引用本文： 陈春永, 叶君健, 谢昀, 林章雄, 谢其扬, 邱耀宇, 吴贵, 王发圣. 单根钛缆环扎结合“8”字张力带治疗髌骨骨折疗效观察. 中国修复重建外科杂志, 2017, 31(7): 805-809. doi: 10.7507/1002-1892.201702021 复制
据统计，髌骨骨折约占成人全身骨折的 1%[1]。根据髌骨的生物力学特点，AO 提出了张力带技术治疗髌骨骨折[2]。经典 AO 髌骨张力带术式在处理髌骨粉碎性骨折时，先以 1 根钢丝行髌骨环扎加压术，再用另 1 根钢丝缠绕克氏针作“8”字张力带，形成环扎加压和张力带加压两个独立的内固定结构[3]。为了减少经典 AO 术式存在的钢丝松脱、断裂、刺激软组织等并发症，髌骨张力带不断改良，并演化出多种术式[2]。2012 年 6 月—2014 年 11 月，我们使用单根钛缆环扎结合“8”字张力带治疗 46 例髌骨骨折，临床疗效满意。报告如下。
1 临床资料
1.1 一般资料
本组男 30 例，女 16 例；年龄 20～86 岁，平均 54 岁。骨折原因：摔伤 27 例，交通事故伤 16 例，击打伤 3 例。闭合性损伤 41 例，开放性损伤 5 例。左侧 24 例，右侧 22 例。骨折 AO 分型：34-A 型 3 例，34-B 型 1 例，34-C1 型 7 例，34-C2 型 13 例，34-C3 型 22 例。受伤至手术时间为 1～12 d，平均 3.7 d。
1.2 手术方法
采用蛛网膜下腔阻滞麻醉联合持续硬膜外麻醉 40 例、全麻 6 例，患者取平卧位。取膝关节前正中入路（髌上 1 cm 至髌下 1 cm），髌韧带表面（深筋膜下）全层切开，暴露并保护髌骨表面髌韧带扩张部。清理嵌入骨折断端的软组织，尽可能缝合表面髌韧带，协助复位骨折。通过触摸髌股关节面，使关节面尽可能解剖复位，用 2 把 Weber 钳于髌骨内、外侧钳夹维持临时固定。于髌骨中央（约髌骨表面下 5 mm 处），沿髌骨纵轴，从小骨折块向大骨折块平行钻入 2 枚直径 2 mm 克氏针，2 枚克氏针间隔 10～15 mm，以在中轴旁开 1 cm 为最佳位置，克氏针远端穿出另一端骨皮质；对于 26 例粉碎性骨折，克氏针需要串联主要骨折块。正、侧位透视明确骨折复位及克氏针位置良好后，使用穿缆导引钩进行钛缆（直径 1.0 mm）环扎。钛缆锁扣靠近克氏针一端，钛缆一般从髌骨内下缘开始钻入，环扎深度为髌骨厚度的 1/2 处，导引钩控制钛缆贴紧髌骨，每次延伸长度为 20～30 mm，头尾相接。环扎完成后，钛缆再次穿过髌骨下极 2 枚克氏针下方，作“8”字缠绕。穿过锁扣后，使用张力控制器收紧并控制钛缆张力为 35 kg，在髌骨表面形成几何学“球冠”形状的张力带结构（图 1）。再次正、侧位透视见骨折块复位及克氏针、钛缆位置良好后，锁紧钳固定。钛缆末端剪断，钛缆锁扣埋于髌骨内下缘软组织内。屈伸膝关节证实骨折固定牢固，关节活动良好，再次透视确认内固定物位置良好，骨折无移位。克氏针两端修钝或折弯翻转埋于软组织内。修补内、外侧关节囊及支持带，置引流管后，逐层缝合关闭切口。
图1
“球冠”结构张力带示意图
a. 几何学“球冠”结构；b. 单根钛缆所形成的“球冠”结构张力带示意图；c、d. “球冠”结构张力带正、侧位示意图
Figure1. Schematic diagram of spherical cap-shape tension banda. A geometric spherical cap; b. Schematic diagram of the spherical cap-shape tension band fixed by a single titanium wire; c, d. Anteroposterior view and lateral view of the spherical cap-shape tension band
