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髌骨骨折占所有骨折的1%。髌骨骨折治疗不当或非常复杂的骨折的后果可能会致残，可能会导致僵硬、伸展丧失或髌股骨关节炎。本文将介绍髌骨解剖与生物力学、骨折损伤机制、临床和影像学表现、分型、治疗选择和并发症。 髌骨直径30~55mm，厚度19~26mm。其包括骨性结构和关节软骨，软骨的厚度4~7mm。
髌骨骨折可由两种不同的机制引起，这两种机制将决定骨折的类型： 【直接暴力】 最常见的是直接撞击弯曲膝盖的前侧。冲击可能发生在低能量（坠落）或高能量（摩托车类道路事故、仪表板损伤）时。直接持续的高能量创伤导致粉碎性骨折，通常与髌骨压入股骨髁引起的骨软骨损伤有关。股四头肌的二次收缩会导致二次位移。 【间接暴力】 少数情况下，它是由膝关节强迫屈曲以对抗股四头肌的最大收缩而引起的间接离心收缩，从而导致伸肌机制中断。 髌骨骨折的症状有膝部肿胀、疼痛、皮下淤血，疼痛伸膝减轻屈膝加重，主动伸膝活动受限。体格检查时，可以用直腿抬高检查来评估伸肌系统的连续性。值得注意的是受伤腿能否主动伸展，如果不能则说明手术是必要的治疗。需要检查髋部，因为髋部骨折或脱位也可产生膝痛。 通常，骨折分类和治疗决策基于膝关节前后位和侧位X线片的质量，这有助于明确骨折类型并排除相关病变。由于疼痛，很难获得屈曲 30° 的髌骨轴向视图，并且在横向或粉碎性骨折的情况下会导致继发性移位。它对于可视化纵行骨折模式、显着的骨软骨病变或支持带撕脱非常有用。 CT对于精确量化碎片数量、关节位移或检测小的骨软骨骨折非常有用。Lazaro 等人报道根据标准X线片对髌骨骨折进行正确分类是极其困难的；通过CT，66% 病例的 AO/OTA 分类发生了变化，49%的患者改变了手术策略。特别是，近一半的标准X线片图像遗漏了严重粉碎的远端极骨折。此外，Byun等报道对比2-D CT和X线片，3-D CT重建有助于骨折分型的准确分类，并可使患者受益。 根据膝关节X线片上的骨折线形态可将髌骨骨折分为无移位骨折和移位骨折，并进一步分为横行、纵行和粉碎骨折（Rockwood分型，图3）。移位的横行骨折最为常见，可由直接或间接暴力所致，一般累及髌骨中1/3，但也可累及其近端（上极）或远端（下极），髌骨的两极部位也可以存在不同程度的粉碎。纵行和粉碎骨折常发生于膝前方的直接创伤。纵行骨折多见于髌骨的中1/3 或外1/3，一般不发生支持带撕裂，因此伸肌系统可保持完整。 图3 髌骨骨折Rockwood分型。 AO/OTA髌骨骨折分类见图4。髌骨用34编码，字母描述了骨折的类型：A 为关节外，B 为部分关节，C 为完全关节。下一个数字描述子类型，第二个数字描述精确定位。但是，由于这种分类的复杂性，它在临床实践中的作用仍然不确定。 图4 髌骨骨折AO分型。 （1）最主要的鉴别是伸肌系统断裂，髌腱或四头肌腱断裂（图5）。 （2）二分髌骨，在 2-3% 的病例中发现髌骨分裂，其中50% 是双侧的 。二分髌骨是由骨化中心之一缺乏融合引起的先天性疾病，可根据辅助中心的位置分为三组：I型，在下极（5%的患者）；II型，在侧缘（20%）；和 III 型，在上外侧极 (75%)。二分髌骨疼痛一般无外伤史，在过度使用或体育活动后发生膝前疼痛，原因是副骨与主髌骨之间的纤维软骨界面发炎。 （3）髌骨的骨软骨炎，罕见且可能发生骨软骨骨折。 治疗的选择基于患者的病史、临床表现以及骨折的类型和移位。目标是恢复关节面和伸肌系统。下图展示了治疗选择。 图6 髌骨骨折治疗选择流程图。 