膜誘導技術(shù)結(jié)合內(nèi)固定治療脛骨感染性骨不連

沈杰 孫東 汪小華 傅景曙 王舒琳 謝肇

感染性骨不連是指骨折愈合失敗，骨折部位存在6～8個月的持續(xù)感染[1]。由于其涉及感染和骨不連兩方面，因此處理難度較大。由于內(nèi)植物和骨組織表面形成的生物膜可使細菌抵抗宿主免疫和抗生素的殺滅作用[2]。在手術(shù)清創(chuàng)及細菌釋放毒素的過程中均可導致不同程度骨缺損，若治療不當常導致感染反復發(fā)作，嚴重者需行截肢治療[3]?？刂聘腥竞椭亟ü侨睋p是治療感染性骨不連的最終目的。早期開放植骨技術(shù)治療感染性骨不連是在徹底清創(chuàng)的基礎(chǔ)上進行松質(zhì)骨移植，待移植骨表面被新鮮肉芽組織覆蓋后植皮覆蓋創(chuàng)面，從而修復骨缺損[4]。但是上述方法需反復換藥，對換藥的要求高，加之手術(shù)次數(shù)多，感染復發(fā)率高。Ilizarov技術(shù)是通過牽拉成骨的原理促進骨與軟組織再生，可有效控制感染，在大段骨缺損的修復領(lǐng)域取得了成功[5]；但是其治療周期長，感染易復發(fā)，且患者在治療過程中十分痛苦[6-7]。膜誘導技術(shù)是近年發(fā)展起來的治療感染性骨缺損的全新策略。該技術(shù)在徹底清創(chuàng)的基礎(chǔ)上應用抗生素骨水泥填充骨缺損，在控制骨感染的同時可為骨缺損處營造良好的成骨環(huán)境，從而為二期重建骨缺損提供骨愈合的良好生物學條件[8]。早期誘導膜技術(shù)使用外固定作為局部穩(wěn)定的方式，易導致釘?shù)栏腥尽㈥P(guān)節(jié)僵硬、再骨折等并發(fā)癥[9]；而在感染的條件下使用內(nèi)固定又被視為禁忌[10]。因此，外固定仍然是感染條件下獲得局部穩(wěn)定的主要方式[11-12]。本研究主要探討膜誘導技術(shù)結(jié)合內(nèi)固定治療脛骨感染性骨不連患者的療效。

資料與方法

一、資料

回顧性分析2016年1月至2016年12月陸軍軍醫(yī)大學西南醫(yī)院骨科收治的21例脛骨感染性骨不連患者的臨床資料。其中，男15例，女6例；平均年齡41(22～58)歲。納入標準：根據(jù)相關(guān)標準確診為感染性骨不連，如影像學檢查提示骨不連，局部疼痛、腫脹，竇道形成，微生物學和組織病理學檢查，深部組織細菌培養(yǎng)結(jié)果等[13]；采用膜誘導技術(shù)結(jié)合內(nèi)固定治療；隨訪24個月以上。本研究經(jīng)陸軍軍醫(yī)大學西南醫(yī)院倫理委員會批準。所有患者均簽署知情同意書。

二、方法

1.手術(shù)：所有患者均采用膜誘導技術(shù)結(jié)合內(nèi)固定治療。手術(shù)分兩期進行：一期徹底清創(chuàng)，抗生素骨水泥填塞，鋼板內(nèi)固定；6～8周感染控制后行誘導膜內(nèi)植骨重建骨缺損，同時更換內(nèi)固定。部分患者一期可能需2次及以上清創(chuàng)，直至感染控制，方行二期植骨重建。術(shù)前根據(jù)影像學檢查結(jié)果大致確定清創(chuàng)范圍。術(shù)中合理使用止血帶，保證手術(shù)視野清晰，選擇恰當?shù)氖中g(shù)入路，切除竇道，清除死骨及周圍感染囊壁組織。術(shù)中取死骨、膿液、炎性肉芽行細菌學培養(yǎng)及病理學檢查。骨端打磨見“辣椒”征，若為髓內(nèi)釘術(shù)后感染，使用擴髓鉆清理髓腔。用稀釋過氧化氫溶液、碘伏水及脈沖沖洗系統(tǒng)充分清洗傷口，抗生素骨水泥(40 g慶大霉素骨水泥中加入5 g萬古霉素)填塞骨缺損處，塑形后凝固(骨水泥發(fā)燙時用冰鹽水進行冷卻，避免骨水泥散熱灼傷周圍組織)。若為髓內(nèi)型感染，制作抗生素骨水泥占位器填塞上、下骨髓腔。采用鋼板螺釘內(nèi)固定，并以抗生素骨水泥包裹內(nèi)固定鋼板。6～8周后行二期植骨，如果在此期間感染復發(fā)，需重復一期手術(shù)直至感染控制。二期植骨術(shù)前通過影像學檢查充分估算骨缺損體積。術(shù)中去除骨水泥及內(nèi)固定鋼板，注意保護周圍的誘導膜，再次清理骨不連斷端，并多點取樣送術(shù)中冰凍病理學檢查，排除感染后取自體松質(zhì)骨(髂前或髂后)于誘導膜內(nèi)植骨，同時更換內(nèi)固定(鋼板或髓內(nèi)釘)。留置負壓引流管，關(guān)閉切口。