1.3 围手术期处理
术前 30 min 预防性应用抗生素。术后常规给予消肿治疗，不使用抗生素；24～48 h 后拔除引流管，2 周后拆线。术后 24 h 开始指导患者进行股四头肌等长收缩及膝关节功能锻炼。患者能完成直腿抬高动作后，允许患肢部分负重；膝关节屈曲活动范围恢复正常时，允许完全负重下地行走。术后 3 个月复查 X 线片，术后 12 个月后取出内固定物。
2 结果
术后患者切口均 Ⅰ 期愈合。患者均获随访，随访时间 6～24 个月，平均 20.6 个月。1 例术后 3 周活动膝关节时出现软组织刺激，尚可耐受，未予以特殊处理，3 个月随访时症状消失。2 例术后 3 个月 X 线片复查示 1 枚克氏针移位，钛缆部分松动，骨折块无移位，未予以处理；3 个月时复查示骨折愈合良好，膝关节活动基本正常。本组患者术后 3 个月时患肢均能完全负重，X 线片复查示骨折均已愈合，期间无钛缆断裂发生。术后 12 个月，38 例患者二次手术取出内固定物。术后 12 个月，按 Böstman 髌骨骨折疗效评分标准[4]评价为 24～30 分，平均 28.34 分；优 42 例、良 4 例，优良率 100%。评定为良的 4 例患者中，影响评分的主要项目为：股四头肌萎缩、膝关节活动范围受限、老年患者使用手杖。见图 2。
图2
患者，男，43 岁，右髌骨骨折（AO 34-C3型）正侧位 X 线片
a. 术前；b. 术后 3 d；c. 术后 3 个月；d. 术后 12 个月
Figure2. Anteroposterior and lateral X-ray films of a 43-year-old male patient with right patellar fracture (AO type 34-C3)a. Before operation; b. At 3 days after operation; c. At 3 months after operation; d. At 12 months after operation
3 讨论
本组采用术式是基于经典 AO 髌骨张力带术式，其不同之处在于：首先，本术式使用单根钛缆，将经典 AO 术式中环扎加压与张力带加压两个独立结构，变成一个张力均匀的“球冠”结构。与经典术式相比，该结构理论上能发挥以下作用：① 同步均衡的静力加压作用：髌骨张力带固定在 AO 原则中属于“绝对稳定”的内固定范畴，其使用前提是简单骨折，并且必须解剖复位[3, 5]。而髌骨骨折以粉碎性居多[6]，仅依靠 2 枚克氏针与“8”字线缆难以维持髌骨的解剖复位，故另需环扎术聚拢骨折块，便于发挥张力带作用。在经典 AO 张力带术式中，由于环扎加压与张力带加压相互独立，先进行的环扎加压效果可能被其后的张力带加压削弱，故两次静力加压难以保持协调。本术式将环扎加压与张力带加压同步完成，使静力加压过程中髌骨内部骨折块之间的压力趋向于均衡，有效克服骨块旋转分离倾向，更有利于髌骨的塑形。② 优化动力加压作用：正常屈膝活动中，股四头肌腱和髌腱对髌骨前方上、下极处产生巨大的张应力，对后方髌股关节面产生压应力，即“三点弯曲力”[7]。张力带在膝关节弯曲时，将髌骨前方的张应力通过克氏针转化为对后方骨折块的压应力，对后方骨折块动力加压[8]。动力加压在膝关节屈曲时力量最大，伸直时逐渐减小。因此，克氏针与“8”字钛缆覆盖区域所构成的“加压条带”，决定了有效的动力加压面积。在经典 AO 张力带术式中，环扎钢丝只提供静力加压，并不参与动力加压。而在本术式中，单根钛缆能够将“三点弯曲力”均匀地传递到整个“球冠”结构中，使环扎钛缆也能够在膝关节弯曲过程中随着“8 ”字缠绕钛缆收紧，实现环扎钛缆的动力加压。Fortis 等[9]对髌骨横形骨折模型研究发现，增加环扎可以提高张力带固定的效果，因此我们认为本组采用术式优化了动力加压，使张力带的加压面积、强度更大。
