Ilizarov技术在临床应用中的新进展

席跃，刘铭

(同济大学附属上海市第四人民医院骨科，上海 200011)

Ilizarov技术由苏联骨科医生Ilizarov研究设计，1989年正式引入中华人民共和国，在骨科和创伤学领域得到了广泛接受和应用，并取得良好的临床效果。随着Ilizarov张力-应力法则、牵拉再生生物学理论与技术体系在中国的传播、本土化和逐步发展，Ilizarov技术临床应用现已扩展到骨感染、软组织缺损修复、退行性关节疾病和肢体慢性缺血性疾病等领域。

1 Ilizarov张力-应力法则的基本原理

Ilizarov技术是应用外固定架产生的张力-应力刺激作用，通过给予活体组织持续而稳定的缓慢牵拉，激活骨骼与肌肉细胞的再生能力，促使组织细胞的分裂增生，并且通过不断地牵拉刺激维持组织细胞的再生和生长，从而实现骨与软组织的同步再生[1-2]。Ilizarov技术是一种微创技术，治疗过程中可以调整肢体的力线畸形并且纠正肢体短缩[3]，但同时治疗过程中产生疼痛、治疗周期较长和外固定架体积巨大被认为是该技术不可避免的缺点[4]。

2 Ilizarov技术在下肢骨关节炎疾病治疗中的应用

随着人口老龄化膝骨关节炎已成为老年人疼痛(女性为主)的主要原因。目前而言，在膝骨关节炎保守治疗失败的情况下，选择的治疗方法往往是全膝关节置换术，但存在费用高、并发症较多、患者恢复较慢和主观感觉不良等诸多问题。Mastbergen等[5]认为，关节牵伸术是另一种有效治疗膝骨关节炎的方式。Jansen等[6]通过使用关节牵伸术，即外固定架延长胫骨-股骨关节6～8周，来治疗膝骨关节炎，研究结果表明，关节牵伸术能有效减缓骨关节炎的进展，有效减低患者膝关节置换的概率。Wiegant等[7]通过犬动物实验证实了关节牵伸技术能减轻继发性炎症、软骨退化和软骨下骨重塑，从而减缓膝骨关节炎的进展，这可能与直接释放膝关节的压力，促进了软骨生长和修复有关。就目前报道，关节牵伸术在膝骨关节患者中取得了较为理想的临床效果，能有效缓解膝骨关节炎的发生与发展，但目前的报道缺乏对关节牵伸术诱导软骨修复的生理机制的研究[8]。

在对髋关节炎的初始治疗中，关节牵引有助于行转子间截骨，延缓关节炎的进展，推迟行髋关节置换的时间，对于髋关节炎的患者尤其是年轻患者的治疗具有重要意义[9]。对儿童髋关节脱位治疗，Wojciechowski等[10]使用关节牵引后行骨盆截骨或股骨转子旋转截骨，取得满意的临床疗效；对于部分继发股骨头坏死的患者也有利于二期行髋关节置换手术。对不适合或拒绝行人工髋关节置换术的青年髋关节疾病患者，国内有学者报道改良Ilizarov髋重建术可改善跛行，纠正肢体短缩等[11]。对于髋关节炎及先天性髋关节脱位下肢长度明显短缩的患者，单纯行全髋关节置换并不能获得满意的下肢长度；Lerch等[12]通过行全髋关节置换联合应用髂股牵伸术纠正肢体短缩，获得了较好的临床疗效；Lai等[13]对Crowe Ⅳ型有短缩的先天性髋关节脱位的患者行髂股关节牵引，恢复肢体长度后再行髋关节置换，在未增加并发症发生情况下取得了与普通全髋置换类似的疗效，证实该治疗方案的安全有效性。在一项个案报道中，通过关节置换前关节牵引治疗肢体短缩7 cm的败血症关节炎股骨骨髓炎患者，取得了较为满意的疗效[14]。因此，关节牵引在髋关节疾病治疗中可推迟或避免行髋关节置换，同时也有利于顺利进行髋关节置换恢复下肢长度。

