引用本文： 梁海松, 鄧煜, 惠小蘇, 白新文, 盛東, 姜仁建. 髕骨骨折鎳鈦記憶合金髕骨爪內固定術后內固定失效原因分析及應對措施. 華西醫學, 2021, 36(10): 1361-1365. doi: 10.7507/1002-0179.202006102 復制
髕骨位于膝關節前面，位置表淺，表面沒有肌肉附著，容易因暴力發生骨折，骨折多見于20～50歲的患者，其骨折發生率占全身骨折的1%～2%，其中橫形及粉碎性骨折占絕大多數[1-2]。目前手術治療髕骨骨折的內固定材料主要有克氏針鋼絲張力帶、記憶合金髕骨爪、Cable Pin系統等，臨床醫師一般根據患者情況及自己熟悉的手術方式進行手術治療。本文通過回顧性分析重慶市中醫骨科醫院（以下簡稱“我院”）骨傷二病區采用鎳鈦記憶合金髕骨爪內固定治療的髕骨骨折患者的臨床資料，找出內固定失效患者，并分析內固定失效的原因，為鎳鈦記憶合金髕骨爪在髕骨骨折中的臨床應用提供參考。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料
回顧性收集2015年5月—2020年4月重慶市中醫骨科醫院骨傷二病區采用鎳鈦記憶合金髕骨爪內固定治療的髕骨骨折患者的臨床資料。納入標準（全部滿足）：閉合性單側髕骨骨折，年齡15～83歲，行切開復位鎳鈦記憶合金髕骨爪內固定術，術后出現鎳鈦記憶合金髕骨爪內固定失效，患者隨訪資料完整。排除標準：術中髕骨部分切除者。本研究已通過重慶市中醫骨科醫院科研項目醫學倫理審查，編號為2020051503。
1.2 方法
1.2.1 手術治療方法
患者采取硬膜外麻醉或全身麻醉，麻醉起效后，患者取平臥位，常規消毒、鋪巾、驅血、止血帶充氣。采用髕前正中縱行切口，長6～9 cm，切開皮膚、皮下組織及深筋膜，用手指在深筋膜及髕前腱膜之間向四周游離皮瓣，顯露出髕骨及兩側股四頭肌腱擴張部，有限切開髕骨兩側擴張部以顯露出骨折端，清理嵌入骨折端的軟組織、凝血塊，去除游離的較小的骨碎塊，在骨折兩端有限游離髕骨表面腱膜顯露出約2 mm髕骨骨皮質，復位骨折端（以骨折兩端骨皮質對合平整、無臺階為標準），然后用剪下的手套環纏繞巾鉗臨時固定，用0號可吸收線仔細縫合撕裂的髕韌帶、關節囊及擴張部。根據測量的髕骨縱向長度，選擇合適型號的髕骨爪（髕骨爪的長度比實測髕骨長度小10%～20%或比實測長度短2～3 mm）。 在髕骨爪的5個爪鉤相對應位置切開0.5～1.0 cm切口，用老虎鉗及尖嘴鉗適當展開髕骨爪爪鉤（在0～5℃冰水中浸泡3～5 min），把髕骨爪各爪鉤放進對應切開的位置，必要時可上下移動調整髕骨爪位置，然后用拇指向下加壓固定髕骨爪，助手用小彎鉗逐個分開爪鉤上軟組織，然后用40～50℃ 熱生理鹽水倒在髕骨爪上，髕骨爪受熱迅速抓持牢固。屈曲膝關節至100～120°，伸直再用彎鉗夾住髕骨爪體部向上提，觀察髕骨爪及骨折塊有無松動、移位，無松動及移位則行X線檢查觀察骨折復位是否滿意、髕骨爪型號是否合適。在術中根據骨折類型、復位情況、骨折端穩定情況等，必要時聯合克氏針或錨釘固定。透視見骨折端及髕骨爪位置滿意后，沖洗切口，逐層縫合，無菌包扎，必要時石膏托外固定。術中使用髕骨爪均為蘭州西脈記憶合金股份有限公司生產的鎳鈦記憶合金髕骨爪。所有手術均由具有主治醫師職稱以上的醫師主刀完成。
1.2.2 術后處理
手術第2天開始股四頭肌的等長收縮鍛煉及踝關節活動；術后前3 d復查1次X線片，根據情況開始指導患者進行膝關節被動屈伸功能鍛煉；術后1周后開始持拐部分負重行走，并開始膝關節主動屈伸鍛煉；術后2周屈曲角度達到90°，最好不要超過90°；術后4～6周屈曲角度逐漸達到100～110°，不超過110°；術后6～8周屈曲角度逐漸達到110～120°；術后8周后屈曲角度逐漸恢復至正常。出院前復查X線片了解患者內固定是否失效。術后第1、2、3、6、12個月門診復查X線片了解骨折愈合情況，以及觀察患者膝關節癥狀及功能情況。