第二个不同之处是用钛缆取代钢丝。钛缆和钢丝都是常用的髌骨张力带线缆[10]。临床操作中发现，钢丝容易皱折、扭曲，环扎穿行较困难；术中依靠经验拧紧钢丝时，过松将影响疗效，过紧则易发生断裂；后期功能锻炼时易发生钢丝松动、断裂，导致骨折移位[11]。生物力学研究表明，钛缆的生物力学性能如强度、刚度和抗蠕变能力明显优于相同直径钢丝，但价格较高是其最大不足[12-14]。由于钢丝刚度的局限，如同时完成环扎和缠绕，难以实现良好的加压效果；若以 2 根钛缆替换，势必增加患者费用。本术式利用钛缆的性能优势，仅采用 1 根钛缆完成固定，降低了手术耗材费用。另外，采用钛缆固定还具有其他优点：① 钛缆的张力控制器可精确调控张力，既避免钢丝拧紧时力量过大导致切割、磨损骨面，又降低了断裂风险[15]。② 钛缆尾端剪断后，较钢丝尖锐的断端相比，不易磨损软组织。本组取出内固定物时，亦未发现滑囊形成或其他软组织并发症。③ 钛缆组织相容性好，不干扰磁场，不影响术后膝关节 MRI 检查[16]。
手术操作时应注意：① 环扎深度：目前关于环扎深度报道不一，如 Matsuo 等[17]选择在髌骨浅层和深层纤维之间环扎；Li 等[18]选择在髌骨厚度的 1/3 和 2/3 处分别用线缆进行 2 次环扎。我们认为，环扎主要提供向心的聚合力，故于髌骨的中份进行环扎，若骨折块未涉及后方髌股关节面，则可适当靠近前方。② 保护软组织：术中应注意修复、保护髌骨表面的髌韧带浅纤维，特别在治疗髌骨粉碎性骨折（34-B3、C3 型）时，缝合修复破裂髌韧带的过程，从微观角度亦是利用软组织对粉碎骨块进行间接复位，避免粉碎骨块进一步剥离；同时又能更好地保护髌骨骨膜，促进骨折愈合。
本组术后骨折均愈合，根据 Böstman 髌骨骨折疗效评分标准评定优良率为 100%，提示本术式有利于髌骨的重建和塑形，其固定效果可靠，患者可早期活动，有利于膝关节功能恢复。但本研究仅为临床应用总结，因此，与经典 AO 髌骨张力带术式相比，单根钛缆环扎结合“8”字张力带的优势有待生物力学试验进一步研究。
志谢：厦门医疗器械研发检测中心曾达、练仲华、叶焰杰
据统计，髌骨骨折约占成人全身骨折的 1%[1]。根据髌骨的生物力学特点，AO 提出了张力带技术治疗髌骨骨折[2]。经典 AO 髌骨张力带术式在处理髌骨粉碎性骨折时，先以 1 根钢丝行髌骨环扎加压术，再用另 1 根钢丝缠绕克氏针作“8”字张力带，形成环扎加压和张力带加压两个独立的内固定结构[3]。为了减少经典 AO 术式存在的钢丝松脱、断裂、刺激软组织等并发症，髌骨张力带不断改良，并演化出多种术式[2]。2012 年 6 月—2014 年 11 月，我们使用单根钛缆环扎结合“8”字张力带治疗 46 例髌骨骨折，临床疗效满意。报告如下。
1 临床资料
1.1 一般资料
本组男 30 例，女 16 例；年龄 20～86 岁，平均 54 岁。骨折原因：摔伤 27 例，交通事故伤 16 例，击打伤 3 例。闭合性损伤 41 例，开放性损伤 5 例。左侧 24 例，右侧 22 例。骨折 AO 分型：34-A 型 3 例，34-B 型 1 例，34-C1 型 7 例，34-C2 型 13 例，34-C3 型 22 例。受伤至手术时间为 1～12 d，平均 3.7 d。
1.2 手术方法
采用蛛网膜下腔阻滞麻醉联合持续硬膜外麻醉 40 例、全麻 6 例，患者取平卧位。取膝关节前正中入路（髌上 1 cm 至髌下 1 cm），髌韧带表面（深筋膜下）全层切开，暴露并保护髌骨表面髌韧带扩张部。清理嵌入骨折断端的软组织，尽可能缝合表面髌韧带，协助复位骨折。通过触摸髌股关节面，使关节面尽可能解剖复位，用 2 把 Weber 钳于髌骨内、外侧钳夹维持临时固定。于髌骨中央（约髌骨表面下 5 mm 处），沿髌骨纵轴，从小骨折块向大骨折块平行钻入 2 枚直径 2 mm 克氏针，2 枚克氏针间隔 10～15 mm，以在中轴旁开 1 cm 为最佳位置，克氏针远端穿出另一端骨皮质；对于 26 例粉碎性骨折，克氏针需要串联主要骨折块。