髓内钉治疗慢性感染性胫骨平台骨折不愈的疗效及其对膝关节功能和炎症反应的影响

戚晓冬，徐 宁

(上海市第八人民医院骨科，上海 200235)

胫骨平台骨折是常见的骨关节骨折，占全身骨折10%，胫骨平台骨折常常为粉碎性骨折伴有软组织损伤，营养部位血管损伤。因局部组织覆盖少，术后常常导致感染，骨不愈合和畸形骨折愈合等并发症[1]。目前治疗主要有非手术治疗和手术治疗，手术治疗能够保证骨折部位的稳定性，并重新建立骨折部位血液供应，为骨折的愈合提供了条件[2-3]。使用慢性感染性胫骨平台骨折不愈合的稳固性内固定能为骨折愈合提供良好的条件，现有的内固定主要有金属接骨板内固定和髓内钉内固定。金属接骨板内固定可以提供骨折端良好稳定性，并可以进行骨折断端坏死组织的清除，但手术时间较长，术后长时间无法负重，导致骨折断端长期不愈合，存在一定的缺点[4]。髓内钉治疗能够避免损伤周围软组织血供，可能增强骨折不愈合区域的稳定性，并且有动力加压作用，能够促进骨折的愈合，扩髓中的基质细胞具有促进软组织修复，具有广阔的运用前景[5]。本研究旨在观察髓内钉治疗慢性感染性胫骨平台骨折不愈的效果及其对膝关节功能和炎症因子的影响，现报告如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 选择2013年1月—2018年6月在我院就诊的慢性感染性胫骨平台骨折不愈患者90例，根据手术方式不同分为研究组和对照组，每组45例。研究组男性24例，女性21例，年龄18～59岁，平均(46.35±5.68)岁；受伤原因，坠落伤26例，挤压伤12例，车祸伤7例；骨折不愈合类型，肥大型12例，萎缩型33例；受伤到本次手术时间(3.15±0.75)年，细菌学培养：金黄色葡萄球菌28例，铜绿假单胞菌13例，混合性感染4例；初次手术方式：金属接骨板内固定35例，髓内钉内固定10例。对照组男性22例，女性23例，年龄22～56岁，平均(46.76±6.17)岁；受伤原因，坠落伤24例，挤压伤13例，车祸伤8例；骨折不愈合类型，肥大型14例，萎缩型31例；受伤到本次手术时间(3.49±0.68)年；细菌学培养：金黄色葡萄球菌30例，铜绿假单胞菌12例，混合性感染3例；初次手术方式：金属接骨板内固定32例，髓内钉内固定13例。纳入标准：①陈旧性骨折，骨折超过8～10个月不愈合；②具有明显临床感染指标异常；③临床资料齐全；④均知情同意并签署同意书。排除标准：①新鲜骨折；②合并其他部位骨折或者感染；③血液性疾病和免疫性疾病；④病理性骨折和代谢性骨病；⑤合并心肝肾等重要脏器功能不全。2组性别、年龄、受伤原因、骨折不愈合类型、受伤到本次手术时间、细菌学培养、初次手术方式差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。

1.2方法 2组术前均行细菌培养，选择敏感抗生素治疗，术后继续使用抗生素6～8周。对照组采用金属接骨板内固定治疗,取骨折处常规切口，保护血管神经，充分显露骨折部位，清除坏死组织，切除硬化骨，清除纤维组织，并用自体髂骨填充骨折缺损区，选择适当金属接骨板，骨折断端加压并锁定，并通过C臂机X线透视确定骨折复位良好。研究组采用髓内钉内固定治疗,取适当切口，保护血管神经，清除坏死组织，切除硬化骨，去除纤维组织，纠正成角畸形，充分暴露骨折端并打通远端骨髓腔，顺行扩髓，并将扩髓碎屑结合自体髂骨移植到骨髓断端，使骨折断端形成一定的压力，用合适的髓内钉固定，通过C臂机透视确认满意后，逐层关闭切口。2组均于术后1 d开始主动进行股四头肌和腘绳肌等伸缩活动和踝关节功能锻炼；术后10～20周根据骨折愈合情况逐步负重锻炼；术后20周实现完全负重。

