骨折術后骨不連的手術治療研究進展

劉德淮，莊小強，陸生林，白 宇

(廣西醫(yī)科大學附屬民族醫(yī)院骨外科，南寧 530001)

骨不連指骨折治療后9個月仍未達到骨性愈合，且連續(xù)3個月影像學觀察顯示無進一步愈合的跡象；臨床上需根據(jù)癥狀和影像學表現(xiàn)做出明確診斷[1]。骨不連是骨折術后嚴重的并發(fā)癥之一，發(fā)生率為5%～10%，如處理不當，可能導致肢體功能障礙，骨不連治療也是骨科醫(yī)師面臨的難題[2-3]。目前骨不連的治療主要包括非手術治療和手術治療。非手術治療包括低強度脈沖超聲、電刺激、高壓氧、體外沖擊波等物理療法、局部注射自體骨髓和骨生長因子等生物刺激療法。非手術治療方法雖多，但治愈率低，解決不了感染、短縮、畸形、骨缺損及固定失效等影響骨折愈合的問題，故常作為手術治療的輔助手段[4]。骨不連手術治療效果好、治愈率高，可快速恢復肢體功能，是目前骨不連的首選治療方式[5]。由于骨不連的發(fā)病機制尚不完全明確，治療的手術方法雖多，但療效不確切，沒有一種方法能解決骨不連帶來的骨缺損、成骨活性差、穩(wěn)定性不足等問題，目前臨床未能就骨不連的治療達成一致，現(xiàn)就骨折術后骨不連的手術治療研究進展進行綜述。

1 骨折術后骨不連的病因和分類

骨折術后出現(xiàn)骨不連的病因復雜，包括局部因素、全身因素、醫(yī)源性因素和生物力學因素，醫(yī)源性因素和生物力學因素是造成骨折術后骨不連的主要原因，骨折的原發(fā)性損傷無法通過治療得到糾正，自身因素可通過治療得到一定的改善和控制，故關注的重點應集中在如何減少醫(yī)源性損傷和為骨折端提供可靠的生物學穩(wěn)定性。

骨折術后骨不連根據(jù)影像學表現(xiàn)可分為肥大型和萎縮型[6]。肥大型骨不連骨折端有骨痂形成但仍連續(xù)性中斷，斷端雖有一定的生物活性，但比正常骨痂成骨活性差，主要與生物力學穩(wěn)定性差有關，可通過增加骨折端穩(wěn)定性后促進骨不連愈合。萎縮型骨不連骨折端骨質吸收、髓腔硬化骨封閉、斷端致密瘢痕組織填充，由于骨折端無骨痂生長、短縮，骨愈合能力差，需要提供骨傳導、骨誘導和骨生成條件才能愈合。盡管肥大型骨不連理論上單純給予有效固定即能愈合，但為提高骨不連愈合率、降低骨不連再發(fā)生率，目前兩種類型骨不連均主張手術治療，同時給予自體骨移植[7]。

2 傳統(tǒng)手術治療方法

骨折術后出現(xiàn)骨不連的治療難度大，再次手術治療是解決主要問題的有效方法，傳統(tǒng)手術方法包括髓內釘動力化、更換內固定物、附加鋼板。

2.1髓內釘動力化 閉合復位髓內釘內固定是四肢長骨骨干骨折治療的首選方法，具有創(chuàng)傷小、血運破壞少、愈合率高、療效滿意等優(yōu)點。骨折術后出現(xiàn)骨不連，可能與靜力釘?shù)膽φ趽跤嘘P，髓內釘動力化后增加了長骨軸向應力，可激發(fā)斷端成骨反應，誘導骨痂形成，促進骨愈合。Basumallick和Bandopadhyay[8]對26例股骨干骨折髓內釘固定術后6個月時出現(xiàn)骨折延遲愈合的患者進行髓內釘動力化治療，只有1例患者進展為骨不連，因此，認為髓內釘動力化治療可明顯縮短骨折愈合時間和降低骨不連發(fā)生率。Pihlajam?ki等[9]比較股骨干骨折髓內釘術后骨不連患者采用單純植骨(5例)和髓內釘動力化(17例)治療，采用髓內釘動力化治療中13例達到骨性愈合，成功率為76.5%，但骨折愈合后出現(xiàn)肢體短縮現(xiàn)象。骨折愈合過程受多種因素影響，單純髓內釘動力化僅適用于術后出現(xiàn)骨折延遲愈合患者，動力化后可降低骨折端固定的穩(wěn)定性，同時骨折端成骨活性差，亦可造成骨折術后再次不愈合，嚴重影響患者的治療周期。因此，單純髓內釘動力化需要嚴格把握適應證和動力化時間。

