抗生素涂层髓内钉治疗15例胫骨干慢性骨髓炎早期疗效分析

钟 健， 韩天宇， 刘欣伟， 张玉彪， 周大鹏

沈阳军区总医院 骨科 全军重症战创伤救治中心，辽宁 沈阳 110016

·骨科专题·

抗生素涂层髓内钉治疗15例胫骨干慢性骨髓炎早期疗效分析

钟 健， 韩天宇， 刘欣伟， 张玉彪， 周大鹏

沈阳军区总医院 骨科 全军重症战创伤救治中心，辽宁 沈阳 110016

目的 探讨抗生素涂层髓内钉治疗15例胫骨干慢性骨髓炎的早期疗效。方法 选择2011年1月至2015年6月沈阳军区总医院收治的15例胫骨干慢性骨髓炎患者，应用抗生素涂层髓内钉进行治疗，评估患者末次清创手术后72 h及第1、3、6、12个月随访时血沉、C反应蛋白、中性粒细胞百分比等各项炎性指标情况；平均住院时间及最后一次复查时患肢功能恢复。结果 对15例患者进行6.5～36.0个月随访，平均(19.5±3.2)个月，在术后第1、3、6、12个月及末次随访时，复查各项炎性指标，并行患侧胫骨全长正侧位X线及Enneking评分。15例胫骨干慢性骨髓炎感染相比于未行清创术时，在末次清创术72 h后各项炎性指标均明显下降。术后各个阶段复查炎性指标均在正常范围内。15例患者平均住院时间为(5.3±0.7)周。最后一次复查时患肢Enneking评分平均为(84.5%±2.6%)；X线复查提示，患侧胫骨干骨连续性恢复，愈合良好，无死骨形成，愈合平均时间为(12.6±2.3)周。结论 抗生素涂层髓内钉治疗胫骨干慢性骨髓炎，能够短时间内控制感染，缩短平均住院日，术后肢体功能恢复良好，值得临床推广使用。

胫骨干慢性骨髓炎； 骨缺损； 抗生素涂层髓内钉

由于胫骨的特殊解剖结构及各种创伤、感染等因素，使其相对其他骨骼更易发生慢性骨髓炎[1-3]。传统方法治疗胫骨慢性骨髓炎治愈率低、治愈时间长且复发率高[4]。沈阳军区总医院骨科自2011年1月至2015年6月应用抗生素涂层髓内钉治疗胫骨慢性骨髓炎15例，感染控制满意，骨性愈合良好。现报道如下。

1 对象与方法

1.1 研究对象 本组胫骨慢性骨髓炎患者15例。其中，男性9 例，女性 6 例；年龄28～66岁，平均年龄(40.5±3.8)岁。开放性骨折术后感染10例，闭合性骨折术后感染5例。感染时间为6.5个月至8.0年，平均(1.3±0.5)年。病变部位为胫骨干，5例伴有皮肤软组织缺损并骨外露或钢板外露，且软组织缺损范围2.5 cm×4.0 cm至5.0 cm×10.3 cm，平均3.2 cm×8.7 cm；8例伴有窦道形成。病灶处细菌培养，金黄色葡萄球菌8例，大肠埃希菌4例，混合感染3例。药敏结果提示，本组骨髓炎致病菌均对万古霉素敏感。

1.2 治疗方法

1.2.1 术前准备 患者入院后，行血培养及药敏检查，同时在病灶处取分泌物做细菌培养及药敏。明确主要致病菌及致病菌敏感药物。本组患者药敏结果提示对万古霉素敏感，故术前应用1 g/d万古霉素静脉注射治疗1周。

1.2.2 骨髓炎清创 用碘酊消毒后再用乙醇脱碘。沿小腿软组织缺损处扩大清理坏死组织，清除脓液及肉芽组织，充分清理病灶处，并切除死骨，用刮勺刮除残存的死腔及小死骨块，彻底清除周围的肉芽组织。大量生理盐水反复冲洗，用3%过氧化氢及生理盐水交替冲洗，并用浸泡5～10 min。反复上述过程至少3次，应用脉冲式冲洗枪进行冲洗，生理盐水冲洗量>10 000 ml。清创后，在病灶处取部分组织，作细菌培养。

