張偉，鄭均炬，陳芒芒

（溫州市中心醫(yī)院 骨科，浙江 溫州 325000）

髕骨骨折占全身骨折的0.5%～1.5%[1]。目前治療髕骨骨折較常用的為切開復(fù)位AO克氏針鋼絲張力帶內(nèi)固定技術(shù)，該技術(shù)仍存在以下問題：①鋼絲金屬疲勞松動(dòng)或斷裂[2]；②鋼絲從克氏針一側(cè)滑脫；③收緊鋼絲張力帶松緊程度不易控制；④鋼絲穿過組織時(shí)容易變彎打圈，環(huán)扎及繞扎有一定難度；⑤克氏針因松動(dòng)滑脫移位而穿出皮膚，甚至引起皮膚潰爛；⑥克氏針未折彎端及鋼絲接頭部位刺激周圍軟組織引起滑囊炎、皮下紅腫觸痛。本研究就空心拉力螺釘加金屬線纜內(nèi)固定與AO克氏針鋼絲張力帶內(nèi)固定的臨床療效及生物力學(xué)研究進(jìn)行比較分析，探討前者在髕骨大塊骨折治療中的臨床應(yīng)用價(jià)值。

1 資料和方法

1.1 一般資料 收集2012年1月至2016年1月溫州市中心醫(yī)院收治的閉合髕骨大塊骨折患者53例，隨機(jī)分為觀察組和治療組。觀察組26例，男13例，女13例；年齡26～67歲，平均（43.2±0.8）歲；左側(cè)15例，右側(cè)11例；致傷機(jī)制：間接暴力10例，直接暴力16例；受傷至手術(shù)時(shí)間為1～7 d，平均（4.3± 0.5）d；采用空心拉力螺釘加金屬線纜內(nèi)固定治療。對(duì)照組共27例，男17例，女10例；年齡25～68歲，平均（44.1±0.4）歲；左側(cè)16例，右側(cè)11例；致傷機(jī)制：間接暴力11例，直接暴力16例；受傷至手術(shù)時(shí)間為1～7 d，平均（4.1±0.4）d，采用AO克氏針鋼絲張力帶內(nèi)固定治療。觀察組隨訪時(shí)間6～20個(gè)月，平均（13.1±0.2）個(gè)月；對(duì)照組隨訪時(shí)間6～20個(gè)月，平均為（13.2±0.3）個(gè)月。2組均選用Rockwood分類[3]I型、 II型、VI型的患者進(jìn)行對(duì)比研究。本研究經(jīng)溫州市中心醫(yī)院和溫州醫(yī)科大學(xué)倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)。

1.2 手術(shù)方法

1.2.1 觀察組：采取持續(xù)椎管內(nèi)麻醉，患者平臥位，于患側(cè)大腿根部上止血帶，取膝前正中縱行切口，逐層切開皮膚及皮下組織達(dá)髕骨，暴露骨折端，清除凝血塊，沖洗關(guān)節(jié)腔，將嵌入骨折端的軟組織翻回至髕骨表面，使用復(fù)位鉗復(fù)位骨折端并固定，直視髕骨表面及手指探及髕骨軟骨面復(fù)位滿意，將2枚直徑1.5 mm導(dǎo)針以垂直于骨折線方向平行導(dǎo)入，C臂透視下見骨折端對(duì)位對(duì)線良好、導(dǎo)針位置滿意，計(jì)算并量取適宜長度空心拉力螺釘（為使空心拉力螺釘能起到拉力加壓效果，其螺紋需全部過骨折線），開口，順導(dǎo)針方向擰入2枚直徑4.0 mm（內(nèi)徑 1.5 mm）空心拉力螺釘（購自江蘇雙羊醫(yī)療器械有限公司）。釘尾包埋于骨皮質(zhì)內(nèi)3～5 mm（避免釘尾外露刺激軟組織、皮膚及切割金屬線纜），釘帽陷入骨皮質(zhì)內(nèi)2～3 mm，金屬線纜才能起到張力帶加壓作用。拔出2枚導(dǎo)針，取2根直徑為1.3 mm單頭帶針的金屬線纜（購自江蘇雙羊醫(yī)療器械有限公司）分別通過2枚空心拉力螺釘并在髕骨表面行“8”字張力帶，使用收緊器收緊線纜，并用束縛器鎖緊接頭固定于一側(cè)釘帽旁，線纜剪剪除多余線纜，行破壞試驗(yàn)，檢查固定穩(wěn)定程度。檢查髕韌帶擴(kuò)張部是否完整，如有撕裂傷，予以修補(bǔ)，沖洗創(chuàng)口，逐層縫合切口。術(shù)后X線檢查，見圖1。

