抗生素涂層髓內(nèi)釘結(jié)合膜誘導(dǎo)技術(shù)治療髓內(nèi)釘術(shù)后感染性骨不連臨床療效

解 冰， 田 競， 劉欣偉， 馬駿雄， 馬 鑫， 周大鵬， 項(xiàng)良碧

沈陽軍區(qū)總醫(yī)院 骨科,遼寧 沈陽 110016

·膜誘導(dǎo)技術(shù)·

抗生素涂層髓內(nèi)釘結(jié)合膜誘導(dǎo)技術(shù)治療髓內(nèi)釘術(shù)后感染性骨不連臨床療效

解 冰， 田 競， 劉欣偉， 馬駿雄， 馬 鑫， 周大鵬， 項(xiàng)良碧

沈陽軍區(qū)總醫(yī)院 骨科,遼寧 沈陽 110016

目的探討抗生素涂層髓內(nèi)釘結(jié)合膜誘導(dǎo)技術(shù)治療髓內(nèi)釘術(shù)后感染性骨不連的臨床療效。方法回顧性分析沈陽軍區(qū)總醫(yī)院自2008年1月至2014年1月收治的24例髓內(nèi)釘術(shù)后發(fā)生感染性骨不連患者的臨床資料。其中，脛骨14例，股骨10例。清創(chuàng)后骨缺損長度為2.4～6.3 cm，平均3.2 cm。所有患者采用膜誘導(dǎo)技術(shù)分兩個(gè)階段治療，第一階段清創(chuàng)后采用抗生素涂層髓內(nèi)釘及骨水泥分別占位髓腔及骨缺損，第二階段采用自體顆粒骨填充骨缺損。記錄患肢術(shù)后并發(fā)癥、骨愈合時(shí)間及功能情況。結(jié)果本組24例患者，術(shù)后隨訪36～108個(gè)月，平均67.3個(gè)月。術(shù)后2例出現(xiàn)皮瓣邊緣部分壞死，1例髂骨切口淺表感染，余者無明顯圍術(shù)期并發(fā)癥發(fā)生。23例獲得Ⅰ期骨愈合，平均愈合時(shí)間7.3個(gè)月(6～10個(gè)月)，完全負(fù)重時(shí)間5.2個(gè)月(4～8個(gè)月)；1例隨訪期間出現(xiàn)植骨處骨吸收,再次接受植骨手術(shù)后達(dá)到完全骨愈合。結(jié)論抗生素涂層髓內(nèi)釘能夠在骨缺損部位通過局部釋放持續(xù)、有效的抗生素來控制感染，同時(shí)維持肢體長度和穩(wěn)定性，結(jié)合膜誘導(dǎo)技術(shù)可以有效解決感染性骨不連清創(chuàng)后大段骨缺損問題，術(shù)后并發(fā)癥少，患肢功能恢復(fù)良好，臨床療效滿意。

骨髓炎； 創(chuàng)傷； 骨缺損； 膜誘導(dǎo)技術(shù)； 骨折內(nèi)固定術(shù)

髓內(nèi)釘固定仍是當(dāng)前治療長骨干骨折的主要方法；然而，髓內(nèi)釘術(shù)后感染卻是臨床處理上較為棘手的問題。以脛骨為例，閉合性骨折髓內(nèi)釘術(shù)后感染率為1%～4%，而開放性骨折感染率高達(dá)33%[1-3]。骨髓炎治療的關(guān)鍵是要徹底清除髓腔及斷端死骨及感染骨質(zhì)；但對于如何有效控制局部感染及重建清創(chuàng)后遺留的大段骨缺損，卻是一個(gè)難題，其結(jié)果直接影響患肢術(shù)后形態(tài)及功能恢復(fù)[4]。Thonse等[5]報(bào)道采用抗生素涂層髓內(nèi)釘治療髓內(nèi)釘術(shù)后感染性骨不連，獲得了滿意的療效。但對于清創(chuàng)后大段骨缺損如何處理，目前仍鮮見相關(guān)報(bào)道。本研究采用抗生素涂層髓內(nèi)釘結(jié)合膜誘導(dǎo)技術(shù)治療24例髓內(nèi)釘術(shù)后感染性骨不連患者，長期隨訪臨床療效滿意?，F(xiàn)報(bào)道如下。

