孫震 王濤 張啟福
[摘要]脛骨橫向骨搬移應用于治療糖尿病足的時間并不長, 且脛骨橫向骨搬移促進糖尿病足潰瘍創(chuàng)面愈合的生物學機制仍不明確,治療標準缺乏共識。脛骨橫向骨搬移治療糖尿病足的生物學機制可概括為兩方面:利用Ilizarov技術的張力-應力”法則促進血管循壞再建及組織重生;刺激骨髓干細胞及在SDF-1-CXCR4軸介導下誘導SDF-1a的表達及EMT使創(chuàng)面再生修復。脛骨橫向骨搬移治療糖尿病足在臨床上已獲得廣泛青睞, 但國內骨科醫(yī)生對利用脛骨橫向骨搬移促進糖尿病足創(chuàng)面愈合的適應征、系統(tǒng)治療方案仍不熟悉。目前研究認為, 脛骨橫向骨搬移治療糖尿病足應遵循內外科聯(lián)合治療, 但是骨窗大小及搬移時長仍需大量動物及臨床實驗探索。本文就脛骨橫向骨搬移治療糖尿病足原理及臨床研究進行綜述。
[關鍵詞]糖尿病足;脛骨橫向骨搬移;Ilizarov張力-應力法則;創(chuàng)面愈合
[中圖分類號] R587.2 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-4721(2018)9(b)-0039-03
[Abstract] The application of lateral tibial bone transfer in the treatment of diabetic foot is not long, and the biological mechanism of lateral tibial bone transfer in promoting wound healing of diabetic foot ulcer is still unclear, and there is no consensus on the treatment standard. The biological mechanism of lateral tibial bone transfer in the treatment of diabetic foot can be summarized as follows. Using the tension-stress rule of ilizarov technique to promote vascular reconstruction and tissue regeneration. Stimulating bone marrow stem cells and the SDF-1-CXCR4 axis. The expression of SDF-1a and the regeneration of wound were induced by EMT. The treatment of diabetic foot with lateral tibial bone transfer has been widely accepted in clinic. Domestic orthopedic doctors are still not familiar with the systematic treatment scheme to promote the wound healing of diabetic foot by tibial lateral bone transfer. At present, it is believed that the treatment of diabetic foot with lateral tibial bone transfer should follow the combination of internal and surgical treatment, and the size of bone window and the length of moving time still need a large number of animal and clinical experiments. This article reviews the principle and clinical study of lateral tibial bone transfer in the treatment of diabetic foot.
[Key words] Diabetic foot; Diabetic foot Lateral tibia migration; Ilizarov tension-stress law; Wound healing