1.2.3 內固定失效的診斷標準
參考文獻[3]診斷記憶合金髕骨爪治療髕骨骨折失敗的標準制定：① 髕骨爪滑脫；② 與術中比較，單純骨折塊移位，關節面移位≥2 mm，但髕骨爪未滑脫或斷裂；③ 髕骨爪斷裂。符合其中1種情況則診斷為內固定失效。
1.3 觀察指標
根據患者術后復查膝關節的正側位X線片觀察：① 髕骨爪是否從髕骨上滑脫；② 髕骨爪是否斷裂；③ 與術中比較，骨折塊是否單純發生分離移位，關節面移位距離是否≥2 mm。患者手術后第1周、第2周、第1個月、第2個月、第3個月、第6個月、第12個月需要復查X線片。
1.4 統計學方法
本研究采用 SPSS 19.0 軟件對所有數據進行統計分析。計量資料采用均數±標準差表示，計數資料采用例數和百分比表示。
2 結果
2.1 一般臨床結果
共納入患者436例，其中男175例，女261例；左側198例，右側238例；年齡15～83歲，平均（50.63±20.56）歲；摔傷344例，交通事故69例，高處墜落傷23例；粉碎性骨折192例，橫形骨折178例，上極或下極骨折66例；受傷至手術的時間為1～16 d，平均（3.32±1.65）d。
2.2 內固定失效結果
436例患者的術后隨訪時間為1～24個月，平均（14.24±7.85）個月。所有患者中共10例（2.29%）發生內固定失效，包括6例（1.38%）髕骨爪滑脫，均行翻修手術； 以及4例（0.92%）單純骨折塊移位伴關節面移位≥2 mm，其中1例行翻修手術，3例因骨折塊分離移位不明顯而選擇保守治療。在7例行翻修手術的患者中，2例使用髕骨爪翻修，1例使用髕骨爪聯合克氏針鋼絲張力帶翻修，4例使用克氏針鋼絲張力帶翻修。
內固定失效均發生在術后早期，即術后4～48 d，平均（18.20±10.86）d，內固定失效原因包括：① 4例術后早期功能鍛煉不當；② 2例髕骨爪型號偏小；③ 3例未選擇輔助內固定物，包括髕骨分層粉碎性骨折1例、下極粉碎性骨折（骨折塊小）1例、精神分裂癥致肢體嚴重抖動1例；④ 1例選擇輔助內固定物但固定不恰當。此外，10 例內固定失效患者中，5例為低年資主治醫師主刀。
2.3 典型內固定失效病例
患者，男，60歲，因“跌傷致右膝疼痛、活動受限1 d”入院，入院后行右髕骨骨折切開復位鎳鈦記憶合金髕骨爪內固定手術，術后好轉出院。術后第16天，患者自行極度屈膝鍛煉后出現右膝疼痛明顯加重，隨后到我院復查右膝X線片提示髕骨爪滑脫、骨折分離移位，隨后入住我院行右髕骨骨折切開復位克氏針鋼絲張力帶內固定手術，術后患者定期隨訪。術后1年X線片提示右髕骨骨折骨性愈合，隨在我院行右髕骨骨折術后內固定物取出術，術后恢復良好。見圖1。
圖1
典型內固定失效患者X線片圖像
a～b. 髕骨橫斷骨折，術后第 2 天髕骨爪鉤最大限度上下環抱髕骨，大小比較合適，a. 膝關節X線正位像，b. 膝關節X線側位像；c～d. 術后第16天患者自行極度屈膝鍛煉，因為早期粗暴極度屈膝時骨折塊分離張力超過髕骨爪回彈力而失效，c. 膝關節X線正位像，d. 膝關節X線側位像；e～f. 術后第 19 天使用克氏針鋼絲張力帶進行翻修手術，e. 膝關節X線正位像，f. 膝關節X線側位像；g～h. 術后1年行內固定取出術，術后膝關節伸直0°，屈曲115°，g. 膝關節X線正位像，h. 膝關節X線側位像。R：右側
3 討論
3.1 鎳鈦記憶合金髕骨爪的特點及優點
