·综 述·
髌骨骨折属关节内骨折，发生率较高，占所有骨折的0.5%～1.5%[1]。损伤原因可分为直接暴力和间接暴力，亦可由混合暴力导致。髌前软组织菲薄，局部击打、着地等直接暴力常导致粉碎性骨折。膝关节屈曲时股四头肌猛烈收缩的间接暴力常导致横形骨折。髌骨骨折的治疗方式主要为保守治疗、髌骨切除及切开复位内固定等。非手术治疗常因复位不良及移位较多，致骨折不愈合、畸形愈合、关节僵硬、创伤后关节炎、膝关节疼痛等，目前主张积极的手术治疗[2]。髌骨骨折的手术方法众多，由于髌骨特殊的生物力学作用，切除后常导致伸膝力量减弱，除严重粉碎性无法修复的骨折外，大部分采取内固定治疗，包括环扎固定、张力带固定、镍钛-记忆合金聚髌器、Cable-pin系统、髌骨钢板及适形钢板-螺栓系统等，各种方法均存在一定的优缺点，如处理不当易引起创伤性关节炎、伸膝无力、关节僵硬、骨折不愈合、骨感染等并发症[3]。笔者通过研究国内外文献进行综述，希望能为临床医生选择合适的固定提供参考。
髌骨是人体中最大的一块籽骨，呈三角形，是股四头肌伸膝时的重要支点，并与股骨的滑车形成髌股关节，伸直膝关节最后10～15 °时起滑车作用。膝关节的伸直运动中，股四头肌提供原始动力，髌骨作为中间结构把力量传向髌腱。在此过程中，由于髌骨的厚度及固性支撑作用，膝关节屈伸轴点的杠杆力臂增加，股四头肌的力矩增大，伸膝力量提高约30%[4]。髌骨无骨膜，其愈合过程缺乏长管状骨骨折的膜内化骨作用，主要依靠软骨化骨，愈合周期长，愈合后常明显增大且易发生再骨折[5]。因此，临床治疗髌骨骨折应遵循其运动规律和生物力学特点，符合解剖复位，坚强固定，重建伸膝装置连续性，尽早关节功能锻炼的原则，选择合适的手术内固定方法。
2.1 钢丝环扎 环扎内固定是多年来固定髌骨骨折的传统方法，将钢丝或钛览环形缠绕髌骨1周，钢丝加压收紧的过程中在髌骨周缘产生向心力，促使骨折块向中心聚拢，起到复位、固定的双重效果。该方法执行时较为简便，无需在髌骨上进行损伤性操作，尤其适用于粉碎性髌骨骨折的复位治疗。髌骨解剖形态不规则，中间部分较厚，向前方凸起，环扎固定只能限制单平面的骨折移位，无法限制膝关节屈伸活动过程中骨块前后方向的分离移位，向心力与分散张力难以完全抵消，固定强度不够，术后常需借助石膏固定4～8周，不能早期行膝关节功能锻炼，导致关节粘连僵硬，而过早活动易产生骨折移位，导致骨折不愈合或畸形愈合，后期引发创伤性关节炎。李小峰等[6]的研究中8例应用环形钢丝固定，术后2例患者出现骨折移位、畸形愈合，术后髌骨骨折疗效临床评分优良率仅为63%，显著低于张力带、髌骨爪及髌骨环组。目前，钢丝环扎常作为其他固定方式的联合手段，单独应用已基本淘汰。
2.2 张力带内固定
2.2.1 克氏针张力带 髌骨是伸膝时股四头肌重要的骨性支点，表面承受的张力较大。根据髌股关节运动功能特点设计的国际内固定研究协会(Arbeitsgemeinschaft für Osteosynthesefragen/Association for the Study of Internal Fixation,AO)及改良AO张力带系统，将张力带置于髌骨表面，股骨髁与髌骨关节面接触起支撑作用，张力带通过克氏针把髌骨表面的分离应力转化为对骨折断端的压缩力，消除骨折端的分离移位趋势，促进骨折愈合，增加动态稳定性，实现早期关节功能锻炼。熊中伟等[7]对新鲜冰冻尸体标本进行生物力学实验发现，对于张力带固定后骨折移位程度，直径1.0 mm的钢丝固定产生的移位更小；双组张力带优于单组张力带；而单组张力带固定中，横向“8”字张力带优于纵向“8”字张力带；双结比单结固定力量更强，双组平行钢丝张力带更适合固定横行骨折，“8”字钢丝张力带更适合固定中间部分有粉碎的髌骨骨折。