體外沖擊波治療與手術(shù)治療骨折延遲愈合臨床療效對比分析

黃開越，常冀楊，李健，徐闖，曹恒，王林偉，張立超，劉明廷

骨折延遲愈合是骨折術(shù)后常見的并發(fā)癥之一且仍是骨科的一大難題，對于此類患者的治療高度個性化、高度復(fù)雜性和高要求，骨折延遲愈合定義為骨折后4 個月骨折端未見明顯硬化及髓腔閉塞，骨折端未見明顯吸收及間隙，周圍也無連續(xù)骨痂生長，在放射學也仍未見愈合的骨折［1］。大多數(shù)國家都采用沿原手術(shù)入路進行清創(chuàng)及手術(shù)植骨固定的治療方法，這不但會產(chǎn)生高額的手術(shù)費用，而且還會產(chǎn)生疼痛，對患者的身心健康帶來巨大的影響［2］。自1971年Haeusler和Kiefer首次將ESWT應(yīng)用于治療泌尿系結(jié)石以來［3］，對沖擊波（extracorporeal shock wave，ESW）的了解和應(yīng)用越來越廣泛，1988年Haupt 首次報道 ESW 應(yīng)用于骨折延遲愈合［4］。近年來ESWT 在治療一些骨科疾病，如骨折不愈合、骨延遲愈合及骨缺損、肩周炎、鈣化性肌腱炎、股骨頭缺血性壞死、網(wǎng)球肘等疾病時療效顯著［5］。目前，醫(yī)院引進電磁式?jīng)_擊波治療儀對收治的骨折延遲愈合患者進行治療，在治療了多例患者并取得了相應(yīng)的療效后，憑借相應(yīng)院內(nèi)醫(yī)療數(shù)據(jù)結(jié)合醫(yī)療及數(shù)學統(tǒng)計分析，對該療法進行臨床分析，現(xiàn)報道如下。

1 材料與方法

1.1 一般資料

本組病人30例，均為2017年1月至2018年1月在于我院就診且被診斷為骨折延遲愈合的患者。隨機將30 例患者分為兩組，每組骨折延遲愈合患者15 例。沖擊波治療組中男性患者10 例，上肢骨折2 例，下肢骨折8 例，沖擊波治療組中女性患者5例，上肢骨折1例，下肢骨折4例，沖擊波治療組患者平均年齡（46±6.56）歲，愈合時間平均為8.267 個月；手術(shù)治療組中男性患者9 例，上肢骨折2 例，下肢骨折7 例，手術(shù)治療組中女性患者6 例，上肢骨折3 例，下肢骨折3 例，手術(shù)治療組患者平均年齡（43±7.32）歲，愈合時間平均為8.714 個月。在只剔除未見愈合的特殊患者后將手術(shù)治療組與沖擊波治療組的性別、年齡、骨折部位及分型等統(tǒng)計資料進行綜合比較，因臨床研究應(yīng)具備更高的嚴謹性，因此不對各組性別、年齡、骨折部位及分型等統(tǒng)計資料數(shù)據(jù)進行單獨比較，將每條數(shù)據(jù)作為一個整體項進行比較，分析數(shù)據(jù)顯示差異無統(tǒng)計學意義（綜合值比對下，P=0.068），具有可比性。

1.2 納入及排除標準

納入標準：骨折術(shù)后4 個月后行骨折部位X 線示：骨折線仍清晰，未見明顯骨痂形成或愈合跡象和骨折間隙＜5 mm 的穩(wěn)定型骨折且自愿參加本試驗的患者，簽署知情同意書。

排除標準：①骨折間隙＞5 mm 的患者；②病理性骨折患者；③急性感染性骨不連；④孕婦；⑤患有心臟病或佩戴起搏器的患者；⑥嚴重凝血功能障礙或軟組織損傷的患者；⑦內(nèi)固定不穩(wěn)定者。