【适应症】手术治疗的适应症是移位>4mm和/或关节间距>2mm的横向、星形或粉碎性骨折，以及伸肌系统中断。 【手术目标】手术治疗的目标是获得关节面的解剖复位，并提供稳定的固定以允许早期运动范围，从而恢复伸肌系统连续性和功能。 手术过程可以在全身或局部麻醉下进行，最好不使用止血带，以保持股四头肌自由。切口通常位于正中或适应皮肤病变，并与小的外部关节切开术互相配合以评估复位质量，除非创伤造成的伤口通道允许手指触诊关节面。 由 AO/ASIF 于 1950 年代开发的用于横向骨折的技术是理想的，因为它利用了在弯曲时的支具的加压作用，从而允许早期活动。这种技术将伸肌机构和膝关节屈曲产生的前张力转化为关节面的压缩力。 为了获得最大效率，髌骨关节表面不应有实质损伤。插入两个平行的销钉，然后支具由一根金属线制成，穿过髌骨的前面，然后在每个销钉后面形成“8字形”（图7）。针被弯曲和压下，以免损伤软组织。这种技术在超过 80% 的情况下提供了良好的结果 。 图7 带张力带结构 (CHUV) 的髌骨 X 光片。 最常用的方法是张力带技术；然而，这只有在更复杂的骨折转变为两部分骨折并且关节侧没有不连续性后才有可能。额外的骨折碎片可以使用辅助圆形钢丝（图8）或微型骨折块螺钉（图9）进行固定。支持带缺损的修复也有助于整个结构的稳定。
选择用不可吸收的缝线替代金属丝也有类似的结果，对金属不适应或感染等并发症的清除率更低。高达60%的患者需要去除棘手的材料。 根据解剖复位和压缩的 AO 原理，螺钉必须牢固地固定在骨骼中，但在粉碎或骨质疏松症的情况下，髌骨的松质骨并不总是一个有利的位置。尽管如此，该技术的优势在于将金属移除率降低了 50%（图10）。 图10 膝X线片，用于纵向（垂直）骨折的两个螺钉。 这种技术最初由 Appel 描述，包括使用两个空心螺钉进行平行旋拧，金属支架支撑在空心螺钉上 。关节镜检查的优势在于，它允许外科医生对膝关节中的软骨和韧带进行精确评估，并在经皮拧紧骨折之前从关节内部准确检查复位情况。这种技术在没有粉碎和轻度移位的横向骨折上显示出良好的效果 。 这种技术在存在皮肤损伤的情况下也有优势，因为与开放手术相比，它降低了皮肤并发症的发生率 。 该技术包括用支撑穿过的螺钉替换销钉。金属带可以放置在框架中或 8 字形中。如果螺钉被插入并从骨折部位突出，这种技术可确保对骨折部位进行压缩。这种类型的组件的问题是螺钉出口处的捆扎带可能破裂。与单独使用螺钉（554 N）或 AO（张力带）技术相比，它显示出更好的稳定性（732 N）。 在粉碎的情况下，可以将小钢板应用于髌骨的前表面，以提供额外的稳定性。文献报道钢板固定在频繁屈膝活动后可保持骨折几乎不移位，植入物排斥反应发生率较低、很少需要植入物移除，但和骨块间螺钉固定相比在愈合速度和并发症方面无明显差异。 （滑动以查看文献报道结果） Taylor等人最近的一项研究报道了8名急性髌骨骨折或骨不连患者接受钢板和骨折块间螺钉固定治疗的结果：所有患者均继续巩固，平均活动度为 129°。他们报告说没有移除有症状植入物的硬件。Thelen 等人研究比较了尸体实验中横向骨折的三种固定技术：在完全伸展至90°屈曲100个周期后，固定角度钢板组的骨折位移小于1mm，而空心螺钉张力带组为3.7 mm, 克氏针张力带组为7.1 mm。 Taylor等人最近报道了髌骨骨折钢板固定的技术和结果。他们描述了八名髌骨骨折或骨不连的患者，他们采用钢板和骨折块间螺钉固定相结合进行治疗。他们所有的患者都以平均 3.2 个月的时间继续愈合，平均总膝关节活动度为 129°。没有因有症状而移除植入物的病例。 Thelen等人在尸体中评估了横向骨折的固定，并比较了克氏针张力带固定、空心螺钉张力带固定和固定角钢板。