Masquelet技术二期髓内钉固定重建术治疗胫骨感染性骨缺损

(陆军军医大学第一附属医院骨科，重庆400038)

感染性骨缺损多由严重创伤、手术感染或骨髓炎引起，发生部位以胫骨多见[1]。控制感染、重建骨缺损、恢复肢体功能是感染性骨缺损治疗的最终目标。Masquelet技术是一种感染性骨缺损治疗方法，分两期进行，一期手术为彻底清创，以抗生素骨水泥填充骨缺损区，在骨水泥周围诱导形成高生物活性的诱导膜；二期手术是在6～8周后取出骨水泥，在诱导膜内植入松质骨，通过诱导膜内松质骨较快成骨并皮质化来修复骨缺损[2]。传统的Masquelet技术两期手术均使用外固定支架以提供稳定性，但不是坚强固定，植骨术后易松动，进而导致骨不连及力线改变[3-4]，且存在钉道感染、患肢疼痛、佩戴困难、护理难度大等缺陷[5-6]。控制感染后行Masquelet技术二期骨重建时使用髓内钉固定，可提供良好的力学稳定性，减少二期植骨量及早期负重[7-8]。目前临床对二期进行骨缺损重建过程中的固定方式存在分歧[9-10]。本研究采用回顾性研究方法，探讨我院骨科应用Masquelet技术二期髓内钉固定重建术治疗胫骨感染性骨缺损的临床疗效，分析Masquelet技术二期髓内钉固定的优势，以期为临床提供参考。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选择2013年6月至2017年12月应用Masquelet技术二期髓内钉固定重建术治疗胫骨感染性骨缺损的患者53例，其中男47例，女6例；年龄21～65岁，平均(41.4±9.8)岁；左侧25例，右侧28例；骨缺损长度1～16.5 cm，平均(6.8±3.5)cm；胫骨上段12例，中段28例，下段13例。感染原因：血源性骨髓炎6例；创伤性骨髓炎47例，其中开放性骨折术后29例，闭合骨折术后18例。既往手术0～6次，平均(2.4±1.3)次。感染部位组织细菌培养：阳性37例，阴性16例；多种细菌混合感染13例，单一细菌感染24例，其中金黄色葡萄球菌感染10例，铜绿假单胞菌3例，表皮葡萄球菌3例，人葡萄球菌1例，大肠埃希菌1例，嗜麦芽窄食单胞菌1例，奇异变形杆菌1例，肺炎克雷伯菌1例，路邓葡萄球菌1例，阿尔莱特葡萄球菌1例，近平滑念珠菌1例。活动性窦道形成38例。

纳入标准：明确为胫骨感染性骨缺损，有明确病史、创伤史或手术史；二期手术单独使用髓内钉固定；术后随访1年以上。排除标准：下肢血管神经损伤；骨缺损涉及干骺端不适合髓内钉固定；随访资料不全。本研究获得本院伦理委员会审定批准(审批号KY201878)，患者及家属均知情同意。

1.2 手术方法

手术分两期进行，一期彻底清创，植入抗生素骨水泥形成诱导膜；二期植骨重建骨缺损。所有患者均采用腰硬联合麻醉，取仰卧位，止血带结扎于肢体根部，常规消毒、铺巾。一期术前结合影像学检查确定病灶的大致范围，术中去除所有异物，彻底清除坏死或感染的骨组织、软组织，使用硬杆扩髓器扩髓，直至出现红辣椒征[11]。多点位取深部组织做细菌培养及病理学检查，反复使用双氧水、碘伏、生理盐水冲洗。更换术中使用的手术器械，重新消毒、铺单，更换手套。每40 g 含庆大霉素骨水泥中加入5～10 g万古霉素，填塞骨缺损处。骨水泥发热时使用冰生理盐水降温。4例采用外固定支架，19例采用微创内固定系统(less invasive stabilization system,LISS)外固定,16例采用锁定加压钢板(locking compression plate，LCP)外固定，14例采用锁定钢板被覆抗生素骨水泥内固定。伤口留置引流管，术后延长引流时间至2周。如感染复发，则需重复行一期手术。一期清创后至少6周，当局部无感染征象，红细胞沉降率及C-反应蛋白恢复正常，局部软组织覆盖良好后开始行二期骨重建。