1.2.3 植入抗生素涂层髓内钉 使患肢处于屈膝外旋位，以便导针及髓内钉的打入。作髌上正中直切口长约5 cm，逐层切开皮肤、皮下组织及深筋膜，纵行劈开股四头肌腱，切开髌股关节囊。患侧膝关节半伸直位下通过C型臂X光机透视确定导针入点位置：正位在胫骨外侧髁间嵴内侧，侧位在胫骨关节面与胫骨前缘交界处。插入导针，透视确认导针位置及方向良好。测量所需髓内钉(施乐辉公司产品)的长度，并用万古霉素、骨水泥与合适长度的髓内钉制作抗生素涂层髓内钉。予胫骨扩髓，使之能容纳抗生素涂层髓内钉。插入抗生素涂层髓内钉，术中透视下恢复胫骨长度及力线，保证髓内钉位置及深度良好。依次拧入近端及远端锁定螺钉，安装尾帽。并制作万古霉素骨水泥连珠，填充于抗生素涂层髓内钉以外的骨缺损处。

1.2.4 软组织缺损负压引流处理 根据创面大小及形状设计并修剪VSD敷料，后用VSD敷料覆盖软组织缺损处，并保证不留死腔，将VSD边缘与皮肤间断缝合，分别用生理盐水及乙醇纱布擦干创面周围皮肤，并用生物透性薄膜黏贴封闭整个创面，薄膜覆盖面积要超过创面边缘2.0 cm以上，并连接吸引器，压力调整为20.0～40.0 kPa，持续吸引，保持负压吸引通畅。Ⅱ期处理：术后72～96 h后，复查血沉、C反应蛋白，中性粒细胞百分比等各项炎性指标情况，并行血培养及对引流出的分泌物做细菌培养，了解感染控制情况。如果前一次清创术中及术后细菌培养为阴性且各项炎性指标均在正常范围内，则行皮瓣移植，否则再次行清创术，并延期行皮瓣移植。

1.3 观察指标 患者末次清创术72 h后及第1、3、6、12个月各项炎性指标变化情况、平均住院时间及最后1次即术后12.0～36.0个月复查时的X线表现及患肢功能恢复即Enneking评分系统[5]，包括肢体疼痛、活动功能、自我感觉、支具使用、行走能力、步态改变等6项指标，每项0～5分，6项总分除以满分30分取百分数，即为患肢功能达到正常肢体的百分数。

2 结果

全部患者均获随访，随访时间为6.5～36.0个月，平均(19.5±3.2)个月。15例患者在末次清创术72 h后，各炎性指标均明显下降，4～6 d内各炎性反应消退。在术后第1、3、6个月抽血化验时，各炎性指标均在正常范围内，无感染复发。本组患者平均住院时间为(5.3±0.7)周。其中1例患者皮瓣吻合口愈合不良，经过定期换药后完全愈合。15例患者最后1次即术后12.0～36.0个月复查时患肢Enneking评分平均为(84.5%±2.6%)，功能良好。X线提示：胫骨骨皮质连续性恢复，骨痂生长活跃，无死骨形成，骨性愈合良好，力线恢复。见图1。

图1 患者男性，45岁，车祸伤致右胫骨干开放性粉碎性骨折，并于外院行清创及外固定架固定术，术后8个月形成胫骨慢性骨髓炎合并骨外露，行抗生素涂层髓内钉治疗(图a～c.外固定术后8个月，行胫骨干慢性骨髓炎治疗前的大体观察及X线影像学观察；d.术中清创后骨缺损长度；e.游离皮瓣移植术后；f～g.膜诱导术后X线影像)