罗东斌[8]回顾分析142例应用改良克氏针张力带内固定治疗的髌骨骨折，所有骨折均骨性愈合，根据改良Bostman髌骨骨折功能评分进行评定，优116例，良24例，优良率达98.6%，无内固定相关并发症。为避免克氏针脱出、钢丝滑移等并发症的发生，带孔克氏针及髌骨固定针逐渐应用于临床，韩毅等[9]对180例髌骨骨折分别采用克氏针张力带及髌骨固定针张力带治疗，结果表明髌骨固定针组的骨折愈合时间更短，膝关节功能优良率更高，软组织刺激程度更小。克氏针张力带是目前治疗髌骨骨折最常应用的内固定方法，但因钢丝在克氏针两端、克氏针在骨内均可发生滑移，术后膝关节功能锻炼使滑移的幅度增加，导致张力带滑脱、针尾痛，反复刺激软组织可形成滑囊炎、皮肤破溃等。且张力带本身固定的范围局限，骨折粉碎程度较重时，髌骨两侧常存在骨块，单纯克氏针张力带系统难以对其进行有效固定，治疗效果欠佳[10]。
2.2.2 钢丝环扎加张力带 钢丝环扎加张力带内固定是在张力带的基础上加用钢丝环形捆扎于髌骨周缘，对髌骨行双平面固定。既能提供张力带的纵向张力-压力转化作用，又能克服横向的牵拉分离应力，固定效果更加牢靠，能够防止多个方向的骨片移位。周金水等[11]通过生物力学实验发现，钢丝环扎加“8”字钢丝张力带与克氏针加“8”字钢丝张力带具有相似的力学效果，前者较后者髌前拉应力减小20%，髌后压应力增加38%，更加有利于骨折愈合，并通过临床应用证实了其观点。但单纯钢丝张力带较克氏针-钢丝张力带抗弯曲能力弱，如弯曲应力增加可导致骨折块的前后移位，白捷[12]应用钢丝环扎加张力带治疗髌骨骨折40例，治疗后美国特种外科医院膝关节评分(hospital for special surgery knee score,HSS)膝关节功能评分优良率为67.5%，有效率达95.0%，显著优于单纯钢丝环扎组。杨玉峰等[13]应用钢丝环扎加克氏针张力带治疗粉碎性髌骨骨折42例，所有骨折均骨性愈合，根据改良Bostman髌骨骨折功能评分进行评定，优38例，良4例，无内固定相关并发症发生，该法较单纯克氏针张力带对髌骨粉碎性骨折复位率高，对侧方碎块的固定更加牢靠。
2.2.3 螺钉钢丝张力带 随着内固定材料的发展，临床上将空心钉张力带应用于髌骨骨折的治疗。拉力螺钉本身具有加压作用，旋入髌骨时产生与骨折线垂直的连贯性静态加压力量[14]；又结合张力带将膝关节运动时髌骨前方有分离趋势的张应力转化为对髌骨后方关节面的压应力，促进骨折愈合，具有良好的物理强度及稳定性，且对软组织的损伤较小，最适合横行骨折。Carpenter等[15]进行的生物力学实验证实，对于髌骨横行骨折，空心钉-钢丝张力带的稳定性强于双克氏针-钢丝张力带。刘德华等[16]将60例髌骨骨折患者分别采用加压空心螺钉张力带及克氏针张力带固定，所有骨折均骨性愈合，空心螺钉张力带组手术时间、骨折愈合时间均较短，术后Oswestry功能障碍指数、疼痛评分、Lysholm膝关节功能评分以及膝关节活动度均优于克氏针张力带组，并发症发生率较低。宋新光等[17]对60例髌骨骨折患者分别采用AO张力带、记忆合金髌骨爪、改良空心钉张力带固定，结果表明改良空心螺钉张力带固定治疗优良率最高，术后3个月内膝关节屈伸功能好，术后并发症及手术时间均少于其他2组。林源等[18]的临床研究证实，空心钉及张力带钢丝组较双克氏针及张力带钢丝组治疗髌骨体部横行骨折，内固定更为稳定，膝关节早期功能康复效果好，临床愈合时间缩短，且无并发症发生。空心拉力螺钉结合钢丝张力带内固定较其他固定方式力学强度高，软组织刺激小，尤其适用于治疗横行骨折，但在粉碎骨折中，由于操作复杂，较难实现和维持复位。
