解剖学
髌腱作为伸膝装置远端的重要组成部分,其从髌骨下级延伸至胫骨结节(图1)。严格来说,由于其两端附着点连接的是骨骼而非肌肉,其属于韧带而非肌腱。但在临床实践中,我们常称其为肌腱,因为其上端附着点远端部分与股四头肌肌腱延伸段相关联。
图1 髌骨周围的正常解剖结构。
髌腱近端的宽度与髌骨下缘相当,向远端逐渐变窄直至止于胫骨结节处。在一项针对53例采用髌腱作为自体移植物的病例研究中,髌骨平均长度为39毫米,中央宽度为32毫米。研究显示其厚度范围在4.0至10.9毫米之间,当厚度超过7.0毫米时即提示存在肌腱病变。
髌腱的血液供应主要来自以下几支血管:膝降动脉(股深动脉分支)、膝外上动脉、膝外下动脉(腘动脉分支)、膝内下侧动脉与胫前返动脉(胫前动脉分支)之间的吻合弓,以及来自Hoffa脂肪垫的髌后动脉。与血管丰富的髌腱中部相比,髌腱的近端和远端相对缺血,因此是最常见的断裂部位。
生物力学
膝关节主动屈伸时,力量经髌腱由股四头肌传至胫骨;屈曲角度越大,髌股接触点越向近端移,髌腱应力显著增加,因此髌腱断裂多发生在屈膝位。
研究显示屈膝时髌腱前部应力升高、后部降低,且骨附着端的应力变化是腱体中段的 3–4 倍,解释了撕裂更常见于附着处;在无退变情况下需要约 17.5 倍体重的应力才会断裂。机制上多为股四头肌离心收缩导致的张力骤增(对抗屈膝力),职业运动员中还常与踝跖屈及膝外翻动作相关。
流行病学与危险因素
全身危险因素:影响肌腱生物完整性的系统性疾病(结缔组织病、慢性肾衰、SLE、类风湿等)以及皮质类固醇过度使用,均会增加髌腱断裂风险。
药物相关:有监管警示提示肌腱断裂风险;但氟喹诺酮相关的髌腱断裂较罕见,总体临床影响有限。
人群因素:在军队人群中,年龄增长与黑人种族被报道为风险因素。
局部危险因素:腱内注射激素可能增加断裂风险;相关髌腱特异性临床数据仍较少。
过度使用/微损伤:反复负荷(尤其跳跃运动员)可致髌腱末端病/跳跃者膝,进而出现部分或完全撕裂。
发病率:普通人群约 0.48–1.09/10万人年;现役军人可达约 6/10万人年。
趋势:发生率据报呈上升,可能与运动负荷增加及老龄化有关。
诊断与影像学检查
典型病史:负重时(常伴膝外展/扭转)突然疼痛并有“弹响”,随后膝僵硬、积血/肿胀,患肢多无法负重。
关键体征:较关节内损伤更提示髌腱断裂的是——主动伸膝功能缺失或不能直腿抬高(SLR);可见/可触及髌腱间隙、出现高位髌骨。但若部分纤维仍连续,SLR 可能仍可完成。
部分撕裂特点:可为慢性过程,常与运动员“跳跃者膝/髌腱末端病”相关,逐渐影响功能。
X线(侧位/Merchant位):侧位片用髌骨高度比值提示高位髌骨:
◇ Insall–Salvati > 1.2;Blackburne–Peel > 1.0;Caton–Deschamps > 1.3(图2)。
◇ Merchant 位可见“空槽征”,其特异性和阳性预测值高于侧位片(图3)。
图2 Insall-Salvati、Blackburne-Peel及Caton-Deschamps比值测量值的X线片。
图3 空槽征的图像。白色虚线勾勒出髌腱断裂后向上回缩的髌骨,脱离滑车沟且髌骨下极向前倾斜。
超声:高分辨率超声可评估部分/完全撕裂;急性撕裂常见髌腱周围低回声区,全层回声模式中断提示完全断裂;可用低回声长度量化部分撕裂。但依赖操作者经验,可靠性存在争议。
