非止血带下改良髌骨穿孔结合锚钉修复急性股四头肌腱骨腱结合部断裂

Abstract

目的

探讨采用非止血带下改良髌骨穿孔结合锚钉修复急性股四头肌腱骨腱结合部断裂的疗效。

方法

2010 年 6 月—2016 年 6 月，采用非止血带下改良髌骨穿孔结合锚钉技术修复 15 例急性股四头肌腱骨腱结合部断裂。男 14 例，女 1 例；年龄 19～74 岁，平均 44 岁。致伤原因：运动伤 7 例，扭伤 5 例，暴力伤 3 例。病程 3 h～3 d，中位病程 2 d。左侧 6 例，右侧 9 例。均为闭合性损伤。患者既往无肢体功能障碍后遗症、无肢体关节手术史。术后随访复查膝关节正侧位及髌骨轴位 X 线片；采用 Lysholm 评分和 Kujala 评分系统评价膝关节功能。

结果

手术时间 50～60 min，平均 55 min。术中出血量 50～150 mL，平均 87 mL。术后切口均Ⅰ期愈合，无相关并发症发生。患者均获随访，随访时间 12～24 个月，平均 18 个月。术后膝关节功能恢复良好，术后 1 年膝关节 Lysholm 评分为 92～96 分，平均 94 分；髌股关节 Kujala 评分为 90～95 分，平均 93 分。随访期间无股四头肌腱再断裂及锚钉松动发生。术后 1 年膝关节侧位及髌骨轴位片测量，髌骨深度指数 3.62～4.09，平均 3.84；滑车深度指数 4.45～6.50，平均 5.56；滑车面角 137～145°，平均 142°；Insall-Salvati 指数 0.90～1.18，平均 1.06。术后 1 年外侧髌股角较术前增大，髌骨倾斜角及髌骨外移度均较术前减小，比较差异均有统计学意义（P<0.05）。

结论

非止血带下改良髌骨穿孔结合锚钉技术修复急性股四头肌腱骨腱结合部断裂，能更好地重建稳定髌股关节，增加肌腱固定强度，有效均匀地分散应力，增加腱骨愈合面积。

股四头肌腱断裂临床少见，可为跌倒、运动伤、暴力伤、锐器伤和全身代谢异常导致。修复此类损伤的手术方法有多种，但均存在一定不足^[1-6]。急性股四头肌腱骨腱结合部断裂常合并内侧稳定结构破坏，尤其是内侧髌股韧带损伤。内侧髌股韧带是维持髌股关节稳定最重要的内侧稳定结构^[7-8]。为此，我们采用在非止血带下改良髌骨穿孔技术，并结合锚钉修复内侧髌股韧带的方法^[9-10]，修复重建股四头肌腱及内侧稳定结构。现回顾分析 2010 年 6 月—2016 年 6 月采用该方法治疗的 15 例急性股四头肌腱骨腱结合部断裂患者临床资料，分析其疗效及优势。报告如下。

1. 临床资料

1.1. 一般资料

本组男 14 例，女 1 例；年龄 19～74 岁，平均 44 岁。致伤原因：运动伤 7 例，扭伤 5 例，暴力伤 3 例。病程 3 h～3 d，中位病程 2 d。均为单侧股四头肌腱骨腱结合部断裂；左侧 6 例、右侧 9 例。均为闭合性损伤，未合并骨折、交叉韧带断裂、内外侧副韧带损伤以及血管、神经或其他肢体关节损伤。患者主要临床症状为膝关节肿痛、活动受限，无法行走，站立不稳。入院检查：膝关节肿胀、髌骨上极股四头肌腱止点处可触及凹陷，主动伸膝活动不能、被动活动患膝时疼痛明显，浮髌试验（+）。影像学检查：摄正侧位 X 线片及屈膝 45° 位 Merchant 法摄髌骨轴位 X 线片，提示髌骨位置异常；膝关节 MRI 检查，提示股四头肌腱完全断裂及内侧支持带断裂。患者均无慢性肾炎、尿毒症、糖尿病、自身免疫性疾病或长期服用糖皮质激素等严重慢性内科疾病，既往无肢体瘫痪、无神经损伤后遗症、无骨骼肌肉系统发育障碍、无患肢损伤后遗症或关节手术治疗史。

