骨折术后骨不连的手术治疗研究进展

刘德淮，庄小强，陆生林，白 宇

(广西医科大学附属民族医院骨外科，南宁 530001)

骨不连指骨折治疗后9个月仍未达到骨性愈合，且连续3个月影像学观察显示无进一步愈合的迹象；临床上需根据症状和影像学表现做出明确诊断[1]。骨不连是骨折术后严重的并发症之一，发生率为5%～10%，如处理不当，可能导致肢体功能障碍，骨不连治疗也是骨科医师面临的难题[2-3]。目前骨不连的治疗主要包括非手术治疗和手术治疗。非手术治疗包括低强度脉冲超声、电刺激、高压氧、体外冲击波等物理疗法、局部注射自体骨髓和骨生长因子等生物刺激疗法。非手术治疗方法虽多，但治愈率低，解决不了感染、短缩、畸形、骨缺损及固定失效等影响骨折愈合的问题，故常作为手术治疗的辅助手段[4]。骨不连手术治疗效果好、治愈率高，可快速恢复肢体功能，是目前骨不连的首选治疗方式[5]。由于骨不连的发病机制尚不完全明确，治疗的手术方法虽多，但疗效不确切，没有一种方法能解决骨不连带来的骨缺损、成骨活性差、稳定性不足等问题，目前临床未能就骨不连的治疗达成一致，现就骨折术后骨不连的手术治疗研究进展进行综述。

1 骨折术后骨不连的病因和分类

骨折术后出现骨不连的病因复杂，包括局部因素、全身因素、医源性因素和生物力学因素，医源性因素和生物力学因素是造成骨折术后骨不连的主要原因，骨折的原发性损伤无法通过治疗得到纠正，自身因素可通过治疗得到一定的改善和控制，故关注的重点应集中在如何减少医源性损伤和为骨折端提供可靠的生物学稳定性。

骨折术后骨不连根据影像学表现可分为肥大型和萎缩型[6]。肥大型骨不连骨折端有骨痂形成但仍连续性中断，断端虽有一定的生物活性，但比正常骨痂成骨活性差，主要与生物力学稳定性差有关，可通过增加骨折端稳定性后促进骨不连愈合。萎缩型骨不连骨折端骨质吸收、髓腔硬化骨封闭、断端致密瘢痕组织填充，由于骨折端无骨痂生长、短缩，骨愈合能力差，需要提供骨传导、骨诱导和骨生成条件才能愈合。尽管肥大型骨不连理论上单纯给予有效固定即能愈合，但为提高骨不连愈合率、降低骨不连再发生率，目前两种类型骨不连均主张手术治疗，同时给予自体骨移植[7]。

2 传统手术治疗方法

骨折术后出现骨不连的治疗难度大，再次手术治疗是解决主要问题的有效方法，传统手术方法包括髓内钉动力化、更换内固定物、附加钢板。

2.1髓内钉动力化 闭合复位髓内钉内固定是四肢长骨骨干骨折治疗的首选方法，具有创伤小、血运破坏少、愈合率高、疗效满意等优点。骨折术后出现骨不连，可能与静力钉的应力遮挡有关，髓内钉动力化后增加了长骨轴向应力，可激发断端成骨反应，诱导骨痂形成，促进骨愈合。Basumallick和Bandopadhyay[8]对26例股骨干骨折髓内钉固定术后6个月时出现骨折延迟愈合的患者进行髓内钉动力化治疗，只有1例患者进展为骨不连，因此，认为髓内钉动力化治疗可明显缩短骨折愈合时间和降低骨不连发生率。Pihlajamäki等[9]比较股骨干骨折髓内钉术后骨不连患者采用单纯植骨(5例)和髓内钉动力化(17例)治疗，采用髓内钉动力化治疗中13例达到骨性愈合，成功率为76.5%，但骨折愈合后出现肢体短缩现象。骨折愈合过程受多种因素影响，单纯髓内钉动力化仅适用于术后出现骨折延迟愈合患者，动力化后可降低骨折端固定的稳定性，同时骨折端成骨活性差，亦可造成骨折术后再次不愈合，严重影响患者的治疗周期。因此，单纯髓内钉动力化需要严格把握适应证和动力化时间。

2.2更换内固定 萎缩型骨不连主要由骨折端血供不佳、成骨性差或稳定性不足引起，此时，需要提高骨折端的生物学活性和力学稳定性才能达到骨愈合；而肥大型骨不连主要由骨折端稳定性差引起，骨折端具有成骨活性，但无法实现骨愈合，理论上，此类型骨不连单纯更换内固定物即可获得良好的疗效。目前常用的方法包括更换髓内钉和更换钢板。更换髓内钉具有创伤小、愈合率高、疗效满意等特点，但存在清创不足、植骨不充分、力学稳定性差等缺点。更换钢板具有力学稳定性好、清创更彻底、植骨更充分等优点，但存在手术再次损伤大、血运破坏多、术后不利于肢体功能锻炼、骨折愈合时间长等缺点。Shroeder等[10]采用更换髓内钉术治疗42例股骨干髓内钉固定术后骨不连患者，术后36例获得骨性愈合，骨不连愈合率为86%，认为萎缩型骨不连是影响更换髓内钉术后愈合率的主要因素。Yang等[11]对41例股骨干骨折术后骨不连患者采用更换髓内钉治疗，术后峡部骨不连的愈合率高达87%，而非峡部的愈合率只有50%。因此，认为术后骨不连更换髓内钉的适应证为无骨缺损的肥大型骨不连。Bellabarba等[12]采用更换锁定钢板治疗23例股骨干骨折髓内钉固定术后骨不连患者，术后21例子获得骨性愈合，骨折愈合率高达91%，并认为更换锁定钢板适用于骨折复位不良、断端间隙分离过大的术后骨不连。

