Orthofix 重建外固定架治疗四肢长骨大段骨缺损的临床研究

孔圳 孙永建 李华龙 左睿

四肢长骨大段骨缺损一直是临床上治疗的难题，导致这类疾病产生的原因也是多种多样的，例如慢性骨髓炎去除死骨后，胫骨假关节去除两端硬化骨后，骨肿瘤术中切除骨段，骨折植骨内固定不愈合去除死骨后等情况[1]，开放性粉碎性骨折也是产生这类疾病的一个重要原因。临床上对超过 3 cm的骨缺损行植骨内固定治疗，其术后骨折端是很难愈合的，而 Ilizarov 骨搬运技术的应用，无疑成为了治疗这类疾病更好的方法。70 年代，意大利的 De Bastiani 设计出了 Orthofix 重建外固定架，发展了骨痂牵引技术，在保证治疗效果的同时，使得骨搬运技术变得更加简便。笔者现就我院应用 Orthofix 重建外固定架治疗的 42 例骨缺损患者的治疗方法及效果做一报告。

资料与方法

一、病例资料

收集 2009 年 1 月至 2013 年 9 月，我院收治的42 例应用 Orthofix 重建外固定架治疗的病例资料，其中男 34 例，女 8 例；年龄 18～55 岁，平均 36.4 岁。其中包括胫骨假关节 4 例、慢性骨髓炎 6 例 ( 均有窦道 )、骨折术后骨不连 11 例、骨肿瘤 3 例、开放性粉碎性骨折 18 例 ( 1 例含双胫骨 )。经术中去除硬化骨、骨段或死骨后骨缺损 4～21 cm，平均 8.7 cm。共有骨缺损部位 43 处，其中肱骨 1 处，股骨 14 处，胫骨 28 处。其中 4 例伴有不同程度神经损伤，1 例经多次手术入院时踝关节僵硬融合。除骨髓炎窦道以外，另有 13 例伴有软组织感染及缺损，软组织缺损面积 3 cm×4 cm～10 cm×14 cm。

二、手术方法

胫骨假关节病例、骨折术后骨不连病例、骨肿瘤病例共 18 例，软组织情况良好，一期行骨折端清理或截除骨段＋Orthofix 重建外固定架骨搬运治疗。清理骨折端时对于胫骨假关节病例需切除硬化骨，使骨面平整，渗血良好，并充分打通髓腔，以保证骨折端血运利于愈合。骨折术后骨不连患者首先需拆除内固定物，骨折端炎性及脓性组织留做细菌培养或病理，再如上述清理骨折端。对于骨肿瘤患者，要保证骨段截除充分，防止瘤体及肿瘤组织残留，可术中行快速冰冻病理切片检测。本研究收集的 6 例骨髓炎病例骨质破坏严重，且均有窦道产生，入院时即做细菌培养＋药敏实验，配合手术合理使用抗菌药物。手术行一期行截除骨段＋Orthofix重建外固定架骨搬运治疗。术中截除坏死严重骨段，彻底清除死骨及周围坏死组织，清除物留作病理。骨段截除后，视情况可在骨缺损处放置含有抗生素的人工骨。软组织处理方面，行窦道彻底切除，伤口关闭过程中不留死腔。对于开放性粉碎性骨折这一类患者往往伴有软组织的感染和缺损。软组织损伤不重且安装外固定支架时不影响手术操作的患者，可行负压吸引后，待肉芽组织新鲜，直接行一期植皮或者皮瓣转移＋Orthofix 重建外固定架骨搬运治疗。对于软组织感染或缺损严重，骨折严重的 6 例中 5 例行一期清创＋皮瓣转移＋外固定支架固定＋二期截骨搬运术，1 例直接行 Orthofix 重建外固定架短缩延长法治疗。

Orthofix 重建外固定架骨搬运是整个治疗的关键部分。调整好患肢原有长度及力线，于肱骨外侧、股骨外侧、胫骨内侧安装 Orthofix 重建外固定架，两端外固定架螺钉尽量靠近长骨两端，利于在干骺段截骨，需搬运的滑移骨段连接好滑动装置[2]。在预先选择好的没有软组织及骨膜损伤的一侧干骺段进行截骨，在截骨部位纵形切开骨膜约 1.5 cm，轻轻局部环形剥离骨膜，3 mm 钻头环绕骨皮质钻孔，为避免电锯及线锯热效应对骨面的损伤，术中采用骨刀暴力截骨。截骨完成后轻轻旋转延长骨段，再次确认截骨完成。在截骨整个过程中务必要注意保护截骨端骨膜的完整性及连续性。截骨完成后，安装固定好外固定支架，关闭切口。于术后第 7 天开始调节延长器行骨搬运，行短缩延长法时，可于骨段会师后的第 10 天行骨搬运。骨搬运过程每天1 mm，均匀分 4 次进行，延长过程中若患者感觉患肢疼痛可暂停延长 1～2 天。患者出院后嘱患者每日酒精消毒骨牵引针或百多邦涂抹于牵引针与皮肤接触部位，无菌纱布缠绕牵引针，防止发生针道感染。患者在治疗过程中每 2 周需返院复查，及时调整力线，防止出现内外翻畸形。待骨缺损段顺利会师后，停止骨的搬运延长。此阶段可嘱患者适当负重行走，刺激骨折端骨痂形成，利于患肢骨性愈合。