2.2.4 生物可吸收张力带 克氏针张力带技术是目前应用最广泛的内固定方法，但存在金属腐蚀及软组织刺激，且需2次手术取出内固定物。近年来，随着生物医学技术的发展，可吸收张力带治疗髌骨骨折逐渐被广泛接受。可吸收螺钉是一种新型高分子聚合物，在人体内最终代谢为水和二氧化碳，被完全吸收。生物力学试验表明，可吸收螺钉的拉伸强度>40 MPa，弯曲强度>130 MPa，固定强度维持时间>6个月，满足了骨折愈合所需的时间[19]。谭力等[20]应用可吸收螺钉联合可吸收线双8字形环扎内固定治疗髌骨骨折24例，所有骨折均骨性愈合，按照王亦璁的标准评定疗效，优19例，良4例，可1例，优良率为95.8%，无骨折移位、不愈合及切口并发症发生。李平利[21]将70例髌骨骨折患者分别采用可吸收线张力带与钢丝张力带固定，术后2组愈合时间大致相等，可吸收张力带组与克氏针张力带组关节功能优良率分别为97.14%和94.29%，前者较后者的并发症发生率低，认为可吸收张力带与钢丝张力带力学强度相近，软组织刺激小。缺点是可吸收张力带费用较高，术后有时需辅助石膏外固定防止螺钉断裂，因此常用于治疗老年髌骨骨折患者，手术风险小、骨折愈合好，避免二次手术。
2.3 镍钛记忆合金聚髌器 镍钛聚髌器具有记忆效应、超弹性，耐疲劳、耐腐蚀，生物相溶性好，术中无需在骨折的髌骨上再进行损伤性操作，是理想的内固定材料。镍钛聚髌器爪枝连接的腰部位于髌骨前表面，遵循张力带原则，利用材料本身的特殊性能及爪枝的形状特点，能够多方向、向心性、纵向为主和持续自动地向骨折断端施加聚合压力[22]，以促进骨折愈合。在抵消髌骨表面张力的同时，还可在近关节面处产生压应力，完全符合髌骨的力学特性。邵巍[23]对40例髌骨骨折患者分别采用髌骨爪及改良克氏针张力带固定治疗，骨折均骨性愈合，术后按照膝关节功能评分评价疗效，髌骨爪组优14例，良6例，优良率为100%，张力带组优9例，良7例，优良率为80%，髌骨爪组并发症发生率显著低于张力带组。梁吉华等[24]在分体式髌骨爪的基础上加用可吸收线沿髌骨边缘环形缝合治疗粉碎性骨折，所有骨折均获愈合，术后应用改良的Bostman髌骨骨折功能评分评价疗效，优49例，良16例，可2例，优良率为97.0%，无内固定断裂、松动、脱出、感染等并发症发生。但由于髌骨形态的存在个体差异，髌骨爪大小不能调节，型号不符时，操作困难，不能与髌骨完全贴附。当粉碎骨块较多时，单纯聚髌器难以对所有骨块进行固定，往往需要配合其他内固定方法或石膏外固定，增加关节粘连的发生率。
2.4 髌骨环 髌骨环是与髌骨爪的形态形似，为环抱式内固定。髌骨环置于髌骨前表面的中央，周围有12个置入爪钩的部位，可对任意骨块进行固定，较髌骨爪固定范围更广。其可对称性的向中心持续均匀的施加压力，加压力量可控，达到张力带效果。髌骨环与骨块接触面积大，放置时无需再对髌骨行损伤性操作，对髌骨血供的破坏小，促进骨折愈合。张荣峰等[25]利用髌骨环内固定治疗髌骨骨折28例，术后均骨性愈合，无内固定相关并发症发生，Bostman髌骨骨折功能评分疗效，优24例，良4例，优良率为100%。周志刚等[26]对58例粉碎性髌骨骨折随机采用髌骨环及克氏针张力带内固定，术后均无并发症发生，但髌骨环组的手术时间及出血量均少于克氏针张力带组，2组Bostman功能评分优良率相等，但髌骨环组优秀率更高。郭方等[27]对75例髌骨骨折患者分别采用髌骨环、钢丝环扎及改良AO张力带进行固定，比较其临床效果，认为髌骨环固定术疗效确切，能缩短骨折愈合时间，改善膝关节功能。但髌骨环呈平面设计，不符合髌面弧度，有时突出骨面刺激软组织而产生不适感。