2.術(shù)后處理：術(shù)后第1天行X線檢查。一期術(shù)后3 d根據(jù)細菌培養(yǎng)及藥敏試驗結(jié)果靜脈注射敏感抗生素。2周后改為口服抗生素，持續(xù)治療4周。如細菌培養(yǎng)結(jié)果為陰性，常規(guī)使用第三代頭孢菌素。負壓引流管留置10～12 d，注意觀察引流管通暢情況，記錄引流量。二期術(shù)后預防性應用抗生素24～48 h，負壓引流管留置10～12 d。囑患者植骨后4周內(nèi)不負重，行膝、踝關(guān)節(jié)功能鍛煉。

3.觀察指標：囑患者術(shù)后1、2、3、4、6、8、12、18、24個月于門診復查X線片，若見骨痂生長，逐漸下地負重活動。影像學骨愈合評定標準：正、側(cè)位X線片上節(jié)段性骨缺損中局部三面骨痂形成[14]。臨床骨愈合標準：患者無痛和完全負重行走[15]。采用下肢功能量表評分(lower extremity functional scale，LEFS)評定患者功能恢復情況[16]。

結(jié) 果

平均隨訪27(24～30)個月。所有患者均獲得影像學及臨床愈合。16例患者在植骨后4個月獲得影像學骨愈合，5例患者在植骨后6個月獲得影像學骨愈合。影像學愈合時間平均為4.5(4～6)個月。臨床愈合時間平均為6(5～8)個月。隨訪期間有1例患者出現(xiàn)一期清創(chuàng)后感染復發(fā)，經(jīng)過再次清創(chuàng)感染控制后二期重建達到骨愈合。1例出現(xiàn)供區(qū)疼痛并發(fā)癥。末次隨訪時，患者LEFS評分平均為70(59～80)分。所有患者均恢復到傷前狀態(tài)。典型病例見圖1。

討 論

感染性骨不連的治療是一個復雜且極具挑戰(zhàn)的過程，面臨感染控制和缺損重建兩大難題。開放植骨技術(shù)和Ilizarov技術(shù)可通過骨不連的愈合使感染自然消除，但治療后感染復發(fā)率較高[6]。隨著Belfast技術(shù)的出現(xiàn)，一期控制骨感染、二期重建骨缺損的分期治療理念逐漸被眾多學者所接受[17-20]。2000年，Masquelet等[8]報告了采用膜誘導技術(shù)治療35例感染性骨不連患者的臨床效果，發(fā)現(xiàn)一期控制感染時形成的誘導膜可為二期重建提供骨愈合的良好生物學條件。隨著誘導膜技術(shù)在臨床的廣泛應用，由外固定引起的釘?shù)栏腥?、關(guān)節(jié)僵硬、再骨折等并發(fā)癥難以避免。本研究結(jié)果顯示，所有患者均獲得影像學及臨床愈合，感染控制率和骨愈合率明顯高于同類文獻報道[21]。