MRI:最敏感,可区分部分/完全撕裂、定位撕裂部位、评估退变及伴随软组织损伤;正常髌腱为均匀低信号,急性撕裂可见纤维波浪状/不连续,T2信号增高;还能测量撕裂比例以指导治疗。
髌腱部分撕裂
分型与意义:Popkin–Golman 部分撕裂分型(按髌腱前后厚度与撕裂比例)评估者间/内信度高,可用于指导治疗决策;若4级且保守 6个月无改善,建议清创+尽量完全修复(表1)。
表1 Popkin-Golman分类法用于髌腱部分断裂评估。PT,物理治疗;NSAIDs,非甾体抗炎药;PRP,富血小板血浆; ESWT ,体外冲击波治疗。
保守治疗:小范围撕裂多非手术;伸膝机制完整的急性不全断裂常用铰链支具伸直位负重固定。康复可按 Karlsson 三期:0–14天急性期(等长训练+拉伸)→ 3–6个月康复/恢复期(恢复活动度、向心/离心训练、慢跑,后期加强动态力量与协调)。
手术指征的量化证据:
◇ Golman:56例中20%手术;均为撕裂 >50%,提示厚度撕裂>55%更可能需要手术。
◇ Karlsson:91例中29.6%手术;按撕裂长度分级(<10mm、10–20mm、>20mm),3级手术率最高(38.5%),1级最低(6.6%),长度可预测保守失败。
疗效与时机:部分撕裂修复总体疗效被认为有限,但 Karlsson 系列中手术短期优/良率 92.5%;最佳手术时机仍未明确。
髌腱全层撕裂
治疗原则:完全性髌腱断裂的标准治疗是手术修复,目的在于恢复伸膝装置功能并实现功能康复;确诊后应尽早手术以利愈合与康复。
损伤特点:多发生在附着点附近;若位于腱中段,因断端组织质量差,修复更困难。

适应证:无论撕裂部位、年龄或活动水平,均建议手术修复。
常用固定方式:最常见为经骨隧道修复(通常做 2–4 个骨隧道穿线后打结固定 图4和5);关键是将缝线牢固抓持在腱内。
图4 髌骨骨隧道的手术技术及其位置。
图5 髌骨骨隧道联合Krackow缝合法修复髌腱断裂。
常用缝合技术:Mason-Allen、Bunnell、Krackow,其中 Krackow 最常用(腱内锁定式连续缝合)。
替代固定:为避免较大骨隧道,可用缝合锚钉修复;如 Capiola 技术将锚钉置于髌骨下极,配合六股 Krackow固定,优点是创伤更小、减少穿透关节软骨风险、手术更快、足印重建更精准。也有用皮质扣替代锚钉以增强强度。
增强修复适应证:若髌腱边缘磨损或组织质量差,需增强修复(高强度缝线、同种异体或自体移植物等),可降低修复后不良应力、允许更早活动并减少“腱间隙”形成。
常用增强方式:腘绳肌自体移植增强(双股移植物固定于髌骨远端并缝合回足印(图6));翻修或腱质差可加髌骨周围环扎钢丝辅助。亦有编织补片经骨修复用于抵抗术后间隙形成。
图6 髌腱缝合联合半腱肌自体移植增强修复髌腱断裂。
内支撑/缝合带技术:使用高强度缝合带+无结锚定(或髌骨骨隧道+胫骨皮质固定的“编辫样”缝合带)提供更强初始稳定性,优势是术后可即刻活动并促进早期功能恢复。
富血小板血浆(PRP)与组织工程技术的应用:
◇ 新兴方向:PRP与组织工程/生物支架被用于促进髌腱损伤后的再生与功能恢复。