1 對象與方法

1.1 研究對象 回顧性分析沈陽軍區(qū)總醫(yī)院自2008年1月至2014年1月采用抗生素涂層髓內(nèi)釘結(jié)合膜誘導(dǎo)技術(shù)治療髓內(nèi)釘術(shù)后感染性骨不連24例患者的臨床資料。其中，男性17例，女性7例；年齡19～47歲，中位年齡33.4歲；病灶部位包括脛骨14例，股骨10例；病程5～14個(gè)月，平均7.9個(gè)月。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)年齡18～60歲；(2)下肢長骨；(3)初始骨折接受髓內(nèi)釘固定；(4)符合感染性骨不連診斷[9]；(5)隨訪時(shí)間>1年；(6)病歷資料完整。

1.2 治療方法 手術(shù)分兩個(gè)階段進(jìn)行。第一階段：先行患肢感染灶徹底清創(chuàng)，清除感染或壞死皮膚、皮下組織及筋膜，取出原髓內(nèi)釘，以擴(kuò)髓鉆反復(fù)擴(kuò)髓長骨感染髓腔(擴(kuò)髓鉆頭直徑比原髓內(nèi)釘大2～3個(gè)尺碼)；同時(shí)，徹底清除斷端死骨，直至正常骨皮質(zhì)界面。重新復(fù)位骨缺損兩端骨干，恢復(fù)正常力位、力線。按比例(1∶20)將混有抗生素(萬古霉素或慶大霉素)的聚甲基丙烯酸甲酯(bone morphogenetic protein，PMMA)骨水泥攪拌均勻并填充于特制模具內(nèi)(圖1)，制成抗生素涂層髓內(nèi)釘，將其插入髓腔內(nèi)。再次制備抗生素骨水泥，在骨水泥凝固前將其置入骨缺損區(qū)并連接骨折斷端，最后根據(jù)軟組織缺損情況采用直接縫合、游離或轉(zhuǎn)移皮瓣覆蓋修復(fù)缺損軟組織。第二階段：在第一階段術(shù)后6～10周實(shí)施手術(shù)，此時(shí)局部軟組織愈合良好。切開并逐層分離軟組織后，可見骨缺損處骨水泥周圍形成膜結(jié)構(gòu)包繞(即誘導(dǎo)膜)，小心縱向切開誘導(dǎo)膜，完整取出填充的骨水泥。以髖臼銼于一側(cè)髂骨內(nèi)側(cè)取骨，獲取粉碎松質(zhì)骨、皮質(zhì)骨混合顆粒，然后在誘導(dǎo)膜內(nèi)填充碎骨顆粒(如缺損較多，需輔以人工骨，但人工骨與自體骨比例≤1∶3)，仔細(xì)縫合誘導(dǎo)膜，完整包裹填充骨。常規(guī)放置引流條后逐層縫合至皮膚。術(shù)后常規(guī)給予抗感染、預(yù)防深靜脈血栓等治療，定期觀察術(shù)區(qū)情況。

圖1 抗生素涂層髓內(nèi)釘制備(a.選擇合適髓內(nèi)釘置于模具內(nèi)；b.向模具內(nèi)灌注抗生素骨水泥；c.待骨水泥凝固后取出髓內(nèi)釘并塑形；d.制備完成的抗生素涂層髓內(nèi)釘)

1.3 觀察指標(biāo)與評價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 圍術(shù)期評價(jià)內(nèi)容包括術(shù)后切口及植骨部位感染情況、兩階段手術(shù)間隔時(shí)間。隨訪期間記錄患者骨缺損完全愈合時(shí)間、完全負(fù)重時(shí)間及肢體功能改善情況。感染性骨不連愈合標(biāo)準(zhǔn)：全身及局部感染癥狀、體征消失，炎性指標(biāo)及血常規(guī)正常，皮膚愈合，X線影像示斷端骨連續(xù)性好，無死骨，完全負(fù)重行走無疼痛。

