诱导膜技术修复前臂骨髓炎并大段骨缺损的疗效分析*

李树源 周琦石 周宏亮 李悦

（1.广州中医药大学第一临床医学院，广州 510405；2.广州中医药大学第一附属医院骨科，广州 510405）

临界尺寸的骨缺损是指即使在骨端稳定状态下，也无法自行愈合的骨缺损，一般为骨质缺失大于长骨干直径的2倍[1]。创伤、骨肿瘤切除、骨髓炎等原因导致的大于临界尺寸的骨缺损一直是创伤骨科的难题。诱导膜技术（Masquelet技术）在修复多种原因导致的大段骨缺损方面取得满意疗效，也成为近年来骨科领域的研究热点[2,3]。然而，目前大多数临床报道主要集中在诱导膜技术修复下肢骨缺损方面，对于上肢骨缺损，特别是前臂骨缺损的修复重建，目前报道较少。2013年1月至2017年11月我院创伤骨科采用诱导膜技术修复前臂骨髓炎合并大段骨缺损12例，疗效满意。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 纳入和排除标准

纳入标准：①根据病史、临床表现、血常规检查、窦道分泌物细菌培养、X 线等影像学检查结果，符合前臂尺骨或桡骨骨髓炎诊断的患者；②清创后，尺骨或桡骨骨缺损的长度大于其直径的2倍；③年龄大于15周岁；④随访时间超过1年且随访资料完整。

排除标准：①依从性差、无法配合观察和随访者；②存在难以控制的糖尿病、周围血管病等内科疾病；③骨缺损的长度小于其长骨直径的2 倍；④随访资料不全的患者。

1.2 研究对象

回顾性分析2013 年1 月至2017 年11 月广州中医药大学第一附属医院采用诱导膜技术修复的12例前臂骨髓炎合并大段骨缺损患者。其中，男7例，女5例，年龄19～64 岁，平均年龄（41.1±11.2）岁。2 例为前臂开放骨折后，细菌直接感染所致；10例为切开复位接骨板内固定术后继发感染所致。5例为桡骨骨缺损，7 例为尺骨骨缺损。彻底清创后，骨缺损的长度为2.5～20.5 cm，平均（7.3±4.7）cm。起病至诱导膜手术治疗前，病程为0.2～13个月，平均（5.4±4.4）个月。入院后，结合患者的临床表现，完善X线、CT、MRI 等影像学检查和血常规检查，检测红细胞沉降率（erythro⁃cyte sedimentation rate,ESR）、C 反应蛋白（C reactive protein,CRP）、降钙素原（procalcitonin,PCT）等指标，以及窦道分泌物的细菌培养+药敏学检查，并针对性使用抗生素治疗。血常规检查结果显示：10 例患者白细胞计数、中性粒细胞比例、CRP 等感染指标均较高；2 例患者除CRP、PCT 略高外，其余感染指标均未见明显异常。窦道分泌物的细菌培养+药敏学检查结果显示：6例为金黄色葡萄球菌感染，3例为铜绿假单胞菌感染，3 例为大肠埃希菌，均未发现细菌多重耐药。对软组织条件较差的病灶区，需进行皮瓣或肌瓣移植，本组2例患者进行了皮瓣移植。所有患者均获得知情同意。

1.3 手术方法

患者麻醉后，取仰卧位，患肢取中立屈曲位，常规消毒、上止血带、铺无菌巾，术区贴无菌保护膜。

1.3.1 一期手术：①取既定的手术入路，作适当长度的切口，纵行切开皮肤及皮下组织，逐层分离，取出松动的接骨板、螺钉等内固定物，清除窦道、坏死骨与纤维组织，直至出现“点状出血征”。取病灶骨并送病理学检查。用脉冲冲洗器反复冲洗术区，根据需要，重新植入内固定或外固定装置，再次冲洗术区。②混合万古霉素调骨水泥（每20 g骨水泥加入万古霉素3～4 g）至膏状，根据截骨区的缺损形状，制成柱状或块状骨水泥占位器，置入骨缺损部位，待骨水泥干固后，检查骨水泥附着良好，最后闭合创口，固定上肢。6～8 周后，若术口愈合，皮瓣成活，局部无红肿、窦道及渗液，抽静脉血复查血常规，白细胞计数、中性粒细胞比例、ESR、CRP 及PCT 等感染指标无异常后，可进行二期手术。

