坚持对现代外固定技术的探索与发展——纪念Ilizarov教授诞辰100周年

张永红

(山西医科大学第二医院骨科，山西 太原 030001)

今年是Ilizarov教授诞辰100周年。目前由其发现并用其名字命名的“Ilizarov技术”已经在世界各地广为应用，造福无数患者。为了纪念这位伟大的医学家，我们精心组织了Ilizarov技术方面的稿件25篇，内容涵盖了该领域国内最新的临床与基础研究成果。希望以此来纪念Ilizarov教授以及他对人类健康做出的重大贡献，同时也对在该领域做出杰出贡献的国内专家表达敬意。

在Ilizarov教授诞辰100周年之际，回顾Ilizarov技术的起源、传播以及在中国的发展，分析国内该技术的应用及研究现状、存在问题，展望未来的发展方向，具有重要的意义。本文拟从这几个方面展开，对Ilizarov技术的应用和发展作一述评。

1 Ilizarov技术的起源

1968年，苏联著名跳高运动员Brumel因身患胫骨慢性骨髓炎，虽然在苏联多家著名医院得到了最好的专家团队的治疗，但依然久治不愈。当时地处西西伯利亚小城库尔干的Ilizarov教授将他治愈后，不仅使其重返赛场，而且还再次获得了冠军。随后苏联各大媒体争相报道这个消息，库尔干和Ilizarov教授以及组织牵拉技术走进大众和医学界的视野。

1980年，意大利著名探险家、记者Carlo Mauri由于感染性骨缺损在欧洲7次手术全部失败，却在库尔干奇迹般的被Ilizarov教授治愈，这个消息迅速传到了意大利。意大利的骨科学术年会破例邀请了非骨科专业的Mauri讲述其在库尔干的治疗经历，此次演讲震惊了意大利医学界。随后Catagni、Paley等一批批欧洲、美洲的骨科学者越过美苏冷战的政治藩篱，赴库尔干学习。随着这项技术的广泛传播，世界各地的专家了解到，早在1951年Ilizarov教授就发明了环形外固定架。他在环境艰苦，卫生条件差的情况下利用环形外固定架实现了稳定、微创、低感染率的骨折治疗。在临床实践中Ilizarov教授发现活体组织在持续缓慢地牵拉过程中会激活并维持组织结构的再生与生长，这就是著名的苏联第315号科学发现，也就是我们常说的Ilizarov技术，即持续缓慢地牵拉断裂的活体骨组织，不仅可激活骨组织的再生，还可以激活微小血管、神经、肌肉、肌腱、皮肤等组织的再生。Ilizarov教授的伟大发现与临床创造性的应用治疗了无数复杂的、各种原因引起的畸形、骨髓炎、骨缺损等疾患，使这些残疾的肢体恢复了正常功能。

因该项技术的发现，这个西西伯利亚的小城也成为了矫形外科医生的圣地，点燃了每一名朝拜者心中的圣火，这项技术也因此走向了世界各地。

2 Ilizarov技术在中国的应用和发展

1991年9月，Ilizarov教授在北京进行的一次学术讲座给这项技术在中国的发展带来契机。虽然极少数中国专家学者，如潘少川、李起鸿、秦泗河、夏和桃等已经对这项技术有所了解，但对国内的骨科学术界来说这依然是一个全新的领域。Ilizarov教授的到访，无疑推动了这项技术在国内的推广和应用。在秦泗河、夏和桃等许多学者的共同努力下，从理论研究、器械研制、手术技术提高和适应证拓宽等方面做了大量的研究与探索，取得长足的进展，并得到了国际学术界高度重视。

夏和桃、秦泗河等研制的胫骨与跟腱同步牵伸延长器[1]、双孔邮票截骨器[2]等得到了学术界的广泛认可，目前均已成为国内矫形治疗的常规手段。在2010年西班牙举办的国际外固定与骨重建大会上，夏氏“组合式外固定器”被评为“推进世界外固定器进展的成果”之一[3]。

秦泗河[4]在临床思维中加入了中国文化元素和达尔文进化论思想，提出肢体自然重建理念，形成了具有中国特色的下肢矫形外科原则，即“一路”：在走路中治疗，在治疗中走路；“两线”：恢复下肢的持重力线-机械轴和关节线；“三平衡”：治疗过程中重建下肢的静力和动力平衡、骨折固定刚度与骨愈合之间的平衡、患者肢体矫形与身心之间的平衡。这些理论创新为Ilizarov技术的本土化打下了坚实的基础。

