Masquelet技術二期髓內釘固定重建術治療脛骨感染性骨缺損

(陸軍軍醫(yī)大學第一附屬醫(yī)院骨科，重慶400038)

感染性骨缺損多由嚴重創(chuàng)傷、手術感染或骨髓炎引起，發(fā)生部位以脛骨多見[1]。控制感染、重建骨缺損、恢復肢體功能是感染性骨缺損治療的最終目標。Masquelet技術是一種感染性骨缺損治療方法，分兩期進行，一期手術為徹底清創(chuàng)，以抗生素骨水泥填充骨缺損區(qū)，在骨水泥周圍誘導形成高生物活性的誘導膜；二期手術是在6～8周后取出骨水泥，在誘導膜內植入松質骨，通過誘導膜內松質骨較快成骨并皮質化來修復骨缺損[2]。傳統(tǒng)的Masquelet技術兩期手術均使用外固定支架以提供穩(wěn)定性，但不是堅強固定，植骨術后易松動，進而導致骨不連及力線改變[3-4]，且存在釘?shù)栏腥?、患肢疼痛、佩戴困難、護理難度大等缺陷[5-6]?？刂聘腥竞笮蠱asquelet技術二期骨重建時使用髓內釘固定，可提供良好的力學穩(wěn)定性，減少二期植骨量及早期負重[7-8]。目前臨床對二期進行骨缺損重建過程中的固定方式存在分歧[9-10]。本研究采用回顧性研究方法，探討我院骨科應用Masquelet技術二期髓內釘固定重建術治療脛骨感染性骨缺損的臨床療效，分析Masquelet技術二期髓內釘固定的優(yōu)勢，以期為臨床提供參考。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選擇2013年6月至2017年12月應用Masquelet技術二期髓內釘固定重建術治療脛骨感染性骨缺損的患者53例，其中男47例，女6例；年齡21～65歲，平均(41.4±9.8)歲；左側25例，右側28例；骨缺損長度1～16.5 cm，平均(6.8±3.5)cm；脛骨上段12例，中段28例，下段13例。感染原因：血源性骨髓炎6例；創(chuàng)傷性骨髓炎47例，其中開放性骨折術后29例，閉合骨折術后18例。既往手術0～6次，平均(2.4±1.3)次。感染部位組織細菌培養(yǎng)：陽性37例，陰性16例；多種細菌混合感染13例，單一細菌感染24例，其中金黃色葡萄球菌感染10例，銅綠假單胞菌3例，表皮葡萄球菌3例，人葡萄球菌1例，大腸埃希菌1例，嗜麥芽窄食單胞菌1例，奇異變形桿菌1例，肺炎克雷伯菌1例，路鄧葡萄球菌1例，阿爾萊特葡萄球菌1例，近平滑念珠菌1例。活動性竇道形成38例。

納入標準：明確為脛骨感染性骨缺損，有明確病史、創(chuàng)傷史或手術史；二期手術單獨使用髓內釘固定；術后隨訪1年以上。排除標準：下肢血管神經損傷；骨缺損涉及干骺端不適合髓內釘固定；隨訪資料不全。本研究獲得本院倫理委員會審定批準(審批號KY201878)，患者及家屬均知情同意。

1.2 手術方法

手術分兩期進行，一期徹底清創(chuàng)，植入抗生素骨水泥形成誘導膜；二期植骨重建骨缺損。所有患者均采用腰硬聯(lián)合麻醉，取仰臥位，止血帶結扎于肢體根部，常規(guī)消毒、鋪巾。一期術前結合影像學檢查確定病灶的大致范圍，術中去除所有異物，徹底清除壞死或感染的骨組織、軟組織，使用硬桿擴髓器擴髓，直至出現(xiàn)紅辣椒征[11]。多點位取深部組織做細菌培養(yǎng)及病理學檢查，反復使用雙氧水、碘伏、生理鹽水沖洗。更換術中使用的手術器械，重新消毒、鋪單，更換手套。每40 g 含慶大霉素骨水泥中加入5～10 g萬古霉素，填塞骨缺損處。骨水泥發(fā)熱時使用冰生理鹽水降溫。4例采用外固定支架，19例采用微創(chuàng)內固定系統(tǒng)(less invasive stabilization system,LISS)外固定,16例采用鎖定加壓鋼板(locking compression plate，LCP)外固定，14例采用鎖定鋼板被覆抗生素骨水泥內固定。傷口留置引流管，術后延長引流時間至2周。如感染復發(fā)，則需重復行一期手術。一期清創(chuàng)后至少6周，當局部無感染征象，紅細胞沉降率及C-反應蛋白恢復正常，局部軟組織覆蓋良好后開始行二期骨重建。

