镍钛形状记忆合金聚髌器治疗矢状位髌骨骨折18例
作者：王仁，张春才，许硕贵，禹晓东，陈戎波
【关键词】 髌骨
Nitinol patellar concentrator in the treatment of patellar fracture in anteroposterior axes: 18 cases report
【Abstract】 AIM: To find a reliable treatment for patellar fracture in anteroposterior axes, a kind of rare fracture. METHODS: Eighteen patients with patellar fracture in anteroposterior axes were treated with nitinol patellar concentrator (NTPC) and the treatment and the therapeutic effect were retrospectively analyzed. RESULTS: Followup found that the fractures healed in all the 18 patients in 6-24 months. The healing time was 6-11 weeks with an average of 8 weeks. CONCLUSION: NTPC can antagonize the tensile stress of patellofemoral joint and sustain the normal extent of center rotation in knee joint and force arm of quadriceps femoris and has good therapeutic effect in treating patellar fracture in anteroposterior axes.
【Keywords】 patellar; fracture in anteroposterior axes; nitinol patellar concentrator
【摘要】 目的：矢状位髌骨骨折是一种少见的髌骨骨折类型，通过本组病例的，探求一种可靠的治疗方法. 方法：对本组18例矢状位髌骨骨折采用镍钛聚髌器（NTPC）治疗，回顾分析治疗方法及临床结果. 结果：经6~24 mo随访，骨折全部愈合，愈合时间6~11 wk，平均8 wk. 膝关节功能优良率100%. 结论：NTPC能有效对抗髌股关节的张应力、维持膝关节正常的旋转中心范围和股四头肌的力臂. 应用于矢状位髌骨骨折疗效良好.
【关键词】 髌骨；矢状位骨折； 镍钛聚髌器
0引言
矢状位髌骨骨折是一种少见的髌骨骨折类型，传统的张力带钢丝内固定难以保持其张力带效应，钢丝环扎固定须辅以外固定，一部分患者甚至在保守治疗过程中发生分离移位或后遗关节僵硬，严重影响关节功能恢复. 自从美国Read于1951年在AuCd合金中首先发现形状记忆效应以来，镍钛(NiTi)合金以其奇特的形状记忆效应、超弹性及优良的耐磨、耐腐蚀性和组织相容性而在医学临床得到广泛应用. 我们采用张春才等［1］研制发明的镍钛形状记忆合金聚髌器（NTPC）内固定治疗矢状位髌骨骨折18例取得良好疗效.
1对象和方法
1.1对象
1997/2003收治矢状位髌骨骨折18（男13，女5）例，左侧11例，右侧7例；年龄19~67（平均36）岁. 受伤机制：跌伤10例，军训伤5例，机动车撞伤2例，打击伤1例. 骨折类型：闭合性骨折14例，开放性骨折4例；单纯矢状位骨折12例，伴有碎骨块者6例. 均不伴有髌韧带或股四头肌腱的断裂.
1.2方法
手术在硬膜外或蛛网膜下腔麻醉下进行，取髌内侧纵弧形切口,长约5.0 cm,向外牵开皮瓣，于髌前腱膜浅层游离,显露骨折线,清除凝血块及骨碎屑,必要时切开内侧支持带及关节囊,冲洗关节腔,试行复位,巾钳临时固定. 丝线缝合髌前腱膜，择适合的NTPC于无菌冰屑中约1~2 min，展开各爪支，先将髌底爪支经髌内侧支持带插入，然后使NTPC的腰部越过矢状位骨折线横跨髌前，并将髌尖爪支经髌外侧支持带插入，依据碎骨片在内或外侧的不同部位亦可反序安放，紧压腰部，以35～40℃热盐水使NTPC复相［1］. 轻柔伸屈膝关节并从关节囊切口探明并经C形臂X线透视证实关节面平整后冲洗,分层缝合伤口,压迫包扎. 手术在充气止血带下进行.
2结果
矢状位髌骨骨折18例均行NTPC内固定，麻醉消失后即进行静力股四头肌收缩锻炼，术后3 d进行膝关节主动伸屈活动. 经6~24 mo随访，骨折全部愈合，愈合时间6~11 wk，平均8 wk. 术后X线片显示：髌骨形态恢复良好，关节面平整. 负重行走时间3~5(平均4) wk. 随访期内无股四头肌萎缩、关节感染、游离体形成、髌骨脱位等并发症. 膝关节功能恢复情况依据胥少汀等的标准［2］评定，优良率100%.
