髌骨是人体最大的籽骨，髌骨与股四头肌腱膜、髌旁腱膜、髌韧带共同构成伸膝装置。髌骨骨折约占全身骨折的1%，是较常见的损伤，多由于直接暴力和间接暴力所致，需进行手术治疗，此时熟悉解剖、掌握关键手术技巧尤为重要。今天给大家详细讲解髌骨骨折的手术技巧，值得学习借鉴！

髌骨的生物力学功能

髌骨的力学作用是机械性地使股四头肌通过髌韧带对胫骨施加作用力, 以改变其作用方向。

生物学机制：

Kaufer指出其主要表现在两方面： 

首先它作为伸膝装置的中间结构，将股四头肌产生的拉力传向髌腱； 

其次它有效的增加了伸膝装置对于膝关节屈伸轴点的杠杆力臂，从而增大了股四头肌的力矩，加强其机械效益。髌骨为膝关节提供了伸膝装置的弯矩作用力臂，增大了股四头肌的作用力矩，在膝关节屈曲早期，伸直时髌骨可增加股四头肌力臂30% ，到弯曲30°时增加15%。

当膝关节伸直时，髌骨受到来自股四头肌的轴向拉力和髌腱的反向作用力，受力为张应力。

当膝关节处于屈曲位时，髌骨关节面与股骨关节接触，髌骨受多个方向力的作用，除了前方的轴向拉力外，还有来自后方与股骨髁相抵的压力，此时受力为压应力，髌骨关节呈三点受力。三点受力导致髌骨前方产生为张力，同时被股四头肌的收缩而加强。 

Carpenter等研究证实，正是屈膝时作用在髌骨上的三向受力进而导致了许多骨折的发生。

 加大了伸膝装置的力臂，使伸膝的最大力量增加约30% 。

髌骨承受复合载荷，包括牵张力、弯曲力和压缩力。

在屈膝40°~60°时，髌骨承受最大的张力 

• 上楼梯：  3.3倍体重

• 下   蹲：  7.6倍体重

髌骨骨折的分类

发生率约占全身骨折的1％

横形骨折约占髌骨骨折的66% 

AO/OTA分类

AO 根据髌骨骨折的部位和是否损伤伸膝装置，将髌骨骨折分为关节外骨折、波及部分关节面骨折，以及波及关节面和伸膝装置骨折3 型。

治 疗

1.目的

恢复关节面的平整，保证关节的活动：

• 解剖复位 

• 牢固固定 

• 早期活动 

恢复力的传导，保证关节的稳定性：修补韧带、腱膜

2.手术治疗的指征

• 分离 >3mm，无伸膝装置嵌入 

• 关节面台阶 > 2mm 

• 伸膝装置丧失功能 

• 开放性骨折

手术治疗方法

固定：张力带钢丝、环扎、螺钉…… 

部分切除 

全部切除

1.环扎内固定

• 传统方法，常用材料为粗丝线及钢丝；

• 骨折块向髌骨中心聚集，对抗髌骨周围的张力，达到复位、固定之目的； 

• 适用于髌骨粉碎骨折或有分离移位的髌骨中段横行骨折，骨折复位后关节面尚光滑完整者。

提供均等平衡应力和多向内聚力 

无法限制屈伸过程中前方分离移位 

稳定性一般，需辅助外固定

2.张力带原理：动力加压

张力带技术最早是由Weber BG推荐应用到骨科领域。利用钢丝张力带固定时将钢丝置于髌骨张力侧，使之在承受功能状负荷时，由于肌肉等收缩因素，使张力转变为动力，产生断端间轴向加压，不产旋转力，有利于内固定的稳定，允许早期活动。 