鎳鈦記憶合金髕骨爪具有體積小、重量輕、生物相容性好、局部刺激小、彈性模量低、疲勞性能佳、強度高等特點。鎳鈦記憶合金髕骨爪遵循髕骨、髕股關節的解剖學及生物力學特點，利用其奧-馬互逆的特性（低溫可塑變、高溫形狀恢復），在人體溫度驅動下，記憶合金形狀恢復時產生回彈力，功能爪鉤可從5～9個方向髕骨中心產生持續穩定的以縱向為主的加壓聚合力，其爪鉤抓住髕骨上下極又符合AO張力帶固定原理[4]。鎳鈦記憶合金在體溫下其縱向聚合應力為30～40 kg，可以抵抗股四頭肌收縮或屈膝時產生的張力，其橫向聚合應力為5.0～5.7 kg，可以抵抗髕骨內外側支持帶牽拉的離心力，其余應力可以使骨折塊保持緊密接觸[5]。鎳鈦記憶合金髕骨爪治療髕骨骨折具有操作簡單、固定牢靠、手術時間短等優點，其適合用于治療各種類型的髕骨骨折，治療髕骨下極骨折及粉碎性骨折更有優勢[6-9]。
3.2 鎳鈦記憶合金髕骨爪治療髕骨骨折術后內固定失效的原因分析
3.2.1 內固定失效的客觀因素
鎳鈦記憶合金髕骨爪設計上存在一些不足：① 術中要求髕骨爪居中放置，否則髕骨爪加壓不均勻，骨折容易發生移位[10]，而部分患者骨折線剛好位于中間，為避免爪鉤抓進骨折線而要求髕骨爪非居中放置；② 理論上髕骨爪的合適長度比實測髕骨長度小10%～20%或比實測長度短2～3 mm，但測量也存在誤差，較易造成型號大小不匹配，從而發生內固定失效；③ 記憶髕骨爪有5～9個方向的加壓聚合力，但無抗剪切力作用[11]，容易在屈膝時因剪切力作用使骨折塊移位、髕骨爪滑脫；④ 髕骨上極存在一定的斜坡，個別患者斜坡大，上極爪鉤不能牢靠地抓在斜坡上，活動時容易出現髕骨爪滑脫。
3.2.2 內固定失效的主觀因素
① 髕骨爪型號選擇不準確。 髕骨爪型號選擇是否正確將決定手術的成敗。根據髕骨縱軸長度，選擇比該長度短10%～20%或短2～3 mm的型號，這樣髕骨爪上下環抱最好，髕骨爪回彈力大，爪鉤也不會抓進關節面，髕骨爪也會緊貼髕骨表面而不會造成懸空。髕骨爪過大，髕骨爪體部不能緊貼髕骨表面而隆起，爪鉤也可能會抓進關節面造成術后疼痛，最重要的是髕骨爪回彈力不能有效固定于骨折端，骨折端因上下聚合力小，早期活動時容易造成骨折塊移位、關節面不平整，或髕骨爪滑移、脫出。髕骨爪過小，不能最大限度上下環抱髕骨上下極，不能有效抓穩髕骨上下極，回彈的聚合力小，早期活動時容易導致骨折塊翻轉，髕骨爪滑脫或斷鉤。在本研究中，2例患者因髕骨爪型號偏小，患者在鍛煉過程中導致髕骨爪滑脫，這是因為型號偏小時髕骨爪爪鉤不能有效環抱骨折塊，屈膝角度較大時可致髕骨爪滑脫及骨折塊分離移位。
② 未能根據特殊的骨折類型選擇合適的輔助內固定物。理論上髕骨爪適用各種類型髕骨骨折，但是對于嚴重的粉碎性骨折，單純使用髕骨爪不能從各個方向有效固定骨折端，爪鉤也可能會抓進骨折端的間隙或抓在間隙邊緣，早期活動時會造成骨折塊移位、關節面不平或髕骨爪滑脫。對于髕骨下極骨折，如骨折塊過小，髕骨下方爪鉤也不能有效固定骨折塊，術后活動時容易造成骨折塊滑出爪鉤。在本研究中，3例患者未選擇輔助內固定物來加強固定骨折端，另外1例雖選擇了輔助固定物但固定不恰當，這些患者均在活動鍛煉時發生內固定失效。
③ 術后早期功能鍛煉不當。一部分患者術后內固定失效，主要因為術后早期功能鍛煉不當。術后早期，髕骨爪與周圍軟組織未能有效粘連固定，骨折端骨痂形成不夠堅固，活動時容易造成髕骨爪滑脫、骨折分離移位。部分醫師認為可以讓患者早期進行功能鍛煉[5]，但髕骨爪無抗剪切力作用，術后早期鍛煉時屈膝角度較大，可因剪切力作用于髕骨，或骨折端張力超過了髕骨爪的回彈力，從而造成髕骨爪直接滑脫、骨折塊移位。而且術后過早或過度功能鍛煉可引起記憶合金疲勞產生松動滑脫、斷裂。在本研究中，10例內固定失效患者主要發生在術后早期，其中4例為早期功能鍛煉不當所致。
