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【摘要】 ［目的］介绍自行研制的髌骨复位固定器的生物力学特性并探讨其治疗髌骨折的临床疗效。［方法］对36例各种类型的髌骨骨折病例进行髌骨复位固定器内固定治疗，其中粉碎性骨折19例。［结果］所有病例均随访12～18个月，平均14个月，所有骨折均临床愈合，疗效评定根据张春才计分标准，优33例，良2例，中1例，总优良率97.2％。未发现有针尾触痛、针端戳破皮肤、内固定松动、脱落现象。［结论］该装置使用简便、固定牢靠、疗效确切，符合髌骨骨折内固定的生物力学要求。其最大的优点在于适用于所有类型髌骨骨折，尤其适用于粉碎性髌骨骨折，并能有效减少传统内固定的并发症，值得推广应用。
【关键词】 髌骨； 骨折； 内固定； 内固定装置
髌骨骨折是临床上常见的下肢关节内骨折，占全身骨折的1.65％，手术治疗的目的是恢复伸膝装置的连续性及维持关节面的解剖复位，避免创伤性关节炎。髌骨骨折的手术方法颇多，受以往研究及临床应用的启发，本科研制了髌骨复位固定器，该器械主要针对临床上难以解决的髌骨粉碎性骨折，自2006年3月～2008年3月经36例临床应用，随访12个月以上获满意疗效。初步报告如下。
1 器械结构
髌骨复位固定器主要由髌骨固定环、锁定钩组成(图1、2)，采用钛合金或317 L不锈钢材料制成。髌骨固定环为环形，有直径34、36、38 mm 3个规格，环体设有12个半圆形以供12个锁定钩通过的对称孔，孔的纵轴与环的平面成5°夹角。锁定钩的截面为半圆形，与固定环的半圆孔相匹配，钩的尾端有一纵向分叉槽，使用时钩端可嵌入髌骨嵴边缘，尾端穿过固定环的孔后分叉完成固定。本固定器主要配有锁定钩分叉钳、加压钳、固定环破坏钳等安装与拆取器械。
2 使用方法
采用连续硬膜外麻醉，驱血后上气囊加压止血带，取髌前纵弧形切口暴露髌骨，未游离的碎骨块力求保持其纤维连结，充分清除骨折端嵌入的软组织及关节内积血，直视下用髌骨钳复位并临时固定。在髌骨侧上方股四头肌扩张部开一小口，伸入手指检查其关节面是否平整，若已平整则将髌骨压向股骨，通过髌骨关节面与股骨滑车相互作用，使骨折进一步复位。选择合适大小的髌骨固定环压在髌骨上，先确定主要骨折块，将一对锁定钩的尾端垂直于骨折线方向对称穿过固定环孔，用加压钳顶住这两枚锁定钩的转折部并向心加压使钩端嵌入骨质，再由助手用分叉钳将锁定钩的尾端对称撑开达到初步固定。以此方法初步固定其它主要骨折块后，屈伸膝关节数次，借助髌骨沿股骨滑车下滑、膝关节屈伸角度不同和髌股关节接触面的变化、利用“磨合”及压力块的均匀施压来纠正残留成角畸形和分离移位。检查髌骨关节面确认平整后，将其余小骨折块如法固定，再次用加压钳对称加压各对锁定钩，助手用分叉钳将锁定钩尾部全程撑开完成最终固定。术中X线透视确认满意后冲洗缝合伤口，弹力绑带加压止血。术后不用外固定，第2 d开始进行股四头肌主动收缩和抬腿训练，第3 d扶拐下床不负重活动，逐渐主动屈伸膝关节锻炼。内固定取除时，用固定环破坏钳剪断固定环即可轻易取出。
3 临床资料
3.1 一般资料
本组36例，其中男22例，女14例；最大78岁，最小18岁，平均39岁；横行骨折8例，粉碎骨折19例，下极骨折4例，下极粉碎骨折2例，上极粉碎骨折2例，纵形骨折1例，均为闭合性新鲜骨折；合并股骨骨折2例，胫骨骨折3例，伴有不同程度皮肤擦伤8例；伤后至手术时间最长13 d，最短3 h，平均5 d。
3.2 疗效标准