圖1 觀察組術(shù)后膝關(guān)節(jié)X線檢查

1.2.2 對(duì)照組：采取持續(xù)椎管內(nèi)麻醉，患者平臥 位，于患側(cè)大腿根部上止血帶，取膝前正中縱行切口，逐層切開皮膚及皮下組織達(dá)髕骨，暴露骨折端，清除凝血塊，沖洗關(guān)節(jié)腔，將嵌入骨折端的軟組織翻回至髕骨表面，使用復(fù)位鉗復(fù)位骨折端并固定，直視髕骨表面及手指探及髕骨軟骨面復(fù)位滿意。AO克氏針鋼絲張力帶（購自上海醫(yī)療器械有限公司，克氏針直徑2.5 mm，鋼絲直徑1.2 mm），將2枚直徑2.5 mm克氏針以垂直于骨折線方向平行導(dǎo)入，C臂透視下見骨折端對(duì)位對(duì)線良好、導(dǎo)針位置滿意。取直徑為1.2 mm鋼絲經(jīng)過2枚克氏針下方在髕骨前面行“8”字張力帶，在髕骨上極或下極韌帶旁逐漸收緊打結(jié)，行破壞試驗(yàn)，檢查固定穩(wěn)定程度。檢查髕韌帶擴(kuò)張部是否完整，如有撕裂傷予以修補(bǔ)，沖洗創(chuàng)口，逐層縫合切口。

1.3 術(shù)后處理 術(shù)后創(chuàng)口加壓包扎，2組患者均不使用外固定，常規(guī)使用抗生素預(yù)防感染，術(shù)后第2天開始進(jìn)行逐漸增加屈曲角度的膝關(guān)節(jié)功能鍛煉（未發(fā)現(xiàn)伸直活動(dòng)受限的患者），個(gè)別患者輔以持續(xù)被動(dòng)訓(xùn)練機(jī)訓(xùn)練。術(shù)后要求患者3 d內(nèi)、1個(gè)月、2個(gè)月、3個(gè)月復(fù)查膝關(guān)節(jié)正側(cè)位X線檢查，以后不定期門診或電話隨訪。膝關(guān)節(jié)功能根據(jù)文獻(xiàn)[4]陸氏療效評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分。

