跟骨創(chuàng)傷性骨髓炎的手術(shù)及非手術(shù)治療進展

華 祥，陳 輝，劉華渝

陸軍軍醫(yī)大學大坪醫(yī)院戰(zhàn)創(chuàng)傷醫(yī)學科，重慶 400042

隨著交通業(yè)的發(fā)展、社會科技的進步以及人類生活工作方式的改變，高能量跟骨損傷帶來后續(xù)創(chuàng)傷感染問題越來越嚴重，發(fā)病率逐年升高，發(fā)病原因從簡單的血源性骨髓炎逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橹委熾y度較大的創(chuàng)傷性骨髓炎[1]。跟骨作為人體足部承重骨，其外側(cè)由較為薄弱的皮質(zhì)骨組成，內(nèi)部含有大量松質(zhì)骨，當患者跟骨創(chuàng)傷后，血液在松質(zhì)骨內(nèi)部流通不暢，最后形成淤積，此時松質(zhì)骨內(nèi)部易有細菌滋生，而跟骨內(nèi)、外、后側(cè)所在軟組織較薄，創(chuàng)傷后易出現(xiàn)軟組織挫裂，同時，在跟骨創(chuàng)傷的治療中，切開、復(fù)位、內(nèi)固定等過程還會不同程度的感染[2]。有研究顯示，在開放性骨折治療中，切開、復(fù)位、內(nèi)固定過程中感染率高達8.5%[3]，而在跟骨閉合性骨折中感染率為1.9%～2.7%[4]。骨髓炎治療原則為清除病灶、空腔內(nèi)填充局部藥物釋放系統(tǒng)、軟組織重建以及骨缺損修復(fù)。針對不同類型的骨髓炎應(yīng)采取個性化方案治療以獲得更為滿意的療效。本文就跟骨創(chuàng)傷性骨髓炎的手術(shù)及非手術(shù)治療方式進行闡述，為臨床治療提供參考。

1 跟骨創(chuàng)傷性骨髓炎的非手術(shù)治療

跟骨骨髓炎常見的致病病菌為對青霉素類敏感的葡萄球類細菌，其中又以金黃色葡萄球菌居于首位，因此，臨床治療跟骨創(chuàng)傷性骨髓炎多使用敏感類抗生素，但近年來臨床上對跟骨創(chuàng)傷性骨髓炎患者治療后留下的組織標本進行研究發(fā)現(xiàn)，β-內(nèi)酰胺類抗生素產(chǎn)生耐藥性的金黃色葡萄球菌種類越來越多，同時開放性骨折又多為混合感染，且多為常見細菌，如大腸桿菌、銅綠假單胞菌、金黃色葡萄球菌、凝固酶陰性葡萄球菌等，其中后兩者細菌所引發(fā)的骨感染占3/4以上[5]。因此，治療跟骨創(chuàng)傷性骨髓炎，術(shù)前應(yīng)預(yù)防性采用全身抗生素靜脈注射方案，此方案可以在一定程度上局限病灶發(fā)展，同時，在術(shù)后對患者進行細菌學培養(yǎng)檢查，一旦發(fā)現(xiàn)感染的可能，立即用敏感抗生素藥物進行治療[6]。

有研究顯示，骨創(chuàng)傷性骨髓炎患者傷口清創(chuàng)后重建周圍血運需要時間，因此，其靜脈用藥時間應(yīng)為清創(chuàng)后4～6周，但對于流膿、竇道患者，臨床醫(yī)師不建議持續(xù)靜脈注射抗生素，而是在靜脈注射1周后改為口服抗生素6周，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)這種治療方式治愈率約為91%[7]。同時，Rod-Fleury等[8]對照研究也發(fā)現(xiàn)，在炎癥控制率上，使用靜脈注射抗生素超過6周并不會比超過3周抗生素的患者要好。在骨感染抗生素的選擇上，對內(nèi)植物相關(guān)性的葡萄球菌感染患者，以利福平和喹諾酮類藥物聯(lián)合治療最為常見，具有較高的生物利用度，在治療耐甲氧西林金黃色葡萄球菌患者時，萬古霉素療效較好，而對微生物引起的骨髓炎患者治療時，達福司汀、奎尼司汀及利奈唑胺等抗生素可以取得較好效果[9]。因此，雖然骨創(chuàng)傷性骨髓炎治療中抗生素持續(xù)使用時間上尚存爭議，但對抗生素選擇上，臨床醫(yī)師均提出應(yīng)選擇穿透力較強的類型，且在治療中往往需要大劑量聯(lián)合用藥[10]。