據統(tǒng)計,5%~10%的糖尿病患者會出現(xiàn)糖尿病足,25%的糖尿病足患者在患病過程中由于神經病變使下肢保護功能減退,大血管及微血管病變使動脈灌注不足致使微循環(huán)障礙而發(fā)生潰瘍和壞疽[1],糖尿病足是糖尿病多種嚴重并發(fā)癥中的一個,因其致殘、致死給糖尿病足患者及家庭帶來了巨大痛苦,同時也增加了社會壓力。并且糖尿病足目前的治療較難,對于較輕病例主要應用藥物和局部換藥治療,對于潰瘍面積較大甚至合并部分壞疽的患者,如果條件允許,可考慮游離皮瓣術、血管搭橋術、血管內膜切除術、經皮血管腔內成形或支架置入術雖可取得一定效果[2],但保肢效果不佳;近年來隨著Ilizarov術被證實了在肢體牽拉區(qū)域可促進大量血管、微血管再生,從而改善患肢血液循環(huán)[3-4],于此同時Ilizarov脛骨橫向骨搬移術也成為治療糖尿病足的一種神奇方法,若適應征掌握得當,有效率高達90%以上[5]。利用Ilizarov生物學原理進行脛骨橫向骨搬移,該技術進入臨床應用以來,在治療糖尿病足等疑難病方面療效顯著,但也有許多問題存在,所以導致有的糖尿病足患者予以脛骨橫向骨搬移痊愈,有些則以失敗告終,究其原因主要是臨床手術醫(yī)生對其原理機制及手術適應征、系統(tǒng)的治療方案不熟悉導致,本文對以上方面予以匯總綜述,從而對臨床手術醫(yī)師給予一定的指導作用。
1生物學機制原理
1.1 Ilizarov技術“張力-應力”法則
Ilizarov技術不僅僅是外固定和緩慢牽張,更是組織的再生。在持續(xù)緩慢的牽張力作用下,能激發(fā)細胞增值及生物合成,骨骼、肌肉、神經、血管、皮膚等軟組織都能得到再生修復[6-8],這是骨搬移、骨不連、骨髓炎、肢體矯形的理論基礎,動物實驗研究表明有許多因子參與修復組織,骨搬移形成的機械牽張力促進毛細血管新生及組織再生, 術后血管造影也證實新生毛細血管網同周圍血管吻合成交通支[9-11]。
1.2促進基質細胞衍生因子-1a(SDF-1a)的分泌
脛骨橫向骨搬移對重度糖尿病足進行緩慢持續(xù)牽張力的作用,刺激骨髓干細胞及在SDF-1-CXCR4軸介導下使創(chuàng)面再生修復[12-13]。
1.3誘導SDF-1a的表達及EMT
通過對過去研究結果的總結,研究人員決定研究重點放在傷口愈合過程中的關鍵參與者角化細胞和成纖維細胞上,或許促進角化細胞的遷移及上皮間充質轉化(EMT)的形態(tài)改變是促進損傷修復的關鍵,通過產生纖維細胞以修復由創(chuàng)傷和炎癥造成的組織損傷。研究顯示皮膚傷口愈合的細胞因子,SDF-1a可以使角化細胞由上皮形態(tài)向成纖維形態(tài)轉化,可使E-鈣粘蛋白表達的減少和波形蛋白表達的增加,從而促進了EMT的發(fā)生[14-17]。也就是說,其發(fā)揮作用靠的是促進成纖維細胞中SDF-1a的產生,間接推動了角化細胞的上皮間充質轉化(EMT)這個損傷修復途徑,從而促進了傷口的愈合[18-20]。
2臨床研究
2.1適應證、禁忌證及并發(fā)癥
適應證:①Wagner分期≥2期;②腘動脈好;③掌握Ilizarov外固定架固定術;④患者醫(yī)從性好,保肢愿望強烈;⑤無嚴重凝血功能障礙;⑥心、肺、腎功能能耐受麻醉手術。
禁忌證:①吸煙患者。因煙堿可使血管收縮,并且動物實驗表明煙草浸出液可致實驗動物動脈發(fā)生炎癥病變,從而阻滯了血管的形成[21];②下肢動靜脈彩超顯示下肢大血管病變。目前對下肢大血管有病變的患者行脛骨橫向骨搬移的大多數(shù)效果不佳,這可能因為脛骨橫向骨搬移相當于制造微骨折,可使搬運部位周圍組織血管破裂出血,從而局部引起無菌性炎癥反應,缺血壞死細胞釋放產物引起局部毛細血管增生擴張形成血管網,但這種重建的新生血管網必須再下肢大血管通暢情況下才能長久存在,否則末梢血運勢必不佳。
并發(fā)癥:如同其他縱向骨搬運一樣會出現(xiàn)皮瓣壞死,當然截骨的過程中會出現(xiàn)醫(yī)源性骨折,術后釘?shù)雷o理不及時易出現(xiàn)釘?shù)栏腥締栴};另外對接點會師端因軟組織嵌入、低毒性感染等導致不愈合可能[22-24]。
2.2療效研究及治療方案
2.2.1療效研究