二期手術前通過CT三維重建預估骨重建所需骨量，自體松質骨取自單側(37例)或雙側(16例)髂后，15例自體骨量不足者，采用混合同種異體骨植骨，植骨顆粒大小約為3 mm×3 mm。二期術中沿原手術切口切開，充分顯露骨水泥并小心取出，保護誘導膜，減少對誘導膜新生血管的損害。清理骨缺損斷端，取兩端髓腔內外及骨缺損中段軟組織行病理學快速冰凍檢查及細菌學培養(yǎng)，碘伏、生理鹽水沖洗，清洗完畢后重新鋪單，更換手套及碘伏消毒手術器械。以脛骨結節(jié)上緣開口器開口置入導針，骨錐穿過皮質后，依次擴髓，植入髓內釘主針，遠端及近端各使用2枚螺釘鎖定。誘導膜內充分植骨，抗菌微喬線縫合誘導膜后，再縫合手術切口。

1.3 術后處理

一期術后根據(jù)術中深部病變組織的細菌培養(yǎng)結果應用敏感抗生素，培養(yǎng)結果為陰性的患者應用第三代頭孢菌素。術后7 d首次換藥，隨后每隔3 d換藥1次。鼓勵患者行主動關節(jié)屈伸訓練，避免患側肢體負重。術后2～3周拆除傷口縫線。二期術后根據(jù)一期術中培養(yǎng)結果預防性使用抗生素。植骨后復查X射線片顯示骨痂生長后開始負重并逐步增加。

1.4 觀察指標

于術后4個月內每月行臨床癥狀體征、影像學及實驗室檢查，此后每2個月隨訪檢查1次，直至臨床骨愈合。觀察術后局部一般情況(有無紅、腫、熱、痛、滲出及竇道形成)，實驗室檢查(血常規(guī)、紅細胞沉降率、C-反應蛋白)。記錄患者完全負重時間、下肢力線及再骨折情況。

感染控制標準：①局部無紅腫熱痛，或傷口持續(xù)滲液不愈合，或竇道形成。②實驗室檢查白細胞計數(shù)、紅細胞沉降率、C-反應蛋白正常。③影像學檢查無死骨形成及內固定松動跡象。

影像學骨愈合定義為患肢正、側位X射線片顯示植骨區(qū)有3側連續(xù)性骨痂橋接骨斷端[12]。臨床骨愈合定義為無痛性負重，體格檢查無壓痛[13]。

1.5 統(tǒng)計學方法

2 結果

2.1 手術結果

53例患者隨訪15～66個月，平均(46.3±11.5)個月。所有患者均治愈，患者末次隨訪復查白細胞、紅細胞沉降率、C-反應蛋白均恢復正常，術前與術后末次隨訪比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，見表1。51例(96.2%)二期植骨術后獲得骨愈合，骨愈合時間3～9個月，平均(6.13±1.8)個月，完全負重時間 3.5～10個月，平均(6.7±1.7)個月。2例(3.8%)患者出現(xiàn)肥大性骨不連，分別于二期術后12個月、14個月行翻修手術，輔助重建鎖定鋼板固定后均骨愈合。1例(1.9%)患者出現(xiàn)髂后供骨區(qū)切口感染，經局部清創(chuàng)后感染得到控制。所有患者末次隨訪時無感染復發(fā)、下肢力線改變，患者可負重行走無疼痛。內固定已取出患者無術后骨折，內固定未取出患者無固定松動、斷裂的跡象。

表1 患者手術前后炎癥指標比較

2.2 典型病例

患者，男，40歲，高處墜落傷致脛骨骨折，于當?shù)蒯t(yī)院行脛骨髓內釘內固定術后感染2年收入我院。細菌培養(yǎng)提示為陰溝腸桿菌、金黃色葡萄球菌感染。術前常規(guī)影像學檢查及核素檢查判斷病灶范圍廣泛，一期行病灶骨段截骨，清創(chuàng)后骨缺損8.3 cm。患者術后22個月取出髓內釘，可正常負重行走，見圖1。

3 討論

脛骨感染性骨缺損多因嚴重創(chuàng)傷及內固定手術后感染反復發(fā)作引起。Ilizarov骨延長術是目前最廣泛采用的骨重建辦法，其局限性在于骨重建過程緩慢而痛苦，且面臨帶架困難、釘?shù)栏腥?、關節(jié)僵硬、斷端硬化不連、神經血管損傷等問題[14-15]。傳統(tǒng)的自體骨移植術依靠移植骨細胞的爬行替代骨修復，受移植區(qū)微環(huán)境、骨移植材料及細胞因子等因素影響很大，因此不適合大節(jié)段骨缺損與感染性骨缺損的修復[16-17]。Masquelet技術是一種分期解決方案，一期手術旨在感染控制、解決植骨區(qū)微環(huán)境和細胞因子的問題；二期手術在感染得到有效控制的前提下誘導膜內植骨，借助誘導膜的物理屏障作用阻止軟組織侵入，并分泌調節(jié)因子調節(jié)細胞行為，使移植骨快速血管化，避免吸收、壞死，促進骨愈合[18]。