2 跟骨創(chuàng)傷性骨髓炎的手術(shù)治療

2.1局部藥物釋放系統(tǒng) 患者骨創(chuàng)傷后骨髓炎創(chuàng)傷口細菌滋生，細菌表面存在一層細菌生物膜，細菌生物膜是指細菌分泌出自身胞外大分子包裹自身，附著在植入物或壞死、失活的骨頭表面，用以抵抗外界傷害[11]，細菌生物膜的存在，可以對細菌進行保護，致使機體自身免疫力及常規(guī)劑量的抗生素難以對其進行滅活，大大增強細菌的抵抗力，導(dǎo)致患者感染傷口經(jīng)久不愈，另外，大量藥物使用后，細菌中會出現(xiàn)耐藥菌株，這是創(chuàng)傷性骨髓炎治療中又一個難以控制的因素[12]。借助敏感抗生素的局部應(yīng)用，使患者病灶周圍出現(xiàn)的抗生素遠高于全身靜脈注射的有效生物濃度，一方面，避免了全身靜脈注射對肝腎等主要臟器的損傷，另一方面，還可大幅度減少靜脈注射抗生素所帶來的耐藥菌株的出現(xiàn)[13]。

目前臨床應(yīng)用最早、最多的是以聚甲基丙烯酸甲酯為主要化學原料的丙烯酸骨水泥，丙烯酸骨水泥于1901年問世，20世紀40年代被應(yīng)用于醫(yī)學領(lǐng)域的骨科治療中，因其特有的力學性能和生物相容性，被廣泛應(yīng)用于提供骨關(guān)節(jié)臨時穩(wěn)固、增強關(guān)節(jié)假體與周圍組織的黏附性[14]。發(fā)生聚合反應(yīng)過后的丙烯酸骨水泥斷面存在大小不一的空隙，呈多孔性，加入抗生素后，抗生素顆粒會填充于骨水泥斷面空隙中，此時發(fā)生聚合反應(yīng)后的骨水泥結(jié)構(gòu)將更加穩(wěn)定，其生物力學性能更好[15]。目前，臨床上添加到骨水泥中的抗生素多為萬古霉素、妥布霉素和慶大霉素，經(jīng)研究顯示這些抗生素對糖尿病足和骨感染具有較大幫助[16-17]。

目前，使用添加了抗生素的丙烯酸骨水泥對患者進行治療不僅可以局部釋放敏感抗生素，有效消滅死腔，還可與骨質(zhì)發(fā)生反應(yīng)形成微絞鎖效應(yīng)，較好維持跟骨中的生物力學效應(yīng)，使患者在恢復(fù)早期即可擁有較好負重能力。而隨著科技的不斷發(fā)展，近年來丙烯酸骨水泥也在不斷改良，出現(xiàn)了生物陶瓷、生物玻璃等類型的交聯(lián)聚合物，這些聚合物應(yīng)用于丙烯酸骨水泥中，有效地增加了骨水泥的力學性能和孔隙率，使丙烯酸骨水泥更加契合治療需要[18]。但丙烯酸骨水泥主要化學原料為聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲基丙烯酸甲酯不可降解，患者進行治療時雖然可以控制感染，但達到治療目的后需要實施二次手術(shù)取出，大大增加了患者治療成本和治療痛苦。不可降解載體的骨水泥優(yōu)點是不易形成局部空腔、局部抗生素濃度高、不良反應(yīng)少，缺點是后期需二次取出，聚合過程中會發(fā)生放熱反應(yīng)導(dǎo)致抗生素失活[19]。