2 結(jié)果

本組24例患者均獲隨訪36～108個(gè)月，平均67.3個(gè)月。術(shù)后2例出現(xiàn)皮瓣邊緣部分壞死，1例出現(xiàn)髂骨切口淺表感染，給予加強(qiáng)換藥后愈合良好，余者無明顯圍術(shù)期并發(fā)癥發(fā)生。術(shù)中證實(shí)清創(chuàng)后骨缺損長度為2.4～6.3 cm，平均3.2 cm。膜誘導(dǎo)兩個(gè)階段手術(shù)間隔6～10周，平均(7.1±2.3)周。23例獲得Ⅰ期骨愈合，平均愈合時(shí)間7.3個(gè)月(6～10個(gè)月)，完全負(fù)重時(shí)間5.2個(gè)月(4～8個(gè)月)；1例隨訪期間出現(xiàn)植骨處骨吸收，再次接受植骨手術(shù)，于術(shù)后8個(gè)月達(dá)到骨愈合。隨訪期間無感染復(fù)發(fā)和畸形發(fā)生。末次隨訪時(shí)，24例患者均可在無痛狀態(tài)下完全負(fù)重行走，步態(tài)基本正常。所有患者術(shù)后均重返工作崗位。

3 討論

3.1 感染性骨不連的治療現(xiàn)狀 盡管敏感抗生素的應(yīng)用配合積極的外科手術(shù)治療顯著降低了慢性骨髓炎的病死率和致殘率，但其治療仍困難重重[7]。感染性骨不連治療上存在兩大核心難題，即如何徹底控制感染以及如何重建清創(chuàng)后遺留的大段骨缺損。對于髓內(nèi)釘術(shù)后骨髓炎，感染范圍往往累及大部分甚至整個(gè)長骨髓腔。徹底擴(kuò)髓清創(chuàng)后敏感抗生素的應(yīng)用至關(guān)重要。研究發(fā)現(xiàn)，骨髓炎感染細(xì)菌譜涉及革蘭陰性菌、表皮金黃色葡萄球菌、厭氧菌及多重耐藥菌在內(nèi)的多種細(xì)菌[8]。相比全身應(yīng)用抗生素，局部應(yīng)用抗生素具有局部濃度高、用量小、維持時(shí)間長、藥物不良反應(yīng)少等優(yōu)勢，是當(dāng)前該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)[9]。針對清創(chuàng)后遺留的大范圍骨缺損(缺損≥4 cm)，目前臨床上常采用骨牽引延長技術(shù)和帶血管蒂骨移植。前者存在操作復(fù)雜、并發(fā)癥多、固定時(shí)間長及患者耐受性差等問題，而后者對顯微外科技術(shù)要求高，同樣存在較多的受區(qū)和供區(qū)并發(fā)癥[10-11]。

3.2 抗生素涂層髓內(nèi)釘結(jié)合膜誘導(dǎo)技術(shù)的優(yōu)勢 近年來，陸續(xù)有研究報(bào)道將抗生素涂層髓內(nèi)釘應(yīng)用于開放性長骨骨折[5,12]。Metsemakers等[12]報(bào)道將載有慶大霉素的髓內(nèi)釘應(yīng)用于復(fù)雜的脛骨開放性骨折患者，證實(shí)其可以有效預(yù)防術(shù)后深部感染的發(fā)生。Thonse等[5]報(bào)道將抗生素涂層髓內(nèi)釘應(yīng)用于感染性骨不連治療，證實(shí)其可以有效控制感染，為骨愈合提供良好的穩(wěn)定性，縮短治療周期。抗生素涂層髓內(nèi)釘?shù)膬?yōu)勢在于：(1)通過表面涂層的抗生素骨水泥有效發(fā)揮局部應(yīng)用抗生素的優(yōu)點(diǎn)，避免術(shù)后感染復(fù)發(fā)；(2)這種“加粗”版的髓內(nèi)釘可以有效占位擴(kuò)髓清創(chuàng)后的髓腔空隙(尤其對于骨骼較大患者，既往骨折應(yīng)用的髓內(nèi)釘常為較大直徑，清創(chuàng)后無更大直徑的髓內(nèi)釘可供選擇)，為骨干提供良好的穩(wěn)定性，促進(jìn)骨斷端愈合。