④ 術者的技術水平可能與內固定失效有關。在本研究的10例內固定失效患者中，5例患者的主刀醫師為低年資主治醫師，提示內固定失效可能與術者技術水平高低也有一定關系。術者技術高低決定了其能否在手術中正確判斷出髕骨爪型號是否合適和軟組織是否對髕骨爪造成阻擋而影響髕骨爪的穩定，能否根據骨折類型決定是否需要克氏針、鋼絲等其他內固來輔助固定，以及能否根據患者情況制定合適的功能鍛煉方案。
除了以上常見原因，也有一些本研究病例未出現的因素可能導致術后內固定失效，大多涉及醫師對髕骨爪特性及使用原則不熟悉。如髕骨爪上下方爪鉤對調放置，使得髕骨爪不貼合髕骨表面，髕骨爪容易疲勞斷鉤[12]。而對髕骨爪爪鉤進行塑形時，展開爪鉤不能過直，以免超過爪鉤張力極限，導致其不能完全恢復金屬記憶，造成骨折塊松散、移位，反復多次塑形致金屬疲勞引發髕骨爪斷鉤[3]。此外，術中軟組織阻擋髕骨爪也可能導致內固定失效。術者安放髕骨爪時，根據5個爪鉤的位置，切開的軟組織必須徹底分開，再置入髕骨爪，使爪鉤抓在骨皮質上，避免爪鉤抓在軟組織上，否則術后功能鍛煉容易造成髕骨爪滑脫。術中應避免髕骨骨折部位上表面軟組織過多過厚，導致髕骨爪不能貼合髕骨而局部隆起，髕骨爪隆起后不能對抗屈膝時的剪切力，屈膝時導致骨折塊移位、髕骨爪脫出。
3.3 髕骨骨折鎳鈦記憶合金髕骨爪內固定術后內固定失效的應對措施
髕骨骨折鎳鈦記憶合金髕骨爪術后內固定失效的預防措施，主要包括以下幾方面：① 要準確選擇髕骨爪型號，型號過大或過小均可導致內固定失效。因此，在術中髕骨爪固定骨折端后，可極度屈曲膝關節，再用彎鉗上提髕骨爪，如發現髕骨爪或骨折端松動不穩，需更換髕骨爪型號；若檢查發現髕骨爪及骨折端穩定，仍需行X線檢查，以檢查髕骨爪型號是否合適。合適的髕骨爪型號，其爪鉤位置既要最大限度包容髕骨上下極，又不能抓進關節面，同時髕骨爪體部盡量貼合髕骨或局部隆起不明顯（因為個別患者髕骨上表面稍平坦）。② 根據不同骨折類型，尤其是粉碎性骨折，或骨折塊偏小的下極骨折，必要時選擇合適的輔助內固定物，如克氏針、鋼絲、錨釘、縫線等。耿震等[13]用帶線錨釘結合髕骨爪治療髕骨下極骨折取得良好的臨床效果；夏淑文等[14]用克氏針聯合鎳鈦記憶合金髕骨爪內固定治療髕骨粉碎性骨折療效滿意，術后并發癥少，可早期功能鍛煉。③ 根據骨折面形狀及骨折線位置，必要時適當調整記憶合金髕骨爪位置，避免爪鉤抓進骨折端間隙而失效，導致骨折塊移位、髕骨爪松動滑脫。④ 安放髕骨爪爪鉤時，要徹底分開軟組織，使爪鉤抓在骨皮質上，避免爪鉤抓在軟組織上而發生滑脫；也要避免髕骨骨折處上表面軟組織過多而造成髕骨爪局部隆起，因為隆起的髕骨爪抗剪切更差，屈膝時容易造成骨折塊移位。⑤ 爪鉤的展開要適度，而且要在0～5℃冰水中浸泡3～5 min以上，也要避免反復塑形，以免造成記憶合金回彈力丟失或金屬疲勞，致使骨折塊移位或爪鉤滑脫、斷裂。⑥ 避免髕骨爪上下倒放，從而預防髕骨爪因不貼合骨皮質導致疲勞斷裂。⑦ 固定髕骨爪后，建議極度屈曲膝關節，并用彎鉗夾住髕骨爪體部向上提，以檢查髕骨爪及骨折端的穩定性，以及X線檢查髕骨爪型號、骨折對位情況，如型號合適，但欠穩定，建議輔助克氏針內固定或縫線固定等方法。⑧ 髕骨骨折術后功能鍛煉非常重要，功能鍛煉既要有利于術后康復，又要切忌過早、過度或粗暴，以免內固定失效。根據以往的臨床經驗，建議術后3 d內行股四頭肌收縮鍛煉，術后3 d開始膝關節被動屈伸鍛煉，術后7 d持拐部分負重行走，同時開始膝關節主動屈伸鍛煉，被動及主動鍛煉角度逐漸加大，術后2周內屈曲角度達到90°，最好不要超過90°；4～6周逐漸達到100～110°，最好不要超過110°；6～8周逐漸達到110～120°；8周后逐漸恢復至正常[15-17]。
總之，使用鎳鈦記憶合金髕骨爪治療髕骨骨折，術前要仔細觀察X線片或三維CT片，初步分析骨折類型及骨折線走向，并初步判斷術中是否需要輔助內固定物及內固定物種類，術中仔細操作避免軟組織阻擋，適當展開爪鉤，根據骨折線必要時適當調整髕骨爪位置，髕骨爪固定后檢查髕骨爪及骨折塊穩定性，再透視檢查髕骨爪型號是否合適，對于粉碎性骨折及骨折塊小的下極骨折可輔助其他內固定物，術后功能鍛煉要適當。
