抗生素涂层髓内钉结合膜诱导技术治疗髓内钉术后感染性骨不连临床疗效

解 冰， 田 竞， 刘欣伟， 马骏雄， 马 鑫， 周大鹏， 项良碧

沈阳军区总医院 骨科,辽宁 沈阳 110016

·膜诱导技术·

抗生素涂层髓内钉结合膜诱导技术治疗髓内钉术后感染性骨不连临床疗效

解 冰， 田 竞， 刘欣伟， 马骏雄， 马 鑫， 周大鹏， 项良碧

沈阳军区总医院 骨科,辽宁 沈阳 110016

目的探讨抗生素涂层髓内钉结合膜诱导技术治疗髓内钉术后感染性骨不连的临床疗效。方法回顾性分析沈阳军区总医院自2008年1月至2014年1月收治的24例髓内钉术后发生感染性骨不连患者的临床资料。其中，胫骨14例，股骨10例。清创后骨缺损长度为2.4～6.3 cm，平均3.2 cm。所有患者采用膜诱导技术分两个阶段治疗，第一阶段清创后采用抗生素涂层髓内钉及骨水泥分别占位髓腔及骨缺损，第二阶段采用自体颗粒骨填充骨缺损。记录患肢术后并发症、骨愈合时间及功能情况。结果本组24例患者，术后随访36～108个月，平均67.3个月。术后2例出现皮瓣边缘部分坏死，1例髂骨切口浅表感染，余者无明显围术期并发症发生。23例获得Ⅰ期骨愈合，平均愈合时间7.3个月(6～10个月)，完全负重时间5.2个月(4～8个月)；1例随访期间出现植骨处骨吸收,再次接受植骨手术后达到完全骨愈合。结论抗生素涂层髓内钉能够在骨缺损部位通过局部释放持续、有效的抗生素来控制感染，同时维持肢体长度和稳定性，结合膜诱导技术可以有效解决感染性骨不连清创后大段骨缺损问题，术后并发症少，患肢功能恢复良好，临床疗效满意。

骨髓炎； 创伤； 骨缺损； 膜诱导技术； 骨折内固定术

髓内钉固定仍是当前治疗长骨干骨折的主要方法；然而，髓内钉术后感染却是临床处理上较为棘手的问题。以胫骨为例，闭合性骨折髓内钉术后感染率为1%～4%，而开放性骨折感染率高达33%[1-3]。骨髓炎治疗的关键是要彻底清除髓腔及断端死骨及感染骨质；但对于如何有效控制局部感染及重建清创后遗留的大段骨缺损，却是一个难题，其结果直接影响患肢术后形态及功能恢复[4]。Thonse等[5]报道采用抗生素涂层髓内钉治疗髓内钉术后感染性骨不连，获得了满意的疗效。但对于清创后大段骨缺损如何处理，目前仍鲜见相关报道。本研究采用抗生素涂层髓内钉结合膜诱导技术治疗24例髓内钉术后感染性骨不连患者，长期随访临床疗效满意。现报道如下。

1 对象与方法

1.1 研究对象 回顾性分析沈阳军区总医院自2008年1月至2014年1月采用抗生素涂层髓内钉结合膜诱导技术治疗髓内钉术后感染性骨不连24例患者的临床资料。其中，男性17例，女性7例；年龄19～47岁，中位年龄33.4岁；病灶部位包括胫骨14例，股骨10例；病程5～14个月，平均7.9个月。纳入标准：(1)年龄18～60岁；(2)下肢长骨；(3)初始骨折接受髓内钉固定；(4)符合感染性骨不连诊断[9]；(5)随访时间>1年；(6)病历资料完整。