每次复查时拍患肢正侧位 X 线片，根据 X 线片计算骨痂直径率 ( callus diameter ratios，CDR )( CDR：延长骨痂的最小直径与截骨端之间的比率 )[3]，拆除外固定架后记录患者骨搬运长度、外固定架固定时间，根据 Paley 评分标准评价骨搬运结果及功能，根据肘关节 Mayo[4]、膝关节 HHS[5]、踝关节 Baird-Jackson[5]功能评分标准对术前术后关节功能进行评分，评价治疗效果。

结 果

本组 42 例均获得满意随访，随访时间 10～48 个月，平均 16.5 个月。本组患者经 Orthofix 重建外固定架骨搬运平均延长 8.6 cm，平均外固定架固定时间 15.4 个月。38 处骨缺损获得满意愈合，3 处搬运会师后软组织嵌入未骨性愈合，后经切开清理骨折端植骨加压，获得满意愈合；2 处骨髓炎患者术后复发，经敞开持续冲洗、换药愈合；治疗过程中2 处发生针道感染，经返院行抗感染治疗＋局部抗生素应用后康复。经 Paley 评分标准评价治疗结果，骨性结果评价：优 40 处，良 3 处。功能评价结果：优 40 处，良 2 处，差 1 处。拆除外固定后CDR 值＜85% 有 3 例，其余均＞85%，平均 CDR值 88.3%。新生骨骨折再发生风险非常低。治疗前肘关节 1 处 Mayo 评分 63 分、膝关节 HHS 评分平均 ( 60.89±8.87 )分、踝关节 Baird-Jackson 评分 ( 64.12±6.21 )分；治疗后肘关节 1 处 Mayo 评分88 分、膝关节 HHS 评分 ( 87±5.45 )分、踝关节Baird-Jackson 评分 ( 87.67±5.32 )分，各关节评分差异有统计学意义 ( P＜0.01 )，除 1 例因入院前左踝关节多次手术致融合僵硬以外，其余病例治疗前后骨折处各关节活动均得到明显改善。

典型病例：患者，男，23 岁，因车祸致左髋部、双小腿疼痛出血 5 天入院，患者入院诊断：( 1 )左髋臼粉碎性骨折并耻骨分离；( 2 )右胫腓骨中段开放性骨折术后；( 3 )左胫骨平台粉碎性骨折；( 4 )左外踝骨折；( 5 )全身多处皮肤裂伤。患者入院时右胫骨已行外固定支架固定，入院后未做特殊处理。患者入院后，完善相关检查，积极处理其余骨折部位，在此不再赘述。患者距第一次入院 8 个月后，除右胫骨行外固定支架固定外 ( 图 1 )，患者整体康复佳。经完善术前准备后，予患者行右胫骨病灶清除＋Orthofix 重建外固定架固定术。术中于右胫骨近、远端各打入 3 枚骨牵引针，以备延期截骨搬运治疗 ( 图 2、3 )。术后 21 天，患者右下肢伤口愈合好，外固定针眼干燥，予行右胫骨 Orthofix 重建外固定架固定＋近、远端同时截骨搬运术 ( 图 4 )。术后骨延长治疗顺利，术后 11 个月骨搬运会师，骨愈合良好 ( 图 5 )。术后 13 个月顺利拆除外固定架，结束治疗 ( 图 6、7 )。

讨 论

20 世纪 50 年代，Ilizarov 技术的应用和推广，可以说是骨科疾病治疗领域的一场革命。它使得以往一些难以实现的治疗变为可能，甚至取得了良好的效果。该技术在全球范围内迅速传播。随着对Ilizarov 技术理论和实践的不断熟稔，一些改良的器械也不断涌现。Orthofix 重建外固定架就是其中的一个典型代表。相对于传统的 Ilizarov 环形外固定架，Orthofix 重建外固定架传承了前者骨搬运的功能，且安装更简便、护理更方便、利于携带，对术者及患者都是极为有利的。Orthofix 重建外固定架还大大减少了针道的数量，降低了针道感染的风险。尽管 EI-Rossry[6]推荐对于骨质较好和缺损较少 ( 3～5 cm )的患者，使用像 Orthofix 重建外固定架这种单臂外固定架，而对于骨质疏松和缺损较大 ( ＞5 cm )的患者，使用环形外固定架。在临床应用中发现，如果使用得当，Orthofix 重建外固定架完全可以提供足够的稳定性和矫正畸形的能力。