山西省人民醫(yī)院余建平等[25]臨床中發(fā)現(xiàn)20例糖尿病足患者行脛骨橫向骨搬移,首先術后半年或8個月復查X線片,硬骨痂形成并不多;其次,有的術后半年左右復查血管造影,患足生成的毛細血管并不是很多;再次,有的糖尿病足患者本身下肢血供尚可(包括足背動脈),但是末梢血管狹窄或者閉塞,導致足趾壞死,這部分患者也占不少,得出糖尿病足是很復雜的疾病,不能用單純的缺血解釋的結論。冼呈等[26]對接受脛骨橫向骨搬移的6例糖尿病足患者(Wagner分期≥3期)進行回顧性分析,潰瘍均得到愈合,得出脛骨橫向骨搬移治療糖尿病足效果良好,可有效保肢?;ㄆ鎰P等[27]回顧性分析脛骨橫向骨搬移治療40例糖尿病足(Wagner分期≥2期)的臨床效果,得出相同的結論。Ilizarov醫(yī)生進行實驗犬腿牽拉成骨研究發(fā)現(xiàn)并證實牽拉成骨前,患肢會出現(xiàn)新生血管重建微循環(huán)。曲龍等[28]于實驗動物研究中證實Ilizarov的結論并得出1 mm/d的牽拉速度粗血管再生效果最好。
2.2.2治療方案方法
2.2.2.1術前注意事項 多學科協(xié)同診療控制感染、加強營養(yǎng)支持治療的同時,控制血糖<10 mmol/L;對于創(chuàng)面壞死組織應及時徹底清創(chuàng),但是對壞死組織周圍組織不擴大清創(chuàng), 接著VSD覆蓋創(chuàng)面,應用敏感抗生素1周;同時行下肢動靜脈彩超、下肢CTA排除下肢大中動脈阻塞。
2.2.2.2手術方式 麻醉生效后,在小腿脛骨前內側設計一弧形切口,長約12~15 cm,以脛骨中下1/3為截骨區(qū),切開皮膚,全層切開,銳性切開骨膜,向脛骨兩側完整剝離掀起骨膜,確定長10~12 cm,寬1.8~2.0 cm的長方形搬移骨窗范圍后,電刀燒出截骨塊邊緣,沿著標記線截骨,先用電鉆鉆孔,然后薄骨刀截斷骨皮質,注意切勿過度撬動骨塊,需保持骨內膜完整,截骨完成后安裝外固定架,在骨窗內擰入2枚3 mm搬移外固定針,用于搬移骨塊,在骨窗近、遠端脛骨側各擰入2枚4 mm的外固定針,安裝并調整脛骨搬移架并擰緊針夾,標記骨搬移方向,逐層縫合骨膜、皮下組織及皮膚,術區(qū)敷料包扎。
2.2.2.3術后注意事項 冼呈等[26]建議術后5~7 d開始行骨搬移,每天牽出1 mm,分3~4次完成,橫搬骨塊牽出21 mm即21 d后,此位置維持3 d后復查X線片,并開始回搬1 mm/d,再21 d后結束搬移。固定4~10周,復查X線片,待骨窗初步愈合后拆除外固定架?;ㄆ鎰P等[27]建議術后第5 天開始骨搬移, 每天向外搬移1 mm, 分3~4次完成, 2周后復查X線片, 維持3 d后每天往回搬移1 mm,分4次完成(手風琴技術),4周后脛骨骨窗搬移回原位,維持6~8周X線片復查后拆除外固定架,整個療程共10~12周。術后醫(yī)用酒精擦洗針道口預防釘?shù)栏腥?。術后隨訪:復查患肢皮溫,CTA復查,踝肱指數(shù),絲絨試驗。劉毅等[29]經驗總結為術后3~5 d,開始往外牽拉骨塊,每天1 mm,分4次完成,年齡大、體質弱的患者,可以每天0.75 mm,共牽拉14 d(時間可根據情況調整,軟組織張力不大時可牽拉3周,張力過大牽拉1周),牽拉2周后停留3 d,然后以相同速度壓回骨塊,壓到底維持6周至骨塊愈合拆除外固定架。
3小結
把握好適應證及禁忌證,在糖尿病內科治療為基礎的前提下,脛骨橫向骨搬移是糖尿病足患者保肢及創(chuàng)面愈合的有效手段。但是目前報道隨訪臨床病例及實驗病例數(shù)均較局限, 尚缺乏多中心的大宗病例及遠期隨訪療效觀察。搬移時長及速度均缺乏徇證醫(yī)學證明的統(tǒng)一標準。
[參考文獻]
[1]何蕊,劉芳.糖尿病周圍神經病變導致糖尿病足的機制[J].中華醫(yī)學雜志,2016,97(32):2536-2538.
[2]Xu Z,Ran X.Diabetic foot care in China:challenges and strategy[J].Lancet Diabetes Endocrinol,2016,4(4):297-298.
[3]鄧敦,陳黎虬,江敞,等.吸盤式沖洗負壓引流護創(chuàng)器及Ilizarov外支架固定術聯(lián)合中醫(yī)藥治療慢性骨髓炎40例[J].中國中醫(yī)骨傷科雜志,2018,26(6):64-66.
[4]吳鴻飛,郭保逢,趙巍,等.Ilizarov骨延長術治療尺橈骨短縮并腕關節(jié)畸形[J].中國矯形外科雜志,2017,25(17):1618-1620.
[5]Jiang Y,Wang X,Xia L,et al.A cohort study of diabetic patients and diabetic foot ulceration patients in china[J].Wound Repair Regen,2015,23(2):222-230.
[6]冼呈,趙勁民,蘇偉,等.外固定架骨搬移系統(tǒng)修復糖尿病足:功能與影像學評價[J].中國組織工程研究,2015,19(46):7539-7544.
