Ilizarov技術(shù)在臨床應(yīng)用中的新進(jìn)展

席躍，劉銘

(同濟(jì)大學(xué)附屬上海市第四人民醫(yī)院骨科，上海 200011)

Ilizarov技術(shù)由蘇聯(lián)骨科醫(yī)生Ilizarov研究設(shè)計(jì)，1989年正式引入中華人民共和國(guó)，在骨科和創(chuàng)傷學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛接受和應(yīng)用，并取得良好的臨床效果。隨著Ilizarov張力-應(yīng)力法則、牽拉再生生物學(xué)理論與技術(shù)體系在中國(guó)的傳播、本土化和逐步發(fā)展，Ilizarov技術(shù)臨床應(yīng)用現(xiàn)已擴(kuò)展到骨感染、軟組織缺損修復(fù)、退行性關(guān)節(jié)疾病和肢體慢性缺血性疾病等領(lǐng)域。

1 Ilizarov張力-應(yīng)力法則的基本原理

Ilizarov技術(shù)是應(yīng)用外固定架產(chǎn)生的張力-應(yīng)力刺激作用，通過給予活體組織持續(xù)而穩(wěn)定的緩慢牽拉，激活骨骼與肌肉細(xì)胞的再生能力，促使組織細(xì)胞的分裂增生，并且通過不斷地牽拉刺激維持組織細(xì)胞的再生和生長(zhǎng)，從而實(shí)現(xiàn)骨與軟組織的同步再生[1-2]。Ilizarov技術(shù)是一種微創(chuàng)技術(shù)，治療過程中可以調(diào)整肢體的力線畸形并且糾正肢體短縮[3]，但同時(shí)治療過程中產(chǎn)生疼痛、治療周期較長(zhǎng)和外固定架體積巨大被認(rèn)為是該技術(shù)不可避免的缺點(diǎn)[4]。

2 Ilizarov技術(shù)在下肢骨關(guān)節(jié)炎疾病治療中的應(yīng)用

隨著人口老齡化膝骨關(guān)節(jié)炎已成為老年人疼痛(女性為主)的主要原因。目前而言，在膝骨關(guān)節(jié)炎保守治療失敗的情況下，選擇的治療方法往往是全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)，但存在費(fèi)用高、并發(fā)癥較多、患者恢復(fù)較慢和主觀感覺不良等諸多問題。Mastbergen等[5]認(rèn)為，關(guān)節(jié)牽伸術(shù)是另一種有效治療膝骨關(guān)節(jié)炎的方式。Jansen等[6]通過使用關(guān)節(jié)牽伸術(shù)，即外固定架延長(zhǎng)脛骨-股骨關(guān)節(jié)6～8周，來治療膝骨關(guān)節(jié)炎，研究結(jié)果表明，關(guān)節(jié)牽伸術(shù)能有效減緩骨關(guān)節(jié)炎的進(jìn)展，有效減低患者膝關(guān)節(jié)置換的概率。Wiegant等[7]通過犬動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)了關(guān)節(jié)牽伸技術(shù)能減輕繼發(fā)性炎癥、軟骨退化和軟骨下骨重塑，從而減緩膝骨關(guān)節(jié)炎的進(jìn)展，這可能與直接釋放膝關(guān)節(jié)的壓力，促進(jìn)了軟骨生長(zhǎng)和修復(fù)有關(guān)。就目前報(bào)道，關(guān)節(jié)牽伸術(shù)在膝骨關(guān)節(jié)患者中取得了較為理想的臨床效果，能有效緩解膝骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生與發(fā)展，但目前的報(bào)道缺乏對(duì)關(guān)節(jié)牽伸術(shù)誘導(dǎo)軟骨修復(fù)的生理機(jī)制的研究[8]。