近年來，隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，可降解型抗生素釋放載體的使用成為臨床醫(yī)師的重點關(guān)注對象，其中自固化硫酸鈣人工骨固化較為常見，其不僅可以誘導(dǎo)成骨，還可在消滅死腔同時填充感染性骨缺損。但負載抗生素的硫酸鈣骨水泥植入病灶后，可能會出現(xiàn)骨不連、無菌性滲出等現(xiàn)象。其中，骨不連可能是由于傷口周圍感染未能得到很好控制，以至出現(xiàn)隱匿性細菌滋生，造成骨感染，也可能是骨折端吸收硫酸鈣過快，新生骨成骨較慢，傷口周圍易出現(xiàn)死腔，滋生細菌，而無菌性滲出可能是在硫酸鈣降解過程中出現(xiàn)[20]。另外，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，可降解型抗生素釋放載體還包括聚己酸內(nèi)酯、多聚乙醇酸、多聚乳酸、殼聚糖、纖維蛋白凝塊、纖維素、膠原、重組異種骨復(fù)合物及其衍生物等，但這些載體均有各種不足?？山到饪股剌d體骨水泥優(yōu)點是不用二次取出，緩解患者治療痛苦，同時還減輕了二次取出的經(jīng)濟負擔。另外載體降解反應(yīng)中伴隨著鈣元素生成，加快新生骨成骨速度，但缺點是易有無菌性空腔出現(xiàn)，延長骨愈合時間。嚴重時甚至出現(xiàn)骨不連等情況，因此可降解抗生素載體骨水泥無法在大面積骨缺損修復(fù)中使用[21]。

2.2病灶清除術(shù) 骨感染病灶往往會受到炎癥因子刺激，一旦時間過長，易出現(xiàn)感染部位骨硬化，傷口周圍會出現(xiàn)軟組織瘢痕，髓腔封閉。靜脈注射抗生素雖然可以使抗生素遍布全身，維持有效生物學濃度，但單獨運用抗生素靜脈注射往往難以達到理想效果[22]，目前，臨床治療跟骨創(chuàng)傷后跟骨骨髓炎基本原則為術(shù)前局部消滅死腔、徹底清創(chuàng)、全身靜脈注射抗生素、有效引流、術(shù)后軟組織覆蓋等。其中，徹底清創(chuàng)是臨床治療跟骨創(chuàng)傷性骨髓炎的前提，清創(chuàng)不徹底是導(dǎo)致術(shù)后出現(xiàn)不良預(yù)后甚至復(fù)發(fā)的重要因素[23]。慢性骨髓炎清創(chuàng)手術(shù)可徹底去除傷口邊緣失活組織、不健康的骨質(zhì)空腔、竇道、異物及瘢痕組織，傷口不需要一期縫合，而是直接以油紗、骨水泥等填充缺損腔隙，再用石膏托固定外側(cè)，但這種治療方法往往會降低骨強度[24]。

目前，病灶清除術(shù)前先根據(jù)Cierny-Mader骨髓炎分型系統(tǒng)進行分型并依據(jù)患者病灶穩(wěn)定性、軟組織被覆面積及病灶累及范圍，提前對病灶清除范圍進行規(guī)劃，還可以通過CT、MRI、X線片影像學檢查及核素掃描對病灶大致范圍進行定位，其中，核素掃描尤為重要，尤其是MRI影像學無用時[25]。有研究指出，切除感染病灶邊界>5mm時，患者無復(fù)發(fā)，而切除感染病灶邊界<5mm，患者復(fù)發(fā)率達到28%[26]，由此可見徹底清創(chuàng)對跟骨創(chuàng)傷性感染治療的重要性，而要徹底清創(chuàng)，必須在術(shù)前對病灶情況進行精準的定位。