1.2 治疗方法 手术分两个阶段进行。第一阶段：先行患肢感染灶彻底清创，清除感染或坏死皮肤、皮下组织及筋膜，取出原髓内钉，以扩髓钻反复扩髓长骨感染髓腔(扩髓钻头直径比原髓内钉大2～3个尺码)；同时，彻底清除断端死骨，直至正常骨皮质界面。重新复位骨缺损两端骨干，恢复正常力位、力线。按比例(1∶20)将混有抗生素(万古霉素或庆大霉素)的聚甲基丙烯酸甲酯(bone morphogenetic protein，PMMA)骨水泥搅拌均匀并填充于特制模具内(图1)，制成抗生素涂层髓内钉，将其插入髓腔内。再次制备抗生素骨水泥，在骨水泥凝固前将其置入骨缺损区并连接骨折断端，最后根据软组织缺损情况采用直接缝合、游离或转移皮瓣覆盖修复缺损软组织。第二阶段：在第一阶段术后6～10周实施手术，此时局部软组织愈合良好。切开并逐层分离软组织后，可见骨缺损处骨水泥周围形成膜结构包绕(即诱导膜)，小心纵向切开诱导膜，完整取出填充的骨水泥。以髋臼锉于一侧髂骨内侧取骨，获取粉碎松质骨、皮质骨混合颗粒，然后在诱导膜内填充碎骨颗粒(如缺损较多，需辅以人工骨，但人工骨与自体骨比例≤1∶3)，仔细缝合诱导膜，完整包裹填充骨。常规放置引流条后逐层缝合至皮肤。术后常规给予抗感染、预防深静脉血栓等治疗，定期观察术区情况。

图1 抗生素涂层髓内钉制备(a.选择合适髓内钉置于模具内；b.向模具内灌注抗生素骨水泥；c.待骨水泥凝固后取出髓内钉并塑形；d.制备完成的抗生素涂层髓内钉)

1.3 观察指标与评价标准 围术期评价内容包括术后切口及植骨部位感染情况、两阶段手术间隔时间。随访期间记录患者骨缺损完全愈合时间、完全负重时间及肢体功能改善情况。感染性骨不连愈合标准：全身及局部感染症状、体征消失，炎性指标及血常规正常，皮肤愈合，X线影像示断端骨连续性好，无死骨，完全负重行走无疼痛。

2 结果

本组24例患者均获随访36～108个月，平均67.3个月。术后2例出现皮瓣边缘部分坏死，1例出现髂骨切口浅表感染，给予加强换药后愈合良好，余者无明显围术期并发症发生。术中证实清创后骨缺损长度为2.4～6.3 cm，平均3.2 cm。膜诱导两个阶段手术间隔6～10周，平均(7.1±2.3)周。23例获得Ⅰ期骨愈合，平均愈合时间7.3个月(6～10个月)，完全负重时间5.2个月(4～8个月)；1例随访期间出现植骨处骨吸收，再次接受植骨手术，于术后8个月达到骨愈合。随访期间无感染复发和畸形发生。末次随访时，24例患者均可在无痛状态下完全负重行走，步态基本正常。所有患者术后均重返工作岗位。

3 讨论

3.1 感染性骨不连的治疗现状 尽管敏感抗生素的应用配合积极的外科手术治疗显著降低了慢性骨髓炎的病死率和致残率，但其治疗仍困难重重[7]。感染性骨不连治疗上存在两大核心难题，即如何彻底控制感染以及如何重建清创后遗留的大段骨缺损。对于髓内钉术后骨髓炎，感染范围往往累及大部分甚至整个长骨髓腔。彻底扩髓清创后敏感抗生素的应用至关重要。研究发现，骨髓炎感染细菌谱涉及革兰阴性菌、表皮金黄色葡萄球菌、厌氧菌及多重耐药菌在内的多种细菌[8]。相比全身应用抗生素，局部应用抗生素具有局部浓度高、用量小、维持时间长、药物不良反应少等优势，是当前该领域研究的热点[9]。针对清创后遗留的大范围骨缺损(缺损≥4 cm)，目前临床上常采用骨牵引延长技术和带血管蒂骨移植。前者存在操作复杂、并发症多、固定时间长及患者耐受性差等问题，而后者对显微外科技术要求高，同样存在较多的受区和供区并发症[10-11]。

3.2 抗生素涂层髓内钉结合膜诱导技术的优势 近年来，陆续有研究报道将抗生素涂层髓内钉应用于开放性长骨骨折[5,12]。Metsemakers等[12]报道将载有庆大霉素的髓内钉应用于复杂的胫骨开放性骨折患者，证实其可以有效预防术后深部感染的发生。Thonse等[5]报道将抗生素涂层髓内钉应用于感染性骨不连治疗，证实其可以有效控制感染，为骨愈合提供良好的稳定性，缩短治疗周期。抗生素涂层髓内钉的优势在于：(1)通过表面涂层的抗生素骨水泥有效发挥局部应用抗生素的优点，避免术后感染复发；(2)这种“加粗”版的髓内钉可以有效占位扩髓清创后的髓腔空隙(尤其对于骨骼较大患者，既往骨折应用的髓内钉常为较大直径，清创后无更大直径的髓内钉可供选择)，为骨干提供良好的稳定性，促进骨断端愈合。

