引用本文： 李鐵鍵, 杜銀橋, 孫菁陽, 沈俊民, 張博涵, 周勇剛. 全膝關節置換術后伸膝裝置損傷的現狀與治療. 中國修復重建外科雜志, 2021, 35(4): 502-507. doi: 10.7507/1002-1892.202010015 復制
伸膝裝置是股四頭肌、肌腱及其擴張部，以及髕骨、髕韌帶、脛骨結節等參與伸膝功能的所有組織總稱。伸膝裝置具有參與膝關節正常伸膝活動，固定髕骨并加強膝關節囊的功能，其中任何部分損傷都會破壞伸膝裝置的完整功能。當全膝關節置換術（total knee arthroplasty，TKA）患者發生伸膝裝置損傷時，會大幅降低手術效果[1]。伸膝裝置術中損傷原因包括暴露期間損傷肌腱、髕骨截骨不當、松解外側支持帶不當或既往多次手術導致血供受損；術后損傷原因包括感染引起組織壞死、假體對線不良和創傷等[1]。TKA 患者伸膝裝置損傷主要發生在股四頭肌肌腱、髕腱和髕骨[2]，前兩者損傷發生率分別為 0.1%～1.1% 和 0.17%～1%[3]，髕骨骨折發生率為 0.15%～12%[4]。TKA 術后 3 個月內發生伸膝裝置損傷被認為是早期損傷，3 個月后則被認為是晚期損傷[5]。
伸膝裝置損傷治療方法包括手術和非手術治療，但報道病例數有限，效果不盡相同，尚無最佳解決方案。其中非手術治療方式主要為膝關節伸直固定 6～8 周，之后逐漸進行關節屈曲功能鍛煉，一般可獲得良好臨床效果，遠期并發癥發生率較低。當伸膝裝置完全斷裂時，必須考慮手術治療才能恢復其功能，主要手術方式有直接縫合修復、重建和加強修復。直接縫合修復方法有傳統經骨固定和縫線錨釘技術，但修復后組織重塑并不牢固，在恢復功能方面效果并不明顯，且再斷裂率高達 35%，并發癥也很多（包括膝關節不穩定、伸膝裝置再斷裂、術中腘動脈撕裂、術中股骨髁骨折或深部假體周圍感染等），通常需進一步手術治療，并可能導致更嚴重并發癥，包括膝上截肢甚至死亡[6]。重建和加強修復方法主要有合成補片、自體移植物和同種異體移植物修復[6]。目前文獻報道顯示，合成補片和自體移植物術后效果良好，患者可恢復滿意的自主活動能力[7-8]；同種異體移植物重建后效果各異，一些系列研究報道其失敗率近 40%[9-12]，但也有文獻指出患者滿意率達 89%[13]。同種異體移植物重建后的主要問題是假體周圍關節感染和伸肌延遲發生率較高[9]。本文對不同部位伸膝裝置損傷分別進行總結分析。
1 股四頭肌肌腱損傷
臨床上股四頭肌肌腱損傷病例報道較少且發生率較低，很難明確其誘因。研究發現股四頭肌肌腱損傷與糖尿病、類風濕性關節炎、肥胖、慢性腎衰竭和甲狀腺功能亢進等全身性疾病有關[7, 14-15]。有些局部因素也與其損傷相關，包括關節內注射藥物、既往 TKA 手術史、TKA 手術時外側支持帶松解[15]和手術入路延長[16]等。
股四頭肌肌腱損傷的治療依據損傷程度、損傷時間長短和位置不同，分為保守治療和手術治療。雖然有研究者[8]認為股內側肌或股外側肌肌腱部分撕裂可能導致后期髕骨軌跡問題，建議早期干預和手術治療，但絕大多數研究表明，股四頭肌肌腱部分斷裂時保守治療效果更好，長期并發癥發生率低[14]。
目前手術直接縫合修復股四頭肌肌腱損傷方法主要包括傳統經骨固定和縫線錨釘修復。經骨固定是從斷端近側開始，連續交鎖縫線穿過斷端并繼續交鎖縫合，最后通過髕骨鉆孔固定[17]。Maniscalco 等[18]首先報道了帶線錨釘修復股四頭肌肌腱損傷的病例，相比于傳統經骨固定有更多優勢，例如手術切口更小，防止潛在損傷髕腱-髕骨連接處，尤其在 TKA 術后使用原切口進行修復將有利于切口愈合。初次伸膝裝置損傷修復中通過導向孔放置帶線錨釘比手動髕骨鉆孔更準確，并且導向孔未經骨，減少了髕骨松動并發癥發生風險[19]。因此，縫線錨釘修復更適用于肌腱損傷位置接近髕骨上極以及有全身性疾病者，可避免髕腱損傷，并發癥發生率更低、手術操作簡便且時間更短。
但當伸膝裝置損傷時間長和組織條件差時，直接縫合修復并不能有效重建伸膝裝置，需采用重建和加強修復。其中合成補片技術已相對成熟，術后患者滿意率較高，但國內開展較少。合成補片由 Francis Usher 首次用于臨床疝修補術，其更常用于腹股溝疝修補術，誘導補片內部和周圍的纖維化愈合反應[20]。Browne 等[21]首先采用合成補片治療髕腱損傷，之后該術式也逐漸運用到股四頭肌肌腱損傷患者中。Nodzo 等[22]使用合成補片治療 7 例股四頭肌肌腱斷裂，其中 4 例術后恢復良好，2 例發生再斷裂并感染，1 例出現伸膝遲滯但無需再次手術。Morrey 等[23]使用合成補片治療 8 例股四頭肌肌腱損傷，無術中并發癥及再斷裂發生，僅 1 例膝關節出現伸膝遲滯。該術式克服了同種異體移植物在可獲得性、疾病傳播風險方面的局限性，治療費用低且作用持久，手術操作簡便，并發癥少，其材質具有能與機體組織很快結合的優點，利于患者功能恢復。缺點是術后患者膝關節活動度較小，不適用于伸膝裝置嚴重損傷者，且國內合成補片型號較少，可選擇的補片大小有限。