1.3膝关节功能和膝关节活动度评价 膝关节功能评价：术后1 d和术后3个月进行膝关节功能评价，根据特种外科医院评价膝关节功能，从疼痛、功能、活动度、机理、屈膝畸形、稳定性、减分项目等7个维度进行评价，总分100分，分数越高，膝关节功能越好。关节活动度测量：术后1 d和术后3个月采用量角器测量伸膝和屈膝的最大角度评价膝关节的活动度。

1.4血清标本的检测 术后1 d和术后2周，抽取空腹肘静脉血5 mL，所有静脉血放置在室温静置20 min，再通过离心机离心，离心半径15 cm，离心速度3 000 r/min，离心10 min，分离出血清3 mL，放置在-80 ℃冰箱待检测。采用酶联免疫吸附法进行检测高敏C反应蛋白(high-sensitivity C-reactive protein，hs-CRP)，白细胞介素6(interleukin-6，IL-6)，白细胞介素8(interleukin-8，IL-8)和肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)，试剂盒为博研生物科技有限公司生产。主要步骤：将生物素标记二抗和酶标试剂加入标准品和样品，反应60 min，温度37 ℃。然后洗板后，再加入显色液AB反应10 min，反应温度在37 ℃；然后再加入终止液，在15 min内检测吸收密度值；通过Elecsys软件定标曲线计算出hs-CRP，IL-6，IL-8和TNF-α水平。

1.5观察指标 比较2组手术时间、术中出血量、创面愈合时间、住院时间、骨折愈合时间、完全负重时间和并发症发生率。术后1 d和术后3个月比较2组骨痂生长评分、膝关节功能评分、伸膝最大角度和屈膝最大角度，术后1 d和术后2周比较2组血清hs-CRP，IL-6，IL-8和TNF-α水平。

1.6统计学方法 应用SPSS 19.0软件分析数据。计量资料比较采用独立样本的t检验和配对t检验，计数资料采用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.12组术中术后指标比较 研究组手术时间、术中出血量、创面愈合时间、住院时间、骨折愈合时间和完全负重时间明显短于或少于对照组，差异有统计学意义(P<0.01)。见表1。

表1 2组术中术后指标比较Table 1 Comparison of intraoperative and postoperative indexes between two groups

2.22组骨痂生长评分、膝关节功能评分、伸膝最大角度和屈膝最大角度比较期性 术后1 d，2组骨痂生长评分、膝关节功能评分、伸膝最大角度和屈膝最大角度差异无统计学意义(P>0.05)；术后3个月，2组骨痂生长评分、膝关节功能评分、伸膝最大角度和屈膝最大角度均大于术后1 d，研究组骨痂生长评分、膝关节功能评分、伸膝最大角度和屈膝最大角度均大于对照组，差异有统计学意义(P<0.01)。见表2。

表2 2组骨痂生长评分、膝关节功能评分、伸膝最大角度和屈膝最大角度比较Table 2 Comparison of epiphyseal growth scores,knee function scores,maximum knee extension angle and maximum knee flexion angle after operation

2.32组血清hs-CRP、IL-6、IL-8和TNF-α水平变化 术后1 d，2组血清hs-CRP、IL-6、IL-8和TNF-α水平差异无统计学意义(P>0.05)；术后2周，2组血清hs-CRP、IL-6、IL-8和TNF-α水平明显低于术后1 d，研究组血清hs-CRP、IL-6、IL-8和TNF-α水平低于对照组，差异有统计学意义(P<0.01)。见表3。

表3 2组血清hs-CRP、IL-6、IL-8和TNF-α水平比较Table 3 Changes of serum hs-CRP,IL-6,IL-8 and TNF-α levels in the two groups

2.42组并发症发生率比较 研究组并发症发生率低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表4。

表4 2组并发症发生率比较Table 4 Comparison of complications between two groups (n=45，例数)