Pauels首先把张力带钢丝作为一种骨折内固定方法应用于临床。 

股四头肌的牵拉，皮质表面的张力转化为关节面的压力，增加了骨折端的稳定性。

优点：

• 符合髌骨生物力学特点（鹰嘴） 

• 简单可靠，体积小 

• 可进行早期功能锻炼 

• 加压，骨折有很高的愈合率
  

缺点：

• 单独使用，不适于粉碎骨折（结合螺钉，环扎……）

• 不适于边缘撕脱骨折的固定

• 张力带钢丝的材料性能

固定骨折的条件：

• 骨折端在生理状态下主要承受单方向弯曲应力。 

• 骨折端压力侧结构（关节面）相对完整，有抗压作用。 

• 髌骨骨折和尺骨鷹嘴骨折是最好的适应征。

技术要求：

• 关节内骨折解剖复位

• 克氏针沿拉伸方向固定

• 克氏针固定于张力侧

• 克氏针平行，有一定宽度

• 钢丝：“8”字形或“O”形缠绕

形成条件：

• 骨骼和骨折能够承受压力 

• 张力带对侧有完整的骨皮质支撑 

• 固定物能承受张力

8字钢丝张力带

AO钢丝张力带

何为标准的AO髌骨张力带技术？

用具：

• Two 1.6-mm Kirschner wires 

• An 18-gauge (1.2-mm) surgical wire 

• 2-mm drill bit 

顺向（先复位，再从近向远打入K针）；逆向（先从骨折端将K针打入近侧骨块，再复位，再打入远侧骨块）。

逆向技术

先近侧骨折块：

• 先2-mm 钻头钻孔，从皮质表面5mm开始，分成内中外3等份； 

• 插入1.6-mm K针

• 复位，用巾钳维持 

再远侧骨折块：

• 先2-mm 钻头钻孔 

• 再更换为2根1.6-mm平行K 针：维持复位，控制旋转，提供钢丝的着力点

3.绕钢丝的技术

• 钢丝的两臂，在髌骨前呈“8”字形，figure-of-eight；

• 缓慢的拧紧；

• 内侧和外侧钢丝依次、分别拧紧，对这一结构（across the construct）施加同等的张力，提供同等的压力；

• 单侧拧紧可能导致不对称的压力，也不能减少对侧钢丝圈的过度松弛； 

• 应注意不用拧的过紧，这可能导致复位不良，或骨块的进一步粉碎；

• 平行的2根K针针尾，扭成180度（160度），埋入髌骨，防止移位。

远侧K针超过髌骨下极 1cm

问题？？

髌骨的厚度：1.5~2cm

平行K针离髌骨表面的距离：

• 5mm?

• 正中间？

• 靠近关节面？

• K针滑动吗？

• 张力带钢丝能扎紧吗骨块吗？

• 生物力学上有差别吗？

• 临床效果上有差别吗？

改良AO张力带

缺点：

• 操作方面：术中易出现克氏针过长，上端弯曲部未敲入骨内，钢丝未贴近克氏针根部环绕扎紧； 

• Kirschner pins 弯头，刺激局部软组织；伸入股四头肌腱和髌韧带，限制活动，以后需要取出；

• 股四头肌和髌韧带的间隔，可能会干扰前方张力带的拧紧；

• 随着软组织的萎缩，周期性的负荷（行走、屈伸）会引起钢丝松弛，继之发生固定力量减弱和复位丢失；

• 对髌骨粉碎性骨折不易固定。

4.再改良AO张力带

临床上各种技术的进展，越来越多的学者在改良AO张力带的基础上又进行了各种各样的改进，拓宽了张力带技术的应用前景。

魏杰等将克氏针一端做一个环，环绕的钢丝经过环，收紧结扎后使钢丝和克氏针构成一个锁定结构，可避免克氏针退出、钢丝松脱的现象。 

任永康等采用多向张力带治疗髌骨粉碎性骨折，根据骨折类型、骨块多少及大小采用横形或斜形穿针法，将多块连成大块，纵形粉碎连成横形，较大骨块穿针小骨块嵌压复位，每根针一根钢丝固定。可靠的固定为膝关节活动创造了条件，关节早期活动为粉碎性骨折在磨造中愈合奠定了基础，髌股关节的早期磨造也降低了创伤性关节炎的发生。

王忠发等采用丝线环扎加张力带固定，此法是在髌骨内、外或上、下两侧垂直、水平或呈梯形钻孔，丝线穿过骨隧道后在髌前腱膜下穿过，其中两根分别打结，另外两根呈“8”字形交叉打结固定。该术式属于弹性固定，避免了“应力遮挡，骨质疏松”等现象，不干扰影像学检查，不需外固定和二次手术。但少数重度粉碎性骨折仍需行一段时间的外固定，影响膝关节的早期功能锻炼。

国内胥少汀等又将AO 张力带进行了改良，改良AO张力带钢丝固定治疗髌骨骨折术中，有两根克氏针穿过髌骨骨折块，并各有一根钢丝固定，其固定作用强，不会因固定针在髌骨内的位置不对称而失去稳定性。

临床上张力带技术因其固定可靠，经济低廉成为治疗横断型骨折和骨折块较大的粉碎性骨折的首选内固定方式，但此种内固定也有一定的局限性。在膝关节主动伸直时股四头肌几乎和髌韧带平行，此时作用于髌骨的主要是股四头肌的牵张力，Wu等认为张力带对此种牵张力无效。临床上在股四头肌收缩时常会造成骨片的移位。

5.空心钉穿钢丝张力带

nAnteriortension band Wiring Through Parallel Cannulated Screws

Carpenter： JOT，1997, 11(5): 351-356 Biomechanical Evaluation of Current Patella Fracture Fixation Techniques

(a) modified tension band (AO technique); 

(b) two parallel 4.5-millimeter lag screws；

(c) 4mm cannulated lag screws with a tension band wired through the screws。

mechanical testing：2

Carpenter等比较了几种常见髌骨骨折内固定方法,经生物力学测试证实AO张力带钢丝、单纯拉力螺钉、空心钉结合张力带的固定强度为395、554、732 N。

结论为空心拉力螺钉张力带内固定方法的固定力量最强。此外，此方法还具有不压迫股四头肌肌腱及髌腱、不影响股四头肌肌腱、髌腱血运；无钢丝滑脱、内固定失效和骨折再移位的危险等优点。