自體及同種異體移植物修復的治療方法較合成補片開展更早，目前自體移植物重建伸膝裝置的方法很多，需要依據損傷情況選擇不同自體組織。Jaureguito 等[24]和 Busfield 等[25]使用腓腸肌內側頭旋轉皮瓣重建伸膝裝置，其優點在于旋轉皮瓣可提供一血管床，促進組織愈合，且不依賴于髕骨骨量，適用于軟組織覆蓋不良、既往感染或免疫系統受損患者。腓腸肌內側頭皮瓣重建可以成功治療同種異體移植物重建失敗或替代同種異體移植物重建。Busfield 等[25]的研究中，7 例患者平均伸肌遲滯 13.5°（0°～50°），活動范圍 2°～93°，所有患者均能獨立行走，4 例伴有感染患者治療后感染消退；但當膝關節前壁大量軟組織缺損時，腓腸肌內側頭皮瓣重建技術不能提供有效填充。Whiteside[26]描述了一種利用股內側肌或外側肌皮瓣的技術，分離股內側肌或外側肌的遠端止點，然后向前轉移，經骨縫合至脛骨結節前部。該技術優點是可以有效覆蓋膝關節前壁缺損，轉移皮瓣血供豐富，功能完善并且其原有功能未發生改變，有益于患者術后功能康復。Emerson 等[27]使用同種異體完整伸膝裝置移植重建治療股四頭肌肌腱斷裂，可在患者全身組織情況差的情況下使用，并且是目前研究報道最多且最全面的手術技術；但其受限于供體來源，有疾病傳播風險，且成本較高。
2 髕腱損傷
髕腱損傷是由多因素造成的，通常見于有多次膝關節手術史患者，這類患者伴有多種全身疾病，如長期使用類固醇或糖尿病[19, 28]；另外，僵直膝手術時顯露操作不當，TKA 術中為了獲得髕骨外翻和膝關節屈曲而對髕腱及其止點施加應力過大等，也都可能導致髕腱損傷。
髕腱損傷分為急性損傷和慢性損傷。急性損傷需要巨大沖擊力，因此相當罕見，而不同原因組織變性導致的慢性損傷則相對常見[25, 29]。急性部分髕腱斷裂可采用保守治療；保守治療失敗時選擇直接縫合修復，但并發癥較多，且預后不佳。對于髕腱慢性損傷和完全斷裂，保守治療和直接縫合修復預后均不佳，再斷裂率和伸膝遲滯發生率較高，目前報道多采用重建和加強修復方法治療。其中合成補片技術應用的是聚丙烯網片，自體移植物可選擇腓腸肌內側頭、自體股四頭肌肌腱和半腱肌等，同種異體移植物主要是同種異體跟腱和同種異體完整伸膝裝置。
許多臨床醫生已將合成補片技術作為 TKA 術后髕腱斷裂重建的金標準[23]。Browne 等[21]首先描述了合成補片治療髕腱斷裂的技術，其在脛骨前內側創建凹槽以固定補片，將補片從髕腱下方向外側穿出與髕腱斷端縫合，并向上蓋過髕骨固定至股四頭肌肌腱前方；游離股內側肌和內側支持帶，使這些內側軟組織以“褲子-背心”方式覆蓋至補片前方并固定，使遠端關節囊完全覆蓋補片。術后 5 例既往無 TKA 手術史患者手術成功，而 7 例有 TKA 手術史患者中 4 例成功、1 例術后早期出現深部感染。術前所有患者均有伸膝遲滯，平均伸膝遲滯從術前 36° 改善至末次隨訪時的 10°，排除重建失敗患者，術后平均伸膝遲滯為 2.8°[21]。Abdel 等[30]報道了 77 例使用合成網片重建伸膝裝置的效果，術后平均伸膝遲滯為 9°；既往無重建史患者 2 年重建翻修率為 86%，有重建史患者 2 年重建翻修率為 95%。馬云青等[31]報道使用聚丙烯網片重建治療 3 例髕腱損傷，其中 1 例為 TKA 術中髕腱斷裂，患者膝關節學會評分系統（KSS）評分達 90 分，未見伸膝遲滯；2 例為術后髕腱斷裂，KSS 評分分別達 90、85 分，殘留伸膝遲滯 5°、10°。該術式優缺點同前。
自體移植物治療髕腱損傷方式與股四頭肌肌腱損傷類似。Jaureguito 等[24]和 Busfield 等[25]提出的延長腓腸肌內側頭旋轉皮瓣重建伸膝裝置方法，同樣也可用于治療髕腱損傷。Cadambi 等[28]利用半腱肌肌腱進行加強修復，從鵝足處找到半腱肌肌腱分離，取腱器取出半腱肌肌腱并保留肌腱的脛骨遠端附著點；近端肌腱游離端編織縫合后，由髕骨內側橫向鉆孔穿到外側，然后將脛骨游離端固定到遠端附著點或脛骨近端外側。Cadambi 等用半腱肌肌腱重建了 7 例患者髕韌帶，所有患者伸膝遲滯范圍為 0°～10°，無失敗或早期并發癥發生。但使用半腱肌肌腱重建的前提是患者組織情況良好，半腱肌肌腱長度足夠；若患者組織情況差，最佳治療方式仍是同種異體移植物重建。國內高東等[32]報道采用縫線錨釘修復聯合半腱肌肌腱轉移治療慢性髕腱斷裂，術中取半腱肌肌腱并保留其脛骨止點，分別于髕骨和脛骨結節建立橫行骨隧道；將髕骨復位至正常水平位置，對原髕腱斷裂處用帶線錨釘縫合，再將半腱肌肌腱游離端穿過髕骨和脛骨結節骨隧道，呈環形重建增強髕韌帶。8 例患者均順利完成手術，術中無骨折和血管神經損傷等嚴重并發癥發生，末次隨訪時國際膝關節文獻委員會（IKDC）評分、Lysholm 評分和 Tegner 評分均較術前顯著增加（P<0.05），所有患者均未發生髕腱再斷裂。當髕腱斷裂合并感染和軟組織缺損時，有文獻[33]提出可使用股薄肌和半腱肌肌腱及嵌合的腓腸肌-腓腸內側動脈穿支皮瓣重建伸膝裝置，1 例膝關節置換術后感染并伴有皮膚缺損患者經上述方法治療后，實現了完全主動的膝關節伸展，并且能夠在無輔助情況下行走，因此他們認為該方法可作為關節融合術的替代方法。目前自體移植物技術受限于患者自身組織條件，尚無統一的自體組織選擇標準，重建后組織抗牽拉強度及再破裂率仍需研究。