术后疗效参照张春才膝关节疗效计定标准[1]，优：膝关节功能正常，髌骨关节面解剖愈合；良：膝关节功能正常，偶痛或伴有髌骨关节面台阶<2 mm；可：膝关节屈伸可达健侧水平，但下蹲吃力，膝部时有酸痛感或伴有2～3 mm的关节面台阶；差：膝关节屈曲≥90°，但不能完成下蹲，膝部经常有明显酸痛或伴有关节面台阶>3 mm。
3.3 治疗结果
全部病例均获随访复查，随访时间最长18个月，最短12个月，平均14个月。以X线片提示有明显骨痂生长、骨折线模糊为骨折临床愈合标准，愈合时间最长75 d，最短32 d，平均45 d。术后12～18个月取出内固定物，无1例发生内固定松脱、断裂、变形或突出于皮下刺激皮肤等并发症。粉碎性骨折者固定可靠，早期功能锻炼未见骨折移位。按上述疗效标准：优33例，良2例，中1例，总优良率97.2％。
3.4 典型病例
男性患者，46岁，因屈膝位滑倒致左膝部肿痛活动受限来诊。查体：左膝关节青紫肿胀，可触及骨折断端裂缝凹陷及骨擦感，局部压痛明显，浮髌试验(+)，屈伸范围0°～30°。X线片示：左髌骨横形粉碎骨折(图3)，于2006年7月15日按上述手术方法行切开复位髌骨复位固定器内固定术，术后14月入院取出内固定，复查X线片示骨折愈合良好关节面平整(图4)，患肢外观形态和关节功能恢复均良好，下蹲和上下楼梯均无困难和不适(图5、6)。
图1 髌骨复位固定器实物正位相 图2 髌骨复位固定器实物侧位相 图3 髌骨粉碎性骨折术前X线片 图4 经髌骨复位固定器内固定术后14个月，复位固定良好，关节面平整，已骨性愈合 图5 术后膝关节外观形态恢复正常 图6 术后膝关节功能良好，下蹲无困难
4 讨 论
髌骨骨折的治疗方法较多，可总归为保守和手术2种。保守疗法以手法整复，石膏、夹板、抱膝圈等固定为主要内容，只适用于无移位或移位较小的新鲜骨折，因有固定欠牢、易移位，不能早期锻炼等缺点，己较少用于临床。手术疗法以切开复位内固定为主要内容。内固定方法有丝线、钢丝环扎，克氏针张力带、可吸收(或不可吸收)螺钉、镍钛记忆合金聚髌器固定等。这些传统方法中以AO克氏针张力带钢丝内固定术应用最多，其具有较可靠的生物力学固定效果[2]，特别适用于单纯髌骨骨折，但对于复杂的粉碎性骨折，传统固定方法常因克氏针偏离髌骨中心，钢丝之间产生扭矩导致产生术后侧方移位而影响固定效果。另外，钉尾过长易导致皮肤刺激或破损[3]，克氏针与钢丝间因电解反应，可造成其松动、断裂、脱出，从而影响骨折的愈合和膝关节活动甚至导致固定失败。外固定器疗法介于保守和手术疗法之间，有调节性强、创伤较小等优点，但活动不便、护理困难成为其致命的缺点，且种类繁多、可重复性差，因此推广应用受到限制。
尽管记忆合金髌骨聚合器具有许多优点，是目前治疗髌骨骨折的流行方法，但由于其设计上不匹配及操作者经验不足等原因，使聚髌器不能完全贴附髌骨表面，二者之间存在一个间隙，或者爪部没有完全钩住髌骨的上下缘，感觉固定“不稳”；而且选择的大小不匹配致骨折端存在较大的活动度，将导致骨折愈合欠佳、骨不连；对于部分严重粉碎性骨折，聚髌器持续过强的回复力及受力的不均衡反而易导致复位后的小骨折块再次移位；临床手术操作中水温不易控制，过高水温会加重骨与周围软组织损伤等多方面因素[4]，使其使用受到一定限制。而使用本科研制的髌骨复位固定器，避免了上述诸多不利因素影响。