1.3.2 二期手术：沿原病灶区切口，纵形切开皮肤、皮下组织及诱导膜，用骨刀将骨水泥块敲击松动或凿碎后，取出填充的骨水泥块。取自体髂骨松质骨或混合骨（异体骨与自体骨的比例尽量不超过1∶3）制成细小骨粒，在骨缺损区的诱导膜内植入，尽量包裹骨端。最后缝合诱导膜，放置负压引流管，连接引流瓶，无张力缝合切口，包扎并固定上肢。

1.4 术后处理

一期、二期术后根据分泌物细菌培养及药敏结果，予敏感抗生素静脉滴注2～3周，口服1周治疗，感染控制较差者，可适当延长抗生素的使用。皮瓣移植区应及时换药，密切关注皮瓣成活及创面渗出等情况，定期复查血常规、ESR、CRP、PCT等感染指标。上肢行石膏固定的患者，一期或二期术后2～3 周内拆除。石膏拆除后第1天即开始进行上肢主动或被动屈伸功能锻炼，逐渐加大活动范围。上肢行外固定架固定的患者，术后第2天即逐步开始肘关节屈伸活动。

1.5 随访及疗效评价

二期植骨后1、3、6、12个月随访复查前臂X线检查，必要时行CT 或MRI 检查，根据影像学结果，评估骨愈合情况。依据Anderson 前臂功能评价标准[4]，评估术后前臂功能的恢复情况，优：骨折愈合，肘、腕关节丢失活动均＜10°，前臂旋转活动丢失＜25%；良：骨折愈合，肘、腕关节丢失活动均＜20°，前臂旋转活动丢失＜50%；可：骨折愈合，肘、腕关节丢失活动均＞30°，前臂旋转活动丢失＞50%；差：骨折不愈合、畸形愈合或慢性感染。

2 结果

所有患者均获得随访，随访时间为12～34 个月，平均随访（17.5±3.3）个月。1例患者在一期术后出现感染复发，经再次清创，抗生素骨水泥占位器取出并重新植入后，感染控制。2例患者在二期植骨后期遗留肘关节僵硬，经麻醉下手法松解后，肘关节屈伸功能基本恢复，屈伸10°～95°。末次随访时，所有患者均实现骨愈合，愈合时间为3～14个月，平均（8.7±2.7）个月；根据Anderson前臂功能评价标准，本组病例优4例，良6例，中2例，优良率为83.3%。12例前臂骨髓炎合并大段骨缺损患者一般临床资料及术后恢复情况见表1，典型病例见图1。

3 讨论

3.1 前臂骨髓炎并大段骨缺损修复存在的问题

前臂骨髓炎主要由创伤后直接感染或内固定术后继发感染所致，既往的处理方法主要是对病灶骨进行彻底地清创，感染控制后修复清创后的骨缺损。修复大段骨缺损的方式包括自体骨或异体骨移植、带血管的腓骨移植、Ilizarov 牵张成骨技术[5,6]。这些修复方式缺点主要在于[7]：首先，无论使用哪种重建方式，一期清创是否彻底并没有明确的标准，即便是出现了“点状出血征”[8]，感染仍有可能反复；其次，带血管的腓骨移植需借助显微外科技术，手术技术要求较高，难以广泛推广[9]，Ilizarov 技术在上臂牵张难度较大，术后愈合和固定时间均较长，舒适度较差，术后并发症较多，导致对前臂的后期功能恢复产生不利影响。前臂的解剖关系复杂，功能要求高，治疗要求尽可能恢复前臂屈伸和旋转功能。如何在清创后，持续有效的抗感染治疗，以及缩短骨愈合的时间，早期恢复前臂的功能是治疗的关键所在。