1.3 治療儀器、工作原理及其優(yōu)點

現(xiàn)有的體外沖擊波治療儀按其沖擊波源的不同分為4 種：電動液壓式、電磁式、壓電式和氣壓彈道式。本次研究采用電磁式體外沖擊波治療儀，儀器為深圳產(chǎn)“新元素XYS.GU-1D 電磁式體外沖擊波治療儀”。其原理為利用電感線圈產(chǎn)生脈沖電磁波，經(jīng)過振膜轉(zhuǎn)化成ESW，穿過體液和組織到達骨折不愈合處。因其接觸的介質(zhì)不同，故產(chǎn)生不同的機械應(yīng)力，對細胞產(chǎn)生不同的拉力和壓應(yīng)力，進一步誘發(fā)組織間松解，促使細胞彈性變形，增加細胞攝氧，改善局部血液循環(huán)，從而達到治療目的；本類電磁式?jīng)_擊波療儀具有焦點穩(wěn)定、不易發(fā)生偏移，使用時無需更換電極，對患者心臟無危險等優(yōu)點。

1.4 治療方法

手術(shù)治療組患者接受手術(shù)治療，本著解除或糾正骨折延遲愈合的原則，麻醉后將患者骨折不愈合部位局部逐層切開，暴露骨折斷端；對骨折斷端進行清理，清除肉芽組織、部分硬化骨、纖維瘢痕組織及阻礙復(fù)位的軟組織；將髓腔鑿?fù)?，至有新鮮血液流出，改善局部血供；將骨折斷端處理后選擇合理內(nèi)固定，調(diào)整立線，首選髓內(nèi)釘，也可是鋼板，內(nèi)固定方式可相互更換，，要求內(nèi)固定牢固并減少對周圍組織的破壞，必要時可行加壓固定，取同側(cè)髂骨植入骨折延遲愈合處，以解除骨折延遲愈合的原因為主，閉合創(chuàng)面，術(shù)后行常規(guī)抗感染治療。

沖擊波治療組患者接受ESWT，應(yīng)用“新元素XYS.GU-1D 電磁式體外沖擊波治療儀，產(chǎn)地：深圳”，將患者置于舒適體位，在X線透視下定位。根據(jù)患者骨折不愈合部位選取4 個基準點，治療電壓：6～15 kV，連續(xù)可調(diào)，ESW聚焦范圍：徑向≤±10 mm，軸向：向波源方向50 mm，離波源方向80 mm，治療深度：0～40 mm，能量范圍：100～167 mJ，可調(diào)節(jié)，能量密度：0.178～0.533 mJ/mm2，峰值壓力：15～30 mpa，治療沖擊：2000～2500 次/次。間隔 48 h 進行 1 次ESWT，7次為一個療程，兩療程之間間隔3個月。

1.5 骨痂形成評分標準及骨折愈合標準

對治療前后的X 線進行評分，骨痂X 線評分參考 Feman-dezesteve 放射評價骨痂等級標準［6］。1 級：骨折斷端未見明顯放射學骨痂出現(xiàn)，為0 分；2 級為骨折斷端有云霧狀骨痂出現(xiàn)，為1 分；3 級為骨折部位行X 線正側(cè)位片示斷端只有一側(cè)可見骨痂形成，記2 分；4 級為骨折部位行X 線正側(cè)位片示斷端兩側(cè)均可見骨痂形成，記3 分；5 級為有構(gòu)型骨痂形成，記4 分。

骨折愈合標準［7］：①局部無壓痛及軸向叩擊痛；②局部未見明顯主動或被動反?；顒樱虎坌泄钦鄄课籜 線示骨折線模糊并伴有連續(xù)性骨痂經(jīng)過骨折線；④解除外固定裝置后，上肢能持重1 kg 并能平舉1 min 以上，下肢在不借助外力的前提下在平地行走3 min 且不少于30 步。

1.6 骨折延遲愈合治療效果觀察

經(jīng)手術(shù)治療或ESWT 后每1 個月行X 線復(fù)查骨折延遲愈合部位骨痂生長情況，并與治療前X線或上次復(fù)查X 線對比，通過Feman-dezesteve 放射評價骨痂等標準［6］進行評分并記錄，并依據(jù)骨折愈合標準［7］對患者進體格檢查和評測。