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下，患者取仰卧位，术中不使用止血带。采用膝前正中纵切口，起自髌骨上 5 cm 处，向下至髌下 1 cm 处，显露肌腱断端。探查见股四头肌腱于髌骨上极撕脱断裂，伴内侧支持韧带包括内侧髌股韧带撕脱，显露股四头肌腱足印区、内侧髌股韧带及内侧支持带及其附着区。用 2.0 mm 克氏针在髌骨上纵行穿孔，于髌骨上极靠近软骨面缘 3～5 mm 穿出，共作 5 孔，针距等份平行排列，使用不可吸收爱惜邦 5 号丝线，丝线穿过髌骨骨孔。另于髌骨两侧中上 1/3 处，横向各植入 1 枚直径 5 mm 带双线缝合锚钉（FASTIN RC5.0 螺纹缝线锚钉；强生公司，美国），其中内侧锚钉拧入时斜向头侧 45° 放置，钉尾植入骨面下 2～3 mm，拧入后用力往外拉其尾端缝线，确定牢固固定，同时避免锚钉穿入髌骨软骨面或破坏纵行骨孔。将不可吸收爱惜邦 5 号丝线的上极端，自股四头肌腱断端穿入，采用 Kessler 缝合法过线，距离肌腱断端约 3 cm 后返回，再于肌腱断端穿出，5 条缝线将股四头肌腱分作五等份，将缝线在髌骨前方拉向下极，复位股四头肌腱断端于髌骨上极足印区，依次缝合打结固定。利用髌骨侧方锚钉上的缝线（白色及蓝色各 1 根）修复重建内侧髌股韧带附着点及内外侧支持带，再将一侧锚钉的剩余尾线向近端行 Krackow 缝合法横行穿过股四头肌腱，与对侧锚钉的尾线拉紧，加强复位固定股四头肌腱。术中被动屈曲膝关节至 90°，评估股四头肌腱断端与足印区的接触面积，确保髌股关节稳定、髌骨活动轨迹良好。用 1-0 可吸收线缝合修复深筋膜，依层次缝合关闭切口。

1.3. 术后处理

术后采用长腿石膏将患者膝关节固定于伸直位 6 周；术后第 1 天开始鼓励患者踝泵运动，第 3 周扶双拐负重锻炼。去除石膏后改用带刻度盘锁定支架固定，允许膝关节活动度为 0～30°，平地步行肌力锻炼，之后每周逐渐增加活动度 15°，术后 12 周时拆除锁定支架，继续关节活动度及力量训练。

1.4. 疗效评价指标

记录本组手术时间、术中出血量，观察术后切口愈合情况，有无感染、下肢深静脉血栓形成以及神经损伤等并发症发生。术后采用 Lysholm 评分系统评价膝关节功能，Kujala 评分系统评价髌股关节功能。复查膝关节正侧位 X 线片、屈膝 45° 位 Merchant 法摄髌骨轴位 X 线片，于术后 1 年侧位及髌骨轴位片测量髌骨深度指数、滑车深度指数、滑车面角、Insall-Salvati 指数，评价股骨滑车及髌骨骨性结果是否在正常范围；于术前及术后 1 年髌骨轴位片测量外侧髌股角、髌骨倾斜角以及髌骨外移度，比较髌骨位置。