2.2更換內固定 萎縮型骨不連主要由骨折端血供不佳、成骨性差或穩(wěn)定性不足引起，此時，需要提高骨折端的生物學活性和力學穩(wěn)定性才能達到骨愈合；而肥大型骨不連主要由骨折端穩(wěn)定性差引起，骨折端具有成骨活性，但無法實現(xiàn)骨愈合，理論上，此類型骨不連單純更換內固定物即可獲得良好的療效。目前常用的方法包括更換髓內釘和更換鋼板。更換髓內釘具有創(chuàng)傷小、愈合率高、療效滿意等特點，但存在清創(chuàng)不足、植骨不充分、力學穩(wěn)定性差等缺點。更換鋼板具有力學穩(wěn)定性好、清創(chuàng)更徹底、植骨更充分等優(yōu)點，但存在手術再次損傷大、血運破壞多、術后不利于肢體功能鍛煉、骨折愈合時間長等缺點。Shroeder等[10]采用更換髓內釘術治療42例股骨干髓內釘固定術后骨不連患者，術后36例獲得骨性愈合，骨不連愈合率為86%，認為萎縮型骨不連是影響更換髓內釘術后愈合率的主要因素。Yang等[11]對41例股骨干骨折術后骨不連患者采用更換髓內釘治療，術后峽部骨不連的愈合率高達87%，而非峽部的愈合率只有50%。因此，認為術后骨不連更換髓內釘?shù)倪m應證為無骨缺損的肥大型骨不連。Bellabarba等[12]采用更換鎖定鋼板治療23例股骨干骨折髓內釘固定術后骨不連患者，術后21例子獲得骨性愈合，骨折愈合率高達91%，并認為更換鎖定鋼板適用于骨折復位不良、斷端間隙分離過大的術后骨不連。

可見，目前更換髓內釘或鋼板治療骨折術后骨不連的臨床療效存在很大爭議，臨床上極少單純采取更換內固定方式來治療。如何選擇合適的內固定，應具體問題具體分析，根據(jù)骨不連的具體情況采取個體化治療。

2.3附加鋼板 骨折端缺乏足夠穩(wěn)定性是骨折術后出現(xiàn)骨不連主要原因之一，尤其是肥大型骨不連，骨折端仍存在成骨活性，通過增加生物力學穩(wěn)定性，理論上可獲得骨愈合。髓內釘?shù)娜毕菔强刂菩D欠佳，即使更換髓內釘也無法改善這一缺陷。因此，附加鋼板增加骨折端穩(wěn)定性，可彌補髓內釘?shù)牟蛔?。鄒運璇等[13]比較更換髓內釘與保留髓內釘而附加鋼板治療股骨干骨折術后骨不連的療效，兩組術后均獲骨性愈合，但附加鋼板手術更簡便，創(chuàng)傷更小，是骨不連較為理想的治療方法。Garnavos[14]通過比較各種方法治療骨折術后骨不連的臨床療效，分析結果認為保留髓內釘附加鋼板可取得良好療效，是一種創(chuàng)傷小、療效確切的方法。

附加鋼板治療骨折術后骨不連取得了一定效果，尤其對肥大型骨不連效果更佳，但術后骨愈合時間過長。對萎縮型骨不連，由于斷端成骨活性差，同時存在不同程度的骨缺損，單獨使用療效差。

3 新型手術治療方法

骨折術后骨折端血運受到骨折初次損傷和手術再次損傷的雙重影響，局部血運不佳、成骨活性差和生物力學穩(wěn)定性不足是造成骨不連的主要原因，單一的傳統(tǒng)手術治療方法解決不了骨不連病因復雜的問題。治療骨折術后骨不連的關鍵在于徹底清創(chuàng)、減少損傷、保護血運、良好復位、充分植骨、有效固定，兼顧生物學、解剖學和力學等多種因素[15-16]。目前臨床上多采取骨移植、牽張成骨技術、聯(lián)合治療、組織工程技術等綜合性治療。