膜誘導(dǎo)技術(shù)最早由Masquelet等[13]報(bào)道，該技術(shù)為兩階段手術(shù)，通過在骨缺損處誘導(dǎo)形成膜結(jié)構(gòu)，然后采用自體松質(zhì)骨進(jìn)行移植，從而治療大范圍骨缺損。該技術(shù)操作簡單，已廣泛應(yīng)用于創(chuàng)傷后骨缺損、惡性骨腫瘤切除后骨缺損以及慢性骨髓炎清創(chuàng)后大段骨缺損的修復(fù)重建等領(lǐng)域，并均取得了較好的臨床療效[14-15]。解冰等[16]報(bào)道將膜誘導(dǎo)技術(shù)應(yīng)用于長骨慢性骨髓炎治療，有效解決了清創(chuàng)后大段骨缺損(平均缺損范圍8.3 cm)的問題，Ⅰ期骨愈合率達(dá)90%以上。

抗生素涂層髓內(nèi)釘結(jié)合膜誘導(dǎo)技術(shù)可以很好地解決感染性骨不連治療的兩大核心難題，前者發(fā)揮局部抗感染的同時(shí)有效維持穩(wěn)定性，后者解決大段骨缺損的同時(shí)亦促進(jìn)骨折愈合。本研究24例患者術(shù)后獲平均5年以上隨訪，無術(shù)后再次感染發(fā)生，Ⅰ期骨愈合率達(dá)95.8%。參考筆者既往采用傳統(tǒng)手術(shù)方法治療感染性骨不連經(jīng)驗(yàn)，在手術(shù)次數(shù)、治療周期、總體費(fèi)用、術(shù)后并發(fā)癥以及手術(shù)成功率等方面均有顯著提高。

3.3 手術(shù)注意事項(xiàng) 應(yīng)用該技術(shù)時(shí)需注意幾點(diǎn)細(xì)節(jié)：(1)制作抗生素涂層髓內(nèi)釘時(shí)最好使用事先設(shè)計(jì)好的金屬模具，否則容易導(dǎo)致骨水泥涂抹不均勻，難以插入髓腔；(2)在膜誘導(dǎo)第一階段，骨缺損區(qū)填充骨水泥時(shí)要包裹兩斷端[18]；(3)對脛骨骨缺損重建時(shí)，骨水泥填充時(shí)要盡可能填滿脛腓骨間隙，以擴(kuò)大接觸面積，第二階段去除骨水泥植骨時(shí)脛腓骨間隙也要盡可能填骨。

本研究的主要不足之處在于患者例數(shù)較少，并且沒有將該技術(shù)與傳統(tǒng)手術(shù)方式進(jìn)行比較。盡管如此，本研究結(jié)果仍具有一定說服力，表明抗生素涂層髓內(nèi)釘結(jié)合膜誘導(dǎo)技術(shù)可以有效解決感染性骨不連清創(chuàng)后大段骨缺損問題，術(shù)后并發(fā)癥少，患肢功能恢復(fù)良好。當(dāng)然，關(guān)于膜誘導(dǎo)技術(shù)還有許多問題(如感染控制指標(biāo)的確定、最佳植骨時(shí)機(jī)等)亟待更深一步的研究來闡明。

[1] Gaebler C,Berger U,Schandelmaier P,et al.Rates and odds ratios for complications in closed and open tibial fractures treated with unreamed,small diameter tibial nails:a multicenter analysis of 467 cases[J].J Orthop Trauma,2001,15(6):415-423.

[2] Noumi T,Yokoyama K,Ohtsuka H,et al.Intramedullary nailing for open fractures of the femoral shaft:evaluation of contributing factors on deep infection and nonunion using multivariate analysis[J].Injury,2005,36(9):1085-1093.

[3] Petrisor B,Anderson S,Court-Brown CM.Infection after reamed intramedullary nailing of the tibia:a case series review[J].J Orthop Trauma,2005,19(7):437-441.

[4] Schmidt-Rohlfing B,Lemmen SW,Pfeifer R,et al.Osteomyelitis in adults.Diagnostic principles and therapeutic strategies[J].Unfallchirurg,2012,115(1):55-66.

[5] Thonse R,Conway J.Antibiotic cement-coated interlocking nail for the treatment of infected nonunions and segmental bone defects[J].J Orthop Trauma,2007,21(4):258-268.

[6] 王 巖.坎貝爾骨科手術(shù)學(xué)[M].11版.北京:人民軍醫(yī)出版社,2011:568-575.

[7] Uckay I,Jugun K,Gamulin A,et al.Chronic osteomyelitis[J].Curr Infect Dis Rep,2012,14(5):566-575.