表1 12例前臂骨髓炎合并大段骨缺损患者一般临床资料及术后恢复情况

图1 患者，男，43岁，左侧桡骨感染性骨髓炎，采用诱导膜技术（Masquelet技术）治疗

3.2 诱导膜技术修复前臂骨髓炎并大段骨缺损的原理及优势

Masquelet 技术分为两个阶段[10,11]，第一阶段先对病灶进行彻底清创，置入骨水泥占位器诱导生物膜形成；第二阶段切开诱导膜，移除骨水泥，然后在膜内植入自体松质骨或混合骨。其原理和优势在于：①控制感染方面，每40 g骨水泥可负载1～8 g敏感抗生素[12]，从骨水泥内缓释出的抗生素，局部血药浓度高、持续时间长，毒性作用低，药物极少进入全身血液循环，较静脉使用抗生素在控制局部感染方面更有效。同时，抗生素骨水泥占位器可以填充清创后的死腔，消除细菌克隆所需的微环境（培养基）。②修复骨缺损方面，Masquelet 技术的核心是诱导膜，诱导膜内含有丰富的微血管系统和大量的成骨因子[13,14]，包括血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor,VEGF）、骨形态发生蛋白-2（bone morphogenetic protein-2,BMP-2）和转化生长因子-β1（transforming growth fac⁃tor-β1,TGF-β1）等。微血管系统可以改善骨缺损部位的局部血供，成骨因子可以加快成骨细胞分化，促进骨缺损的愈合。一期植入的骨水泥占位器及其诱导出的生物膜，还可以防止纤维结缔组织长入骨缺损区域，保持骨缺损处的规则空间，为二期植骨的生长和矿化创造稳定的环境。Walker 等[15]采用Masquelet技术治疗9例前臂骨缺损患者，平均骨缺损的长度为4.7 cm（1.7～5.4 cm），6 例在3 个月后愈合，2 例6 个月后愈合，1 例12 个月实现愈合，没有感染复发或供体部位并发症的发生。徐可林等[16]应用Masquelet 技术治疗11 例感染或非感染性上肢骨缺损，缺损长度为2.0～6.0 cm，平均3.6 cm，术后所有骨缺损均愈合，临床愈合时间为3～5个月，平均3.6个月，上肢功能恢复良好。这些报道证实了诱导膜技术在修复前臂骨缺损方面取得满意疗效。

3.3 诱导膜技术修复前臂骨髓炎并大段骨缺损应注意的问题

诱导膜技术修复前臂大段骨缺损过程中应该注意：①肘关节僵直、前臂旋转受限是肘部和前臂骨损伤术后常见的并发症。研究发现[17]：当肘关节屈伸活动度为100°和旋转活动度为100°时，前臂即可满足90%以上的日常活动。而当活动降低50%，上肢功能可减少80%[18]。诱导膜技术无论是一期骨水泥旷置术后，还是二期骨水泥取出植骨后，在感染控制和术口愈合良好的前提下，都应该在2～3 周内拆除石膏，早期进行被动或主动的关节的功能锻炼，恢复前臂屈伸、旋转功能，避免纤维性粘连，关节僵硬。②坚强内外固定所提供的持久稳定性是维持骨水泥占位器的位置、诱导膜完整性、植骨愈合和术后早期活动的基础。前臂骨髓炎清创时内植物固定无论是否有效，是否松动，均应取出，以减少浮游菌的附着。在固定方式的选择上，笔者推荐一期使用单边外固定架临时固定或接骨板外固定，这种方法可方便再次清创，也可减少内植物植入后再次感染的风险，直至感染迹象消失后再进行最终的固定，并进行植骨。二期植骨后前臂如更换接骨板内固定，固定作用较稳固，便于植骨生长和早期功能活动，舒适度也较外固定架更好，但在前臂骨缺损范围很大，接骨板跨越缺损区无法提供确切的固定作用时，继续使用外固定架的优势更为明显。③骨水泥占位器的制作方式，包括体内成型和体外成型两种[19]。体内成型即在骨缺损处进行直接塑形并包裹骨缺损断端，往往容易造成骨水泥与断端卡压过紧，导致骨水泥取出困难，损伤诱导膜的完整性或早期骨水泥聚合释热时灼伤断端骨组织，所以，临床上较多采用体外成型，即先将骨水泥占位器制成柱状或块状后，再置入骨缺损端，既可避免后期取出困难，损伤诱导膜，又不至于灼伤断端骨组织。李海峰等[20]推荐使用体外成型的方式制作空心多柱状骨水泥占位器，而不是体内一次性成型包裹骨端的做法，取得满意疗效。

综上所述，诱导膜技术修复前臂骨髓炎并大段骨缺损具有操作相对简单，成骨较快，并发症发生率较低且功能恢复较好的优势，是一种可靠的治疗方式。