Masquelet技術進行感染性骨缺損分期重建時，于二期術中更換內固定，可以提供堅強固定,促進骨愈合[19]。傳統(tǒng)的Masquelet技術兩期治療均采用外固定支架，在早期報道的一批采用Masquelet技術的患者中有11.43%(4/35)發(fā)生了再骨折[2]，有研究認為這與外固定支架的使用有關[20]。本研究中，患者行二期重

a:清創(chuàng)術前外觀，局部腫脹明顯伴竇道形成；b:入院時行髓內釘固定，X射線片示局部死骨形成；c:清創(chuàng)術后X射線片示抗生素骨水泥占位；d:清創(chuàng)術后鎖定鋼板外固定；e、f:植骨術后正、側位X射線片示骨折穩(wěn)定，植骨充分；g、h:植骨術后9個月正、側位X射線片示獲得影像學骨愈合及臨床骨愈合；i、j:術后22個月正、側位X射線片示去除髓內釘后無再骨折發(fā)生；k:末次隨訪雙下肢外觀；l：末次隨訪單足站立位外觀，患者鄰近膝踝關節(jié)功能良好

圖1 典型患者資料

建時采用了髓內釘固定術后未出現(xiàn)再骨折、力線偏移的情況，同時避免了外固定架并發(fā)癥的發(fā)生。Apard等[9]采用Masquelet技術二期髓內釘固定治療12例脛骨創(chuàng)傷后骨缺損患者，移植骨愈合，功能恢復良好。Yu等[21]治療13例股骨骨髓炎所致骨缺損患者，感染治愈后，二期全部更換髓內釘進行固定，骨愈合良好，未發(fā)生感染復發(fā)。提倡在二期手術采用髓內釘固定的原因為髓內釘在移植骨成熟時分擔軸線載荷，允許更早活動，并且減少了第二階段所需的移植骨量[22-24]。因此，髓內釘被許多學者推薦為最有利于移植骨愈合的穩(wěn)定方法，能為移植骨的愈合和重塑提供良好的生物力學環(huán)境，使移植骨的愈合更均勻[25]。本研究患者骨愈合時間為(6.13±1.8)個月，完全負重時間為(6.7±1.7)個月，可能與骨缺損范圍較大、脛骨特殊解剖特點有關。本研究中發(fā)生2例骨不連，骨缺損均位于脛骨中段，長度分別為8.2 cm、7.4 cm，原因是1例選擇的髓內釘直徑偏細，1例出現(xiàn)遠端螺釘松動(部分退釘)，2例患者再次手術采用重建鎖定鋼板輔助內固定后骨愈合。

髓內釘固定屬于中心固定，可起到髓腔內占位效應，減少二期植骨的需求量，一定程度上解決了Masquelet技術移植骨來源的瓶頸問題。與鋼板的偏心固定相比，可避免對誘導膜的遮擋，使誘導膜與移植骨直接接觸，促進移植骨快速血管化，避免吸收或壞死。髓內釘固定的力學優(yōu)勢明顯，允許更早負重。Apard等[9]研究表明使用髓內釘進行重建可以提前負重，平均負重時間為4個月。本研究中患者使用髓內釘固定獲得良好療效是建立在以下幾個前提下：①患者術前常規(guī)行MRI、核素等輔助檢查定位病灶，術中去除所有異物，徹底清除壞死或感染的骨組織、軟組織，類似腫瘤的擴大切除[24]；②在清創(chuàng)術中和第二次術中植骨前使用軟鉆行徹底的擴髓、灌洗，確保髓內無任何病灶殘留；③制定植骨計劃前嚴格評估患者的感染控制情況，依賴于影像學、實驗室檢查和病理學檢查；④植骨前術中行快速冰凍病理學檢查確認排除感染，并在擴髓后更換手術器械[25]；⑤術前測量髓腔直徑，避免使用過細的髓內釘。

綜上所述，髓內釘適合于Masquelet技術二期的骨重建固定，具有增加穩(wěn)定性、減少植骨量、避免軸線偏移的優(yōu)勢。本研究主要的不足之處在于患者病例數(shù)較少、隨訪時間相對較短、缺少對照等。今后將對Masquelet技術二期應用髓內釘固定的適用條件、單獨髓內釘和髓內釘結合重建鎖定鋼板固定長節(jié)段骨缺損的力學穩(wěn)定性進行深入研究，從而為感染性骨缺損重建提供新策略和新方法。