Ilizarov关节牵引技术用于治疗踝关节炎最早于1995年由Valburg等[15]报道，认为关节牵引对踝关节炎的疗效具有持续性和渐进性，对踝关节炎患者的保踝治疗具有重要的意义。在与单纯踝关节镜清理的对照研究中，关节牵引可改善踝关节的关节间隙，软骨下骨硬化也有所改善，并通过持续牵引使踝关节周围骨质趋于正常，具有明显的优势[16]。一项前瞻性临床随机对照试验中报道，同时行关节清理联合关节牵引具有更优于单纯关节清理的疗效[17]。Gianakos等[18]报道，联合踝关节微骨折或骨髓浓缩液并不优于单纯应用关节牵引，关节牵引是替代踝关节融合或踝关节置换的有效治疗方式。在老年患者内侧踝关节炎的治疗中，采用胫骨远端截骨矫形联合关节牵引取得了较为满意的疗效。Zhao等[19]报道了内侧关节牵引联合踝上截骨术可改善距骨倾斜角，适用于治疗内翻型踝关节炎患者。尽管对关节牵引临床疗效的远期随访中发现，随着时间进展仍会出现踝关节功能下降和踝关节炎病变[20]，但对于不适合踝关节融合及踝关节置换的年轻的踝关节炎患者，关节牵引成形手术可作为有效替代治疗方案[21]。在足跖趾关节炎治疗中，应用Ilizarov关节牵引术也获得了较好的早期疗效。

此外，早在1987年Grill[22]就通过应用Ilizarov矫正器治疗马蹄内翻足，能显著改善患者足部的外观和功能，同时能避免截骨术导致的足短缩畸形。Ferreira等[23]报道了Ilizarov外固定架治疗马蹄内翻足的有效性，尽管有部分患者最终仍需要关节融合，但因为矫正了严重的畸形，尽可能减少了患者的截骨量。Prem等[24]报道，在较长时间随访中，Ilizarov矫形对于治疗儿童患者马蹄内翻足具有较好的疗效；尽管有一定的并发症发生率，但通过Ilizarov技术进行复发性马蹄内翻足的软组织牵引，总体疗效较满意。通过关节牵引治疗扁平足，患者的踝关节及距下关节活动度可明显提高[25]。

3 Ilizarov技术在缺血性疾病中的应用

糖尿病足是糖尿病较为严重的晚期并发症，常并发感染，占非创伤性截肢的第一位[26]。近年来我国有大量文献报道利用Ilizarov骨搬运技术对糖尿病足患者进行治疗，并取得了一定疗效。李晓辉，张永红等[27]在《糖尿病足最新治疗进展》一文中肯定了横向骨搬运技术在糖尿病足治疗中的作用。花奇凯团队[28]6年时间对516例患者进行治疗、随访和观察，证实了Ilizarov技术胫骨横向骨搬移术能够通过促进创面愈合，改善患肢疼痛与麻木情况，从而取得保肢的效果。花奇凯，张永红等[29]于2020年共同制定《胫骨横向骨搬运技术治疗糖尿病足的专家共识》，为国内糖尿病足的外科保肢治疗指明了方向。目前Ilizarov横向骨搬运技术临床应用于治疗糖尿病足的时间较短，仍存在较多问题，适应证及禁忌证相对不清，但对于其他方法治疗无效的患者，Ilizarov横向骨搬运技应当是一种合适的治疗选择。