2.3誘導(dǎo)膜技術(shù) 采用聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥治療時，患者骨缺損部位會形成一個類骨膜組織，臨床稱之為誘導(dǎo)膜，誘導(dǎo)膜技術(shù)提供了一種新的跟骨創(chuàng)傷性骨髓炎治療理念，經(jīng)臨床研究發(fā)現(xiàn)，誘導(dǎo)膜可以分泌COL-1、IL-6、VEGF、BMP-2等生長因子，加快骨缺損修復(fù)速度[27]。誘導(dǎo)膜治療的前提是徹底清除創(chuàng)口，誘導(dǎo)膜技術(shù)共包括兩期，I期為在徹底清創(chuàng)后以抗生素骨水泥，填充骨缺損、局部消滅死腔，在此治療期間骨水泥周圍會誘導(dǎo)出有生物活性的膜，在骨感染達到控制后于Ⅱ期取出骨水泥，誘導(dǎo)膜內(nèi)植骨。誘導(dǎo)膜技術(shù)在治療中對患者骨不連、骨腫瘤、骨創(chuàng)傷均具有明顯改善效果，且在四肢長骨骨髓炎患者治療中也具有較好療效[28]，但運用誘導(dǎo)膜技術(shù)治療時需要注意以下幾點：(1)徹底清創(chuàng)，需要清除傷口周圍所有失活組織和感染骨部位，并切除感染病灶周圍正常軟組織2mm以上和正常骨組織5mm以上。(2)選用抗生素時，應(yīng)選用抗菌譜廣、熱穩(wěn)定性高的類型，發(fā)生聚合反應(yīng)時，需以冰鹽水進行降溫，以防止溫度過高使周圍組織出現(xiàn)變性壞死。有報道指出氨基糖苷類、萬古霉素等不良反應(yīng)小、洗脫性好、熱穩(wěn)定性高、抗菌譜廣，在臨床治療中使用價值較高，以誘導(dǎo)膜技術(shù)對患者進行治療時，I期術(shù)后需無張力覆蓋軟組織，II期植骨時，術(shù)前需嚴格規(guī)劃植骨量及骨缺損范圍，術(shù)中操作仔細、輕柔，最大限度保護誘導(dǎo)膜組織[29]。

2.4載抗生素人工骨植骨 有研究顯示針對骨缺損4cm3以下空腔采取載抗生素人工骨植骨結(jié)合組織瓣移植一期治療創(chuàng)傷性骨髓炎效果滿意[30]。跟骨骨髓炎清創(chuàng)后空腔常<4cm3，且仍有外側(cè)皮質(zhì)骨存留，適宜使用載抗生素人工骨植骨。如骨髓炎病灶局限，且無較多骨缺損，則建議在清創(chuàng)后不對殘腔進行處理。另外跟骨骨髓炎中如跟骨骨折鋼板內(nèi)固定術(shù)后病程短，纖維骨痂連結(jié)不牢靠，有輕度感染者為避免鋼板拆除后出現(xiàn)骨折移位，可保留鋼板，徹底清創(chuàng)后植入載抗生素人工骨抗感染，同時修復(fù)軟組織缺損。對于病程較長者，則建議拆除內(nèi)固定后清創(chuàng)、植骨，如患者跟骨體部有較大缺損，清創(chuàng)后出現(xiàn)足扁平者，則通過腓骨重建跟骨，使足弓恢復(fù)正常[31]。人工骨大量植入后應(yīng)注意反應(yīng)性滲出的問題，可通過混合自體髂骨，降低人工骨植入量，從而在完成骨腔填充的同時減少術(shù)后因積血導(dǎo)致的感染風險，降低人工骨反應(yīng)性滲出。