當髕骨完整而單純髕腱斷裂時，可選擇同種異體跟腱移植修復。Crossett 等[34]報道了 9 例使用同種異體跟腱移植物進行髕腱重建的患者，結果顯示膝關節功能評分分別從術前平均 26 分和 14 分改善到術后 81 分和 53 分，伸膝遲滯由術前平均 44° 降至術后 3°，膝關節活動度由術前平均 88° 增加至 107°。Lamberti 等[35]介紹了一種同種異體跟腱移植的手術操作，首先將跟骨塊固定到脛骨近端制備的骨槽內，移植物的肌腱部分分為 2 個分支，第 1 支穿入經髕骨從下向上鉆出的直徑 7～9 mm 隧道，然后經股四頭肌肌腱穿出；第 2 支由髕骨內側穿入，縫合于髕骨內側和股四頭肌肌腱上，然后經股四頭肌肌腱穿出，用不可吸收縫線與第 1 支縫合。該方法適用于急性髕腱斷裂，不適用于髕骨不完整患者。還有一種同種異體移植重建方法是同種異體完整伸膝裝置移植，多用于慢性髕腱斷裂，由 Emerson 等[27]首先提出，但其報道的 9 例患者術后效果不佳，其中 3 例出現持續性伸膝遲滯，3 例出現屈曲攣縮，4 例需在助行器輔助下行走，主要原因是縫合移植物時膝關節未完全拉直，未在張力下縫合，并且縫合后未測試伸膝裝置的張力。Brown 等[12]報道了改進的同種異體完整伸膝裝置移植技術，并應用于 22 例髕腱斷裂患者，結果顯示手術失敗率為 38%（失敗標準是 KSS 評分<60 分、伸膝遲滯>30°、需要翻修或去除同種異體移植物）。手術操作主要是將患者髕骨剝離摘除，在脛骨近端作一縱行骨槽，將同種異體伸膝裝置的脛骨部分修整為比骨槽稍大的骨塊，打壓進骨槽，用 3 道環扎鋼絲或 6.5 mm 髖臼自攻螺釘固定；完全伸直膝關節，近端用不可吸收縫線拉緊移植物，將同種異體股四頭肌肌腱與宿主股四頭肌肌腱重疊，用 5 號和 2 號不可吸收縫線縫合自體和移植物組織的重疊部分，最前面用自體組織盡可能覆蓋移植物[36]。同種異體移植物重建方法適用于膝關節軟組織情況差時的髕腱斷裂，術后患者膝關節活動度大；但缺點是供體不易獲得，成本高且感染風險高。
綜上，對于 TKA 術后髕腱斷裂，可選擇同種異體完整伸膝裝置移植及合成補片重建，二者移植成功率（72.8% vs. 78.8%）及翻修率（14.2% vs. 16%）相近。感染是兩種方法最主要的并發癥和失敗原因，但二者的感染率或感染風險并無差別，術后膝關節功能評分也無顯著差異[37]。合成補片往往更多與翻修假體同時使用，并且具有易獲得、價格低廉、減少疾病傳播、無移植物松弛等優點，應作為 TKA 術后髕腱斷裂修復首選方法[38]。
3 髕骨骨折
TKA 術后髕骨骨折可以破壞整個伸膝裝置，隨著假體設計改良和手術技術進步，髕骨骨折發生率逐漸下降。導致髕骨骨折的因素有很多，醫源性因素包括髕骨置換時截骨過多、髕股關節對線不良、髕骨血供破壞等，術中應盡量避免發生上述問題[36]。TKA 術后翻修也是髕骨骨折的危險因素，對于髕骨較薄的患者發生率更高[39]。Tria 等[40]和 Scott 等[41]發現，膝關節外側松解可增加髕骨骨折風險，建議手術顯露時保留膝上外側動脈。髕骨骨折在男性患者中更常見，這可能與較高的活動水平和體質量指數有關[42]。TKA 手術進行髕骨表面置換時，建議保留髕骨厚度至少 14 mm，否則將增加髕骨骨折風險，術前髕骨厚度<20 mm 者需避免髕骨表面置換[4]。Chalidis 等[4]報道，髕骨骨折術后平均感染率為 19.2%，不愈合風險超過 80%。
TKA 術后髕骨骨折治療主要有保守治療和手術治療，依據骨折是否移位和伸膝裝置是否完整，選擇不同治療方式。保守治療主要是石膏或夾板固定 4～6 周，手術治療方式有切開復位內固定、髕骨假體切除、髕骨成形術以及部分或完全髕骨切除術。髕骨骨折治療目的是重建伸膝裝置的連續性，將髕骨骨折處固定并使其愈合，當髕骨骨折無法愈合時，可考慮摘除髕骨假體。臨床需根據髕骨骨折分型采取不同治療方式。