Ilizarov技术在下肢缺血性疾病的治疗中也具有重要意义。Zuo等[30]通过Ilizarov胫骨截骨及微循环重建治疗下肢慢性缺血性疾病，对下肢动脉内径、血流量、足背皮肤温度的评估明显高于经皮球囊血管扩张术的患者。在血栓闭塞性脉管炎的治疗中，保守治疗的血管重建可行性不高，交感神经切除作用有限；Patwa等[31]使用Ilizarov技术治疗60例血栓闭塞性脉管炎患者，有2例最终截肢，其余患者均获得了较为满意的疗效。Fokin等[32]使用Ilizarov技术行胫骨截骨牵引术治疗缺血程度为Ⅲ、Ⅳ级的下肢动脉闭塞，虽有部分患者出现并发症，分析其原因可能为该术式加重了炎症坏死反应、术后动脉痉挛及血栓形成，牵引过度、截骨水平选择不当；但对于其他治疗方法失效的这类患者，Ilizarov技术是合理有效的。此外，颅骨牵引Ilizarov技术也尝试应用于脑血管缺血性疾病，但目前尚未见大宗病案报道。

4 Ilizarov技术在治疗皮肤缺损中的应用

在开放性骨折中，皮肤缺损是困扰外科医生的常见难题。Ismave等[33]对10例伤口难以缝合的患者使用克氏针穿过两侧伤口皮肤缘，并通过牵张技术牵拉两侧克氏针完成了缝合。Cheng等[34]等通过弹性皮筋减少大面积皮肤缺损皮肤的伤口张力辅助缝合，取得了较为满意的效果。Zhang等[35]证实皮瓣游离技术联合Ilizarov技术对开放性骨折患者的治疗有重要的促进作用。目前Ilizarov技术是对皮肤缺损患者进行伤口缝合的有效手段。

5 Ilizarov技术的在感染性骨缺损中的应用

美国食品药监局将骨折后9个月且3个月内没有骨折愈合征象定义为骨不连[36]；骨不连且合并6～8个月感染被称为感染性骨不连[37]。大多数感染性骨不连患者在软组织和骨折端有感染成分，想要彻底清除感染，必须对软组织及骨折端进行广泛而彻底的清理，这样就造成了骨骼与软组织缺损[38]。Fahad等[39]认为使用外固定支架的牵张成骨技术是一种治疗金黄色葡萄球菌感染的胫骨骨不连患者的有效办法。Fragomen等[40]通过外固定学的力学原理证实Ilizarov外固定架结构能维持感染性骨缺损患者的下肢功能及稳定性。Rohilla等[41]在2008年5月至2013年2月治疗了70例胫骨感染性骨不连患者(男62例，女8例；年龄18～65岁，平均31.3岁)，证实Ilizarov外固定支架技术在胫骨感染性骨不连患者治疗中的确切疗效。李祖涛等[42]应用Ilizarov外固定支架技术对76例股骨骨髓炎并骨缺损患者进行了治疗，并随访观察平均43.5个月(12～72个月)，所有患者病灶清创、外固定架固定、骨搬运均一期完成，发生钉道感染患者46例，但无严重并发症发生，随访过程中均未出现再次感染、骨不连及骨性畸形愈合。Wang等[43]2012—2014年对15例胫骨及股骨感染性骨不连患者行Ilizarov技术，术后随访观察2年以上，证实Ilizarov技术是治疗下肢长骨感染性骨缺损的有效方法。相较于植骨技术、带有抗生素骨水泥填塞技术、Masquelet技术等，Ilizarov技术的优点在于无内固定物，不存在排异反应，也不需二次取出内固定装置，三维立体器械构型与技术特点能满足四肢畸形、尤其是严重四肢畸形矫正的治疗要求，并能同时恢复肢体长度，具有创伤小、疗效突出、手术时间短等优势[3]。

综上所述，Ilizarov技术在临床应用中有其独特优势，目前来说我们对该技术的应用还较为保守，在今后的工作中争取将Ilizarov技术早日广泛应用于软组织疾病、缺血性疾病和神经性疾病等非骨组织疾病领域，应当着重以下几个方面：探索有效且安全的方法来促进骨的生长；与其他手术方式相结合，改善临床效果，降低并发症发生率；完善基础研究，了解机体的再生能力。