夏和桃[5]经过20余年对骨外固定技术的研究，提出“骨折固定的适应性刚度”概念。适应性刚度就是充分利用骨对应力的适应性，调整骨的生长与吸收，促进骨折愈合，完成对肢体功能的重建。骨折早期需要坚强固定，中期需要有轴向和综合应力刺激的弹性固定，后期需平衡固定。“骨折固定的适应性刚度”这一概念符合骨折固定后愈合、重建的生物学过程，为骨外固定技术在临床上的合理应用提供了理论指导。目前，只有骨外固定技术能实现对骨折适应性刚度的固定。

但是，黑社会性质组织犯罪的犯罪形态一直在不断的变化当中，为了黑恶势力的延续和发展，未来仍将出现未被司法解释和指导性案例涵盖的“关联性企业”的犯罪类型。所以，将上述标准背后的刑法理论根据及时地增补进现行刑法条文、司法解释当中，就显得尤为具有紧迫性和现实需要，是为余论。

慢性骨髓炎、骨缺损作为骨科最常见的疑难疾病之一，传统治疗往往以截肢作为患者的最终选择。而目前骨搬移因其操作简易、低花费、高保肢率等特点，已成为治疗慢性骨髓炎治疗的金标准，并可以在我国各级医院开展。2019年余斌教授组织编写了《中国骨折内固定术后感染诊断与治疗专家共识》[6]，认为骨搬移技术已经成为感染性大段骨缺损的首选治疗方案。

成人马蹄足畸形是目前最常见的肢体畸形之一，特别是成人僵硬性马蹄内翻足，传统的手术治疗很难奏效或伴有较高的并发症。而Ilizarov技术可以很好地解决这一骨科疑难疾病，2019年中国骨科医师协会外固定与肢体重建专业委员会颁布了2019版《Ilizarov技术治疗成人僵硬型马蹄内翻足临床诊疗专家共识》[7]。目前该临床诊疗技术已经在我国大部分医院开展。

肢体延长技术目前主要在有资质的医院开展。特别是北京广济医院的夏和桃教授，成功完成增高手术千例以上，并运用该技术治疗了大量的侏儒症患者[2]。

踝关节创伤性关节炎目前尚无有效的治疗手段，库尔干的医生曾经使用关节牵伸术治疗创伤性关节炎，但已有十几年没有开展这方面的工作了。董佩龙[8]使用踝关节镜清理加关节牵伸术，治疗了许多创伤性关节炎患者，取得了满意的疗效。

骨科创伤特别容易造成严重的创伤后遗症。以往骨科医师清创时担心去掉大量失去血运或存在污染的骨块会造成大段的骨缺损或肢体短缩，而目前骨搬移和骨延长技术可以很好地解决这些问题。医生在一期清创手术时能够彻底清除完全失去血运的皮质骨，大大减少了术后感染的概率。短缩再延长可以尽早消除创伤造成的软组织缺损，避免了转移皮瓣、植皮对供区的破坏，避免了植皮后皮肤反复破损、皮肤坏死等缺点。而且短缩再延长有助于肌腱的保护与术后功能的恢复。另外，环形外固定架安置术后，即使存在骨缺损，由于其力学稳定性，患者仍可负重，避免了严重创伤长期卧床导致的多种并发症的发生。

创伤后遗症是临床上最常见、最棘手的一类问题，如慢性骨髓炎、骨缺损、严重多平面畸形、关节挛缩僵硬、贴骨瘢痕、周围神经损伤等，而且这些并发症往往同时出现。既往治疗手段束手无策，而Ilizarov技术可以很好地解决这些疑难问题，因此，该技术也被大多数骨科医生称为骨科的“救生船”。

皮肤缺损在临床上比较常见，宋文超等[9]研制了牵力可调式皮肤牵张器进行皮肤牵张，修复皮肤缺损，由于牵张力可控，从而减少了牵拉针切割这一常见并发症的发生，实现了自体皮肤的修复。

横向骨搬移是近年来国内推广最快的Ilizarov技术。2019年笔者应俄罗斯国家Ilizarov中心CEO Gubin教授的邀请，在该中心学习交流1个月余。在这里了解到Ilizarov教授在世时该中心有血管重建科，他们使用牵拉再生技术重建肢体血运，但是10余年前该科室解散。