正、侧位透视明确骨折复位及克氏针位置良好后，使用穿缆导引钩进行钛缆（直径 1.0 mm）环扎。钛缆锁扣靠近克氏针一端，钛缆一般从髌骨内下缘开始钻入，环扎深度为髌骨厚度的 1/2 处，导引钩控制钛缆贴紧髌骨，每次延伸长度为 20～30 mm，头尾相接。环扎完成后，钛缆再次穿过髌骨下极 2 枚克氏针下方，作“8”字缠绕。穿过锁扣后，使用张力控制器收紧并控制钛缆张力为 35 kg，在髌骨表面形成几何学“球冠”形状的张力带结构（图 1）。再次正、侧位透视见骨折块复位及克氏针、钛缆位置良好后，锁紧钳固定。钛缆末端剪断，钛缆锁扣埋于髌骨内下缘软组织内。屈伸膝关节证实骨折固定牢固，关节活动良好，再次透视确认内固定物位置良好，骨折无移位。克氏针两端修钝或折弯翻转埋于软组织内。修补内、外侧关节囊及支持带，置引流管后，逐层缝合关闭切口。
图1
“球冠”结构张力带示意图
a. 几何学“球冠”结构；b. 单根钛缆所形成的“球冠”结构张力带示意图；c、d. “球冠”结构张力带正、侧位示意图
Figure1. Schematic diagram of spherical cap-shape tension banda. A geometric spherical cap; b. Schematic diagram of the spherical cap-shape tension band fixed by a single titanium wire; c, d. Anteroposterior view and lateral view of the spherical cap-shape tension band
1.3 围手术期处理
术前 30 min 预防性应用抗生素。术后常规给予消肿治疗，不使用抗生素；24～48 h 后拔除引流管，2 周后拆线。术后 24 h 开始指导患者进行股四头肌等长收缩及膝关节功能锻炼。患者能完成直腿抬高动作后，允许患肢部分负重；膝关节屈曲活动范围恢复正常时，允许完全负重下地行走。术后 3 个月复查 X 线片，术后 12 个月后取出内固定物。
2 结果
术后患者切口均 Ⅰ 期愈合。患者均获随访，随访时间 6～24 个月，平均 20.6 个月。1 例术后 3 周活动膝关节时出现软组织刺激，尚可耐受，未予以特殊处理，3 个月随访时症状消失。2 例术后 3 个月 X 线片复查示 1 枚克氏针移位，钛缆部分松动，骨折块无移位，未予以处理；3 个月时复查示骨折愈合良好，膝关节活动基本正常。本组患者术后 3 个月时患肢均能完全负重，X 线片复查示骨折均已愈合，期间无钛缆断裂发生。术后 12 个月，38 例患者二次手术取出内固定物。术后 12 个月，按 Böstman 髌骨骨折疗效评分标准[4]评价为 24～30 分，平均 28.34 分；优 42 例、良 4 例，优良率 100%。评定为良的 4 例患者中，影响评分的主要项目为：股四头肌萎缩、膝关节活动范围受限、老年患者使用手杖。见图 2。
图2
患者，男，43 岁，右髌骨骨折（AO 34-C3型）正侧位 X 线片
a. 术前；b. 术后 3 d；c. 术后 3 个月；d. 术后 12 个月
Figure2. Anteroposterior and lateral X-ray films of a 43-year-old male patient with right patellar fracture (AO type 34-C3)a. Before operation; b. At 3 days after operation; c. At 3 months after operation; d. At 12 months after operation
3 讨论