[8] Senneville E,Nguyen S.Current pharmacotherapy options for osteomyelitis:convergences,divergences and lessons to be drawn[J].Expert Opin Pharmacother,2013,14(6):723-734.

[9] Cancienne JM,Burrus MT,Weiss DB,et al.Applications of local antibiotics in orthopedic trauma[J].Orthop Clin North Am,2015,46(4):495-510.

[10] Spiegl U,Patzold R,Friederichs J,et al.Clinical course,complication rate and outcome of segmental resection and distraction osteogenesis after chronic tibial osteitis[J].Injury,2013,44(8):1049-1056.

[11] Beris AE,Lykissas MG,Korompilias AV,et al.Vascularized fibula transfer for lower limb reconstruction[J].Microsurgery,2011,31(3):205-211.

[12] Metsemakers WJ,Reul M,Nijs S.The use of gentamicin-coated nails in complex opentibia fracture and revision cases:a retrospective analysis of a single centre case series and review of the literature[J].Injury,2015,46(12):2433-2437.

[13] Masquelet AC,Begue T.The concept of induced membrane for reconstruction of long bone defects[J].Orthop Clin North Am,2010,41(1):27-37.

[14] Chotel F,Nguiabanda L,Braillon P,et al.Induced membrane technique for reconstruction after bone tumor resection in children:a preliminary study[J].Orthop Traumatol Surg Res,2012,98(3):301-308.

[15] Donegan DJ,Scolaro J,Matuszewski PE,et al.Staged bone grafting following placement of an antibiotic spacer block for the management of segmental long bone defects[J].Orthopedics,2011,34(11):e730-e735.

[16] 解 冰,田 競,荊延峰,等.膜誘導(dǎo)技術(shù)治療成人長骨慢性骨髓炎早期臨床療效[J].中國骨傷,2016,28(1):43-47.

[17] Giannoudis PV,Faour O,Goff T,et al.Masquelet technique for the treatment of bone defects:tips-tricks and future directions[J].Injury,2011,42(6):591-598.

Theeffectofantibioticcoatedintramedullarynailcombinedwithinducedmembranetechniquefortreatmentofinfectiousbonedefects

XIE Bing,TIAN Jing,LIU Xin-wei,MA Jun-xiong,MA Xin,ZHOU Da-peng,XIANG Liang-bi

(Department of Orthopedics,The General Hospital of Shenyang Military Command,Shenyang 110016,China)

ObjectiveTo investigate the clinical efficacy of antibiotic coated intramedullary nail combined with induced membrane technique for reconstruction of infectious bone defects.MethodsA retrospective study was performed on 24 cases of patients with infectious bone defects who were admitted from January 2008 to January 2014.According to the lesion site,there were 14 cases of tibia and 10 cases of femur.The length of bone defects ranged 2.4 to 6.3 cm,average 3.2 cm.All patients were treated with two-stage induced membrane technique.In the first stage,the intramedullary nailing and bone cement were filled in medullary cavity and bone defects,autologous granular bone was filled in bone defects in the second stage.The clinical complications,time of bone healing and limbs function were recorded.ResultsThe 24 patients were followed up for an average time of 67.3 months(ranged 36 to 108 months).Two patients had postoperative flap edge necrosis,1 patient had superficial iliac incision infection,no obvious complications were recorded during perioperative period.The 23 patients attained union in a mean time of 7.3 months(ranged 6 to 10 months)in first stage.The average time of fully weight-bearing was 5.2 months(ranged 4 to 8 months)postoperatively;one patient suffered bone resorption during follow-up,and finally achieved complete bone healing after second bone graft surgery.ConclusionFor infectious bone defects,the antibiotic coated intramedullary nail combined with induced membrane technique can control local infection by sustainable local release of effective antibiotics of high concentrations while it maintains limb length and stability of fracture ends,provides satisfactory results with minimal complications and good recovery of limbs function.

Osteomyelitis; Wounds and injuries; Bone defect; Masquelet technique; Fracture internal fixation

全軍重大課題項(xiàng)目(AWS14C003)

解 冰(1985-)，男，遼寧沈陽人，主治醫(yī)師，博士

周大鵬 E-mail:me3210@163.com

2095-5561(2017)05-0271-04DOI∶10.16048/j.issn.2095-5561.2017.05.04

2017-04-15