可见，目前更换髓内钉或钢板治疗骨折术后骨不连的临床疗效存在很大争议，临床上极少单纯采取更换内固定方式来治疗。如何选择合适的内固定，应具体问题具体分析，根据骨不连的具体情况采取个体化治疗。

2.3附加钢板 骨折端缺乏足够稳定性是骨折术后出现骨不连主要原因之一，尤其是肥大型骨不连，骨折端仍存在成骨活性，通过增加生物力学稳定性，理论上可获得骨愈合。髓内钉的缺陷是控制旋转欠佳，即使更换髓内钉也无法改善这一缺陷。因此，附加钢板增加骨折端稳定性，可弥补髓内钉的不足。邹运璇等[13]比较更换髓内钉与保留髓内钉而附加钢板治疗股骨干骨折术后骨不连的疗效，两组术后均获骨性愈合，但附加钢板手术更简便，创伤更小，是骨不连较为理想的治疗方法。Garnavos[14]通过比较各种方法治疗骨折术后骨不连的临床疗效，分析结果认为保留髓内钉附加钢板可取得良好疗效，是一种创伤小、疗效确切的方法。

附加钢板治疗骨折术后骨不连取得了一定效果，尤其对肥大型骨不连效果更佳，但术后骨愈合时间过长。对萎缩型骨不连，由于断端成骨活性差，同时存在不同程度的骨缺损，单独使用疗效差。

3 新型手术治疗方法

骨折术后骨折端血运受到骨折初次损伤和手术再次损伤的双重影响，局部血运不佳、成骨活性差和生物力学稳定性不足是造成骨不连的主要原因，单一的传统手术治疗方法解决不了骨不连病因复杂的问题。治疗骨折术后骨不连的关键在于彻底清创、减少损伤、保护血运、良好复位、充分植骨、有效固定，兼顾生物学、解剖学和力学等多种因素[15-16]。目前临床上多采取骨移植、牵张成骨技术、联合治疗、组织工程技术等综合性治疗。

3.1骨移植 骨移植是目前治疗骨折术后骨不连最有效的方法之一，骨移植材料包括自体骨、同种异体骨、人工骨、带血运骨瓣等，其中，自体骨是目前最常规选择的移植材料。自体骨具有骨传导、骨诱导和骨生成三大特性，且无免疫排斥反应和传播疾病风险，被公认为骨移植的“金标准”[17]。但单纯骨移植仅适用于力学稳定性好，且骨缺损量小的骨不连，充分植骨可明显提高骨不连的愈合率。Kim等[18]利用内镜技术单纯将自体骨植入8例股骨和肱骨骨不连缺损区，术后6例患者获得骨愈合，但失败患者需再次手术修复。刘琼等[19]对128例四肢骨折内固定术后骨不连患者进行自体骨移植治疗，术后疗效总优良率达92.2%，其中，感染型失败率(20.0%)高于萎缩型(3.8%)和肥大型骨不连(4.3%)。因此，认为自体骨移植治疗骨不连的疗效确切，但供区骨量有限，无法满足大量骨缺损的需求，还可能出现诸多供区并发症。异体骨或人工骨来源较广泛，但成骨活性差，骨愈合率低，仅为骨缺损区提供支架作用，不作为骨移植的首选材料。因此，对植骨量大和骨缺损严重的患者，建议采用带血管骨瓣或Ilizarov牵张成骨技术等方法来治疗[20]。带血运骨瓣移植疗效优于自体骨移植，可满足更大骨量需求患者，但手术损伤较大，对术者技术和器械条件要求高，骨瓣存活率受年龄、基础病、血管条件等较多因素影响，对供区造成新的骨缺损，因此，在临床中未能作为常规修复方法。

3.2牵张成骨技术 外固定架技术解决了骨折端软组织缺损、感染、骨缺损量大等诸多问题，是治疗术后难治性骨不连的理想治疗方案之一。Ilizarov牵张成骨技术在骨科领域的不断开展，为术后骨不连诸多疑难问题提供了新思路、新方法[21]。魏星等[22]采用Ilizarov牵张成骨技术治疗27例胫骨骨折术后骨不连并缺损患者，骨搬移长度5～12 cm，平均7.9 cm，所有患者均骨性愈合，认为Ilizarov牵张成骨技术治疗骨折术后骨不连并骨缺损可以取得满意的疗效。Gupta等[23]采用Ilizarov技术治疗14例胫骨骨折术后感染性骨不连患者，平均骨缺损长度6.4 cm，术后愈合率达83.9%。因此，认为Ilizarov 牵张成骨技术是治疗骨不连骨缺损严重的一种有效方法。