1.5. 统计学方法

采用 SPSS20.0 统计软件进行分析。数据以均数±标准差表示。手术前后外侧髌股角、髌骨倾斜角及髌骨外移度比较采用配对 t 检验；检验水准 α=0.05。

2. 结果

本组手术时间 50～60 min，平均 55 min。术中出血量 50～150 mL，平均 87 mL。术后切口均Ⅰ期愈合，无感染、下肢深静脉血栓形成、神经损伤等并发症发生。患者均获随访，随访时间 12～24 个月，平均 18 个月。术后膝关节功能恢复良好，术后 1 年膝关节 Lysholm 评分为 92～96 分，平均 94 分；髌股关节 Kujala 评分为 90～95 分，平均 93 分。随访期间无股四头肌腱再断裂及锚钉松动发生。见图 1。术后 1 年膝关节侧位及髌骨轴位片测量，髌骨深度指数 3.62～4.09，平均 3.84；滑车深度指数 4.45～6.50，平均 5.56；滑车面角 137～145°，平均 142°；Insall-Salvati 指数 0.90～1.18，平均 1.06；以上指标最小值及最大值均在正常范围内，表明患者股骨滑车及髌骨骨性结构在正常范围内，不存在高位或低位髌骨情况。术后 1 年外侧髌股角较术前增大，髌骨倾斜角及髌骨外移度均较术前减小，比较差异均有统计学意义（P<0.05）。见表 1。

图 1.

A 19-year-old male patient with acute rupture of the bone tendon junction of the right quadriceps tendon

患者，男，19 岁，急性右侧股四头肌腱骨腱结合部断裂

a. 术前侧位 X 线片；b. 术前髌骨轴位 X 线片；c. 术前膝关节矢状位 MRI；d. 术前膝关节横断面 MRI；e、f. 术中见股四头肌腱于髌骨上极撕脱（绿色箭头）、关节腔暴露（黄色箭头），髌骨内侧支持带自髌骨内侧缘撕脱（蓝色箭头）、撕脱下的内侧支持带结构（白色箭头）；g. 术中缝线修复后膝关节屈曲 90°，示髌股关节活动轨迹良好，足印区覆盖良好；h、i. 术后 1 年正侧位X线片示髌骨位置良好（箭头）；j. 术后 1 年髌骨轴位 X 线片示髌骨位置正常（箭头）

a. Lateral X-ray film of the knee joint before operation; b. Axial X-ray film of the patella before operation; c. Sagittal MRI of the knee joint before operation; d. Cross-sectional MRI of the knee joint before operation; e, f. Intraoperative findings: the green arrow showed the quadriceps tendon ruptured up on the patella margin, the yellow arrow showed joint cavity exposure, the blue arrow showed avulsion of the medial retinaculum from medial margin of patella, and the white arrow showed the medial retinaculum that had been ripped; g. The knee after the quadriceps tendon had been repaired showed the patellofemoral joint trajectory was good and the footprint was well covered in knee flexion 90°; h, i. Anteroposterior and lateral X-ray films showed the patella was in good position (arrow) at 1 year after operation; j. Axial X-ray film of patella showed the normal patella position (arrow) at 1 year after operation

表 1.

Comparison of lateral patellofemoral angle, patellar tilt angle, and patella lateral shift distance between pre- and post-operation (n=15, )

手术前后外侧髌骨角、髌骨倾斜角以及髌骨外移度比较（n=15， ）

时间 Time	外侧髌股角（°） Lateral patello- femoral angle (°)	髌骨倾斜角（°） Patellar tilt angle (°)	髌骨外移度（mm） Patella lateral shift distance (mm)
术前 Preoperative	2.6±1.4	16.3±1.7	9.3±1.2
术后 1 年 One year after operation	13.1±2.3	2.8±1.7	2.7±0.7
统计值 Statistic	t=–17.776 P= 0.000	t=25.375 P= 0.000	t=17.363 P= 0.000

3. 讨论

3.1. 急性股四头肌腱断裂的发病机制

急性股四头肌腱断裂通常是由于伸直装置对抗突发的机体载荷，发生离心收缩所致，此时身体处于足部固定、膝屈曲位，股四头肌猛烈收缩，髌骨处于滑车沟锁扣状态。本组术后 1 年膝关节 X 线片测量表明该组患者股骨滑车及髌骨骨性结构正常，且不存在髌骨高位或低位情况。锁扣状态下髌骨无法跨越骨性结构正常的股骨滑车外髁，形成股四头肌腱、髌骨、髌腱高张力带，最终牵拉力量效应作用点发生在最薄弱部位。临床上最常见的表现是髌骨骨折，故急性股四头肌腱断裂是伸直装置对抗突发的机体载荷，发生离心收缩，所形成的股四头肌腱、髌骨、髌腱高张力带断裂的一种少见现象。