在對(duì)髖關(guān)節(jié)炎的初始治療中，關(guān)節(jié)牽引有助于行轉(zhuǎn)子間截骨，延緩關(guān)節(jié)炎的進(jìn)展，推遲行髖關(guān)節(jié)置換的時(shí)間，對(duì)于髖關(guān)節(jié)炎的患者尤其是年輕患者的治療具有重要意義[9]。對(duì)兒童髖關(guān)節(jié)脫位治療，Wojciechowski等[10]使用關(guān)節(jié)牽引后行骨盆截骨或股骨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)截骨，取得滿意的臨床療效；對(duì)于部分繼發(fā)股骨頭壞死的患者也有利于二期行髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)。對(duì)不適合或拒絕行人工髖關(guān)節(jié)置換術(shù)的青年髖關(guān)節(jié)疾病患者，國(guó)內(nèi)有學(xué)者報(bào)道改良Ilizarov髖重建術(shù)可改善跛行，糾正肢體短縮等[11]。對(duì)于髖關(guān)節(jié)炎及先天性髖關(guān)節(jié)脫位下肢長(zhǎng)度明顯短縮的患者，單純行全髖關(guān)節(jié)置換并不能獲得滿意的下肢長(zhǎng)度；Lerch等[12]通過行全髖關(guān)節(jié)置換聯(lián)合應(yīng)用髂股牽伸術(shù)糾正肢體短縮，獲得了較好的臨床療效；Lai等[13]對(duì)Crowe Ⅳ型有短縮的先天性髖關(guān)節(jié)脫位的患者行髂股關(guān)節(jié)牽引，恢復(fù)肢體長(zhǎng)度后再行髖關(guān)節(jié)置換，在未增加并發(fā)癥發(fā)生情況下取得了與普通全髖置換類似的療效，證實(shí)該治療方案的安全有效性。在一項(xiàng)個(gè)案報(bào)道中，通過關(guān)節(jié)置換前關(guān)節(jié)牽引治療肢體短縮7 cm的敗血癥關(guān)節(jié)炎股骨骨髓炎患者，取得了較為滿意的療效[14]。因此，關(guān)節(jié)牽引在髖關(guān)節(jié)疾病治療中可推遲或避免行髖關(guān)節(jié)置換，同時(shí)也有利于順利進(jìn)行髖關(guān)節(jié)置換恢復(fù)下肢長(zhǎng)度。

Ilizarov關(guān)節(jié)牽引技術(shù)用于治療踝關(guān)節(jié)炎最早于1995年由Valburg等[15]報(bào)道，認(rèn)為關(guān)節(jié)牽引對(duì)踝關(guān)節(jié)炎的療效具有持續(xù)性和漸進(jìn)性，對(duì)踝關(guān)節(jié)炎患者的保踝治療具有重要的意義。在與單純踝關(guān)節(jié)鏡清理的對(duì)照研究中，關(guān)節(jié)牽引可改善踝關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)間隙，軟骨下骨硬化也有所改善，并通過持續(xù)牽引使踝關(guān)節(jié)周圍骨質(zhì)趨于正常，具有明顯的優(yōu)勢(shì)[16]。一項(xiàng)前瞻性臨床隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)中報(bào)道，同時(shí)行關(guān)節(jié)清理聯(lián)合關(guān)節(jié)牽引具有更優(yōu)于單純關(guān)節(jié)清理的療效[17]。Gianakos等[18]報(bào)道，聯(lián)合踝關(guān)節(jié)微骨折或骨髓濃縮液并不優(yōu)于單純應(yīng)用關(guān)節(jié)牽引，關(guān)節(jié)牽引是替代踝關(guān)節(jié)融合或踝關(guān)節(jié)置換的有效治療方式。在老年患者內(nèi)側(cè)踝關(guān)節(jié)炎的治療中，采用脛骨遠(yuǎn)端截骨矯形聯(lián)合關(guān)節(jié)牽引取得了較為滿意的療效。Zhao等[19]報(bào)道了內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)牽引聯(lián)合踝上截骨術(shù)可改善距骨傾斜角，適用于治療內(nèi)翻型踝關(guān)節(jié)炎患者。盡管對(duì)關(guān)節(jié)牽引臨床療效的遠(yuǎn)期隨訪中發(fā)現(xiàn)，隨著時(shí)間進(jìn)展仍會(huì)出現(xiàn)踝關(guān)節(jié)功能下降和踝關(guān)節(jié)炎病變[20]，但對(duì)于不適合踝關(guān)節(jié)融合及踝關(guān)節(jié)置換的年輕的踝關(guān)節(jié)炎患者，關(guān)節(jié)牽引成形手術(shù)可作為有效替代治療方案[21]。在足跖趾關(guān)節(jié)炎治療中，應(yīng)用Ilizarov關(guān)節(jié)牽引術(shù)也獲得了較好的早期療效。