3 讨论

3.1 胫骨干慢性骨髓炎合并骨缺损的治疗方法 胫骨相对于全身其他骨骼，更易形成慢性骨髓炎，而胫骨干慢性骨髓炎除了具有骨感染及骨不连两大病理特征外，还具有骨及软组织缺损、残端骨硬化、骨质疏松、骨髓腔封闭，局部皮肤、软组织炎性水肿、形成窦道、广泛软组织瘢痕等特点[6]。目前，传统方法对于胫骨干慢性骨髓炎的治疗仍然十分困难，同时由于预后较差，常有畸形愈合及软组织缺损的情况，很难获得满意的治疗效果。由于治疗胫骨干慢性骨髓炎时，常常会在清创中形成骨缺损。近年来，国内外常用Ilizarov外固定架加压固定+病灶清除+胫骨骨髓炎截骨延长术[7]。这种技术是在张力-应力法则[7-8]的理论基础上发展而来，其核心理论为牵引性骨发生，即持续的牵张力作用会刺激骨生长，引起肌肉、筋膜、神经和皮肤的增生性代偿适应，牵张结束后新生骨组织经原始的膜内成骨过程矿化，可在生理应力刺激下改建成正常的骨结构，因此临床疗效确切。本组患者在应用抗生素涂层髓内钉治疗胫骨干慢性骨髓炎时，也取得了良好的疗效。相比于骨转移技术，抗生素涂层髓内钉技术不仅能达到快速有效控制感染、稳定骨缺损，缩短治疗时间，使日常生活更加方便[9-12]。

3.2 抗生素涂层髓内钉的优势 抗生素涂层髓内钉在治疗胫骨干慢性骨髓炎合并骨缺损的优势[9,13]包括：(1)局部释放抗生素，在清创的前提下保证感染得到控制；(2)稳定骨缺损断端，恢复胫骨长度及力线；(3)对骨缺损处起到占位及填充，减少植骨量，降低了对供骨区的要求。抗生素缓释系统即抗生素骨水泥作为局部抗生素使用的载体，治疗胫骨干慢性骨髓炎具有以下优势：(1)可以准确地在所需部位投药，在局部迅速达到峰值药物浓度。(2)在局部形成极高的药物浓度的同时，进入血液循环系统的药量却极少，避免了抗生素对主要脏器的不良反应[14]。因此，对骨髓炎进行彻底清创后运用抗生素涂层髓内钉可迅速提高局部血药浓度，保证了感染控制情况。(3)抗生素涂层后的髓内钉直径增加，与髓腔接触更加紧密，同时，髓内钉远近端的锁定螺钉牢牢把持骨缺损断端两侧，更加稳定骨缺损断端。胫骨干慢性骨髓炎进行扩大清创后，常合并骨缺损，而骨缺损会造成胫骨短缩及成角畸形，若不及时纠正，可能导致胫骨畸形愈合。抗生素涂层髓内钉通过有效内固定，恢复缺损后胫骨长度，及时纠正成角畸形，使断端更加稳定[15]。(4)通过充分占据骨髓腔，在Ⅱ期植骨阶段，可明显减少植骨量。在对本组患者进行手术操作时，仅有2例患者取双侧髂骨进行植骨，其余患者仅需一侧髂骨的植骨量即可充分填充骨缺损处。基于以上优势，本组患者胫骨干慢性骨髓炎感染在短时间内得到控制，手术次数少，平均住院时间短，术后患肢功能恢复好，Enneking评分高，患者对整个诊治过程及术后患肢功能恢复满意。

综上所述，治疗胫骨干慢性骨髓炎合并骨缺损，应用抗生素涂层髓内钉能够短时间内控制感染，并且平均住院时间短，术后肢体功能恢复良好，值得临床推广使用。

[1] Du Q,Cong H,Shi Y,et al.Treatment of tibial traumatic osteomyelitis with vacuum sealing drainage combined with open bone graft[J].Zhongguo Xiu Fu Chong Jian Wai Ke Za Zhi,2014,28(5):562-565.

[2] Wang X,Wang Z,Fu J,et al.Induced membrane technique for the treatment of chronic hematogenous tibia osteomyelitis[J].BMC Musculoskelet Disord,2017,18(1):33.

[3] Xiao L,Li T,Ding M,et al.Detecting Chronic Post-Traumatic Osteomyelitis of Mouse Tibia via an IL-13Rα2 Targeted Metallofullerene Magnetic Resonance Imaging Probe[J].Bioconjug Chem,2017.[Epub ahead of print]

[4] Xie B,Tian J,Jing YF,et al.Early effect of induced membrane technique for the reconstruction of chronic osteomyelitis defects in limbs of adult patients[J].Zhongguo Gu Shang,2015,28(1):43-47.