3.1骨移植 骨移植是目前治療骨折術后骨不連最有效的方法之一，骨移植材料包括自體骨、同種異體骨、人工骨、帶血運骨瓣等，其中，自體骨是目前最常規(guī)選擇的移植材料。自體骨具有骨傳導、骨誘導和骨生成三大特性，且無免疫排斥反應和傳播疾病風險，被公認為骨移植的“金標準”[17]。但單純骨移植僅適用于力學穩(wěn)定性好，且骨缺損量小的骨不連，充分植骨可明顯提高骨不連的愈合率。Kim等[18]利用內鏡技術單純將自體骨植入8例股骨和肱骨骨不連缺損區(qū)，術后6例患者獲得骨愈合，但失敗患者需再次手術修復。劉瓊等[19]對128例四肢骨折內固定術后骨不連患者進行自體骨移植治療，術后療效總優(yōu)良率達92.2%，其中，感染型失敗率(20.0%)高于萎縮型(3.8%)和肥大型骨不連(4.3%)。因此，認為自體骨移植治療骨不連的療效確切，但供區(qū)骨量有限，無法滿足大量骨缺損的需求，還可能出現(xiàn)諸多供區(qū)并發(fā)癥。異體骨或人工骨來源較廣泛，但成骨活性差，骨愈合率低，僅為骨缺損區(qū)提供支架作用，不作為骨移植的首選材料。因此，對植骨量大和骨缺損嚴重的患者，建議采用帶血管骨瓣或Ilizarov牽張成骨技術等方法來治療[20]。帶血運骨瓣移植療效優(yōu)于自體骨移植，可滿足更大骨量需求患者，但手術損傷較大，對術者技術和器械條件要求高，骨瓣存活率受年齡、基礎病、血管條件等較多因素影響，對供區(qū)造成新的骨缺損，因此，在臨床中未能作為常規(guī)修復方法。

3.2牽張成骨技術 外固定架技術解決了骨折端軟組織缺損、感染、骨缺損量大等諸多問題，是治療術后難治性骨不連的理想治療方案之一。Ilizarov牽張成骨技術在骨科領域的不斷開展，為術后骨不連諸多疑難問題提供了新思路、新方法[21]。魏星等[22]采用Ilizarov牽張成骨技術治療27例脛骨骨折術后骨不連并缺損患者，骨搬移長度5～12 cm，平均7.9 cm，所有患者均骨性愈合，認為Ilizarov牽張成骨技術治療骨折術后骨不連并骨缺損可以取得滿意的療效。Gupta等[23]采用Ilizarov技術治療14例脛骨骨折術后感染性骨不連患者，平均骨缺損長度6.4 cm，術后愈合率達83.9%。因此，認為Ilizarov 牽張成骨技術是治療骨不連骨缺損嚴重的一種有效方法。

Ilizarov牽張成骨技術具有損傷小、并發(fā)癥少、無需植骨、不受局部條件限制等優(yōu)點，目前已用于解決很多骨不連治療過程中出現(xiàn)的復雜及常規(guī)方法難以解決的棘手問題[24]。但該技術具有費用高、牽引時間長、給患者生活帶來諸多不便、容易出現(xiàn)釘?shù)栏腥镜热毕荩覍πg者的技術要求高，學習曲線長，不利于在基礎醫(yī)院開展。

3.3聯(lián)合治療 骨折的愈合過程受多因素影響，術后骨不連時骨折端成骨活性和力學穩(wěn)定性均不足，選擇單一治療方法很難獲得滿意的療效，往往需要聯(lián)合應用各種方法。針對不同原因的骨不連采用綜合治療方法可獲得滿意的療效。李祖濤等[25]對18例采用附加鋼板聯(lián)合自體骨植骨治療的股骨干骨折術后骨不連的患者進行了回顧性分析，所有患者均骨性愈合，愈合時間5～14個月，平均(8.3±1.6)個月，無畸形愈合。Ru等[26]比較單純更換髓內釘與附加鋼板聯(lián)合骨移植治療股骨干骨折術后骨不連的療效，單純更換髓內釘納入患者87例，其中75例達骨折愈合，愈合率為86.2%，而附加鋼板聯(lián)合骨移植納入的93例患者皆獲得骨折愈合，愈合率為100%。因此，認為附加鋼板聯(lián)合自體骨移植治療骨折術后骨不連的療效更好。