◇ PRP证据:虽有研究提示PRP可促进腱骨愈合并减轻疼痛(如ACL重建后),但在髌腱病中的疗效结论不一致;对急性髌腱撕裂是否获益目前仍无定论,且有慢性肌腱病PRP治疗后发生髌腱断裂的个案报道。
◇ 支架材料:胶原或纤维蛋白凝胶支架抗拉强度接近天然肌腱,但长期临床效果差异大,仍存在植入物破裂与滑膜炎风险;总体而言,现有支架/生物材料尚难完全替代天然髌腱的复杂力学与结构特性。
术后康复
理念变化:传统方案强调长期制动;新方案主张早期活动,以减少关节僵硬、髌骨下移、疼痛和肌力下降,并可能促进肌腱愈合、缩短康复周期。为保证早期活动安全,常配合增强修复以提高强度、减少早期“腱间隙”形成。
总体证据:多种早期活动方案已报道,临床结果提示安全可行,且可更快恢复活动度与肌力,但最佳方案尚未统一。
West方案要点(30例):术后 48小时抬高患肢;随后 5–7天使用铰链支具并每日查伤口;从此至 6周每日进行 0–55°主动活动训练,允许耐受范围内负重但膝锁定伸直;6周后可完全主动屈曲并脱支具行走。
生物力学结局
锚钉 vs 骨隧道:多项尸体/动物生物力学研究一致提示,缝合锚钉在循环负荷后形成的肌腱间隙更小,且多研究显示其失效载荷更高;系统综述/荟萃分析也支持锚钉能降低间隙形成,但对“最终失效载荷是否更高”结论不完全一致。锚钉失效模式:可吸收锚多为置钉隧道问题,钛锚更多为缝线断裂(且失效案例多见于钛锚)。
皮质扣改良:与骨隧道和锚钉相比,皮质扣固定在循环测试中间隙更小、失效载荷更高,生物力学优势明显,但临床获益尚未证实。
内增强策略:缝线/钢丝绳/缝线带等增强可使修复结构最大负荷更高、伸长/位移更小、间隙形成更少,并可能支持更早活动;不过其真实临床收益仍需更多研究确认。
临床结局
总体预后:初次修复后总体结局良好;越早修复越好,延迟修复预后更差。
功能恢复特点:疼痛与功能评分多显著改善,但部分研究提示术侧伸膝肌力仍可能弱于健侧;通常无明显伸膝功能障碍。
不良预后因素:女性、非白人种族、术前膝关节功能差。
失败率与策略:系统综述(503例)显示——急性期初次修复若合并钢丝/缝线辅助固定,失败率约2%;慢性期则以自体移植重建效果更佳。
人群数据:军人队列(504例)约76%完全恢复原活动,3%再撕裂;风险因素包括黑人种族和35–44岁。非军人更大队列(757例)总体成功率约95.8%。
重返运动:运动员系统评价显示低强度重返运动约88.9%,但职业运动员恢复到伤前水平约70.9%;NFL 运动员重返赛场约79.2%(至少打一场)。不同项目恢复差异明显(橄榄球最差等)。
技术对比证据:回顾性研究(374例)显示锚钉组再断裂率更低(0% vs 7.5%骨隧道),但感染、翻修率、住院时间差异不显著;仍需更多RCT与对增强策略的研究来指导选择。
总结
髌腱断裂若处理不当可能造成严重后果。部分撕裂通常可通过暂时性伸膝固定配合渐进式康复治疗以获成功处理。手术修复是完全性撕裂的主要治疗手段,其技术方法多样。缝合锚钉固定与增强策略日益普及,与单纯骨隧道技术相比已显示出良好的生物力学效果。然而,这些技术的临床获益仍不明确。尽管早期活动范围训练方案似乎安全有效,但理想的康复策略仍有待探讨。虽然职业运动员可能因髌腱断裂导致职业生涯缩短,但普通人群的重返运动率仍保持较高水平。
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