图1 患者伤后行外固定支架治疗 8 个月时 X 线片Fig.1 The patient’s X-ray at 8 months after the treatment of external fi xation

图2 患者行右胫骨病灶清除 + Orthof i x 外固定架治疗后 X 线片( 近端 )Fig.2 The patient’s X-ray after the treatment of right tibial debridement and Orthof i x external fi xator ( proximal )

图3 患者行右胫骨行病灶清除 + Orthof i x 外固定架治疗后 X 线片 ( 远端 )Fig.3 The patient’s X-ray after the treatment of right tibial debridement and Orthof i x external fi xator ( remote )

图4 患者行 Orthof i x 重建外固定架固定 + 近、远端同时截骨搬运术后 X 线片Fig.4 The patient’s X-ray after the treatment of Orthof i x external fi xator + osteotomy and bone transport in the proximal and distanl ends

图5 患者行骨搬运术后 11 个月 X 线片示骨质矿化、愈合良好Fig.5 The patient’s X-ray at 11 months after bone transport showed bone mineralization and well healing

图6 患者行骨搬运术后 13 个月拆除外固定架后外观照Fig.6 The patient’s appearance after removal of the external fi xator at 13 months after bone transport

图7 患者行骨搬运术后 13 个月拆除外固定架后功能照Fig.7 The patient’s function after removal of the external fi xator at 13 months after bone transport

Jain 等[7]认为，单纯自体骨移植方法只适合于＜4 cm 的骨缺损，临床上发现＞3 cm 的骨缺损行自体骨移植愈合的可能性就已经很小，这一类疾病均可以通过骨搬运来治疗。还有学者推荐该技术可作为治疗＞6 cm 的胫骨感染性骨缺损的金标准[8]，这也是过于狭隘的，没有充分发挥该技术的优势。对于 Orthofix 重建外固定架的使用，有共性但更多的还要考虑患者的不同情况。共性大多表现在外固定架安装的手术操作及术后护理方面，手术操作及术后护理方法部分已详细介绍，不在赘述。而对不同情况的处理则贯穿整个治疗过程，首先在适应证方面，患者骨缺损部位经清理是否能够提供足够长度的可运输骨段，是否有急性感染，是否有骨质疏松及成骨不全等，这些都是术前必须要考虑的。在截骨搬运过程中，合适的截骨时间也显得尤为重要。对于截骨周围有二、三类手术切口的患者，要在安装好外固定架之后的 2～3 周待局部软组织愈合后，再行截骨搬运术。另外，骨牵引针要尽可能避开创面，防止加重感染或者引起骨髓炎的发生。在骨搬运过程中，虽然一般的牵引速度为 1 mm / 天，均匀分 4 次进行，若患者出现患肢疼痛等情况，要适当停止搬运 1～2 天，防止引起血管、神经的损伤。搬运过程中如果出现牵引针牵拉软组织的情况，必要时还要行局部针道的切开松解。患者经牢固外固定后可以适当负重活动，对于有关节僵硬，活动受限的患者，早期的功能锻炼就显得尤为重要，可在医生指导下借助 CPM 等行规律康复锻炼。规律及时的复查是发现早期的成角畸形的关键，Orthofix 重建外固定架可以在治疗的过程中矫正成角畸形。防止针道感染，笔者的经验是在佩戴外固定架期间，每日酒精消毒骨牵引针，或者百多邦涂抹进针处后，无菌纱布缠绕牵引针。对于骨搬运会师后 3 个月接触端没有连续骨痂形成的患者，根据情况还需要切开清理、植骨加压促进愈合。本组病例有 3 处出现类似情况，经处理后得到满意愈合。

对于何时拆除外固定架，以往大多借助复查的 X 线片，接触段有连续骨痂形成，搬运部位骨质矿化良好，认为满足拆除内固定架的条件。自从1998 年 Mamada 等[9]首次提出了 CDR 之后，不少学者对此进行了深入研究。我国的吴叶等[10]通过对68 例胫骨延长患者 X 线片骨痂直径的研究发现，骨痂强度与骨痂直径呈明显的负相关，CDR ＞85%时均未发现骨痂畸形或新生骨骨折。认为 CDR 可作为判断骨痂质量的一个量化指标。此指标既可作为外固定拆除的预判标准，也可以作为拆除外固定后对于骨折再发风险的评估，指导患者出院后保护患肢。本组 43 处骨缺损，经治疗后 CDR＜85% 有3 处，平均 88.3%，提示全组病例预后良好，个别患者出院后需适当保护患肢，防止牵拉成骨部位骨折再发。

本研究存在的不足样本量小、随访时间短、缺乏对照组。虽然该技术在纠正成角，治疗周期长，发生针道感染问题尚待改进和完善。但是，Orthofix重建外固定架在四肢长骨大段骨缺损中的治疗效果是肯定的。相信，随着组织工程学在大段骨缺损治疗方面研究的不断深入[11-12]，所有这些问题都会迎刃而解。

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