Ortiguera 等[36]提出了一種髕骨骨折分型標準，Ⅰ型為假體固定良好且伸膝裝置完整，Ⅱ型為假體固定良好但伸膝裝置破壞，Ⅲ型為伸膝裝置完好但髕骨假體發生松動。其中Ⅲ型根據剩余骨量又分為 2 個亞型：Ⅲa 型表示剩余骨量足夠，Ⅲb 型表示剩余骨量不足；骨量不足定義為髕骨厚度<10 mm，或明顯粉碎導致骨無法固定或行其他表面置換手術。其中Ⅲ型最常見，Ⅱ型最難處理。Ortiguera 等[36]研究中，Ⅰ型骨折 38 例，其中 27 例未行特殊處理，10 例固定制動，1 例行髕骨部分切除和髕骨成形術治療，術后 31 例獲隨訪，未發現疼痛、髕骨和伸膝不穩定或無力等并發癥；僅固定制動中的 1 例失敗，需要切除未愈合的骨折邊緣。Ⅱ型骨折 12 例，其中 1 例采用非手術治療，患者膝關節伸直固定，隨訪 5 年無疼痛癥狀，伸膝遲滯僅 5°。11 例行手術治療，其中 6 例采用切開復位內固定，僅 1 例骨性愈合；5 例采用髕骨部分切除治療，3 例出現并發癥，需要再次手術。Ⅲ型骨折 28 例，其中Ⅲa 型 12 例、Ⅲb 型 16 例。Ⅲa 型患者中 4 例接受保守治療、8 例手術治療，治療后僅 2 例骨性愈合、3 例再次手術、7 例持續疼痛或髕骨和伸膝不穩定。其中 5 例采用髕骨部分切除和內固定治療者均出現骨折處不愈合，2 例需再次手術；4 例保守治療患者中，2 例于隨訪時出現伸膝遲滯。Ⅲb 型患者中 4 例接受保守治療、12 例手術治療，保守治療的 4 例中只有 1 例髕骨骨折未愈合；手術治療的 12 例中，7 例出現持續性疼痛、伸膝不穩及無力。根據 Ortiguera 等的研究結果，Ⅰ型髕骨骨折首選非手術治療，應采用支具或石膏固定，效果較好。伴有伸膝裝置破壞的Ⅱ型髕骨骨折通常需要手術治療，骨折復位后疼痛緩解，但是很難骨性愈合。骨折復位困難時可考慮髕骨切除術，但隨訪顯示患者功能恢復較差。對于Ⅲ型骨折，只有當患者出現嚴重癥狀時才需要手術處理，若要對髕骨進行翻修，則需保證剩余骨量條件允許[39]。
不同于 Ortiguera 等的分型，Keating 等[43]提出了一種新的分型標準：Ⅰ型為垂直骨折，伸膝裝置完整且假體穩定；ⅡA 型為水平骨折、伸膝裝置斷裂<1 cm，ⅡB 型為水平骨折、伸膝裝置斷裂>1 cm；Ⅲ型為伸膝裝置完整，假體松動。Keating 等認為髕骨骨折初始多為Ⅰ型或Ⅲ型，然后進展為ⅡA 型或ⅡB 型。其報道的 18 例Ⅰ型骨折患者中，17 例行伸直固定保守治療，治療后膝關節功能評分平均為 85 分，屈曲 120°，無伸膝遲滯，其中 1 例患者膝關節屈曲攣縮 5°；1 例去除了松動的髕骨假體，術后發生切口深部感染，需要額外治療。21 例ⅡA 型骨折患者中，1 例手術去除了髕骨假體，骨折處成功愈合；其余 20 例保守治療患者膝關節屈曲平均為 117°，無伸膝遲滯，1 例膝關節屈曲攣縮 5°。16 例ⅡB 型骨折患者中，3 例接受了手術治療，其中 2 例結果良好，無伸膝遲滯，膝關節評分 85 分，1 例術后發生感染，需要額外治療；其余 14 例保守治療患者膝關節評分平均為 87 分，屈曲 120°，2 例分別存在 5° 和 15° 的屈曲攣縮，3 例伸膝遲滯分別為 20°、30° 和 40°。93 例Ⅲ型骨折患者中，6 例行手術治療，其中 5 例直接去除松動的髕骨假體，2 例術后發生切口深部感染，需要額外治療；1 例更換髕骨假體，6 個月后因反復松動進行二次去除。其余 87 例非手術治療患者膝關節評分平均為 83 分，屈曲 116°，1 例伸膝遲滯 10°，2 例分別存在 5° 和 10° 的屈曲攣縮。Keating 等[43]認為，髕骨骨折患者手術治療并發癥發生率較高，多數情況下宜采用非手術治療。現今手術療法仍存在不足，膝關節功能難以恢復至骨折前水平[44]。
綜上，由于髕骨骨折手術治療效果差，因此髕骨骨折而伸膝裝置完整、中段骨折分離<1 cm 或伸膝遲滯<30° 時，首選保守治療；如果中段骨折分離>1 cm，可考慮行切開復位鈦纜環扎內固定或張力帶鋼絲內固定，但對于有髕骨置換的患者不宜采用張力帶鋼絲內固定；對于上極或下極撕脫骨折患者，可將上極或下極小骨塊切除，然后按照股四頭肌肌腱損傷或髕腱損傷的治療原則處理；如果上述手術失敗，可以考慮同種異體完整伸膝裝置移植或合成補片重建。
4 小結
TKA 術后伸膝裝置損傷雖然發生率不高，但治療效果不理想，因此應特別引起重視。目前針對伸膝裝置損傷的治療方式主要有保守治療和手術治療。對于早期部分損傷，可以采用保守治療，術后效果較好；而當損傷時間長、程度大及組織條件差時，需要采取手術治療。其中直接縫合修復預后差，不作為首選治療方法；同種異體移植因其對組織條件要求低且創傷小，臨床應用廣泛；但隨著合成補片技術的發展，因其手術方法簡便、并發癥少、材料易于獲得且治療費用低等優點，越來越多醫生將其作為伸膝裝置損傷修復重建的“金標準”。隨著手術技術的提升，伸膝裝置損傷發生率不斷下降，同時伸膝裝置損傷的治療方式也不斷推陳出新，針對不同損傷情況選擇合適的治療方式，才能進一步提高手術效果。
作者貢獻：李鐵鍵參與觀點形成和文章撰寫；杜銀橋、孫菁陽、沈俊民、張博涵參與資料收集；周勇剛參與綜述構思及設計，并對文章的知識性內容作批評性審閱。
