù)耐顺?

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(zhì),

對(duì)股四頭肌肌腱及髕腱不造成壓迫,

最大限度的減少了對(duì)周圍軟組織的刺激;

(5)

鋼纜是通過(guò)扭力加壓手柄拉緊,

束縛器鎖定可靠,

兩股鋼纜不會(huì)松馳,

使鋼纜產(chǎn)生足夠的張力,

達(dá)到堅(jiān)強(qiáng)的內(nèi)固定,

更好地體現(xiàn)了張力帶原理。陳曉斌等[48]

應(yīng)用Cable

-

pin

系統(tǒng)治療髕骨骨折18

例,

骨折均獲得愈合,

無(wú)一例出現(xiàn)骨折塊移位,

內(nèi)固定松動(dòng)或斷裂.等并發(fā)癥，術(shù)后膝關(guān)節(jié)功能恢復(fù)均良好。但Cable

–

pin系統(tǒng)的最佳適應(yīng)證為髕骨橫形骨折和整塊的縱形骨折,伴有上部或下部簡(jiǎn)單縱形骨折的患者也可應(yīng)用,

而對(duì)于嚴(yán)重粉碎性髕骨骨折以及冠狀面骨折的固定則不適合應(yīng)用。

3.2.2.7可吸收材料固定治療髕骨骨折

1984年，RoKKanen教授首先將可吸收材料應(yīng)用于臨床，可吸收材料的應(yīng)用避免了患者再次手術(shù)而顯示其優(yōu)越性。臨床應(yīng)用的可吸收材料分兩種，一種是可吸收縫線環(huán)扎加“8”字張力帶固定。宋烜等[49]等采用可吸收張力帶加環(huán)扎治療40例髕骨骨折，優(yōu)良率達(dá)92.

5%，鋼絲張力帶加環(huán)扎對(duì)照組達(dá)95%，經(jīng)卡方檢驗(yàn)兩組療效無(wú)顯著性差異。此方法克服了克氏針張力帶的并發(fā)癥和避免了二次手術(shù)，手術(shù)簡(jiǎn)單、患者痛苦少，適用于各種類型的髕骨骨折。另外一種是可吸收釘聯(lián)合可吸收縫線行張力帶固定?？晌詹牧系倪x擇比較重要，臨床上常選擇超高分子量PDLLA(聚-DL-乳酸)材料的可吸收釘，PDLLA

材料與PLLA(聚-L-乳酸)相比強(qiáng)度相當(dāng)，但PLLA吸收的過(guò)程中可能產(chǎn)生不易被人體完全吸收的降解顆粒，容易對(duì)組織產(chǎn)生刺激[50]，而PDLLA

生物吸收性較好，能100%吸收。髕骨骨折是關(guān)節(jié)內(nèi)骨折，復(fù)位固定質(zhì)量要求高，愈合時(shí)間6～8周。PDLLA可吸收螺釘其拉伸強(qiáng)度>48

MPa，彎曲強(qiáng)度>13O

MPa，在體內(nèi)初始強(qiáng)度維持時(shí)間達(dá)3個(gè)月，其維持機(jī)械強(qiáng)度的時(shí)間可以滿足髕骨骨折臨床愈合所需要的時(shí)間[51]，同時(shí)可吸收釘?shù)纳飶?qiáng)度也能達(dá)到松質(zhì)骨強(qiáng)度的20

倍，能滿足髕骨骨折固定的強(qiáng)度要求[52]?？晌展钦蹆?nèi)固定物是一種新型材料，其存在一些其他內(nèi)固定不具備的優(yōu)點(diǎn)，可吸收材料在植入人體2

小時(shí)后開始發(fā)生徑向膨脹，縱向收縮，產(chǎn)生自動(dòng)加壓作用，可以使固定更加牢固，可吸收材料的彈性模量與松質(zhì)骨相當(dāng)，允許骨折端產(chǎn)生微動(dòng)，有利于骨折愈合。隨著其逐漸降解，應(yīng)力逐漸轉(zhuǎn)移到愈合的骨折面上，利于骨密度的增加，減少骨質(zhì)疏松的發(fā)生。但它也其局限性，它的固定強(qiáng)度仍不能與金屬材料相媲美，尤其是抗扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較弱，不能滿足早期功能斷裂的目的，需要輔助外固定。其價(jià)格也相對(duì)較貴，在臨床普及也尚有一定難度。其遠(yuǎn)期治療效果有內(nèi)固定物局部軟組織腫脹或積液的報(bào)道,術(shù)后感染率可達(dá)1.7%[53]，生物植入材料的遲發(fā)性無(wú)