髕骨位于膝關節前面，位置表淺，表面沒有肌肉附著，容易因暴力發生骨折，骨折多見于20～50歲的患者，其骨折發生率占全身骨折的1%～2%，其中橫形及粉碎性骨折占絕大多數[1-2]。目前手術治療髕骨骨折的內固定材料主要有克氏針鋼絲張力帶、記憶合金髕骨爪、Cable Pin系統等，臨床醫師一般根據患者情況及自己熟悉的手術方式進行手術治療。本文通過回顧性分析重慶市中醫骨科醫院（以下簡稱“我院”）骨傷二病區采用鎳鈦記憶合金髕骨爪內固定治療的髕骨骨折患者的臨床資料，找出內固定失效患者，并分析內固定失效的原因，為鎳鈦記憶合金髕骨爪在髕骨骨折中的臨床應用提供參考。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料
回顧性收集2015年5月—2020年4月重慶市中醫骨科醫院骨傷二病區采用鎳鈦記憶合金髕骨爪內固定治療的髕骨骨折患者的臨床資料。納入標準（全部滿足）：閉合性單側髕骨骨折，年齡15～83歲，行切開復位鎳鈦記憶合金髕骨爪內固定術，術后出現鎳鈦記憶合金髕骨爪內固定失效，患者隨訪資料完整。排除標準：術中髕骨部分切除者。本研究已通過重慶市中醫骨科醫院科研項目醫學倫理審查，編號為2020051503。
1.2 方法
1.2.1 手術治療方法
患者采取硬膜外麻醉或全身麻醉，麻醉起效后，患者取平臥位，常規消毒、鋪巾、驅血、止血帶充氣。采用髕前正中縱行切口，長6～9 cm，切開皮膚、皮下組織及深筋膜，用手指在深筋膜及髕前腱膜之間向四周游離皮瓣，顯露出髕骨及兩側股四頭肌腱擴張部，有限切開髕骨兩側擴張部以顯露出骨折端，清理嵌入骨折端的軟組織、凝血塊，去除游離的較小的骨碎塊，在骨折兩端有限游離髕骨表面腱膜顯露出約2 mm髕骨骨皮質，復位骨折端（以骨折兩端骨皮質對合平整、無臺階為標準），然后用剪下的手套環纏繞巾鉗臨時固定，用0號可吸收線仔細縫合撕裂的髕韌帶、關節囊及擴張部。根據測量的髕骨縱向長度，選擇合適型號的髕骨爪（髕骨爪的長度比實測髕骨長度小10%～20%或比實測長度短2～3 mm）。 在髕骨爪的5個爪鉤相對應位置切開0.5～1.0 cm切口，用老虎鉗及尖嘴鉗適當展開髕骨爪爪鉤（在0～5℃冰水中浸泡3～5 min），把髕骨爪各爪鉤放進對應切開的位置，必要時可上下移動調整髕骨爪位置，然后用拇指向下加壓固定髕骨爪，助手用小彎鉗逐個分開爪鉤上軟組織，然后用40～50℃ 熱生理鹽水倒在髕骨爪上，髕骨爪受熱迅速抓持牢固。屈曲膝關節至100～120°，伸直再用彎鉗夾住髕骨爪體部向上提，觀察髕骨爪及骨折塊有無松動、移位，無松動及移位則行X線檢查觀察骨折復位是否滿意、髕骨爪型號是否合適。在術中根據骨折類型、復位情況、骨折端穩定情況等，必要時聯合克氏針或錨釘固定。透視見骨折端及髕骨爪位置滿意后，沖洗切口，逐層縫合，無菌包扎，必要時石膏托外固定。術中使用髕骨爪均為蘭州西脈記憶合金股份有限公司生產的鎳鈦記憶合金髕骨爪。所有手術均由具有主治醫師職稱以上的醫師主刀完成。
1.2.2 術后處理
手術第2天開始股四頭肌的等長收縮鍛煉及踝關節活動；術后前3 d復查1次X線片，根據情況開始指導患者進行膝關節被動屈伸功能鍛煉；術后1周后開始持拐部分負重行走，并開始膝關節主動屈伸鍛煉；術后2周屈曲角度達到90°，最好不要超過90°；術后4～6周屈曲角度逐漸達到100～110°，不超過110°；術后6～8周屈曲角度逐漸達到110～120°；術后8周后屈曲角度逐漸恢復至正常。出院前復查X線片了解患者內固定是否失效。術后第1、2、3、6、12個月門診復查X線片了解骨折愈合情況，以及觀察患者膝關節癥狀及功能情況。