1.4 生物力學(xué)研究

1.4.1 標(biāo)本材料：由溫州醫(yī)科大學(xué)解剖教研實(shí)驗(yàn)室提供成人膝關(guān)節(jié)標(biāo)本8具（年齡21～52歲，男3具，女5具，左5具，右3具），包括膝上20 cm股骨和膝下20 cm脛骨，保留股四頭肌肌腱、髕韌帶、關(guān)節(jié)囊及骨性組織。通過肉眼觀察及影像學(xué)檢查排除骨質(zhì)疏松、退行性骨關(guān)節(jié)炎、骨折及其他明顯病變。密封于雙層塑料袋中，置于-20℃冰柜中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.4.2 實(shí)驗(yàn)器材：①直徑為1.3 mm金屬線纜、直徑為4.0 mm空心拉力螺釘（購自江蘇雙羊醫(yī)療器械有限公司）。②直徑為1.2 mm鋼絲、直徑為1.5 mm和2.5 mm金屬克氏針（購自上海醫(yī)療器械有限公司）。③甲基丙烯酸甲酯共聚粉。④義齒基托樹脂液（ II型）。⑤電子吊秤，精度0.1（單位kg），量程300（單位kg）。⑥北鋼研究院納克電子引伸計(jì)，型號(hào)YYU-10/50。⑦精密壓力傳感器，精度0.1（單位kg），額定載荷500（單位kg）；智能顯示儀表型號(hào)XMT-808（購自安徽蚌埠傳感器系統(tǒng)工程有限公司）。⑧實(shí)驗(yàn)用工具組合套裝：實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、布巾鉗、血管鉗、滑輪座、滑輪、膨脹螺絲、自制肌腱夾、砝碼、鋼絲繩、手套、電源等；膝關(guān)節(jié)力學(xué)裝置，根據(jù)Bend Schnabel等力學(xué)研究裝置定制，見圖2。

圖2 膝關(guān)節(jié)力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置示意圖

1.4.3 實(shí)驗(yàn)方法：從冰柜取出標(biāo)本，常溫下解凍24h，隨機(jī)分成2組，每組4具，將實(shí)驗(yàn)標(biāo)本股骨近 端及脛骨遠(yuǎn)端包埋于牙托粉中，再固定于自制的標(biāo)本夾具中，使用擺鋸橫行切斷髕骨（注意不要損傷髕腱），再將2組分別做成空心拉力螺釘加金屬線纜（實(shí)體實(shí)驗(yàn)觀察組）固定和AO克氏針鋼絲張力帶（實(shí)體實(shí)驗(yàn)對(duì)照組）固定髕骨骨折模型。將一片厚度為 2 mm直徑為2 cm鐵片置于骨折端上方，再將壓力傳感器置于鐵片上方，傳感器受力感應(yīng)點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)鐵片中心（防止傳感器受力點(diǎn)因接觸凹凸不平的髕骨表面而致測量值不準(zhǔn)）。在骨折線兩端各鉆一小孔，其連線需垂直于骨折線，放置并固定位移引伸儀。逐漸收緊張力帶，直至肉眼下見骨折分離消失，8具標(biāo)本均顯示讀數(shù)：傳感器15 N（1 kg=9.8 N）、捆扎力9 N，這時(shí)將位移引伸儀讀數(shù)調(diào)零。按照?qǐng)D2裝搭好，于脛骨末端開始逐漸加載重量，使膝關(guān)節(jié)由初始伸直位逐漸屈曲至90°，每次遞增5 kg，記錄加載的重量、壓力傳感器讀數(shù)及骨折端位移變化（因肌腱特性會(huì)蠕動(dòng)而產(chǎn)生應(yīng)變量，故需快速讀取加載后數(shù)據(jù)），逐漸加載直至位移引申儀的讀數(shù)為1 mm。見圖3。

圖3 實(shí)體實(shí)驗(yàn)圖

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理方法 采用SPSS16.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料采用±s表示，2組間比較采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料用率來描述，2組間比較用Fisher確切概率法。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 2組手術(shù)時(shí)間和骨性愈合時(shí)間比較 2組手術(shù)時(shí)間和骨性愈合時(shí)間比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見表1。

2.2 2組術(shù)后6個(gè)月膝關(guān)節(jié)功能評(píng)分比較 2組術(shù)后6個(gè)月膝關(guān)節(jié)功能評(píng)分差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見表2。

表1 2組手術(shù)時(shí)間和骨性愈合時(shí)間比較（±s，min）

表1 2組手術(shù)時(shí)間和骨性愈合時(shí)間比較（±s，min）

組別 例數(shù) 手術(shù)時(shí)間 骨性愈合時(shí)間對(duì)照組 27 70±11 3.9±0.2觀察組 26 72± 9 3.7±0.3 t 0.723 0.953 P 0.473 0.647