以往髌骨内固定理念及器械设计注重对垂直于骨折线方向分力的研究，却很少有对平行于骨折线方向分力的关注，因此往往只注意到垂直于骨折线方向的的分离，而忽略了平行于骨折线方向的移位，导致术后骨折固定不牢固易发生侧方移位而使骨折固定失败。比如单纯髌骨横行骨折，术者容易考虑到进行单纯纵向穿针，而很少考虑到进行横向穿针复位固定，虽然能很好对抗纵向骨折牵引力，但仍不能有效控制骨折块在横向及其它方向的移位及张力，临床上使用髌骨爪后出现横向移位也是如此。
本科研制的髌骨复位固定器由固定环和锁定钩组成，固定环为正圆形，环上各点到圆心的距离相等，能使骨折块向中心聚集收拢的同时达到力量均衡。因固定环的直径小于髌骨直径，借助固定下压的作用可形成张力带效应，有效地对抗骨折向前成角撑开的趋势。锁定钩能对抗来自任何方向的分离牵张力，包括来自股四头肌收缩、髌韧带牵拉和屈膝时滑车对骨折端的顶撞张力[5]，以及侧方关节囊和支持带的牵张力，固定器通过髌骨与股骨髁相互作用，将股四头肌的张力转化为作用于髌骨内面的有益动力，同时也约束横向分离的移位。锁定钩对称地固定在髌骨的周围，在周围产生均衡对称的应力，从各个方向消除各类髌骨骨折块产生的移位趋势，使骨折块紧密嵌合，进一步将张力变为压应力，从而使骨折块以髌骨环的潜在圆心为中心并向其聚集靠拢使骨折的髌骨成为一整体，达到复位固定的目的。
固定器的每1枚锁定钩独立穿过环上的每一个孔，术中根据骨折和髌骨表面情况，既可对称加压亦可独立加压，以保证每枚钩的“抓髌”力度。因每一对锁定钩均是独立针对每一个方向固定，而且孔的纵轴与环的平面有5°夹角，该设计充分考虑了髌骨的解剖特点，以确保锁定钩和髌骨之间具有良好的贴附性，避免了以往固定装置整体固定导致的应力遮挡和残留空隙的缺陷。更值得一提的是，由于环孔和钩的截面均为半圆形，当钩的尾部分叉撑开后，能有效防止钩向外移动和旋转，从而杜绝传统髌骨骨折术后可能面临的内固定松动、脱出的烦恼。本固定器设有6对锁定钩，术中应根据骨折的具体情况，选择合适的锁定钩数量，使用3对以上锁定钩更为合理，比如单纯横行骨折，至少应对称地使用6枚锁定钩。
本髌骨复位固定器具有以下特点：（1）遵循髌骨的解剖特点，固定在髌骨的张力侧，符合内固定原则；（2）具备复位和固定双重功能；（3）安装、拆取简捷方便，能有效的减轻手术创伤；（4）具有立体固定功能，不但能纠正水平骨折方向的分离移位，而且能纠正和预防骨折块在矢状面和冠状面上的成角畸形及翻转移位，克服了现有内固定器单平面固定的缺陷；（5）锁定钩特有的防旋功能和解剖设计使其稳定不易滑脱，能有效防止因功能锻炼、肌肉收缩等因素导致的内固定倾斜脱落；（6）适用于所有髌骨骨折，对以往临床上难以解决的粉碎性髌骨骨折的优势尤为突出，其力学行为所产生的应力分布足以固定粉碎的骨折块，从而避免髌骨部分或全部切除带来的不良后果。因此该固定器具有，临床推广价值和良好的市场前景。
【参考文献】
［1］ 刘志雄．骨科常见分类方法和功能结果评定标准[M]．北京：科学技术出版社，2005，295．
［2］ 谢 扬，郑佳坤，林本丹，等．可吸收线张力带治疗髌骨骨折[J]．中国矫形外科杂志，2004，14：1104-1106．
［3］ 刘远禄，李帮春，苟景跃，等．普迪思缝线治疗髌骨骨折[J]．中国矫形外科杂志，2004，2：94-97．
［4］ 沈 锋，林国叶，黄玉栋等．应用记忆合金聚髌器与传统方法治疗髌骨骨折的比较[J]．中国骨与关节损伤杂志，2006，8：643．
［5］ 李耀先，王新卫，李勇军，等．新型髌骨抓复固定器的研制及临床应用[J]．中医正骨，2006，4：243-244．
作者单位：昆明医学院附属延安医院骨科，云南 昆明