此外，早在1987年Grill[22]就通過應(yīng)用Ilizarov矯正器治療馬蹄內(nèi)翻足，能顯著改善患者足部的外觀和功能，同時(shí)能避免截骨術(shù)導(dǎo)致的足短縮畸形。Ferreira等[23]報(bào)道了Ilizarov外固定架治療馬蹄內(nèi)翻足的有效性，盡管有部分患者最終仍需要關(guān)節(jié)融合，但因?yàn)槌C正了嚴(yán)重的畸形，盡可能減少了患者的截骨量。Prem等[24]報(bào)道，在較長(zhǎng)時(shí)間隨訪中，Ilizarov矯形對(duì)于治療兒童患者馬蹄內(nèi)翻足具有較好的療效；盡管有一定的并發(fā)癥發(fā)生率，但通過Ilizarov技術(shù)進(jìn)行復(fù)發(fā)性馬蹄內(nèi)翻足的軟組織牽引，總體療效較滿意。通過關(guān)節(jié)牽引治療扁平足，患者的踝關(guān)節(jié)及距下關(guān)節(jié)活動(dòng)度可明顯提高[25]。

3 Ilizarov技術(shù)在缺血性疾病中的應(yīng)用

糖尿病足是糖尿病較為嚴(yán)重的晚期并發(fā)癥，常并發(fā)感染，占非創(chuàng)傷性截肢的第一位[26]。近年來我國(guó)有大量文獻(xiàn)報(bào)道利用Ilizarov骨搬運(yùn)技術(shù)對(duì)糖尿病足患者進(jìn)行治療，并取得了一定療效。李曉輝，張永紅等[27]在《糖尿病足最新治療進(jìn)展》一文中肯定了橫向骨搬運(yùn)技術(shù)在糖尿病足治療中的作用?；ㄆ鎰P團(tuán)隊(duì)[28]6年時(shí)間對(duì)516例患者進(jìn)行治療、隨訪和觀察，證實(shí)了Ilizarov技術(shù)脛骨橫向骨搬移術(shù)能夠通過促進(jìn)創(chuàng)面愈合，改善患肢疼痛與麻木情況，從而取得保肢的效果?；ㄆ鎰P，張永紅等[29]于2020年共同制定《脛骨橫向骨搬運(yùn)技術(shù)治療糖尿病足的專家共識(shí)》，為國(guó)內(nèi)糖尿病足的外科保肢治療指明了方向。目前Ilizarov橫向骨搬運(yùn)技術(shù)臨床應(yīng)用于治療糖尿病足的時(shí)間較短，仍存在較多問題，適應(yīng)證及禁忌證相對(duì)不清，但對(duì)于其他方法治療無(wú)效的患者，Ilizarov橫向骨搬運(yùn)技應(yīng)當(dāng)是一種合適的治療選擇。

Ilizarov技術(shù)在下肢缺血性疾病的治療中也具有重要意義。Zuo等[30]通過Ilizarov脛骨截骨及微循環(huán)重建治療下肢慢性缺血性疾病，對(duì)下肢動(dòng)脈內(nèi)徑、血流量、足背皮膚溫度的評(píng)估明顯高于經(jīng)皮球囊血管擴(kuò)張術(shù)的患者。在血栓閉塞性脈管炎的治療中，保守治療的血管重建可行性不高，交感神經(jīng)切除作用有限；Patwa等[31]使用Ilizarov技術(shù)治療60例血栓閉塞性脈管炎患者，有2例最終截肢，其余患者均獲得了較為滿意的療效。Fokin等[32]使用Ilizarov技術(shù)行脛骨截骨牽引術(shù)治療缺血程度為Ⅲ、Ⅳ級(jí)的下肢動(dòng)脈閉塞，雖有部分患者出現(xiàn)并發(fā)癥，分析其原因可能為該術(shù)式加重了炎癥壞死反應(yīng)、術(shù)后動(dòng)脈痙攣及血栓形成，牽引過度、截骨水平選擇不當(dāng)；但對(duì)于其他治療方法失效的這類患者，Ilizarov技術(shù)是合理有效的。此外，顱骨牽引Ilizarov技術(shù)也嘗試應(yīng)用于腦血管缺血性疾病，但目前尚未見大宗病案報(bào)道。