利益沖突：所有作者聲明，在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突。
伸膝裝置是股四頭肌、肌腱及其擴張部，以及髕骨、髕韌帶、脛骨結節等參與伸膝功能的所有組織總稱。伸膝裝置具有參與膝關節正常伸膝活動，固定髕骨并加強膝關節囊的功能，其中任何部分損傷都會破壞伸膝裝置的完整功能。當全膝關節置換術（total knee arthroplasty，TKA）患者發生伸膝裝置損傷時，會大幅降低手術效果[1]。伸膝裝置術中損傷原因包括暴露期間損傷肌腱、髕骨截骨不當、松解外側支持帶不當或既往多次手術導致血供受損；術后損傷原因包括感染引起組織壞死、假體對線不良和創傷等[1]。TKA 患者伸膝裝置損傷主要發生在股四頭肌肌腱、髕腱和髕骨[2]，前兩者損傷發生率分別為 0.1%～1.1% 和 0.17%～1%[3]，髕骨骨折發生率為 0.15%～12%[4]。TKA 術后 3 個月內發生伸膝裝置損傷被認為是早期損傷，3 個月后則被認為是晚期損傷[5]。
伸膝裝置損傷治療方法包括手術和非手術治療，但報道病例數有限，效果不盡相同，尚無最佳解決方案。其中非手術治療方式主要為膝關節伸直固定 6～8 周，之后逐漸進行關節屈曲功能鍛煉，一般可獲得良好臨床效果，遠期并發癥發生率較低。當伸膝裝置完全斷裂時，必須考慮手術治療才能恢復其功能，主要手術方式有直接縫合修復、重建和加強修復。直接縫合修復方法有傳統經骨固定和縫線錨釘技術，但修復后組織重塑并不牢固，在恢復功能方面效果并不明顯，且再斷裂率高達 35%，并發癥也很多（包括膝關節不穩定、伸膝裝置再斷裂、術中腘動脈撕裂、術中股骨髁骨折或深部假體周圍感染等），通常需進一步手術治療，并可能導致更嚴重并發癥，包括膝上截肢甚至死亡[6]。重建和加強修復方法主要有合成補片、自體移植物和同種異體移植物修復[6]。目前文獻報道顯示，合成補片和自體移植物術后效果良好，患者可恢復滿意的自主活動能力[7-8]；同種異體移植物重建后效果各異，一些系列研究報道其失敗率近 40%[9-12]，但也有文獻指出患者滿意率達 89%[13]。同種異體移植物重建后的主要問題是假體周圍關節感染和伸肌延遲發生率較高[9]。本文對不同部位伸膝裝置損傷分別進行總結分析。
1 股四頭肌肌腱損傷
臨床上股四頭肌肌腱損傷病例報道較少且發生率較低，很難明確其誘因。研究發現股四頭肌肌腱損傷與糖尿病、類風濕性關節炎、肥胖、慢性腎衰竭和甲狀腺功能亢進等全身性疾病有關[7, 14-15]。有些局部因素也與其損傷相關，包括關節內注射藥物、既往 TKA 手術史、TKA 手術時外側支持帶松解[15]和手術入路延長[16]等。
股四頭肌肌腱損傷的治療依據損傷程度、損傷時間長短和位置不同，分為保守治療和手術治療。雖然有研究者[8]認為股內側肌或股外側肌肌腱部分撕裂可能導致后期髕骨軌跡問題，建議早期干預和手術治療，但絕大多數研究表明，股四頭肌肌腱部分斷裂時保守治療效果更好，長期并發癥發生率低[14]。
目前手術直接縫合修復股四頭肌肌腱損傷方法主要包括傳統經骨固定和縫線錨釘修復。經骨固定是從斷端近側開始，連續交鎖縫線穿過斷端并繼續交鎖縫合，最后通過髕骨鉆孔固定[17]。Maniscalco 等[18]首先報道了帶線錨釘修復股四頭肌肌腱損傷的病例，相比于傳統經骨固定有更多優勢，例如手術切口更小，防止潛在損傷髕腱-髕骨連接處，尤其在 TKA 術后使用原切口進行修復將有利于切口愈合。初次伸膝裝置損傷修復中通過導向孔放置帶線錨釘比手動髕骨鉆孔更準確，并且導向孔未經骨，減少了髕骨松動并發癥發生風險[19]。因此，縫線錨釘修復更適用于肌腱損傷位置接近髕骨上極以及有全身性疾病者，可避免髕腱損傷，并發癥發生率更低、手術操作簡便且時間更短。
但當伸膝裝置損傷時間長和組織條件差時，直接縫合修復并不能有效重建伸膝裝置，需采用重建和加強修復。其中合成補片技術已相對成熟，術后患者滿意率較高，但國內開展較少。合成補片由 Francis Usher 首次用于臨床疝修補術，其更常用于腹股溝疝修補術，誘導補片內部和周圍的纖維化愈合反應[20]。Browne 等[21]首先采用合成補片治療髕腱損傷，之后該術式也逐漸運用到股四頭肌肌腱損傷患者中。Nodzo 等[22]使用合成補片治療 7 例股四頭肌肌腱斷裂，其中 4 例術后恢復良好，2 例發生再斷裂并感染，1 例出現伸膝遲滯但無需再次手術。Morrey 等[23]使用合成補片治療 8 例股四頭肌肌腱損傷，無術中并發癥及再斷裂發生，僅 1 例膝關節出現伸膝遲滯。該術式克服了同種異體移植物在可獲得性、疾病傳播風險方面的局限性，治療費用低且作用持久，手術操作簡便，并發癥少，其材質具有能與機體組織很快結合的優點，利于患者功能恢復。缺點是術后患者膝關節活動度較小，不適用于伸膝裝置嚴重損傷者，且國內合成補片型號較少，可選擇的補片大小有限。