1.7 統(tǒng)計學方法

比較分析使用的統(tǒng)計學軟件是SPSS 版本22.0標準，為避免數(shù)量差異導(dǎo)致的數(shù)據(jù)比較異常，以1000 為樣本進行bootstrap 數(shù)據(jù)取樣迭代，采用單樣本t檢驗，以0.05 作為基準判斷是否具有統(tǒng)計學意義，若P＜0.05 則為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

2.1 兩組患者治療前后各療程骨痂X 線評分比較

在實驗中，沖擊波治療組與手術(shù)治療組中各有1 例特殊患者，均為在接受治療后骨折延遲愈合癥狀未見改善仍具有明顯未愈合情況的患者，另外沖擊波治療組中還有1 例患者的骨痂等級標準在三期治療后僅有1 評分，沖擊波治療組13 例及手術(shù)治療組14 例最終愈合的患者均符合骨折愈合標準。對進行治療前兩組患者的骨痂情況進行比較，差異無統(tǒng)計學意義（t=1.897，P=0.082），可進行比較。經(jīng)迭代后計算偏差為0.008，差異平均為0.231，P值為0.151，95%置信區(qū)間［0.077，0.462］，確認驗證差異無統(tǒng)計學意義。

對一至三期沖擊波治療組與手術(shù)治療組的骨痂情況數(shù)據(jù)進行基礎(chǔ)統(tǒng)計分析并迭代取樣計算，按相同期對沖擊波治療組與手術(shù)治療組進行樣本檢驗，分析P值和差異，記錄算數(shù)平均、差異平均、t平均（迭代無t值）和P值，經(jīng)觀察分析和數(shù)據(jù)比對，在排除特殊病患例后，經(jīng)過一期治療，患者骨痂狀況都有明顯改善；從二期開始，使用ESWT 的沖擊波治療組骨痂評分在統(tǒng)計學意義上開始較為明顯的超越手術(shù)治療的手術(shù)治療組，見表1。

表1 兩組患者治療前后各療程骨痂X 線評分比較

2.2 兩組患者骨折延遲愈合治愈所需時間比較

骨折愈合時間僅從數(shù)值上看比較接近，通過配對樣本檢驗確認差異是否有明顯統(tǒng)計學意義。同樣使用重復(fù)迭代進行檢驗，分析數(shù)據(jù)顯示P=0.172＞0.05，差異無明顯統(tǒng)計學意義。雖然從分析顯示，按總愈合時間計算，差異不明顯，但平均0.79 個月（約為3.16 周）的時間差異在臨床中已具有不小的影響，見表2。

2.3 兩組患者骨折延遲愈合治愈費用比較

結(jié)合兩種方式的費用開支，從表格內(nèi)統(tǒng)計量可以很明顯看出，使用ESWT 的沖擊波治療組治療費用明顯低于使用傳統(tǒng)手術(shù)療法的手術(shù)治療組。迭代比較后，使用ESWT 的費用基本穩(wěn)定在1.38 萬元，95%區(qū)間為（1.31，1.46），可以說在費用上明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的手術(shù)治療方式，見表3。

表2 兩組患者骨折延遲愈合至愈合所需時間比較

表3 兩組患者骨折延遲愈合治愈費用比較

3 討論

近年來世界各國骨折術(shù)后不愈合及骨折術(shù)后延遲愈合的發(fā)病率在9%～11%左右。骨折術(shù)后延遲愈合是由多種復(fù)雜因素共同影響所導(dǎo)致的，包括不同位置的骨折、是否軟組織損傷及軟組織損傷的程度、骨折后的急救措施及手術(shù)時間、手術(shù)的質(zhì)量、是否合并并發(fā)癥、病人的依從性、導(dǎo)致骨折的外力和是否有感染。此外，患者的年齡、是否患有糖尿病、是否存在骨質(zhì)疏松、是否應(yīng)用糖皮質(zhì)激素、是否有代謝障礙、是否吸煙酗酒等因素都對于骨折愈合均有重要影響。