2.5開放植骨 開放植骨也是一種較為有效的跟骨骨髓炎治療手段，該手術(shù)方案采用分期治療感染的理念，先控制感染，后重建骨缺損部位，其治療的基礎(chǔ)是徹底清除硬化骨、死骨及周圍失活組織，直至有新鮮血液流出，并盡最大可能保留皮質(zhì)骨，每日定期觀察傷口并換藥，待傷口周圍肉芽組織生長時，再次清創(chuàng)，同時取自體髂骨植骨，后以油紗覆蓋傷口并放置引流，每日查看傷口周圍肉芽組織生長情況[32]，另外換藥時需嚴格按照換藥要求，及時清除傷口表面分泌物，但需謹記清除創(chuàng)面的微骨粒不宜過早，應(yīng)在肉芽組織完全覆蓋傷口后再行皮瓣移植或植皮[33]。張志忠等[34]提出開放植骨技術(shù)植入時松質(zhì)骨必在5mm以下。開放植骨需要注意以下幾點：(1)術(shù)中需徹底清除硬化骨質(zhì)、壞死組織與病灶，用擴髓鉆打通髓腔；(2)術(shù)中植骨內(nèi)層放置直徑<5mm的松質(zhì)骨，外層可放置皮質(zhì)骨。內(nèi)層松質(zhì)骨含有豐富骨髓間充質(zhì)干細胞，具有較好分化潛能，可誘導(dǎo)產(chǎn)生骨傳導(dǎo)和成骨功能；(3)術(shù)后可使用石膏固定，有利于骨愈合；(4)由于植骨表面的肉芽組織比較薄，且有細菌定植，因此建議術(shù)后長期換藥，直到軟組織瘢痕愈合[35]。開放植骨手術(shù)治療跟骨創(chuàng)傷性骨髓炎的優(yōu)勢為技術(shù)難度低、手術(shù)方式簡單，在醫(yī)療條件一般的機構(gòu)較為實用。

2.6灌洗引流 灌洗引流是治療跟骨創(chuàng)傷性骨髓炎常見手段，在治療過程中可以配合局部使用抗生素，此治療手段在膝、髖等關(guān)節(jié)感染中具有較好療效，但傳統(tǒng)的灌洗引流治療跟骨創(chuàng)傷性骨髓炎時易出現(xiàn)引流液外滲，引流管脫落、堵塞現(xiàn)象，同時加入抗生素的沖洗液使用過程中易導(dǎo)致細菌出現(xiàn)耐藥性，最后導(dǎo)致手術(shù)失敗[36]。

2.7軟組織修復(fù) 跟骨周圍軟組織薄，骨感染患者創(chuàng)傷后感染部位長期被細菌侵入，軟組織易壞死。清創(chuàng)會導(dǎo)致周圍骨組織和軟組織的丟失，甚至傷口暴露。大面積骨缺損和軟組織丟失會導(dǎo)致局部血供不足，受外界環(huán)境侵襲后可能形成局部死腔，使感染部位長期難以愈合，成為骨感染預(yù)后不良尤其是疾病轉(zhuǎn)歸的重要因素。軟組織修復(fù)中，良好的軟組織覆蓋可以隔離外界的侵襲，同時能為局部供血帶來足夠的營養(yǎng)和自身免疫，增強軟組織的抗感染能力。在進行軟組織修復(fù)時，需根據(jù)患者情況定制合適的治療手段，足部旋轉(zhuǎn)皮瓣成活率高，血供好，不易出現(xiàn)皮膚壞死，帶蒂肌瓣充填血供良好，可增強患者機體免疫力，并能局部消除死腔。但帶蒂肌瓣需一定的顯微外科技術(shù)，且肌瓣轉(zhuǎn)移易發(fā)生缺血性壞死，增加了后續(xù)治療的難度[37]。創(chuàng)面負壓封閉引流技術(shù)(VSD技術(shù))早期被用于四肢術(shù)后引流，效果較好，在骨創(chuàng)傷性骨髓炎軟組織修復(fù)術(shù)中，VSD技術(shù)可以及時有效引流出感染物質(zhì)，加速局部血管新生，對軟組織修復(fù)具有較大作用，顯著減少軟組織愈合時間[38]。

3 總結(jié)與展望

跟骨創(chuàng)傷性骨髓炎的治療比較困難。治療的基本原則是徹底清創(chuàng)、消除死腔、穩(wěn)定骨折端、充分引流和局部高濃度抗生素。單一治療手段往往難以達到預(yù)期效果。因此，在患者的臨床治療中大多采用聯(lián)合方案。現(xiàn)代醫(yī)學技術(shù)不斷發(fā)展，影像學技術(shù)和顯微外科技術(shù)越來越普及，隨著技術(shù)的成熟和抗生素載體研發(fā)的不斷進步，臨床治療創(chuàng)傷后感染有著廣闊的發(fā)展空間。如何在徹底清創(chuàng)的同時恢復(fù)肢體功能，提高感染治愈率，最大限度地保留肢體功能是現(xiàn)階段臨床需要解決的問題。