二期手术前通过CT三维重建预估骨重建所需骨量，自体松质骨取自单侧(37例)或双侧(16例)髂后，15例自体骨量不足者，采用混合同种异体骨植骨，植骨颗粒大小约为3 mm×3 mm。二期术中沿原手术切口切开，充分显露骨水泥并小心取出，保护诱导膜，减少对诱导膜新生血管的损害。清理骨缺损断端，取两端髓腔内外及骨缺损中段软组织行病理学快速冰冻检查及细菌学培养，碘伏、生理盐水冲洗，清洗完毕后重新铺单，更换手套及碘伏消毒手术器械。以胫骨结节上缘开口器开口置入导针，骨锥穿过皮质后，依次扩髓，植入髓内钉主针，远端及近端各使用2枚螺钉锁定。诱导膜内充分植骨，抗菌微乔线缝合诱导膜后，再缝合手术切口。

1.3 术后处理

一期术后根据术中深部病变组织的细菌培养结果应用敏感抗生素，培养结果为阴性的患者应用第三代头孢菌素。术后7 d首次换药，随后每隔3 d换药1次。鼓励患者行主动关节屈伸训练，避免患侧肢体负重。术后2～3周拆除伤口缝线。二期术后根据一期术中培养结果预防性使用抗生素。植骨后复查X射线片显示骨痂生长后开始负重并逐步增加。

1.4 观察指标

于术后4个月内每月行临床症状体征、影像学及实验室检查，此后每2个月随访检查1次，直至临床骨愈合。观察术后局部一般情况(有无红、肿、热、痛、渗出及窦道形成)，实验室检查(血常规、红细胞沉降率、C-反应蛋白)。记录患者完全负重时间、下肢力线及再骨折情况。

感染控制标准：①局部无红肿热痛，或伤口持续渗液不愈合，或窦道形成。②实验室检查白细胞计数、红细胞沉降率、C-反应蛋白正常。③影像学检查无死骨形成及内固定松动迹象。

影像学骨愈合定义为患肢正、侧位X射线片显示植骨区有3侧连续性骨痂桥接骨断端[12]。临床骨愈合定义为无痛性负重，体格检查无压痛[13]。

1.5 统计学方法

2 结果

2.1 手术结果

53例患者随访15～66个月，平均(46.3±11.5)个月。所有患者均治愈，患者末次随访复查白细胞、红细胞沉降率、C-反应蛋白均恢复正常，术前与术后末次随访比较差异有统计学意义(P<0.05)，见表1。51例(96.2%)二期植骨术后获得骨愈合，骨愈合时间3～9个月，平均(6.13±1.8)个月，完全负重时间 3.5～10个月，平均(6.7±1.7)个月。2例(3.8%)患者出现肥大性骨不连，分别于二期术后12个月、14个月行翻修手术，辅助重建锁定钢板固定后均骨愈合。1例(1.9%)患者出现髂后供骨区切口感染，经局部清创后感染得到控制。所有患者末次随访时无感染复发、下肢力线改变，患者可负重行走无疼痛。内固定已取出患者无术后骨折，内固定未取出患者无固定松动、断裂的迹象。

表1 患者手术前后炎症指标比较

2.2 典型病例

患者，男，40岁，高处坠落伤致胫骨骨折，于当地医院行胫骨髓内钉内固定术后感染2年收入我院。细菌培养提示为阴沟肠杆菌、金黄色葡萄球菌感染。术前常规影像学检查及核素检查判断病灶范围广泛，一期行病灶骨段截骨，清创后骨缺损8.3 cm。患者术后22个月取出髓内钉，可正常负重行走，见图1。

3 讨论

胫骨感染性骨缺损多因严重创伤及内固定手术后感染反复发作引起。Ilizarov骨延长术是目前最广泛采用的骨重建办法，其局限性在于骨重建过程缓慢而痛苦，且面临带架困难、钉道感染、关节僵硬、断端硬化不连、神经血管损伤等问题[14-15]。传统的自体骨移植术依靠移植骨细胞的爬行替代骨修复，受移植区微环境、骨移植材料及细胞因子等因素影响很大，因此不适合大节段骨缺损与感染性骨缺损的修复[16-17]。Masquelet技术是一种分期解决方案，一期手术旨在感染控制、解决植骨区微环境和细胞因子的问题；二期手术在感染得到有效控制的前提下诱导膜内植骨，借助诱导膜的物理屏障作用阻止软组织侵入，并分泌调节因子调节细胞行为，使移植骨快速血管化，避免吸收、坏死，促进骨愈合[18]。