2.5 髌骨钢板 髌骨钢板的形态有很多种，例如角钢板、网状钢板等。锁定钢板系统由于角度稳定，大大加强了骨折块的稳定性，主要为张力侧固定，符合髌骨生物力学特点。Thelen等[28]和Wurm等[29]通过力学实验证明，对于髌骨骨折钢板固定比克氏针张力带更加稳定。周智东[30]采取微型钢板内固定治疗髌骨骨折50例，术后骨折愈合率为96.0%，按照Bostman功能评分进行评价，优33例，良17例，优良率为100%。江开明等[31]对58例髌骨骨折患者分别采用跟骨锁定钢板及克氏针张力带治疗，按照Bostman功能评分进行评价，钢板组优26例，良3例，优良率为100%，张力带组优14例，良11例，差4例，优良率为86%，2组并发症发生率差异无统计学意义。Taylor等[32]通过研究发现，简单无粉碎骨折块的髌骨骨折和复杂髌骨骨折可采用多角度微型钢板固定，网状钢板固定可加强周围组织缝合，适用于粉碎程度相当严重的髌骨骨折。该法临床应用范围不够广泛，同时钢板本身也有不足，可出现感染、下极骨折固定失败等问题，其远期疗效有待观察。
2.6 适形钢板-加压螺栓系统 为提高髌骨粉碎性骨折的治疗效果，根据髌骨解剖形状设计了一种置于髌骨上下极的分体式髌骨爪形固定器，中间依靠加压骨栓连接，实现对粉碎性骨折的加压固定。陈照宇等[33]应用该适形加压接骨板系统治疗髌骨骨折11例，Bostman髌骨骨折疗效评分优良率为100%，术后6个月膝关节活动范围、功能评分及并发症发生率显著优于张力带钢丝组。该固定方法手术操作简单，固定可靠，且可对下极粉碎性骨折进行单独固定，是治疗髌骨粉碎性骨折及单独下极骨折的有效固定方法。
2.7 Cable-pin系统 Cable-pin系统是钢缆和螺钉的集合体，结合了张力带原理和新型固定材料的特点。半螺纹松质骨螺钉拧入骨质内，使骨折端获得静力加压，髌骨前方钢缆的张力带作用提供了动力加压机制，二者的结合使骨折端的固定更为牢固[34]，允许早期功能训练，降低了膝关节后期所出现的粘连等情况。钢缆的多股缠绕结构具有良好的柔韧性，使用灵活，可加用环形结扎固定粉碎性骨折的边缘部骨折块，但强硬的钢缆对骨质存在切割风险[28]。杨宝利等[35]采用Cable-pin系统治疗髌骨骨折35例，所有骨折均愈合，按照改良的Bostman髌骨骨折功能评分评价疗效，优32例，良3例，优良率为100%，无螺钉脱出、断裂、钢缆断裂、滑移、软组织刺激等并发症发生。彭源祥等[4]对Cable-pin系统与克氏针张力带治疗髌骨骨折的Meta分析显示，Cable-pin系统在术后膝关节屈曲活动度、Bostman髌骨骨折疗效评分方面更占优势，术后并发症更少，骨折愈合时间更短。但Cable-pin系统是固定而非复位装置，术中有时出现螺钉的拧入困难，只能用电钻直接将螺钉拧入，不易控制螺钉的方向。对含有横断型或粉碎不严重的髌骨骨折，Cable-Pin系统是较为理想的内固定物。
综上所述，每种固定方法均有一定优越性，但也存在不尽人意之处，不同类型的髌骨骨折应选取不同的内固定方法。笔者认为螺钉钢丝张力带及Cable-pin系统应用于单纯横行髌骨骨折；克氏针张力带、钢板-螺栓系统应用于横形骨折为主的粉碎性骨折；镍钛-聚髌器、髌骨环则应用于粉碎程度较重的髌骨骨折；对于老年的髌骨横行骨折，可吸收螺钉张力带也是不错的选择。
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