[7]朱躍良,秦泗河.以柔克剛,以慢勝快:Ilizarov技術的發(fā)展與實踐[J].醫(yī)學與哲學(B),2018,39(5):83-86.
[8]楊永強,李福兵,林瑋,等.Ilizarov技術治療脛骨感染性骨缺損15例[J].昆明醫(yī)科大學學報,2017,38(6):44-47.
[9]賈中偉,余建平,蘇云星,等.脛骨橫向骨搬移結合負壓引流治療糖尿病足潰瘍的臨床療效分析[J].中國骨傷,2018, 31(3):232-236.
[10]王燦,果磊,李晶,等.糖尿病足潰瘍外科修復的臨床分析[J].中華內分泌外科雜志,2013,7(6):458-462.
[11]Long M,Cai L,Li W,et al.DPP-4 inhibitors improve diabetic wound healing via direct and indirect promotion of epithelial-mesenchymal transition and reduction of scarring[J].Diabetes,2018,67(3):518-531.
[12]Long M,Rojo de la Vega M,Wen Q,et al.An essential role of NRF2 in diabetic wound healing[J].Diabetes,2016,65(3):780-793.
[13]Soares MA,Cohen OD,Low YC,et al.Restoration of Nrf2 signaling normalizes the regenerative niche[J].Diabetes,2016,65(3):633-646.
[14]Martin P.Wound healing-aiming for perfect skin regeneration[J].Science,1997,276(5309):75-81.
[15]Falanga VWound healing and its impairment in the diabetic foot[J].Lancet,2005,366(9498):1736-1743.
[16]Cheng F,Shen Y,Mohanasundaram P,et al.Vimentin coordinates fibroblast proliferation and keratinocyte differentiation in wound healing via TGF-b-Slug signaling[J].Proc Natl Acad Sci U S A,2016,113(30):E4320-E4327.
[17]Thielitz A,Vetter RW,Schultze B,et al.Inhibitors of dipeptidyl peptidase IV-likeactivity mediate antifibrotic effects in normal and keloid-derived skin fibroblasts[J].J Invest Dermatol,2008,128(4):855-866.
[18]Stoll SW,Rittié L,Johnson JL,et al.Heparin-binding EGF-like growth factorpromotes epithelial-mesenchymal transition in human keratinocytes[J].J Invest Dermatol,2012,132(9):2148-2157.
[19]Orimo A,Gupta PB,Sgroi DC,et al.Stromal fibroblasts present in invasive human breast carcinomas promote tumor growth and angiogenesis through elevated SDF-1/CXCL12 secretion[J].Cell,2005,121(3):335-348.
[20]Li X,Li P,Chang Y,et al.The SDF-1/CXCR4 axis induces epithelial-mesenchymal transition in hepatocellular carcinoma[J].Mol Cell Biochem,2014,392(1-2):77-84.
[21]冉興無,鄭月宏.加強多學科協(xié)作,提高糖尿病缺血性足潰瘍的治愈率[J].中華糖尿病雜志,2016,8(7):385-387.
[22]郭志民,上官天丞,張萌,等.骨搬移治療脛骨骨缺損相關并發(fā)癥的防治[J].中國骨傷,2016,29(8):756-760.
[23]Laakso M,Honkasalo M,Kiiski J,et al.Re organizing inpatient care saves legs in patients with diabetic foot infections[J].Diabetes Res Clin Pract,2017,125(1):39-46.
[24]柏松,駱立暉,吳春云,等.下肢骨折外固定器固定術后發(fā)生針孔感染的危險因素分析[J].中國骨傷,2016,29(2):154-156.
[25]余建平,魏杰,賈中偉,等.脛骨骨搬運微循環(huán)再生技術治療糖尿病足的臨床分析[J].中國藥物與臨床,2016,16(9):1338-1340.
[26]冼呈,趙勁民,蘇偉,等.脛骨橫向骨搬移微循環(huán)再生技術治療糖尿病足的臨床療效觀察[J].廣西醫(yī)科大學學報,2015,32(4):605-607.
[27]花奇凱,秦泗河,趙良軍,等.Ilizarov技術脛骨橫向骨搬移術治療糖尿病足[J].中國矯形外科雜志,2017,25(4):303-307.
[28]曲龍,王愛林,湯福剛.脛骨橫向搬移血管再生術治療血栓閉塞性脈管炎[J].中華醫(yī)學雜志,2001,81(10):622-624.
[29]劉毅,唐哲明,毛慶龍,等.彩色多普勒超聲評價脛骨橫向骨搬移術治療老年糖尿病足的臨床療效[J].中國老年學雜志,2017,37(11):2751-2752.