表2 2組術(shù)后6個(gè)月膝關(guān)節(jié)功能評(píng)分比較

2.3 2組并發(fā)癥情況比較 對(duì)照組內(nèi)固定物松脫或斷裂3例，局部明顯疼痛3例，骨折復(fù)位丟失1例，并發(fā)癥發(fā)生率為25.9%，觀察組無一例發(fā)生并發(fā)癥，2組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.01）。

2.4 2組實(shí)體實(shí)驗(yàn)髕骨作用力比較 髕骨骨折斷端裂隙移位1 mm距離下，實(shí)體實(shí)驗(yàn)觀察組髕骨作用力（602±46）N，實(shí)體實(shí)驗(yàn)對(duì)照組為（421±39）N，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=-6.003，P＜0.05）。2組各實(shí)體實(shí)驗(yàn)髕骨骨折間隙與所受張力關(guān)系曲線見圖4-5。

圖4 實(shí)體實(shí)驗(yàn)觀察組髕骨骨折間隙與所受張力關(guān)系曲線

圖5 實(shí)體實(shí)驗(yàn)對(duì)照組髕骨骨折間隙與所受張力關(guān)系曲線

3 討論

髕骨骨折的受傷機(jī)制大多為直接或間接暴力，其治療的關(guān)鍵為恢復(fù)伸膝裝置的連續(xù)性和完整性，使膝關(guān)節(jié)能早期進(jìn)行功能鍛煉[5-6]。目前治療髕骨骨折的手術(shù)方法有很多，如克氏針鋼絲張力帶、髕骨爪、鋼絲環(huán)扎、空心加壓螺釘、Cable-pin系統(tǒng)、關(guān)節(jié)鏡下經(jīng)皮螺釘?shù)?，但多?xiàng)研究證實(shí)克氏針鋼絲張力帶內(nèi)固定仍為治療髕骨骨折的主要有效方 法[7]，其仍存在以下不足：克氏針?biāo)蓜?dòng)、移位、滑脫，克氏針未折彎端刺激皮膚軟組織形成滑囊炎、皮下觸痛，甚至刺破皮膚引起破潰、感染；鋼絲金屬疲勞松動(dòng)、滑脫、斷裂[2]；切割骨質(zhì)，接頭處刺激皮膚或軟組織致疼痛。鋼絲穿過組織時(shí)容易變彎打圈，環(huán)扎及繞扎有一定難度。為了更好地解決上述問題，本研究使用空心拉力螺釘加金屬線纜內(nèi)固定治療髕骨大塊骨折，從臨床療效及生物力學(xué)方面研究證實(shí)，其較AO克氏針鋼絲張力帶內(nèi)固定治療臨床并發(fā)癥少、生物力學(xué)固定牢度程度更高。

觀察組采用空心拉力螺釘加金屬線纜內(nèi)固定治療髕骨大塊骨折?？招睦β葆斕攸c(diǎn)：①金屬鈦合金材質(zhì)，具有良好的組織相容性；②螺紋結(jié)構(gòu)對(duì)髕骨具有抓持力且直接加壓于骨折端，固定強(qiáng)度高，不容易松動(dòng)、滑脫；③金屬強(qiáng)度高，不容易折彎、斷裂；④金屬線纜從空心拉力螺釘中空部分通過，減少了對(duì)髕骨周圍軟組織血運(yùn)影響，有利于骨折愈合。金屬線纜特點(diǎn)：①由多根鈦合金細(xì)束集合而成，大大提高了韌性和強(qiáng)度，不容易發(fā)生金屬疲勞斷裂，相同直徑的金屬線纜抗疲勞能力是鋼絲的9～48倍，抗?fàn)坷膹?qiáng)度是鋼絲的3～6倍[8]；②組織相容性良好，對(duì)周圍軟組織及髕骨刺激性小；③金屬穩(wěn)定性好，同為鈦合金材質(zhì)，不易發(fā)生電解質(zhì)反應(yīng)；④符合 張力帶生物力學(xué)原理，當(dāng)膝關(guān)節(jié)由伸直位逐漸屈曲時(shí)將張力轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)骨折端的壓應(yīng)力，促進(jìn)骨折愈合。