3 讨 论

骨折术后骨折的愈合是指治疗后超过正常骨折愈合时间且再度延长治疗时间仍达不到骨折愈合标准，常常伴随慢性感染，并有窦道形成，有脓性分泌物形成，给临床治疗带来巨大挑战，给社会和家庭带来重大压力，严重影响患者的生活质量。而治疗骨折术后骨折不愈合一个重要步骤就是有效内固定，如何选择内固定方式成为治疗成功的关键[6]。本研究结果显示，研究组手术时间、术中出血量、创面愈合时间、住院时间、骨折愈合时间和完全负重时间明显短于或少于对照组，可能与髓内钉破坏周围组织血供少，术中出血量相对减少，髓内钉治疗能够保护好骨折端的血液供应，同时髓内钉具有髓内加压作用，能够促进骨折愈合，故骨折愈合时间、住院时间和膝关节的负重时间明显缩短。本研究结果显示，髓内钉较金属接骨板内固定治疗能够明显促进骨痂形成，说明髓内钉较金属接骨板内固定更加有效地恢复局部血液供应和稳定固定，能够早期进行功能锻炼和早期负重，能够促进骨折连接部位的紧密连接，加速骨细胞的生长，促进骨痂的形成。本研究结果显示，术后3个月研究组膝关节功能评分明显高于对照组，髓内钉治疗后膝关节曲、伸活动度明显大于金属接骨板内固定治疗，说明髓内钉内固定保留或者促进骨折部位血液供应，能够早期功能锻炼，有利于膝关节功能恢复，功能锻炼又促进骨折部位的血液供应，缩短下肢负重行走时间和住院时间。研究组并发症发生率明显低于对照组，可能与髓内钉治疗破坏胫骨滋养动脉和髓腔的循环系统，有助于骨折部位的愈合。同时髓内钉治疗扩髓后插入更大直径的钉，使其牢固性更为确切，并且扩髓碎屑的基质细胞有直接成骨作用，提示髓内钉更加具有骨再生的生物学特性，通过调整扩髓等作用，增强坚强的内固定，促进断端新骨形成和矿化，有效促进膝关节功能恢复，降低并发症发生率。

骨折的愈合离不开细胞因子的相互作用，hs-CRP是机体对损伤做出的自我保护，属于急性时相蛋白。当机体有炎症或者损伤时，单核巨噬细胞被激活，释放大量的炎症因子如白细胞介素和促进肝脏释放hs-CRP。有研究表明血清hs-CRP高的患者，骨折愈合能力较差[7-8]。同时hs-CRP是感染和机体损伤程度重要指标，一旦创伤和感染消失，其hs-CRP水平明显降低[9-10]。本研究结果显示，术后1 d，2组患者血清hs-CRP水平差异无统计学意义，术后3个月，2组hs-CRP水平明显低于术后1 d，研究组低于对照组，说明髓内钉内固定更加能够降低机体血清hs-CRP水平，可能与髓内钉能够促进骨折愈合和炎症控制有关。TNF-α是机体应激反应产生最高最为核心的炎症介质，能够诱导增强机体代谢，血流动力学发生变化，促进炎症介质合成，炎症介质对骨折的愈合具有一定的影响[11-12]。TNF-α对骨折具有双重修复作用，抑制新骨形成和刺激骨吸收，增加破骨细胞数量，降低矿化骨质质量，抑制骨胶原合成。低浓度TNF-α和白细胞介素共同参与能够促进肌源性干细胞向骨折端迁移，高浓度TNF-α具有抑制成骨的作用[13-14]。IL-6和IL-8是白细胞介素家族的重要成员，是炎症级联反应的启动因子，对机体的淋巴细胞功能具有促进作用[15]，尤其IL-6具有促进自然杀伤细胞的裂解作用，在感染性疾病中明显升高[16]。本研究结果显示，术后1 d 2组血清IL-6、IL-8和TNF-α水平差异无统计学意义，术后2周2组血清IL-6、IL-8和TNF-α水平明显低于术后1 d，研究组血清IL-6、IL-8和TNF-α水平降低更明显，说明髓内钉治疗较金属接骨板内固定治疗能够明显降低机体的炎症因子，促进骨折愈合，髓内钉治疗创伤小，对周围血管破坏较少，促进骨折部位血液供应重建，促进骨折愈合和增强机体的抗感染能力。

总之，髓内钉治疗慢性感染性胫骨平台骨折不愈疗效更显著，具有创伤小、血供破坏少、能促进术后膝关节功能恢复和炎症控制等优点。