国内研究发现，横向骨搬移术后55 h即可观察到血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)、缺氧诱导因子-1(hypoxia inducible factor-1，HIF-1)、碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor，bFGF)等细胞因子明显升高。术后1周即可观察到肢体的缺血性疼痛减轻甚至消失，感染逐渐得到控制，创面迅速愈合[11]。笔者团队在临床工作中运用超微血流成像技术发现胫骨横向骨搬移治疗后患足有明显的直径<1 mm的微小血管再生，这些微小血管从无到有，从少到多，而且对侧足部也可观察到微小血管再生的现象，该发现笔者正在进一步观察和总结，有望近期见刊。

Ilizarov技术也可以有效救治许多以往濒临截肢的、棘手的复杂畸形。据报道，在秦泗河教授团队治疗的35 075例患者中，脑性瘫痪4 670例，脊柱裂后遗症910例，遗传性运动(感觉)神经元病224例，先天性多发性关节挛缩症134例，先天性腓骨缺如100例，格林巴利综合征83例，先天性胫骨假关节84例……，这些患者均获得了良好的治疗效果[12]。

3 发展方向的思考

回顾Ilizarov技术在中国的发展历程，中国矫形团队在临床工作中做了大量贡献，成绩斐然，但同时仍有很多问题需要我们坚持不懈的努力探索，如横向骨搬移分子层面的相关研究远远不够；在骨搬移过程中，力学刺激是如何转化为生物信号？通过何种信号通路建立侧支循环？血管与神经是如何发生相互作用的？知名血管病变搬移后会发生什么变化？是否还有其他激活血管神经再生的方法？另外这项技术手术适应证没有统一，手术方法也有待规范。库尔干的医生所运用的血运重建术与我们的方法明显不同，那么胫骨横向骨搬移技术有无其它更为简单有效的替代方法？曾纳新教授做了尝试，他使用骨膜牵张术刺激微小血管重建，西安红会医院使用腓骨牵拉术进行血运重建，结果如何，还需要进一步的临床研究。

这期的稿件总结了国内技术和临床实践的发展动态，内容尽可能涵盖国内该技术应用的每个地域，以此来反映国内在此领域发展的全貌。我们还筛选了此领域的热点问题，如感染性骨缺损的临床研究、胫骨横向骨搬移治疗糖尿病足的临床和基础研究，僵硬性马蹄内翻足矫形、短指畸形指骨延长、Ilizarov技术辅助治疗并指畸形、Ilizarov技术治疗尺骨内生软骨瘤病切除术后尺骨缺损、Ilizarov外固定装置(Ilizarov external fixator，IEF)治疗陈旧性肘关节侧方脱位、皮肤牵张修复特殊区域创面、Ilizarov技术术后预防针道感染等。这些稿件反映了该技术在国内的创伤后遗症，肢体畸形矫正和微循环重建等方面已获得广泛的成功应用。

技术的临床应用非常重要，但技术的质量控制、规范化的培训和推广对于该技术的进一步发展也不可忽视。

规范矫形治疗的质量控制体系，将有助于提高临床的诊疗质量，有效保障临床工作流程顺畅，规避医疗风险。本期专刊中秦泗河教授团队总结了8 113例采用相同质量控制体系进行骨外固定技术四肢矫形的经验。其患者均使用统一的《骨外固定临床应用流程表》，《下肢矫形手术结合骨外固定术前检查表》，《应用骨外固定技术术前规划表》，《下肢应用骨外固定技术病人出院康复指导卡》，实现骨外固定技术治疗流程的信息采集、综合数据分析、外固定手术方案制定、个体化康复指导、术后随访的闭环质量控制，建立了适应于各类骨外固定技术操作的治疗流程规范，形成了有效的临床系统化质量控制管理体系。

值得关注的是，我们骨科医生的认识水平和临床经验与该技术的并发症密切相关。减少并发症、提高Ilizarov技术的治疗水平是每一名矫形外科医师都迫切想要做到的。但是Ilizarov技术学习曲线较长，如何提高培训的效能，臧建成教授的《Ilizarov技术培训的实践与思考》能够提供借鉴。

俄罗斯国家Ilizarov博物馆是了解Ilizarov生平、Ilizarov技术起源与发展的重要窗口。本期“骨科见闻”栏目刊登的《Ilizarov博物馆》，向大家展示了该博物馆的全貌和作者的感悟，带领大家对Ilizarov教授和Ilizarov技术有更多了解。

Ilizarov技术的传播虽然历经坎坷，但已成为骨科医师的重要治疗手段。随着这项技术继续教育的不断深入，期待有更多的青年才俊投身这项事业，造福更多的患者。

特此纪念Ilizarov教授！