1.2.3 內固定失效的診斷標準
參考文獻[3]診斷記憶合金髕骨爪治療髕骨骨折失敗的標準制定：① 髕骨爪滑脫；② 與術中比較，單純骨折塊移位，關節面移位≥2 mm，但髕骨爪未滑脫或斷裂；③ 髕骨爪斷裂。符合其中1種情況則診斷為內固定失效。
1.3 觀察指標
根據患者術后復查膝關節的正側位X線片觀察：① 髕骨爪是否從髕骨上滑脫；② 髕骨爪是否斷裂；③ 與術中比較，骨折塊是否單純發生分離移位，關節面移位距離是否≥2 mm。患者手術后第1周、第2周、第1個月、第2個月、第3個月、第6個月、第12個月需要復查X線片。
1.4 統計學方法
本研究采用 SPSS 19.0 軟件對所有數據進行統計分析。計量資料采用均數±標準差表示，計數資料采用例數和百分比表示。
2 結果
2.1 一般臨床結果
共納入患者436例，其中男175例，女261例；左側198例，右側238例；年齡15～83歲，平均（50.63±20.56）歲；摔傷344例，交通事故69例，高處墜落傷23例；粉碎性骨折192例，橫形骨折178例，上極或下極骨折66例；受傷至手術的時間為1～16 d，平均（3.32±1.65）d。
2.2 內固定失效結果
436例患者的術后隨訪時間為1～24個月，平均（14.24±7.85）個月。所有患者中共10例（2.29%）發生內固定失效，包括6例（1.38%）髕骨爪滑脫，均行翻修手術； 以及4例（0.92%）單純骨折塊移位伴關節面移位≥2 mm，其中1例行翻修手術，3例因骨折塊分離移位不明顯而選擇保守治療。在7例行翻修手術的患者中，2例使用髕骨爪翻修，1例使用髕骨爪聯合克氏針鋼絲張力帶翻修，4例使用克氏針鋼絲張力帶翻修。
內固定失效均發生在術后早期，即術后4～48 d，平均（18.20±10.86）d，內固定失效原因包括：① 4例術后早期功能鍛煉不當；② 2例髕骨爪型號偏小；③ 3例未選擇輔助內固定物，包括髕骨分層粉碎性骨折1例、下極粉碎性骨折（骨折塊小）1例、精神分裂癥致肢體嚴重抖動1例；④ 1例選擇輔助內固定物但固定不恰當。此外，10 例內固定失效患者中，5例為低年資主治醫師主刀。
2.3 典型內固定失效病例
患者，男，60歲，因“跌傷致右膝疼痛、活動受限1 d”入院，入院后行右髕骨骨折切開復位鎳鈦記憶合金髕骨爪內固定手術，術后好轉出院。術后第16天，患者自行極度屈膝鍛煉后出現右膝疼痛明顯加重，隨后到我院復查右膝X線片提示髕骨爪滑脫、骨折分離移位，隨后入住我院行右髕骨骨折切開復位克氏針鋼絲張力帶內固定手術，術后患者定期隨訪。術后1年X線片提示右髕骨骨折骨性愈合，隨在我院行右髕骨骨折術后內固定物取出術，術后恢復良好。見圖1。
圖1
典型內固定失效患者X線片圖像
a～b. 髕骨橫斷骨折，術后第 2 天髕骨爪鉤最大限度上下環抱髕骨，大小比較合適，a. 膝關節X線正位像，b. 膝關節X線側位像；c～d. 術后第16天患者自行極度屈膝鍛煉，因為早期粗暴極度屈膝時骨折塊分離張力超過髕骨爪回彈力而失效，c. 膝關節X線正位像，d. 膝關節X線側位像；e～f. 術后第 19 天使用克氏針鋼絲張力帶進行翻修手術，e. 膝關節X線正位像，f. 膝關節X線側位像；g～h. 術后1年行內固定取出術，術后膝關節伸直0°，屈曲115°，g. 膝關節X線正位像，h. 膝關節X線側位像。R：右側
3 討論
3.1 鎳鈦記憶合金髕骨爪的特點及優點