就目前來說，手術(shù)即骨折部位的軟組織清理，長骨的髓腔再通等仍被認為是治療骨折延遲愈合的主要手段。此類手術(shù)重點在于需要長時間手術(shù)經(jīng)驗的積累，并能夠準確判斷骨折延遲愈合處周圍碎骨片的活力。手術(shù)需要通過適當?shù)牟牧希缢鑳?nèi)釘、鋼板、螺釘?shù)葘⒐钦垩舆t愈合處固定，確保穩(wěn)定性。而其間隙通常由髂骨的自體松質(zhì)骨所填充，所以，有時必須充分暴露老年人的髂前上棘才能確保獲取足夠的松質(zhì)骨進行移植。大多數(shù)情況下，此類患者需在兩個部位進行手術(shù)，通常需要數(shù)小時且風險較大，術(shù)后需要石膏外固定或其他具有保護性的手段保證骨折延遲愈合處部分“不受力”，并且患者通常需住院約一周進行抗感染治療。

與手術(shù)治療相反，ESWT 一般可在門診完成，通常僅需25～45 min，且容易完成。ESW 在經(jīng)過不同聲阻抗界面時會產(chǎn)生反射和折射，所產(chǎn)生的能量會產(chǎn)生進行性衰減，阻抗大的材料，如骨骼，吸收的能量也相對較多，阻抗小的材料，如軟組織，吸收的能量也較小，所以ESWT 一般不會造成軟組織損傷，但在遇到骨骼這種阻抗較大的材質(zhì)則會釋放較大的能量產(chǎn)生應(yīng)力，從而造成骨膜下點狀出血，并產(chǎn)生新的輕微骨裂、骨折［8］。當ESW 經(jīng)過骨折延遲愈合處時即可形成新的微骨折，從而利用新鮮骨折處產(chǎn)生的炎性反應(yīng)相互作用生成的炎性介質(zhì)和骨生長因子來募集骨組細胞［9，10］，使成骨細胞和原始成纖維細胞發(fā)生聚集和增殖，促進和誘發(fā)骨愈合鏈式反應(yīng)［11，12］。ESWT 已被證實可激活 TGF-b1、BMP-2、BMP-3、BMP-4 及 BMP-7 等在節(jié)段性股骨缺損大鼠模型中與骨形成有關(guān)的基因［11，13，14］，并且 ESWT 還能明顯促進轉(zhuǎn)化生長因子（transforming growth factor，TGF）-1 的表達從而促進骨髓基質(zhì)細胞向骨祖細胞生長和分化，以此達到加速骨再生的效果［15］，還有研究表明ESWT可促進包括內(nèi)皮型一氧化氮合酶、血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）及增殖細胞核抗這類與血管生成有關(guān)的生長因子的早期表達，從而誘導(dǎo)血管形成、細胞增殖及組織再生修復(fù)［16］。目前，有多種方法可以治療骨折延遲愈合，但通過大量臨床試驗和實驗室研究收集的大量數(shù)據(jù)表明ESWT 憑借其具有非侵入性、方法簡單、安全有效、幾乎無并發(fā)癥且費用相對較低等優(yōu)勢成為治療骨折術(shù)后延遲愈合的首選治療方案。

4 典型病例

男，42 歲，因右脛骨骨折入院，入院后完善相關(guān)輔助檢查，在腰硬聯(lián)合麻醉下行右脛骨髕上入路閉合復(fù)位髓內(nèi)釘內(nèi)固定術(shù)，術(shù)后4 月診斷為骨折延遲愈合，應(yīng)用ESWT 后定期復(fù)查，X 線如下所示。①術(shù)后4月復(fù)查，見圖1。②ESWT第一周期后復(fù)查，見圖2。③ESWT 第二周期后復(fù)查，見圖3。④ESWT 第三周期后復(fù)查，見圖4。