3.2. 术中不使用止血带原因

有研究表明，人工膝关节置换术中使用止血带有负面影响^[11-13]。止血带将肌肉束缚，造成股四头肌活动减小，增加肌腱断端复位难度，高压止血带对髌骨轨迹亦有干扰作用^[11]，影响术中对髌股关节侧方平衡、稳定性的评估。使用止血带还会增加术后疼痛、皮肤坏死、肌肉损伤、神经损伤、切口相关并发症、下肢深静脉血栓形成、缺血再灌注损伤等风险^[12-13]。故本组术中不使用止血带，更有利于股四头肌腱断端复位，可更准确评估髌股关节稳定性及判断髌骨活动轨迹。

3.3. 修复膝关节内侧稳定结构的必要性

急性股四头肌腱断裂是累及膝关节内多种结构的复合损伤，本组术中也证实患者内侧稳定结构被撕裂。内侧稳定结构包括内侧髌股韧带、内侧半月板髌骨韧带、内侧髌骨胫骨韧带及内侧支持带。这些结构被破坏将造成髌股关节对线不良、髌股关节紊乱，容易造成髌股关节面的退行性变。膝关节轴位片可明确髌股关节关系。目前，关于股四头肌腱断裂修复术后髌骨轴位片检查、髌股关节功能评价及长期随访的文献极少。髌股关节不稳定的治疗以内侧髌股韧带重建最为重要。近来前瞻性研究报道，相对于保守治疗，手术修复治疗内侧髌股韧带损伤可取得较好临床疗效，获得更好的膝关节功能及更高 Kujala 评分，提示外科手术应被视为治疗此类损伤的首选方法^[14]。李彦林等^[15]报道采用骨锚技术重建伸膝装置治疗青少年复发性髌骨半脱位操作简便、并发症少，近期疗效满意。Sadigursky 等^[16]应用金属锚钉固定解剖双束重建技术修复内侧髌股韧带，术后无 1 例复发，髌股关节稳定和功能均恢复满意。本组选择髌骨内侧中上 1/3 处作为内侧髌股韧带解剖重建的髌骨止点^[17-18]，通过锚钉的 2 根独立不可吸收高张力缝线将内侧髌股韧带重新固定解剖重建。术后髌骨轴位片显示髌骨外移度、髌骨倾斜角、外侧髌股角均较术前明显好转，术后 1 年随访髌股关节功能 Kujala 评分平均达 93 分，提示采用本方法重建的内侧髌股韧带稳定、可靠。

3.4. 改良髌骨穿孔固定技术优势

对于股四头肌腱断裂，传统髌骨穿孔技术修复常只有 3 个孔，即 3 个固定点，缝线对肌腱切割应力较大。本组通过增加髌骨穿孔骨道及改良穿骨缝线的缝合技术，缝线穿肌腱后经髌骨前方在髌骨下极打结固定，形成了髌骨前方 5 个独立固定点，另外在髌骨侧方安置锚钉增加了 2 个独立固定点，共制作了 7 个独立的固定点，可达到有效分散股四头肌腱的牵拉应力及切割应力的目的。

此外，改良髌骨穿孔固定技术强调内侧锚钉向头侧 45° 植入锚钉，旨在增加锚钉的拔出失效负荷，增加内侧固定强度，避免髌骨不稳定向外侧移位，这种锚钉植入原理与肩袖修复锚钉植入类似^[19]。该方法植入的锚钉在内侧髌股韧带髌骨止点形成木桩系样稳定结构，来自股四头肌的牵拉力方向与锚钉植入方向成角小于 90°，增加了该处锚钉拔出失效负荷。如患者骨组织质量不佳会影响锚钉稳定性，内固定术后容易出现锚钉松动现象。合并肾功能不全^[20]、尿毒症^{[4, 21]}、糖尿病^[22]、长期服用糖皮质激素或甲亢^[23] 患者是股四头肌腱断裂的高危人群，同时是骨质疏松好发人群。我们通过在髌骨侧方恰当部位、合适角度植入锚钉，不仅可以解剖重建内侧髌股韧带止点、增加肌腱固定点数，还可增加锚钉拔出失效负荷。