自體及同種異體移植物修復的治療方法較合成補片開展更早，目前自體移植物重建伸膝裝置的方法很多，需要依據損傷情況選擇不同自體組織。Jaureguito 等[24]和 Busfield 等[25]使用腓腸肌內側頭旋轉皮瓣重建伸膝裝置，其優點在于旋轉皮瓣可提供一血管床，促進組織愈合，且不依賴于髕骨骨量，適用于軟組織覆蓋不良、既往感染或免疫系統受損患者。腓腸肌內側頭皮瓣重建可以成功治療同種異體移植物重建失敗或替代同種異體移植物重建。Busfield 等[25]的研究中，7 例患者平均伸肌遲滯 13.5°（0°～50°），活動范圍 2°～93°，所有患者均能獨立行走，4 例伴有感染患者治療后感染消退；但當膝關節前壁大量軟組織缺損時，腓腸肌內側頭皮瓣重建技術不能提供有效填充。Whiteside[26]描述了一種利用股內側肌或外側肌皮瓣的技術，分離股內側肌或外側肌的遠端止點，然后向前轉移，經骨縫合至脛骨結節前部。該技術優點是可以有效覆蓋膝關節前壁缺損，轉移皮瓣血供豐富，功能完善并且其原有功能未發生改變，有益于患者術后功能康復。Emerson 等[27]使用同種異體完整伸膝裝置移植重建治療股四頭肌肌腱斷裂，可在患者全身組織情況差的情況下使用，并且是目前研究報道最多且最全面的手術技術；但其受限于供體來源，有疾病傳播風險，且成本較高。
2 髕腱損傷
髕腱損傷是由多因素造成的，通常見于有多次膝關節手術史患者，這類患者伴有多種全身疾病，如長期使用類固醇或糖尿病[19, 28]；另外，僵直膝手術時顯露操作不當，TKA 術中為了獲得髕骨外翻和膝關節屈曲而對髕腱及其止點施加應力過大等，也都可能導致髕腱損傷。
髕腱損傷分為急性損傷和慢性損傷。急性損傷需要巨大沖擊力，因此相當罕見，而不同原因組織變性導致的慢性損傷則相對常見[25, 29]。急性部分髕腱斷裂可采用保守治療；保守治療失敗時選擇直接縫合修復，但并發癥較多，且預后不佳。對于髕腱慢性損傷和完全斷裂，保守治療和直接縫合修復預后均不佳，再斷裂率和伸膝遲滯發生率較高，目前報道多采用重建和加強修復方法治療。其中合成補片技術應用的是聚丙烯網片，自體移植物可選擇腓腸肌內側頭、自體股四頭肌肌腱和半腱肌等，同種異體移植物主要是同種異體跟腱和同種異體完整伸膝裝置。
許多臨床醫生已將合成補片技術作為 TKA 術后髕腱斷裂重建的金標準[23]。Browne 等[21]首先描述了合成補片治療髕腱斷裂的技術，其在脛骨前內側創建凹槽以固定補片，將補片從髕腱下方向外側穿出與髕腱斷端縫合，并向上蓋過髕骨固定至股四頭肌肌腱前方；游離股內側肌和內側支持帶，使這些內側軟組織以“褲子-背心”方式覆蓋至補片前方并固定，使遠端關節囊完全覆蓋補片。術后 5 例既往無 TKA 手術史患者手術成功，而 7 例有 TKA 手術史患者中 4 例成功、1 例術后早期出現深部感染。術前所有患者均有伸膝遲滯，平均伸膝遲滯從術前 36° 改善至末次隨訪時的 10°，排除重建失敗患者，術后平均伸膝遲滯為 2.8°[21]。Abdel 等[30]報道了 77 例使用合成網片重建伸膝裝置的效果，術后平均伸膝遲滯為 9°；既往無重建史患者 2 年重建翻修率為 86%，有重建史患者 2 年重建翻修率為 95%。馬云青等[31]報道使用聚丙烯網片重建治療 3 例髕腱損傷，其中 1 例為 TKA 術中髕腱斷裂，患者膝關節學會評分系統（KSS）評分達 90 分，未見伸膝遲滯；2 例為術后髕腱斷裂，KSS 評分分別達 90、85 分，殘留伸膝遲滯 5°、10°。該術式優缺點同前。
自體移植物治療髕腱損傷方式與股四頭肌肌腱損傷類似。Jaureguito 等[24]和 Busfield 等[25]提出的延長腓腸肌內側頭旋轉皮瓣重建伸膝裝置方法，同樣也可用于治療髕腱損傷。Cadambi 等[28]利用半腱肌肌腱進行加強修復，從鵝足處找到半腱肌肌腱分離，取腱器取出半腱肌肌腱并保留肌腱的脛骨遠端附著點；近端肌腱游離端編織縫合后，由髕骨內側橫向鉆孔穿到外側，然后將脛骨游離端固定到遠端附著點或脛骨近端外側。Cadambi 等用半腱肌肌腱重建了 7 例患者髕韌帶，所有患者伸膝遲滯范圍為 0°～10°，無失敗或早期并發癥發生。但使用半腱肌肌腱重建的前提是患者組織情況良好，半腱肌肌腱長度足夠；若患者組織情況差，最佳治療方式仍是同種異體移植物重建。國內高東等[32]報道采用縫線錨釘修復聯合半腱肌肌腱轉移治療慢性髕腱斷裂，術中取半腱肌肌腱并保留其脛骨止點，分別于髕骨和脛骨結節建立橫行骨隧道；將髕骨復位至正常水平位置，對原髕腱斷裂處用帶線錨釘縫合，再將半腱肌肌腱游離端穿過髕骨和脛骨結節骨隧道，呈環形重建增強髕韌帶。8 例患者均順利完成手術，術中無骨折和血管神經損傷等嚴重并發癥發生，末次隨訪時國際膝關節文獻委員會（IKDC）評分、Lysholm 評分和 Tegner 評分均較術前顯著增加（P<0.05），所有患者均未發生髕腱再斷裂。當髕腱斷裂合并感染和軟組織缺損時，有文獻[33]提出可使用股薄肌和半腱肌肌腱及嵌合的腓腸肌-腓腸內側動脈穿支皮瓣重建伸膝裝置，1 例膝關節置換術后感染并伴有皮膚缺損患者經上述方法治療后，實現了完全主動的膝關節伸展，并且能夠在無輔助情況下行走，因此他們認為該方法可作為關節融合術的替代方法。目前自體移植物技術受限于患者自身組織條件，尚無統一的自體組織選擇標準，重建后組織抗牽拉強度及再破裂率仍需研究。