Masquelet技术进行感染性骨缺损分期重建时，于二期术中更换内固定，可以提供坚强固定,促进骨愈合[19]。传统的Masquelet技术两期治疗均采用外固定支架，在早期报道的一批采用Masquelet技术的患者中有11.43%(4/35)发生了再骨折[2]，有研究认为这与外固定支架的使用有关[20]。本研究中，患者行二期重

a:清创术前外观，局部肿胀明显伴窦道形成；b:入院时行髓内钉固定，X射线片示局部死骨形成；c:清创术后X射线片示抗生素骨水泥占位；d:清创术后锁定钢板外固定；e、f:植骨术后正、侧位X射线片示骨折稳定，植骨充分；g、h:植骨术后9个月正、侧位X射线片示获得影像学骨愈合及临床骨愈合；i、j:术后22个月正、侧位X射线片示去除髓内钉后无再骨折发生；k:末次随访双下肢外观；l：末次随访单足站立位外观，患者邻近膝踝关节功能良好

图1 典型患者资料

建时采用了髓内钉固定术后未出现再骨折、力线偏移的情况，同时避免了外固定架并发症的发生。Apard等[9]采用Masquelet技术二期髓内钉固定治疗12例胫骨创伤后骨缺损患者，移植骨愈合，功能恢复良好。Yu等[21]治疗13例股骨骨髓炎所致骨缺损患者，感染治愈后，二期全部更换髓内钉进行固定，骨愈合良好，未发生感染复发。提倡在二期手术采用髓内钉固定的原因为髓内钉在移植骨成熟时分担轴线载荷，允许更早活动，并且减少了第二阶段所需的移植骨量[22-24]。因此，髓内钉被许多学者推荐为最有利于移植骨愈合的稳定方法，能为移植骨的愈合和重塑提供良好的生物力学环境，使移植骨的愈合更均匀[25]。本研究患者骨愈合时间为(6.13±1.8)个月，完全负重时间为(6.7±1.7)个月，可能与骨缺损范围较大、胫骨特殊解剖特点有关。本研究中发生2例骨不连，骨缺损均位于胫骨中段，长度分别为8.2 cm、7.4 cm，原因是1例选择的髓内钉直径偏细，1例出现远端螺钉松动(部分退钉)，2例患者再次手术采用重建锁定钢板辅助内固定后骨愈合。

髓内钉固定属于中心固定，可起到髓腔内占位效应，减少二期植骨的需求量，一定程度上解决了Masquelet技术移植骨来源的瓶颈问题。与钢板的偏心固定相比，可避免对诱导膜的遮挡，使诱导膜与移植骨直接接触，促进移植骨快速血管化，避免吸收或坏死。髓内钉固定的力学优势明显，允许更早负重。Apard等[9]研究表明使用髓内钉进行重建可以提前负重，平均负重时间为4个月。本研究中患者使用髓内钉固定获得良好疗效是建立在以下几个前提下：①患者术前常规行MRI、核素等辅助检查定位病灶，术中去除所有异物，彻底清除坏死或感染的骨组织、软组织，类似肿瘤的扩大切除[24]；②在清创术中和第二次术中植骨前使用软钻行彻底的扩髓、灌洗，确保髓内无任何病灶残留；③制定植骨计划前严格评估患者的感染控制情况，依赖于影像学、实验室检查和病理学检查；④植骨前术中行快速冰冻病理学检查确认排除感染，并在扩髓后更换手术器械[25]；⑤术前测量髓腔直径，避免使用过细的髓内钉。

综上所述，髓内钉适合于Masquelet技术二期的骨重建固定，具有增加稳定性、减少植骨量、避免轴线偏移的优势。本研究主要的不足之处在于患者病例数较少、随访时间相对较短、缺少对照等。今后将对Masquelet技术二期应用髓内钉固定的适用条件、单独髓内钉和髓内钉结合重建锁定钢板固定长节段骨缺损的力学稳定性进行深入研究，从而为感染性骨缺损重建提供新策略和新方法。