本组采用术式是基于经典 AO 髌骨张力带术式，其不同之处在于：首先，本术式使用单根钛缆，将经典 AO 术式中环扎加压与张力带加压两个独立结构，变成一个张力均匀的“球冠”结构。与经典术式相比，该结构理论上能发挥以下作用：① 同步均衡的静力加压作用：髌骨张力带固定在 AO 原则中属于“绝对稳定”的内固定范畴，其使用前提是简单骨折，并且必须解剖复位[3, 5]。而髌骨骨折以粉碎性居多[6]，仅依靠 2 枚克氏针与“8”字线缆难以维持髌骨的解剖复位，故另需环扎术聚拢骨折块，便于发挥张力带作用。在经典 AO 张力带术式中，由于环扎加压与张力带加压相互独立，先进行的环扎加压效果可能被其后的张力带加压削弱，故两次静力加压难以保持协调。本术式将环扎加压与张力带加压同步完成，使静力加压过程中髌骨内部骨折块之间的压力趋向于均衡，有效克服骨块旋转分离倾向，更有利于髌骨的塑形。② 优化动力加压作用：正常屈膝活动中，股四头肌腱和髌腱对髌骨前方上、下极处产生巨大的张应力，对后方髌股关节面产生压应力，即“三点弯曲力”[7]。张力带在膝关节弯曲时，将髌骨前方的张应力通过克氏针转化为对后方骨折块的压应力，对后方骨折块动力加压[8]。动力加压在膝关节屈曲时力量最大，伸直时逐渐减小。因此，克氏针与“8”字钛缆覆盖区域所构成的“加压条带”，决定了有效的动力加压面积。在经典 AO 张力带术式中，环扎钢丝只提供静力加压，并不参与动力加压。而在本术式中，单根钛缆能够将“三点弯曲力”均匀地传递到整个“球冠”结构中，使环扎钛缆也能够在膝关节弯曲过程中随着“8 ”字缠绕钛缆收紧，实现环扎钛缆的动力加压。Fortis 等[9]对髌骨横形骨折模型研究发现，增加环扎可以提高张力带固定的效果，因此我们认为本组采用术式优化了动力加压，使张力带的加压面积、强度更大。
第二个不同之处是用钛缆取代钢丝。钛缆和钢丝都是常用的髌骨张力带线缆[10]。临床操作中发现，钢丝容易皱折、扭曲，环扎穿行较困难；术中依靠经验拧紧钢丝时，过松将影响疗效，过紧则易发生断裂；后期功能锻炼时易发生钢丝松动、断裂，导致骨折移位[11]。生物力学研究表明，钛缆的生物力学性能如强度、刚度和抗蠕变能力明显优于相同直径钢丝，但价格较高是其最大不足[12-14]。由于钢丝刚度的局限，如同时完成环扎和缠绕，难以实现良好的加压效果；若以 2 根钛缆替换，势必增加患者费用。本术式利用钛缆的性能优势，仅采用 1 根钛缆完成固定，降低了手术耗材费用。另外，采用钛缆固定还具有其他优点：① 钛缆的张力控制器可精确调控张力，既避免钢丝拧紧时力量过大导致切割、磨损骨面，又降低了断裂风险[15]。② 钛缆尾端剪断后，较钢丝尖锐的断端相比，不易磨损软组织。本组取出内固定物时，亦未发现滑囊形成或其他软组织并发症。③ 钛缆组织相容性好，不干扰磁场，不影响术后膝关节 MRI 检查[16]。
手术操作时应注意：① 环扎深度：目前关于环扎深度报道不一，如 Matsuo 等[17]选择在髌骨浅层和深层纤维之间环扎；Li 等[18]选择在髌骨厚度的 1/3 和 2/3 处分别用线缆进行 2 次环扎。我们认为，环扎主要提供向心的聚合力，故于髌骨的中份进行环扎，若骨折块未涉及后方髌股关节面，则可适当靠近前方。② 保护软组织：术中应注意修复、保护髌骨表面的髌韧带浅纤维，特别在治疗髌骨粉碎性骨折（34-B3、C3 型）时，缝合修复破裂髌韧带的过程，从微观角度亦是利用软组织对粉碎骨块进行间接复位，避免粉碎骨块进一步剥离；同时又能更好地保护髌骨骨膜，促进骨折愈合。
本组术后骨折均愈合，根据 Böstman 髌骨骨折疗效评分标准评定优良率为 100%，提示本术式有利于髌骨的重建和塑形，其固定效果可靠，患者可早期活动，有利于膝关节功能恢复。但本研究仅为临床应用总结，因此，与经典 AO 髌骨张力带术式相比，单根钛缆环扎结合“8”字张力带的优势有待生物力学试验进一步研究。
志谢：厦门医疗器械研发检测中心曾达、练仲华、叶焰杰