3讨论
髌骨为膝关节提供了伸肌系统的弯矩作用力臂，在生物力学上具有十分重要的功能［3,4］. 以往对矢状位髌骨骨折常重视不够，部分病例只获得外固定而未能使骨折面正确聚拢，加之较长时间的外固定，多遗留股四头肌萎缩、膝关节活动痛甚至功能受限；另一部分病例被施行张力带钢丝固定术，虽能有效对抗股四头肌收缩或膝屈曲时产生的张应力，但早期膝关节伸屈活动时由于张力带不能在骨折面上产生横向压应力，易致固定松动，钢丝断裂、钢针滑脱，骨折可发生再分离移位等并发症［5］. 矢状位髌骨骨折多不涉及髌韧带或股四头肌腱的连续性受损，伸膝位时分离移位趋势较小，但是在膝关节屈曲过程中，由于髌骨关节面与股骨滑车之间的压张力对抗效应及骨折移位可使牵拉膝关节的旋转中心发生改变，骨折分离移位趋势加大，导致关节面不平整可使髌股关节受到异常磨擦，固定不确切则造成骨折移位、膝关节疼痛及活动受限. NTPC动态生物记忆力学的电测分析［6］显示聚髌器可以从5~9个方向产生聚合力，其记忆加压值为13.67 kg，且有良好的耐疲劳特性，应用于髌骨骨折时的动态记忆压力完全允许术后患者膝关节功能锻炼. 高堂成等［7］应用NTPC严重粉碎髌骨骨折128例，随访6~36 mo均骨性愈合，无明显并发症发生. 促进骨愈合的实验研究［8］表明镍钛形状记忆接骨器用于骨折固定，骨折端血管长入时间早、量多，保证了骨折愈合所需营养成分的供给，有利于促进骨折愈合. 我们利用NTPC的记忆聚合力及其耐疲劳特性，将NTPC横形固定矢状位髌骨骨折，使骨折块向中心聚集复位，提供实时的横向压应力，有效抵抗髌股关节屈曲过程中的张应力，达到术中即稳定骨折的目的，勿需外固定，有利于早期膝关节伸屈运动. 实验证明，NTPC的相变不仅能由温度变化引发，也可由外部应力诱发. 但从宏观上看，由于记忆合金的超弹性能使材料在很大的变形范围内保持内部应力不变［1］. 因而，屈膝过程中当股四头肌及髌支持带紧张、髌骨所承受的自后向前的张力增大时由于NTPC爪支通过其腰部提供了有效的横向压应力，不会导致固定失效.
髌骨骨折是膝关节内骨折，其最大危害是使伸膝装置失去连续性和髌股关节的运动不协调，对于矢状位骨折伸膝装置连续性破坏较小，但骨折移位可使牵拉膝关节的旋转中心发生改变，关节面不平整亦可使髌股关节受到异常磨擦. NTPC手术操作简单，性能可靠，能有效维持膝关节正常的旋转中心范围和股四头肌的力臂. 应用于矢状位髌骨骨折疗效良好.
【】
［1］ 张春才，苏佳灿，主译.形状记忆材料（Shape Memory Materials）［M］．上海：第二军医大学出版社，2003:41-51．
［2］ 胥少汀，于学钧，刘树清，等．改良张力带钢丝内固定治疗髌骨骨折的实验室研究及临床应用［J］．中华骨科杂志，1987;7(4):309-314.
Xu SD,Yu XJ,Liu SQ, et al．Treatment of fracture of patella with modified tension band wire sutureexperimental and clinical study［J］．Chin J Orthopaed, 1987;7(4):309-314．
［3］ 王仁，许硕贵，张春才，等．III型镍钛聚髌器治疗粉碎性髌骨骨折［J］．中华实用医学，2003;5(3):34-35．
Wang R,Xu SG,Zhang CC, et al．Surgical treatment of comminuted patella fracture type NTPC［J］．J Chin Pract Med, 2003;5(3):34-35.
［4］ Grelsamer RP, Weinsearch CH. Applied biomechanics of the patella［J］．Clin Orthopaed Relat Res,2001;(389):9-14.
［5］ 王森林，徐新华，郑季南，等．髌骨骨折术后并发症25例［J］．人民军医，2002；45（12）：702-703．
Wang SL,Xu XH,Zheng JN, et al．Postoperative complications of patella fracture: 25 cases report［J］．Peoples Mil Surg,2002；45（12）：702-703．
［6］ 许硕贵，李黎明，张春才，等．镍钛聚髌器动态生物记忆力学的电测分析［J］．康复，2000;4(12):1842-1843．
Xu SG,Li LM,Zhang CC, et al．Analysis of dynamic biamemory mechanics of nitinol patellar concentrator by electrometric method［J］．Mod Rehabil,2000;4(12):1842-1843．
［7］ 高堂成，张春才，王家林，等．镍钛聚髌器治疗严重粉碎性髌骨骨折128例［J］．人民军医，2003；46（5）：269-270．
Gao TC,Zhang CC,Wang JL, et al．Nitinol patellar concentrator treats serious comminuted patella fracture:128 cases report［J］．Peoples Mil Surg,2003；46（5）：269-270．
［8］ 苏佳灿，张春才，严望军，等．镍钛形状记忆接骨器促进骨愈合实验研究［J］．矫形外科杂志，2002；10（12）：1208-1210．
Su JC,Zhang CC,Yan WJ, et al．Experimental research of angiogenesis of effects of swan like memory compression connector on fracture healing［J］．Orthop J Chin,2002;10(12):1208-1210．