近年來，隨著技術的進步和材料的發(fā)展，治療骨不連的方法已取得了很好的成效，但仍有一部分患者，特別是合并感染、畸形、短縮或骨缺損的患者，需要反復手術才能達到愈合[27]。如何提高療效，改善生活質量成為臨床研究亟待解決的問題。骨折術后骨不連的治療應根據(jù)其發(fā)病原因和類型制定手術方案，綜合評估骨不連的生物學因素、骨生長形態(tài)、力學穩(wěn)定性、自身條件等相關因素才能獲得滿意療效[28]。

3.4組織工程技術

3.4.1骨髓間充質干細胞 10年來，隨著對骨不連骨折端缺乏骨生長因子的認識，研究者發(fā)現(xiàn)骨髓間充質干細胞(bone marrow mesenchymal stem cell，BMSC)具有多向分化能力，可在骨修復過程中分化為成骨細胞，為臨床使用BMSC治療骨不連提供依據(jù)。Futrega等[29]研究認為BMSC通過分泌刺激內源性修復過程的因子或分化為成骨細胞促進骨修復。張松等[30]采用自體BMSC治療22例骨折術后骨不連患者，術后骨愈合率為86%，臨床愈合時間為(5.6±1.1)個月；患側肢體功能恢復優(yōu)良率為77%，因此，認為自體BMSC治療骨折術后骨不連具有一定的療效。

自體BMSC取材方便、創(chuàng)傷小、費用低、安全性高，可明顯提高骨不連愈合率，可作為手術治療中聯(lián)合應用的一種方法，值得臨床進一步推廣。

3.4.2骨形態(tài)發(fā)生蛋白(bone morphogenetic protein，BMP) 隨著組織工程技術的發(fā)展，近年來應用細胞生長因子治療骨不連的臨床研究越來越多，其中，應用較為突出的是BMP，目前BMP-2和BMP-7已在臨床治療骨不連中取得了一定療效。Conway等[31]比較BMP-2及BMP-7治療長骨骨折術后骨不連的療效，結果顯示BMP-2較BMP-7治療組愈合率高，患者術后更早負重，因此，認為BMP-2療效更好。王軍等[32]采用自體骨混合BMP-2修復23例感染性骨不連，所有患者均得以修復，創(chuàng)面均閉合，無感染復發(fā)，認為BMP-2在感染性骨不連修復中來源廣泛、成骨可靠、安全性高。尹化陽等[33]回顧性分析了26例采用BMP-2治療的四肢長骨骨折術后骨不連患者，其骨愈合率為88%，認為 BMP-2 具有來源廣泛、安全可靠、加速骨愈合等優(yōu)點，是理想的植骨材料。但亦有學者認為與單純植入自體骨相比，增加BMP-2植入治療骨不連，術后骨折愈合率并沒有增加，BMP-2在治療骨不連中的價值仍存在爭議[34]。

BMP-2是一種可誘導骨細胞向成骨細胞分化和增殖的骨誘導蛋白，具有生物相容性好、成骨性高、安全性好等特點，在臨床治療骨不連亦取得了一定療效[35]。近年來，BMP-2被認為是一種潛在的骨移植替代材料，是臨床聯(lián)合自體骨應用于治療骨不連的新方法。隨著組織工程技術的進步，相信BMP-2在骨不連的治療中的應用前景將更加廣闊。

4 小 結

骨折術后骨不連治療難度大，非手術治療的療效不滿意。手術是目前治療骨折術后骨不連的有效方法，但單獨采用某種方法治療的效果不明顯。近年來，隨著學者對骨不連病因及骨修復機制研究的深入，骨不連的愈合率大大提高；隨著骨移植技術和組織工程技術的發(fā)展，治療骨折術后骨不連的臨床選擇也發(fā)生了改變，實現(xiàn)骨不連的個體化、微創(chuàng)性治療將成為未來發(fā)展的主要趨勢。