鎳鈦記憶合金髕骨爪具有體積小、重量輕、生物相容性好、局部刺激小、彈性模量低、疲勞性能佳、強度高等特點。鎳鈦記憶合金髕骨爪遵循髕骨、髕股關節的解剖學及生物力學特點，利用其奧-馬互逆的特性（低溫可塑變、高溫形狀恢復），在人體溫度驅動下，記憶合金形狀恢復時產生回彈力，功能爪鉤可從5～9個方向髕骨中心產生持續穩定的以縱向為主的加壓聚合力，其爪鉤抓住髕骨上下極又符合AO張力帶固定原理[4]。鎳鈦記憶合金在體溫下其縱向聚合應力為30～40 kg，可以抵抗股四頭肌收縮或屈膝時產生的張力，其橫向聚合應力為5.0～5.7 kg，可以抵抗髕骨內外側支持帶牽拉的離心力，其余應力可以使骨折塊保持緊密接觸[5]。鎳鈦記憶合金髕骨爪治療髕骨骨折具有操作簡單、固定牢靠、手術時間短等優點，其適合用于治療各種類型的髕骨骨折，治療髕骨下極骨折及粉碎性骨折更有優勢[6-9]。
3.2 鎳鈦記憶合金髕骨爪治療髕骨骨折術后內固定失效的原因分析
3.2.1 內固定失效的客觀因素
鎳鈦記憶合金髕骨爪設計上存在一些不足：① 術中要求髕骨爪居中放置，否則髕骨爪加壓不均勻，骨折容易發生移位[10]，而部分患者骨折線剛好位于中間，為避免爪鉤抓進骨折線而要求髕骨爪非居中放置；② 理論上髕骨爪的合適長度比實測髕骨長度小10%～20%或比實測長度短2～3 mm，但測量也存在誤差，較易造成型號大小不匹配，從而發生內固定失效；③ 記憶髕骨爪有5～9個方向的加壓聚合力，但無抗剪切力作用[11]，容易在屈膝時因剪切力作用使骨折塊移位、髕骨爪滑脫；④ 髕骨上極存在一定的斜坡，個別患者斜坡大，上極爪鉤不能牢靠地抓在斜坡上，活動時容易出現髕骨爪滑脫。
3.2.2 內固定失效的主觀因素
① 髕骨爪型號選擇不準確。 髕骨爪型號選擇是否正確將決定手術的成敗。根據髕骨縱軸長度，選擇比該長度短10%～20%或短2～3 mm的型號，這樣髕骨爪上下環抱最好，髕骨爪回彈力大，爪鉤也不會抓進關節面，髕骨爪也會緊貼髕骨表面而不會造成懸空。髕骨爪過大，髕骨爪體部不能緊貼髕骨表面而隆起，爪鉤也可能會抓進關節面造成術后疼痛，最重要的是髕骨爪回彈力不能有效固定于骨折端，骨折端因上下聚合力小，早期活動時容易造成骨折塊移位、關節面不平整，或髕骨爪滑移、脫出。髕骨爪過小，不能最大限度上下環抱髕骨上下極，不能有效抓穩髕骨上下極，回彈的聚合力小，早期活動時容易導致骨折塊翻轉，髕骨爪滑脫或斷鉤。在本研究中，2例患者因髕骨爪型號偏小，患者在鍛煉過程中導致髕骨爪滑脫，這是因為型號偏小時髕骨爪爪鉤不能有效環抱骨折塊，屈膝角度較大時可致髕骨爪滑脫及骨折塊分離移位。
② 未能根據特殊的骨折類型選擇合適的輔助內固定物。理論上髕骨爪適用各種類型髕骨骨折，但是對于嚴重的粉碎性骨折，單純使用髕骨爪不能從各個方向有效固定骨折端，爪鉤也可能會抓進骨折端的間隙或抓在間隙邊緣，早期活動時會造成骨折塊移位、關節面不平或髕骨爪滑脫。對于髕骨下極骨折，如骨折塊過小，髕骨下方爪鉤也不能有效固定骨折塊，術后活動時容易造成骨折塊滑出爪鉤。在本研究中，3例患者未選擇輔助內固定物來加強固定骨折端，另外1例雖選擇了輔助固定物但固定不恰當，這些患者均在活動鍛煉時發生內固定失效。
③ 術后早期功能鍛煉不當。一部分患者術后內固定失效，主要因為術后早期功能鍛煉不當。術后早期，髕骨爪與周圍軟組織未能有效粘連固定，骨折端骨痂形成不夠堅固，活動時容易造成髕骨爪滑脫、骨折分離移位。部分醫師認為可以讓患者早期進行功能鍛煉[5]，但髕骨爪無抗剪切力作用，術后早期鍛煉時屈膝角度較大，可因剪切力作用于髕骨，或骨折端張力超過了髕骨爪的回彈力，從而造成髕骨爪直接滑脫、骨折塊移位。而且術后過早或過度功能鍛煉可引起記憶合金疲勞產生松動滑脫、斷裂。在本研究中，10例內固定失效患者主要發生在術后早期，其中4例為早期功能鍛煉不當所致。
④ 術者的技術水平可能與內固定失效有關。在本研究的10例內固定失效患者中，5例患者的主刀醫師為低年資主治醫師，提示內固定失效可能與術者技術水平高低也有一定關系。術者技術高低決定了其能否在手術中正確判斷出髕骨爪型號是否合適和軟組織是否對髕骨爪造成阻擋而影響髕骨爪的穩定，能否根據骨折類型決定是否需要克氏針、鋼絲等其他內固來輔助固定，以及能否根據患者情況制定合適的功能鍛煉方案。