Ilizarov牵张成骨技术具有损伤小、并发症少、无需植骨、不受局部条件限制等优点，目前已用于解决很多骨不连治疗过程中出现的复杂及常规方法难以解决的棘手问题[24]。但该技术具有费用高、牵引时间长、给患者生活带来诸多不便、容易出现钉道感染等缺陷，且对术者的技术要求高，学习曲线长，不利于在基础医院开展。

3.3联合治疗 骨折的愈合过程受多因素影响，术后骨不连时骨折端成骨活性和力学稳定性均不足，选择单一治疗方法很难获得满意的疗效，往往需要联合应用各种方法。针对不同原因的骨不连采用综合治疗方法可获得满意的疗效。李祖涛等[25]对18例采用附加钢板联合自体骨植骨治疗的股骨干骨折术后骨不连的患者进行了回顾性分析，所有患者均骨性愈合，愈合时间5～14个月，平均(8.3±1.6)个月，无畸形愈合。Ru等[26]比较单纯更换髓内钉与附加钢板联合骨移植治疗股骨干骨折术后骨不连的疗效，单纯更换髓内钉纳入患者87例，其中75例达骨折愈合，愈合率为86.2%，而附加钢板联合骨移植纳入的93例患者皆获得骨折愈合，愈合率为100%。因此，认为附加钢板联合自体骨移植治疗骨折术后骨不连的疗效更好。

近年来，随着技术的进步和材料的发展，治疗骨不连的方法已取得了很好的成效，但仍有一部分患者，特别是合并感染、畸形、短缩或骨缺损的患者，需要反复手术才能达到愈合[27]。如何提高疗效，改善生活质量成为临床研究亟待解决的问题。骨折术后骨不连的治疗应根据其发病原因和类型制定手术方案，综合评估骨不连的生物学因素、骨生长形态、力学稳定性、自身条件等相关因素才能获得满意疗效[28]。

3.4组织工程技术

3.4.1骨髓间充质干细胞 10年来，随着对骨不连骨折端缺乏骨生长因子的认识，研究者发现骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cell，BMSC)具有多向分化能力，可在骨修复过程中分化为成骨细胞，为临床使用BMSC治疗骨不连提供依据。Futrega等[29]研究认为BMSC通过分泌刺激内源性修复过程的因子或分化为成骨细胞促进骨修复。张松等[30]采用自体BMSC治疗22例骨折术后骨不连患者，术后骨愈合率为86%，临床愈合时间为(5.6±1.1)个月；患侧肢体功能恢复优良率为77%，因此，认为自体BMSC治疗骨折术后骨不连具有一定的疗效。

自体BMSC取材方便、创伤小、费用低、安全性高，可明显提高骨不连愈合率，可作为手术治疗中联合应用的一种方法，值得临床进一步推广。

3.4.2骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein，BMP) 随着组织工程技术的发展，近年来应用细胞生长因子治疗骨不连的临床研究越来越多，其中，应用较为突出的是BMP，目前BMP-2和BMP-7已在临床治疗骨不连中取得了一定疗效。Conway等[31]比较BMP-2及BMP-7治疗长骨骨折术后骨不连的疗效，结果显示BMP-2较BMP-7治疗组愈合率高，患者术后更早负重，因此，认为BMP-2疗效更好。王军等[32]采用自体骨混合BMP-2修复23例感染性骨不连，所有患者均得以修复，创面均闭合，无感染复发，认为BMP-2在感染性骨不连修复中来源广泛、成骨可靠、安全性高。尹化阳等[33]回顾性分析了26例采用BMP-2治疗的四肢长骨骨折术后骨不连患者，其骨愈合率为88%，认为 BMP-2 具有来源广泛、安全可靠、加速骨愈合等优点，是理想的植骨材料。但亦有学者认为与单纯植入自体骨相比，增加BMP-2植入治疗骨不连，术后骨折愈合率并没有增加，BMP-2在治疗骨不连中的价值仍存在争议[34]。

BMP-2是一种可诱导骨细胞向成骨细胞分化和增殖的骨诱导蛋白，具有生物相容性好、成骨性高、安全性好等特点，在临床治疗骨不连亦取得了一定疗效[35]。近年来，BMP-2被认为是一种潜在的骨移植替代材料，是临床联合自体骨应用于治疗骨不连的新方法。随着组织工程技术的进步，相信BMP-2在骨不连的治疗中的应用前景将更加广阔。

4 小 结

骨折术后骨不连治疗难度大，非手术治疗的疗效不满意。手术是目前治疗骨折术后骨不连的有效方法，但单独采用某种方法治疗的效果不明显。近年来，随着学者对骨不连病因及骨修复机制研究的深入，骨不连的愈合率大大提高；随着骨移植技术和组织工程技术的发展，治疗骨折术后骨不连的临床选择也发生了改变，实现骨不连的个体化、微创性治疗将成为未来发展的主要趋势。