當髕骨完整而單純髕腱斷裂時，可選擇同種異體跟腱移植修復。Crossett 等[34]報道了 9 例使用同種異體跟腱移植物進行髕腱重建的患者，結果顯示膝關節功能評分分別從術前平均 26 分和 14 分改善到術后 81 分和 53 分，伸膝遲滯由術前平均 44° 降至術后 3°，膝關節活動度由術前平均 88° 增加至 107°。Lamberti 等[35]介紹了一種同種異體跟腱移植的手術操作，首先將跟骨塊固定到脛骨近端制備的骨槽內，移植物的肌腱部分分為 2 個分支，第 1 支穿入經髕骨從下向上鉆出的直徑 7～9 mm 隧道，然后經股四頭肌肌腱穿出；第 2 支由髕骨內側穿入，縫合于髕骨內側和股四頭肌肌腱上，然后經股四頭肌肌腱穿出，用不可吸收縫線與第 1 支縫合。該方法適用于急性髕腱斷裂，不適用于髕骨不完整患者。還有一種同種異體移植重建方法是同種異體完整伸膝裝置移植，多用于慢性髕腱斷裂，由 Emerson 等[27]首先提出，但其報道的 9 例患者術后效果不佳，其中 3 例出現持續性伸膝遲滯，3 例出現屈曲攣縮，4 例需在助行器輔助下行走，主要原因是縫合移植物時膝關節未完全拉直，未在張力下縫合，并且縫合后未測試伸膝裝置的張力。Brown 等[12]報道了改進的同種異體完整伸膝裝置移植技術，并應用于 22 例髕腱斷裂患者，結果顯示手術失敗率為 38%（失敗標準是 KSS 評分<60 分、伸膝遲滯>30°、需要翻修或去除同種異體移植物）。手術操作主要是將患者髕骨剝離摘除，在脛骨近端作一縱行骨槽，將同種異體伸膝裝置的脛骨部分修整為比骨槽稍大的骨塊，打壓進骨槽，用 3 道環扎鋼絲或 6.5 mm 髖臼自攻螺釘固定；完全伸直膝關節，近端用不可吸收縫線拉緊移植物，將同種異體股四頭肌肌腱與宿主股四頭肌肌腱重疊，用 5 號和 2 號不可吸收縫線縫合自體和移植物組織的重疊部分，最前面用自體組織盡可能覆蓋移植物[36]。同種異體移植物重建方法適用于膝關節軟組織情況差時的髕腱斷裂，術后患者膝關節活動度大；但缺點是供體不易獲得，成本高且感染風險高。
綜上，對于 TKA 術后髕腱斷裂，可選擇同種異體完整伸膝裝置移植及合成補片重建，二者移植成功率（72.8% vs. 78.8%）及翻修率（14.2% vs. 16%）相近。感染是兩種方法最主要的并發癥和失敗原因，但二者的感染率或感染風險并無差別，術后膝關節功能評分也無顯著差異[37]。合成補片往往更多與翻修假體同時使用，并且具有易獲得、價格低廉、減少疾病傳播、無移植物松弛等優點，應作為 TKA 術后髕腱斷裂修復首選方法[38]。
3 髕骨骨折
TKA 術后髕骨骨折可以破壞整個伸膝裝置，隨著假體設計改良和手術技術進步，髕骨骨折發生率逐漸下降。導致髕骨骨折的因素有很多，醫源性因素包括髕骨置換時截骨過多、髕股關節對線不良、髕骨血供破壞等，術中應盡量避免發生上述問題[36]。TKA 術后翻修也是髕骨骨折的危險因素，對于髕骨較薄的患者發生率更高[39]。Tria 等[40]和 Scott 等[41]發現，膝關節外側松解可增加髕骨骨折風險，建議手術顯露時保留膝上外側動脈。髕骨骨折在男性患者中更常見，這可能與較高的活動水平和體質量指數有關[42]。TKA 手術進行髕骨表面置換時，建議保留髕骨厚度至少 14 mm，否則將增加髕骨骨折風險，術前髕骨厚度<20 mm 者需避免髕骨表面置換[4]。Chalidis 等[4]報道，髕骨骨折術后平均感染率為 19.2%，不愈合風險超過 80%。
TKA 術后髕骨骨折治療主要有保守治療和手術治療，依據骨折是否移位和伸膝裝置是否完整，選擇不同治療方式。保守治療主要是石膏或夾板固定 4～6 周，手術治療方式有切開復位內固定、髕骨假體切除、髕骨成形術以及部分或完全髕骨切除術。髕骨骨折治療目的是重建伸膝裝置的連續性，將髕骨骨折處固定并使其愈合，當髕骨骨折無法愈合時，可考慮摘除髕骨假體。臨床需根據髕骨骨折分型采取不同治療方式。