感染控制是通過徹底清創(chuàng)、局部穩(wěn)定、微生物特異性全身及局部抗生素的應用實現(xiàn)的[22]。細菌生物膜形成是骨感染遷延不愈的重要機制[23]。內(nèi)固固定物作為異物能促進細菌生物膜的形成[24]，導致感染復發(fā)[20]，因此在感染情況下使用內(nèi)固定進行穩(wěn)定一度被視為禁忌[10]。Luo等[10]提出，通過徹底清創(chuàng)，將感染創(chuàng)口轉(zhuǎn)化為污染創(chuàng)口，內(nèi)固定將不再成為禁忌。本研究術(shù)前根據(jù)MRI及核素骨掃描的多模態(tài)影像診斷預判清創(chuàng)的大概范圍，術(shù)中將骨感染區(qū)域整體視為囊性結(jié)構(gòu)，死骨、膿液、內(nèi)植物等病灶為囊內(nèi)容物，感染組織與正常組織的交界處視為囊壁。在此基礎(chǔ)上，采用En-bloc段切等技術(shù)徹底清除病灶，將骨感染定植細菌轉(zhuǎn)化為浮游細菌，進而徹底清除囊壁內(nèi)感染病灶[25]。在此基礎(chǔ)上，局部使用高濃度敏感抗生素，殺滅殘留的浮游細菌，同時使用抗生素骨水泥包裹內(nèi)固定鋼板，抑制細菌生物膜形成，進一步降低感染復發(fā)率。一期感染控制率達95%，二期重建無感染復發(fā)。

圖1患者男，46歲，交通事故傷致右脛腓骨閉合性骨折，行切開復位內(nèi)固定后右脛前切口反復滲液，切開引流后無好轉(zhuǎn)，6個月后轉(zhuǎn)入陸軍軍醫(yī)大學西南醫(yī)院骨科治療A術(shù)前外觀照，右小腿中段前內(nèi)側(cè)可見竇道結(jié)痂B術(shù)前正、側(cè)位X線示脛腓骨骨不連C一期術(shù)后正、側(cè)位X線示清創(chuàng)后脛腓骨分別形成4 cm和2 cm的骨缺損，細菌培養(yǎng)結(jié)果提示沃氏葡萄球菌感染D二期植骨術(shù)后正、側(cè)位X線E二期術(shù)后4個月正、側(cè)位X線示骨愈合F，G術(shù)后1、2年正、側(cè)位X線示骨缺損完全愈合

骨缺損的重建主要包括骨再生和骨移植兩種方式。骨再生以Ilizarov骨搬運技術(shù)為代表，通過牽拉成骨的原理促進骨與軟組織再生，其最大的優(yōu)勢在于不需要骨源，在大段骨缺損的修復領(lǐng)域取得了成功；但該技術(shù)治療周期長，釘?shù)栏腥?、鄰近關(guān)節(jié)攣縮、再骨折、對接點骨不連、成骨不全等并發(fā)癥發(fā)生率高。骨移植以膜誘導技術(shù)為代表，一期術(shù)后形成的誘導膜與骨膜的結(jié)構(gòu)相似，且較骨膜有著更為豐富的血供和骨生長活性因子[9]；其能夠避免移植骨吸收，促進移植骨的血管化和皮質(zhì)化[8]；且骨愈合時間獨立于骨重建長度[9]。但是其易發(fā)生供區(qū)疼痛、感染、再骨折等并發(fā)癥，對自體骨需要量大，尤其是大段骨缺損患者。本研究采用自體松質(zhì)骨植骨，骨不連愈合率達100%，未出現(xiàn)再骨折并發(fā)癥，但有1例患者出現(xiàn)供區(qū)疼痛，予以鎮(zhèn)痛藥物治療。

在感染性骨不連患者多次手術(shù)治療過程中，感染的控制和缺損的重建是臨床醫(yī)生關(guān)注的重點，而關(guān)節(jié)功能的恢復往往被忽視，因此在治療后患者的膝、踝關(guān)節(jié)功能均受到一定程度的影響，甚至導致肢體短縮、步態(tài)異常等。膜誘導技術(shù)使用外固定作為穩(wěn)定方式，易出現(xiàn)功能性并發(fā)癥，需引起臨床醫(yī)生的重視[21,26]。Bendo等[27]認為，雖然骨不連已經(jīng)治愈，但出現(xiàn)出現(xiàn)功能性并發(fā)癥時相當于治療失敗。本研究采用內(nèi)固定作為穩(wěn)定方式，對患者的關(guān)節(jié)功能影響較小，一期術(shù)后即可行患肢及關(guān)節(jié)功能鍛煉，將功能康復的時間縮短，末次隨訪所有患者均恢復到傷前狀態(tài)。

綜上所述，膜誘導技術(shù)結(jié)合內(nèi)固定治療脛骨感染性骨不連患者的臨床療效顯著，具有感染復發(fā)率低、骨愈合時間短、愈合率高、功能恢復良好等優(yōu)勢。使用內(nèi)固定作為穩(wěn)定方式的前提在于一期徹底清創(chuàng)的同時使用抗生素骨水泥包裹內(nèi)固定鋼板。