从完全伸展到屈曲 90° 弯曲 100 次循环后，固定角度钢板组的平均位移小于 1 mm，而克氏针和空心螺钉张力带组分别为 7.1 和 3.7 mm。 在模拟步行中，与锁定钢板结构相比，采用张力带固定结构固定的髌骨骨折的失败负荷降低 33%，骨折间隙位移大 5 倍 。 自 1960 年代以来使用的另外两种手术技术是部分和完全髌骨切除术。 【部分切除】该技术应保留用于有显着软骨损失、内部或外部侧缘严重粉碎或骨折的病例。至少应保留 60% 的髌骨以避免水平摇摆。与对侧相比，该技术提供了 78% 的良好和出色的结果，股四头肌强度为 85% 。 【全部切除】保留失败，包括不受控制的败血症病例。由于全髌骨切除术对伸肌机制的后果：可致强度损失超过50% ，应该尽量避免。 （1）膝关节僵硬 主要的功能性并发症之一，因为在保守或手术治疗后长时间不能活动。早期物理治疗对于将其最小化至关重要，并且通常可以避免进行翻修手术。 （2）内植物失效 内植物的失效通常是由于技术失误或患者不依从。其发生率最高可达22%。 （3）膝前疼痛和伸肌系统萎缩 膝前疼痛也是髌骨骨折后常见的症状，无论是否接受手术治疗。当膝关节处于屈曲负荷下时，当伸肌机构被激活时，疼痛通常是最大的。 【机制】髌骨骨折后，可能会形成一个恶性循环，限制股四头肌的康复：萎缩和虚弱的股四头肌导致髌骨轨迹不良和关节应力增加，导致膝前疼痛抑制肌肉活动。 【病因】①股内侧斜肌对稳定髌骨运动至关重要，是股四头肌的第一部分，在废用后萎缩。②膝盖周围结构的疤痕和紧绷，这可能是由最初的骨折或随后的手术治疗引起的。在手术修复期间，通常进行外侧关节切开术以允许关节表面的直接视觉复位；这种方法可能导致外侧支持带过紧、髌骨倾斜和髌骨外侧压力过大。③髌骨骨折后大腿肌肉萎缩 (41%) 和有限的股四头肌功能的高发率可能导致病理性髌骨轨迹不良，从而增加髌股关节的压力，从而增加膝关节前部疼痛。 【预防措施】早期康复对于加强和平衡股四头肌力量至关重要，手术应谨慎处理所有负责髌骨稳定性的结构，如外侧和内侧支持带。 （4）骨不连 骨不连很少见，估计闭合性骨折的发生率为 1% 至 5%，但开放性骨折的发生率可能高达 7% 。 髌骨骨不连主要的临床症状是与行走困难相关的疼痛，多发生于上楼梯时。临床检查提示主动伸展受限，影像学进行确诊。 治疗包括在排除脓毒症问题后进行与骨移植相关的接骨术。在脓毒症假关节的情况下，应考虑全髌骨切除术。 （5）感染 深部感染比较罕见（0-5％），但在开放性骨折中多见（11％）。如果在前 2 周内诊断出早期感染，则可以进行植入物保留的清创术，然后根据药敏试验进行特定的抗生素治疗，直到骨愈合（大约12周）。在二次移位、复位不充分或皮肤状况不佳的情况下，应在抗生素治疗的前 6 周内移除内植物，然后再计划进行翻修接骨术。 如果在手术后2周到3个月内发生感染，并且局部皮肤状况良好，则应考虑一步移除内植物并进行12周抗生素治疗。 术后 3 个月以上确诊的晚期感染的治疗取决于骨折愈合。使用平片和计算机断层扫描的成像评估来确认骨折的正确愈合。如果是这样，应立即移除硬件，并使用适合培养物中发现的微生物的抗生素对患者进行治疗6周。 （6）髌股关节炎 外伤后髌股关节炎由外伤相关的软骨损伤或骨折的非解剖复位引起，很常见。8.4 年后，超过 50% 的病例被诊断出放射性骨关节炎 。 【手术治疗】 ①软组织手术：髌股关节炎的软组织手术包括外侧髌骨支持带的松解、髌股内侧韧带的重新附着或重建以及股内侧肌的提升。然而，在没有髌骨不稳定的情况下，髌股骨关节炎的软组织重新调整手术的结果尚未得到充分研究。