Ortiguera 等[36]提出了一種髕骨骨折分型標準，Ⅰ型為假體固定良好且伸膝裝置完整，Ⅱ型為假體固定良好但伸膝裝置破壞，Ⅲ型為伸膝裝置完好但髕骨假體發生松動。其中Ⅲ型根據剩余骨量又分為 2 個亞型：Ⅲa 型表示剩余骨量足夠，Ⅲb 型表示剩余骨量不足；骨量不足定義為髕骨厚度<10 mm，或明顯粉碎導致骨無法固定或行其他表面置換手術。其中Ⅲ型最常見，Ⅱ型最難處理。Ortiguera 等[36]研究中，Ⅰ型骨折 38 例，其中 27 例未行特殊處理，10 例固定制動，1 例行髕骨部分切除和髕骨成形術治療，術后 31 例獲隨訪，未發現疼痛、髕骨和伸膝不穩定或無力等并發癥；僅固定制動中的 1 例失敗，需要切除未愈合的骨折邊緣。Ⅱ型骨折 12 例，其中 1 例采用非手術治療，患者膝關節伸直固定，隨訪 5 年無疼痛癥狀，伸膝遲滯僅 5°。11 例行手術治療，其中 6 例采用切開復位內固定，僅 1 例骨性愈合；5 例采用髕骨部分切除治療，3 例出現并發癥，需要再次手術。Ⅲ型骨折 28 例，其中Ⅲa 型 12 例、Ⅲb 型 16 例。Ⅲa 型患者中 4 例接受保守治療、8 例手術治療，治療后僅 2 例骨性愈合、3 例再次手術、7 例持續疼痛或髕骨和伸膝不穩定。其中 5 例采用髕骨部分切除和內固定治療者均出現骨折處不愈合，2 例需再次手術；4 例保守治療患者中，2 例于隨訪時出現伸膝遲滯。Ⅲb 型患者中 4 例接受保守治療、12 例手術治療，保守治療的 4 例中只有 1 例髕骨骨折未愈合；手術治療的 12 例中，7 例出現持續性疼痛、伸膝不穩及無力。根據 Ortiguera 等的研究結果，Ⅰ型髕骨骨折首選非手術治療，應采用支具或石膏固定，效果較好。伴有伸膝裝置破壞的Ⅱ型髕骨骨折通常需要手術治療，骨折復位后疼痛緩解，但是很難骨性愈合。骨折復位困難時可考慮髕骨切除術，但隨訪顯示患者功能恢復較差。對于Ⅲ型骨折，只有當患者出現嚴重癥狀時才需要手術處理，若要對髕骨進行翻修，則需保證剩余骨量條件允許[39]。
不同于 Ortiguera 等的分型，Keating 等[43]提出了一種新的分型標準：Ⅰ型為垂直骨折，伸膝裝置完整且假體穩定；ⅡA 型為水平骨折、伸膝裝置斷裂<1 cm，ⅡB 型為水平骨折、伸膝裝置斷裂>1 cm；Ⅲ型為伸膝裝置完整，假體松動。Keating 等認為髕骨骨折初始多為Ⅰ型或Ⅲ型，然后進展為ⅡA 型或ⅡB 型。其報道的 18 例Ⅰ型骨折患者中，17 例行伸直固定保守治療，治療后膝關節功能評分平均為 85 分，屈曲 120°，無伸膝遲滯，其中 1 例患者膝關節屈曲攣縮 5°；1 例去除了松動的髕骨假體，術后發生切口深部感染，需要額外治療。21 例ⅡA 型骨折患者中，1 例手術去除了髕骨假體，骨折處成功愈合；其余 20 例保守治療患者膝關節屈曲平均為 117°，無伸膝遲滯，1 例膝關節屈曲攣縮 5°。16 例ⅡB 型骨折患者中，3 例接受了手術治療，其中 2 例結果良好，無伸膝遲滯，膝關節評分 85 分，1 例術后發生感染，需要額外治療；其余 14 例保守治療患者膝關節評分平均為 87 分，屈曲 120°，2 例分別存在 5° 和 15° 的屈曲攣縮，3 例伸膝遲滯分別為 20°、30° 和 40°。93 例Ⅲ型骨折患者中，6 例行手術治療，其中 5 例直接去除松動的髕骨假體，2 例術后發生切口深部感染，需要額外治療；1 例更換髕骨假體，6 個月后因反復松動進行二次去除。其余 87 例非手術治療患者膝關節評分平均為 83 分，屈曲 116°，1 例伸膝遲滯 10°，2 例分別存在 5° 和 10° 的屈曲攣縮。Keating 等[43]認為，髕骨骨折患者手術治療并發癥發生率較高，多數情況下宜采用非手術治療。現今手術療法仍存在不足，膝關節功能難以恢復至骨折前水平[44]。
綜上，由于髕骨骨折手術治療效果差，因此髕骨骨折而伸膝裝置完整、中段骨折分離<1 cm 或伸膝遲滯<30° 時，首選保守治療；如果中段骨折分離>1 cm，可考慮行切開復位鈦纜環扎內固定或張力帶鋼絲內固定，但對于有髕骨置換的患者不宜采用張力帶鋼絲內固定；對于上極或下極撕脫骨折患者，可將上極或下極小骨塊切除，然后按照股四頭肌肌腱損傷或髕腱損傷的治療原則處理；如果上述手術失敗，可以考慮同種異體完整伸膝裝置移植或合成補片重建。
4 小結
TKA 術后伸膝裝置損傷雖然發生率不高，但治療效果不理想，因此應特別引起重視。目前針對伸膝裝置損傷的治療方式主要有保守治療和手術治療。對于早期部分損傷，可以采用保守治療，術后效果較好；而當損傷時間長、程度大及組織條件差時，需要采取手術治療。其中直接縫合修復預后差，不作為首選治療方法；同種異體移植因其對組織條件要求低且創傷小，臨床應用廣泛；但隨著合成補片技術的發展，因其手術方法簡便、并發癥少、材料易于獲得且治療費用低等優點，越來越多醫生將其作為伸膝裝置損傷修復重建的“金標準”。隨著手術技術的提升，伸膝裝置損傷發生率不斷下降，同時伸膝裝置損傷的治療方式也不斷推陳出新，針對不同損傷情況選擇合適的治療方式，才能進一步提高手術效果。
作者貢獻：李鐵鍵參與觀點形成和文章撰寫；杜銀橋、孫菁陽、沈俊民、張博涵參與資料收集；周勇剛參與綜述構思及設計，并對文章的知識性內容作批評性審閱。
利益沖突：所有作者聲明，在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突。