Berg：

• 螺钉从头侧向尾侧方向打入 n单独的螺钉固定，在膝关节屈曲时，骨折的前方有成角；

• 18号钢丝；

• 最后的稳定性，被动活动来检验；

• 术后限制膝关节活动范围：0 to 30 degrees；

• 鼓励负重和直腿抬高。
  

6.Cable-pin系统固定：

• 静力加压+张力带技术 

• 加压适度，锁定可靠 

• 钉缆一体 

• 成本高昂 

• 不适合粉碎骨折

1) 符合张力带原则，2枚直径4 mm半螺钉拧入骨质后在骨折端产生加压作用，钢缆包绕在骨面形成张力带；

2) 钢缆的使用方法灵活，尤其在粉碎骨折时可增加一股环形结扎；

3) 钉和缆的连接既防止了钉的退出，也防止了钢缆的滑脱和在髌骨表面的移位，有利于骨折愈合及早期功能锻炼；

4) 钉头部不需露出髌骨皮质，对股四头肌肌腱及髌腱不造成压迫，最大限度的减少了对周围软组织的刺激；

(5) 钢缆是通过扭力加压手柄拉紧，束缚器锁定可靠，两股钢缆不会松驰，使钢缆产生足够的张力，达到坚强的内固定，更好地体现了张力带原理。

7.镍钛聚髌器内固定

镍钛形状记忆金属始于上世纪50年代由Bueher首先发现，在医学方面的应用，始于上世纪70年代末，90年代得以迅速发展。

优点：

1)具有良好的组织相容性； 

2)具有良好的生物力学特性，模型所产生的应力以纵向主应力为主、横向主应力为辅、剪应力相对较小，并且应力分布比较全面，表明了其对粉碎性髌骨骨折的良好治疗作用；髌面部应力的存在对维持髌面解剖对位较为有利；髌骨下极的应力场证明了NT-PC 对髌尖骨折的独特治疗作用。另外，NT-PC 所产生的主、剪应力值的合理分布有利于维持骨折复位固定并促进骨折愈合； 

3)操作简便，放置和取出无需特殊器械，缩短了手术时间，钻孔、楔入等医源性损伤可以降至最低，持续的抱聚力同时可大大缩短骨折的愈合周期。

注意事项：

①选择合适的髌骨爪，过大易造成环抱不紧，导致聚髌器松动，过小易造成爪枝不能完全复形，导致脱落；

②溶液温度要适宜，复温时应控制在40～ 45℃，温度过高易造成组织损伤；

③术中髌骨爪应紧贴髌骨上下缘，避免术后功能活动中因髌韧带及股四头肌键牵张致爪枝脱出。应在髌韧带及股四头肌腱在髌骨的附着部用尖刀切开至骨质，使爪枝紧抓髌骨骨质。

8.髌骨全切除术及部分切除术

髌骨全切除术主要适用于严重的髌骨粉碎性骨折、软骨广泛破坏、难于将其保留的患者。髌骨在增强股四头肌肌力方面有着重要作用，髌股关节软骨的适应性使其摩擦系数明显小于股四头肌腱或其他替代物，切除髌骨后必然会减少伸膝力矩，股四头肌肌力需增加30%方能代偿。谨慎！！！

钢丝不同固定方式效果

《实用骨科学》（第4版） Page 1002

1.钛缆张力带与钢丝张力带

• 拉力强度和抗疲劳强度为同直径钢丝9～48倍；

• 功能锻炼开始时间、患者下地行走时间、膝关节屈曲 90°时间钛缆组均优于钢丝组；

• 钛缆组无内固定松动、断裂和皮肤刺激并发症；

• 价格高昂。

硕士学位论文《钛缆张力带与克氏针钢丝张力带治疗髌骨骨折的疗效分析》

2.镍钛聚髌器与AO张力带

载荷－髌骨位移关系（mm）

根据髌骨分离位移 lmm 失效标准，NT-PC 固定最大承载力为 520N，改良 AO 张力带为 570N，两者相差 8.7％。

均能满足人体正常生理载荷，AO 克氏针内固定承载力更大，较 NT-PC优越。 

NT-PC治疗粉碎性骨折优良率明显高于AO张力带，应作为首选内植物。

硕士学位论文《钛镍记忆合金聚髌器与 AO 张力带治疗髌骨骨折的对比研究》

3.Cable Pin系统与AO张力带

硕士学位论文《Cable_Pin系统与AO张力带治疗髌骨骨折的临床疗效分析》

手术方法：

CASE  

1）复位

2）逆向导针

3）透视

4）测深

5）螺钉

6）穿钢丝

7）拧紧

4.体会

逆向固定：

近侧骨块，是把持螺纹的好部位：

• 厚度

• 中部横断骨折，下方骨折块容易碎裂，而上方多较完整

• 下极骨折

• 屈膝与维持固定是一对矛盾，不用太多的屈膝即可操作；

• 术者空间大，操作容易；

• 手术时间更短些？ 

螺钉长度：比测量的数据再短5mm，钉尖可藏于骨内，不切割钢丝。

5.优点和特别适应证：

• 老年人，不用取出，不会滑动、松动 

• 骨质疏松者，固定更为牢靠 

• 下极骨折

-更利于早期功能锻炼，促进恢复

-软组织刺激少

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