空心拉力螺釘加金屬線纜內(nèi)固定治療髕骨大塊骨折具有設(shè)計(jì)符合生物力學(xué)原理、固定牢靠、操作簡便、并發(fā)癥少、可早期進(jìn)行膝關(guān)節(jié)功能鍛煉的優(yōu)點(diǎn)。其手術(shù)當(dāng)中需要注意以下幾點(diǎn)：①選擇合適的病例，該術(shù)式主要適用于髕骨橫行、縱形或上下極大塊骨折；②選擇合適的手術(shù)時(shí)機(jī)，受傷6h以內(nèi) （膝關(guān)節(jié)未開始水腫）或受傷后3～6 d（膝關(guān)節(jié)腫脹消退）；③選擇合適的內(nèi)固定材料，鈦合金材質(zhì)半螺紋空心拉力螺釘，鈦合金線纜（直徑1.3 mm）；④測量螺釘長度要準(zhǔn)確，保證螺釘全長包埋于骨質(zhì)中，一方面減少釘尾對(duì)軟組織的刺激及切割金屬線纜，另一方面使金屬線纜在釘頭釘尾部均與骨質(zhì)接觸，伸屈膝活動(dòng)時(shí)起到張力帶加壓作用；⑤盡量平行導(dǎo)入2枚空心拉力螺釘，其間距2 cm以上，并垂直于骨折線；⑥金屬線纜在髕骨表面行“8”字型張力帶固定時(shí)，盡量貼緊骨面，這樣在膝關(guān)節(jié)伸直位時(shí)對(duì)骨折端也有水平加壓作用；⑦將金屬鎖扣尖端朝向骨質(zhì)面，減少軟組織刺激；⑧正確使用金屬線纜及鎖扣專用工具?？招睦β葆敿咏饘倬€纜內(nèi)固定治療髕骨大塊骨折的不足：①不適用于髕骨上下極骨折及髕骨嚴(yán)重粉碎骨折；②內(nèi)固定材料價(jià)格昂貴；③需行第二次手術(shù)，取出內(nèi)固定物。

2組患者術(shù)后均無外固定，早期功能鍛煉對(duì)膝關(guān)節(jié)的功能恢復(fù)相當(dāng)重要，一般建議第2天在床上做膝關(guān)節(jié)伸屈運(yùn)動(dòng)，個(gè)別輔以持續(xù)被動(dòng)訓(xùn)練機(jī)訓(xùn)練，防止關(guān)節(jié)僵硬。術(shù)后2周下地部分負(fù)重行走，之后根據(jù)復(fù)查X線結(jié)果逐漸增大負(fù)重，8～10周可正常下地負(fù)重行走，至骨性愈合后開始正常運(yùn)動(dòng)。

空心拉力螺釘加金屬線纜內(nèi)固定和AO克氏針鋼絲張力帶內(nèi)固定治療髕骨大塊骨折都能取得良好的臨床療效。本臨床實(shí)驗(yàn)研究使用空心拉力螺釘加金屬線纜內(nèi)固定治療髕骨大塊骨折，彌補(bǔ)了AO克氏針鋼 絲張力帶內(nèi)固定的缺點(diǎn)，在臨床方面具有綜合療效好、并發(fā)癥少的優(yōu)點(diǎn)；在生物力學(xué)方面具有固定強(qiáng)度 更高的優(yōu)點(diǎn)，符合力學(xué)原理，有利于早期功能鍛煉。

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