膜诱导技术最早由Masquelet等[13]报道，该技术为两阶段手术，通过在骨缺损处诱导形成膜结构，然后采用自体松质骨进行移植，从而治疗大范围骨缺损。该技术操作简单，已广泛应用于创伤后骨缺损、恶性骨肿瘤切除后骨缺损以及慢性骨髓炎清创后大段骨缺损的修复重建等领域，并均取得了较好的临床疗效[14-15]。解冰等[16]报道将膜诱导技术应用于长骨慢性骨髓炎治疗，有效解决了清创后大段骨缺损(平均缺损范围8.3 cm)的问题，Ⅰ期骨愈合率达90%以上。

抗生素涂层髓内钉结合膜诱导技术可以很好地解决感染性骨不连治疗的两大核心难题，前者发挥局部抗感染的同时有效维持稳定性，后者解决大段骨缺损的同时亦促进骨折愈合。本研究24例患者术后获平均5年以上随访，无术后再次感染发生，Ⅰ期骨愈合率达95.8%。参考笔者既往采用传统手术方法治疗感染性骨不连经验，在手术次数、治疗周期、总体费用、术后并发症以及手术成功率等方面均有显著提高。

3.3 手术注意事项 应用该技术时需注意几点细节：(1)制作抗生素涂层髓内钉时最好使用事先设计好的金属模具，否则容易导致骨水泥涂抹不均匀，难以插入髓腔；(2)在膜诱导第一阶段，骨缺损区填充骨水泥时要包裹两断端[18]；(3)对胫骨骨缺损重建时，骨水泥填充时要尽可能填满胫腓骨间隙，以扩大接触面积，第二阶段去除骨水泥植骨时胫腓骨间隙也要尽可能填骨。

本研究的主要不足之处在于患者例数较少，并且没有将该技术与传统手术方式进行比较。尽管如此，本研究结果仍具有一定说服力，表明抗生素涂层髓内钉结合膜诱导技术可以有效解决感染性骨不连清创后大段骨缺损问题，术后并发症少，患肢功能恢复良好。当然，关于膜诱导技术还有许多问题(如感染控制指标的确定、最佳植骨时机等)亟待更深一步的研究来阐明。

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Theeffectofantibioticcoatedintramedullarynailcombinedwithinducedmembranetechniquefortreatmentofinfectiousbonedefects

XIE Bing,TIAN Jing,LIU Xin-wei,MA Jun-xiong,MA Xin,ZHOU Da-peng,XIANG Liang-bi

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

ObjectiveTo investigate the clinical efficacy of antibiotic coated intramedullary nail combined with induced membrane technique for reconstruction of infectious bone defects.MethodsA retrospective study was performed on 24 cases of patients with infectious bone defects who were admitted from January 2008 to January 2014.According to the lesion site,there were 14 cases of tibia and 10 cases of femur.The length of bone defects ranged 2.4 to 6.3 cm,average 3.2 cm.All patients were treated with two-stage induced membrane technique.In the first stage,the intramedullary nailing and bone cement were filled in medullary cavity and bone defects,autologous granular bone was filled in bone defects in the second stage.The clinical complications,time of bone healing and limbs function were recorded.ResultsThe 24 patients were followed up for an average time of 67.3 months(ranged 36 to 108 months).Two patients had postoperative flap edge necrosis,1 patient had superficial iliac incision infection,no obvious complications were recorded during perioperative period.The 23 patients attained union in a mean time of 7.3 months(ranged 6 to 10 months)in first stage.The average time of fully weight-bearing was 5.2 months(ranged 4 to 8 months)postoperatively;one patient suffered bone resorption during follow-up,and finally achieved complete bone healing after second bone graft surgery.ConclusionFor infectious bone defects,the antibiotic coated intramedullary nail combined with induced membrane technique can control local infection by sustainable local release of effective antibiotics of high concentrations while it maintains limb length and stability of fracture ends,provides satisfactory results with minimal complications and good recovery of limbs function.

Osteomyelitis; Wounds and injuries; Bone defect; Masquelet technique; Fracture internal fixation

全军重大课题项目(AWS14C003)

解 冰(1985-)，男，辽宁沈阳人，主治医师，博士

周大鹏 E-mail:me3210@163.com

2095-5561(2017)05-0271-04DOI∶10.16048/j.issn.2095-5561.2017.05.04

2017-04-15