[5] Enneking WF,Dunham W,Gebhardt MC,et al.A system for the functional evaluation of reconstructive procedures after surgical treatment of tumors of the musculoskeletal system[J].Clin Orthop Relat Res,1993,286:241-246.

[6] Nishitani K,Sutipornpalangkul W,de Mesy Bentley KL,et al.Quantifying the natural history of biofilm formation in vivo during the establishment of chronic implant-associated Staphylococcus aureus osteomyelitis in mice to identify critical pathogen and host factors[J].J Orthop Res,2015,33(9):1311-1319.

[8] Marais LC,Ferreira N.Bone transport through an induced membrane in the management of tibial bone defects resulting from chronic osteomyelitis[J].Strategies Trauma Limb Reconstr,2015,10(1):27-33.

[9] Chou DT,Pullinger M,Davis B.A method of fabricating an antibiotic cement spacer using an elastic nail for the treatment of intramedullary osteomyelitis[J].Ann R Coll Surg Engl,2015,97(2):157-158.

[10] Kim JW,Cuellar DO,Hao J,et al.Custom-made antibiotic cement nails:a comparative study of different fabrication techniques[J].Injury,2014,45(8):1179-1184.

[11] Wang S.Antibiotic-impregnated cement temporary spacer for surgical treatment of osteomyelitis and nonunion of bone caused by intramedullary nailing[J].Zhongguo Xiu Fu Chong Jian Wai Ke Za Zhi,2011,25(8):972-975.

[12] Riel RU,Gladden PB.A simple method for fashioning an antibiotic cement-coated interlocking intramedullary nail[J].Am J Orthop(Belle Mead NJ),2010,39(1):18-21.

[13] Thonse R,Conway J.Antibiotic cement-coated interlocking nail for the treatment of infected nonunions and segmental bone defects[J].J Orthop Trauma,2007,21(4):258-268.

[14] Taggart T,Kerry RM,Norman P,et al.The use of vancomycin-impregnated cement beads in the management of infection of prosthetic joints[J].J Bone Joint Surg Br,2002,84(1):70-72.

[15] Wang S.Antibiotic-impregnated cement temporary spacer for surgical treatment of osteomyelitis and nonunion of bone caused by intramedullary nailing[J].Zhongguo Xiu Fu Chong Jian Wai Ke Za Zhi,2011,25(8):972-975.

Analysis of early curative effect of 15 cases with chronic osteomyelitis of tibial treated by antibiotic cement intramedullary nail

ZHONG Jian，HAN Tian-yu,LIU Xin-wei,ZHANG Yu-biao,ZHOU Da-peng

(Department of Orthopedics,General Hospital of Shenyang Military Command,Shenyang 110016,China)

Objective To analyze early curative effect of 15 cases with chronic osteomyelitis of tibial treated by antibiotic cement intramedullary nail.Methods A total of 15 patients with chronic osteomyelitis of tibial in our hospital from January 2011 to June 2015 were treated by antibiotic cement intramedullary nail.Postoperative infection control,average day in hospital and the limb function at the final follow-upof these patients were assessed.Results The following-up time was from 6.0 to 36.0 months[average(18.5±3.2)months].At postoperative 1,3,6,12 months and at the time of final follow-up，we reexamined the inflammatory indexes and reviewed the tibia length and lateral X-ray.Infection of all tibial chronic osteomyelitis was eliminated.The average day in hospital of these cases were(5.3±0.7)weeks.At the time of final follow-up,the average Enneking score was (78.5%±2.6%).X-ray showed that tibia healed well and no dead bone formation was found.The average healing time was(12.6±2.3)weeks.Conclusion Antibiotic cement intramedullary nail can not only treat chronic osteomyelitis of tibial fast and efficiently and shorten the average day in hospital,but also restore functionof limb.This technology is worth developing.

Chronic osteomyelitis of tibial； Bone defect； The antibiotic cement intramedullary nail

军队医学科技青年培养计划(15QNP004)；全军重大课题项目(AWS14C003)

钟 健(1989-)，男，辽宁丹东人，硕士

周大鹏,E-mail:me3210@163.com

2095-5561(2017)03-0134-04 DOI∶10.16048/j.issn.2095-5561.2017.03.02

2015-10-12