3.5. 增加腱骨愈合接触面积的方法

由于股四头肌腱髌骨附着处的特点，它在矢状面上附着于髌骨前方粗糙骨面的中上部分，靠近髌股关节面的髌骨上极侧部分无肌腱附着^[24]，术中纵行髌骨穿孔在髌骨上极靠近软骨面缘 3～5 mm 穿出，目的是复位股四头肌腱断端于足印区。而传统经典的穿骨缝线，由于其缝线两端均在骨道内，拉线固定时只能局限于将肌腱复位骨孔，本方法中 5 道缝线穿肌腱断端后，缝线一端在髌骨表面拉向下极，复位股四头肌腱断端于髌骨上极前方的足印区，这种方法类似缝线桥技术，增加了腱骨接触愈合面积。该方法与罗真等^[25]描述的修复股四头肌腱断裂的缝合桥技术类似，但又有改进之处。罗真等^[25]将锚钉安置于髌骨上极足印区的内侧、外侧，其中内侧锚钉在髌骨上极的植入方向与股四头肌收缩力方向成钝角，外排锚钉只有 1 个固定点。这些容易导致锚钉拔出失效，骨质疏松患者发生风险更高，且内排锚钉直接占据股四头肌腱足印区，缩小了腱骨愈合面积，外排只有 1 个固定点，使得宽大的股四头肌腱在足印区的加压固定不足。本组的 5 个纵行固定点不占用足印区面积，对宽大的肌腱在其足印区可有效进行加压固定，增加腱骨愈合面积。

此外，侧方锚钉尾线经 Krackow 缝合技术向近端、横向、弧形穿过肌腱与对侧锚钉尾线固定，除增加 2 个固定点作用外，还起到另一个作用。经髌骨穿孔的 5 道缝线位于髌骨前方，不能对股四头肌腱断端在髌骨两侧方上部附着处进行复位加压，当两侧方锚钉尾线向近端横向弧形穿过肌腱时，通过加压固定缝合，可将该部分股四头肌腱断端在侧方加压固定，进一步增加腱骨愈合面积。

3.6. 术中注意事项

改良髌骨穿孔结合锚钉修复术的难点在于如何确保锚钉横行穿过髌骨时不破坏纵行骨孔，不穿过软骨面进入关节腔。植入锚钉过程中，我们用拇指及示指捏住髌骨植入点的前后侧，感知髌骨软骨面及前面骨皮质的方向，然后沿着感知的方向植入锚钉。已知纵行穿孔骨道在髌骨上极靠近软骨缘 3～5 mm 穿出，故在髌骨矢状面上看，穿孔骨道在上极 3/1 位于偏前面部分，而中国人髌骨厚度为 22～23 mm，在此位置植入直径 5 mm 的锚钉是有足够空间的。

手术要点在于对股四头肌腱断端及髌骨作五等份复位肌腱时，必须保证肌腱与其原来在髌骨上的解剖附着位置相同，避免肌腱在髌骨重新建立附着点时向内侧或外侧移位，造成髌骨倾斜、髌骨轨迹不良等后果。

综上述，非止血带下改良髌骨穿孔结合锚钉技术修复急性股四头肌腱骨腱结合部断裂，能更好地重建稳定髌股关节，增加肌腱固定的强度，有效均匀地分散应力，增加腱骨愈合面积。但本研究属于回顾性病例分析，病例数量较少，只有手术前后的自身对比数据，没有同时期、采用其他方法修复重建的对照组比较。本组纳入的患者受伤原因与直接暴力伤、跌倒外伤、运动伤相关，均为急性损伤，没有陈旧性股四头肌腱断裂伤或肌腱严重短缩无法直接牵拉复位者，所以该方法无法适用于所有类型的股四头肌腱断裂。本研究中所使用的金属锚钉植入体内不再取出，长期安全性有待进一步随访，今后是否可采用可吸收缝合锚钉^[26]替代也需要深入研究。