众所周知，内侧髌股韧带是预防髌股关节外侧脱位的髌股关节稳定性的重要组成部分。这强调了在手术过程中对股内侧斜肌和髌股韧带进行解剖重建的重要性。 ②假体置换术：髌股关节置换术主要适用于年龄太小无法进行全膝关节置换术或患有孤立性髌股关节炎的患者。髌股假体植入物可用，但是它们的适应症很有限由于其故障率很高。然而，假肢设计已经发展到可以产生更好的结果 。髌骨假体的内侧是独特的凹面，以避免在屈曲时撞击股骨假体。这种设计改进有助于排除早期聚乙烯磨损和排列不齐的潜在风险，从而降低并发症发生率并改善 ROM。 ③髌骨切除术：一般来说，髌骨切除术在年轻患者中的效果不满意，在所有患者中，47% 的患者与全膝关节置换术相比，髌股关节置换术有利于维持膝关节的生物力学，同时保留半月板和十字韧带。 髌骨骨折后的预后取决于骨折的类型、创伤的力量和骨折块的数量，治疗将影响预后。临床检查应有条不紊和彻底，以寻找相关的病变。放射学评估允许准确地确定骨折的类型。 治疗可以是保守的或手术的，这取决于骨折位移和伸肌装置的完整性。对于所有关节骨折，如果可能，解剖复位对于获得满意的长期结果是必不可少的。在所有情况下都应该允许完全负重，并且应该支持早期活动，保守治疗和手术治疗，以避免僵硬。经典接骨术（张力带固定）是最常用的技术，但存在使用螺钉和/或钢板甚至组合的替代方案，并显示出类似的结果。 髌骨骨折后的并发症并不少见且可能使膝关节功能衰退，但可以通过合适的治疗来避免。 本文参考： [1]Steinmetz S, Brügger A, Chauveau J, Chevalley F, Borens O, Thein E. Practical guidelines for the treatment of patellar fractures in adults. Swiss Med Wkly. 2020;150:w20165. Published 2020 Jan 15. [2]张峻,候筱魁.髌骨的生物力学研究进展[J].医用生物力学,2004,19(2):120-125. [3]Lazaro LE, Wellman DS, Pardee NC, et al. Effect of computerized tomography on classification and treatment plan for patellar fractures. J Orthop Trauma. 2013;27(6):336-344. [4]Byun SE, Shon OJ, Sim JA, et al. Application of Three-Dimensional Computed Tomography Improved the Interrater Reliability of the AO/OTA Classification Decision in a Patellar Fracture. J Clin Med. 2021;10(15):3256. Published 2021 Jul 23. [5]Gulati A, McElrath C, Wadhwa V, Shah JP, Chhabra A. Current clinical, radiological and treatment perspectives of patellofemoral pain syndrome. Br J Radiol. 2018;91(1086):20170456. |
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