除了以上常見原因，也有一些本研究病例未出現的因素可能導致術后內固定失效，大多涉及醫師對髕骨爪特性及使用原則不熟悉。如髕骨爪上下方爪鉤對調放置，使得髕骨爪不貼合髕骨表面，髕骨爪容易疲勞斷鉤[12]。而對髕骨爪爪鉤進行塑形時，展開爪鉤不能過直，以免超過爪鉤張力極限，導致其不能完全恢復金屬記憶，造成骨折塊松散、移位，反復多次塑形致金屬疲勞引發髕骨爪斷鉤[3]。此外，術中軟組織阻擋髕骨爪也可能導致內固定失效。術者安放髕骨爪時，根據5個爪鉤的位置，切開的軟組織必須徹底分開，再置入髕骨爪，使爪鉤抓在骨皮質上，避免爪鉤抓在軟組織上，否則術后功能鍛煉容易造成髕骨爪滑脫。術中應避免髕骨骨折部位上表面軟組織過多過厚，導致髕骨爪不能貼合髕骨而局部隆起，髕骨爪隆起后不能對抗屈膝時的剪切力，屈膝時導致骨折塊移位、髕骨爪脫出。
3.3 髕骨骨折鎳鈦記憶合金髕骨爪內固定術后內固定失效的應對措施
髕骨骨折鎳鈦記憶合金髕骨爪術后內固定失效的預防措施，主要包括以下幾方面：① 要準確選擇髕骨爪型號，型號過大或過小均可導致內固定失效。因此，在術中髕骨爪固定骨折端后，可極度屈曲膝關節，再用彎鉗上提髕骨爪，如發現髕骨爪或骨折端松動不穩，需更換髕骨爪型號；若檢查發現髕骨爪及骨折端穩定，仍需行X線檢查，以檢查髕骨爪型號是否合適。合適的髕骨爪型號，其爪鉤位置既要最大限度包容髕骨上下極，又不能抓進關節面，同時髕骨爪體部盡量貼合髕骨或局部隆起不明顯（因為個別患者髕骨上表面稍平坦）。② 根據不同骨折類型，尤其是粉碎性骨折，或骨折塊偏小的下極骨折，必要時選擇合適的輔助內固定物，如克氏針、鋼絲、錨釘、縫線等。耿震等[13]用帶線錨釘結合髕骨爪治療髕骨下極骨折取得良好的臨床效果；夏淑文等[14]用克氏針聯合鎳鈦記憶合金髕骨爪內固定治療髕骨粉碎性骨折療效滿意，術后并發癥少，可早期功能鍛煉。③ 根據骨折面形狀及骨折線位置，必要時適當調整記憶合金髕骨爪位置，避免爪鉤抓進骨折端間隙而失效，導致骨折塊移位、髕骨爪松動滑脫。④ 安放髕骨爪爪鉤時，要徹底分開軟組織，使爪鉤抓在骨皮質上，避免爪鉤抓在軟組織上而發生滑脫；也要避免髕骨骨折處上表面軟組織過多而造成髕骨爪局部隆起，因為隆起的髕骨爪抗剪切更差，屈膝時容易造成骨折塊移位。⑤ 爪鉤的展開要適度，而且要在0～5℃冰水中浸泡3～5 min以上，也要避免反復塑形，以免造成記憶合金回彈力丟失或金屬疲勞，致使骨折塊移位或爪鉤滑脫、斷裂。⑥ 避免髕骨爪上下倒放，從而預防髕骨爪因不貼合骨皮質導致疲勞斷裂。⑦ 固定髕骨爪后，建議極度屈曲膝關節，并用彎鉗夾住髕骨爪體部向上提，以檢查髕骨爪及骨折端的穩定性，以及X線檢查髕骨爪型號、骨折對位情況，如型號合適，但欠穩定，建議輔助克氏針內固定或縫線固定等方法。⑧ 髕骨骨折術后功能鍛煉非常重要，功能鍛煉既要有利于術后康復，又要切忌過早、過度或粗暴，以免內固定失效。根據以往的臨床經驗，建議術后3 d內行股四頭肌收縮鍛煉，術后3 d開始膝關節被動屈伸鍛煉，術后7 d持拐部分負重行走，同時開始膝關節主動屈伸鍛煉，被動及主動鍛煉角度逐漸加大，術后2周內屈曲角度達到90°，最好不要超過90°；4～6周逐漸達到100～110°，最好不要超過110°；6～8周逐漸達到110～120°；8周后逐漸恢復至正常[15-17]。
總之，使用鎳鈦記憶合金髕骨爪治療髕骨骨折，術前要仔細觀察X線片或三維CT片，初步分析骨折類型及骨折線走向，并初步判斷術中是否需要輔助內固定物及內固定物種類，術中仔細操作避免軟組織阻擋，適當展開爪鉤，根據骨折線必要時適當調整髕骨爪位置，髕骨爪固定后檢查髕骨爪及骨折塊穩定性，再透視檢查髕骨爪型號是否合適，對于粉碎性骨折及骨折塊小的下極骨折可輔助其他內固定物，術后功能鍛煉要適當。