4 Ilizarov技術(shù)在治療皮膚缺損中的應(yīng)用

在開放性骨折中，皮膚缺損是困擾外科醫(yī)生的常見難題。Ismave等[33]對(duì)10例傷口難以縫合的患者使用克氏針穿過兩側(cè)傷口皮膚緣，并通過牽張技術(shù)牽拉兩側(cè)克氏針完成了縫合。Cheng等[34]等通過彈性皮筋減少大面積皮膚缺損皮膚的傷口張力輔助縫合，取得了較為滿意的效果。Zhang等[35]證實(shí)皮瓣游離技術(shù)聯(lián)合Ilizarov技術(shù)對(duì)開放性骨折患者的治療有重要的促進(jìn)作用。目前Ilizarov技術(shù)是對(duì)皮膚缺損患者進(jìn)行傷口縫合的有效手段。

5 Ilizarov技術(shù)的在感染性骨缺損中的應(yīng)用

美國(guó)食品藥監(jiān)局將骨折后9個(gè)月且3個(gè)月內(nèi)沒有骨折愈合征象定義為骨不連[36]；骨不連且合并6～8個(gè)月感染被稱為感染性骨不連[37]。大多數(shù)感染性骨不連患者在軟組織和骨折端有感染成分，想要徹底清除感染，必須對(duì)軟組織及骨折端進(jìn)行廣泛而徹底的清理，這樣就造成了骨骼與軟組織缺損[38]。Fahad等[39]認(rèn)為使用外固定支架的牽張成骨技術(shù)是一種治療金黃色葡萄球菌感染的脛骨骨不連患者的有效辦法。Fragomen等[40]通過外固定學(xué)的力學(xué)原理證實(shí)Ilizarov外固定架結(jié)構(gòu)能維持感染性骨缺損患者的下肢功能及穩(wěn)定性。Rohilla等[41]在2008年5月至2013年2月治療了70例脛骨感染性骨不連患者(男62例，女8例；年齡18～65歲，平均31.3歲)，證實(shí)Ilizarov外固定支架技術(shù)在脛骨感染性骨不連患者治療中的確切療效。李祖濤等[42]應(yīng)用Ilizarov外固定支架技術(shù)對(duì)76例股骨骨髓炎并骨缺損患者進(jìn)行了治療，并隨訪觀察平均43.5個(gè)月(12～72個(gè)月)，所有患者病灶清創(chuàng)、外固定架固定、骨搬運(yùn)均一期完成，發(fā)生釘?shù)栏腥净颊?6例，但無(wú)嚴(yán)重并發(fā)癥發(fā)生，隨訪過程中均未出現(xiàn)再次感染、骨不連及骨性畸形愈合。Wang等[43]2012—2014年對(duì)15例脛骨及股骨感染性骨不連患者行Ilizarov技術(shù)，術(shù)后隨訪觀察2年以上，證實(shí)Ilizarov技術(shù)是治療下肢長(zhǎng)骨感染性骨缺損的有效方法。相較于植骨技術(shù)、帶有抗生素骨水泥填塞技術(shù)、Masquelet技術(shù)等，Ilizarov技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于無(wú)內(nèi)固定物，不存在排異反應(yīng)，也不需二次取出內(nèi)固定裝置，三維立體器械構(gòu)型與技術(shù)特點(diǎn)能滿足四肢畸形、尤其是嚴(yán)重四肢畸形矯正的治療要求，并能同時(shí)恢復(fù)肢體長(zhǎng)度，具有創(chuàng)傷小、療效突出、手術(shù)時(shí)間短等優(yōu)勢(shì)[3]。

綜上所述，Ilizarov技術(shù)在臨床應(yīng)用中有其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，目前來說我們對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用還較為保守，在今后的工作中爭(zhēng)取將Ilizarov技術(shù)早日廣泛應(yīng)用于軟組織疾病、缺血性疾病和神經(jīng)性疾病等非骨組織疾病領(lǐng)域，應(yīng)當(dāng)著重以下幾個(gè)方面：探索有效且安全的方法來促進(jìn)骨的生長(zhǎng)；與其他手術(shù)方式相結(jié)合，改善臨床效果，降低并發(fā)癥發(fā)生率；完善基礎(chǔ)研究，了解機(jī)體的再生能力。