环形外固定架骨搬移治疗胫骨中下段感染性骨不连的疗效分析

高嘉锴，郝赋，牛志霞，毕龙，王陶然

(空军军医大学第一附属医院创伤骨科，陕西 西安 710032)

现代社会高能量损伤所致的胫骨开放性、粉碎性骨折日益增加，特别是对于胫骨中下段损伤，本身存在血供差、软组织少的解剖特点，如损伤程度重或早期处理不当容易引起感染性骨不连；其不但增加了患者的痛苦和经济负担，而且并发症多、临床治疗难度大、致残率高。骨搬移技术是通过外固定牵引逐渐将截骨段向缺损区域搬移，直至截骨段与搬移方向远端的骨质接合，截骨段迁移遗留的缝隙则被牵张应力刺激形成的新骨组织所填充，新生的骨组织逐步矿化，并通过重塑、改建获得骨的完全再生。此技术具有治疗效果确切、手术操作较简便、组织血供破坏少等特点，现已成为临床上治疗感染性骨不连、骨缺损的主要治疗手段之一[1]。回顾性研究我院创伤骨科2016年1月至2018年12月，采用清创+Ⅰ期节段性截骨、外固定架骨搬移术治疗胫骨中下段骨折术后感染性骨不连患者19例，均取得满意的临床效果，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 纳入标准：(1)年龄≥18岁，≤70岁；(2)外伤后有胫骨手术史，现合并胫骨中下段感染性骨不连患者；(3)患者均予以环形外固定架骨搬移治疗；(4)患者签署知情同意书。排除标准：(1)转移性或原发性肿瘤所致病理性骨折及骨不连；(2)严重肝肾功能不全；(3)既往或治疗时发现患有血栓性疾病，包括肺栓塞、深静脉血栓形成等；(4)合并血液系统疾病，包括弥漫性血管内凝血等；(5)患有意识障碍或精神疾病不能遵医嘱者；(6)合并严重消化道、呼吸道、心脑血管疾病。

共19例病例纳入本研究，男16例，女3例；年龄37～62岁，平均年龄(46.2±11.8)岁。均不合并其他内科疾病，且受伤前无明显行走障碍。本组初次骨折致伤原因：车祸伤12例，高处坠落伤5例，重物砸伤2例。初次骨折类型：开放性骨折17例，其中Gustilo Ⅰ型1例，Gustilo Ⅱ型9例，Gustilo ⅢA型7例；闭合性骨折2例，骨折按AO/OTA分型，其中42-B3b型1例，42-C1b型1例。感染骨段切除后骨缺损的长度为4～11 cm，平均(7.2±2.2)cm。初次外伤和初次手术后有11例存在皮肤缺损或皮肤坏死，经植皮或皮瓣转移修复；有5例存在窦道，直径0.8～1.5 cm，平均(1.2±0.4)cm。6例患者初次骨折使用钢板内固定，13例患者使用外固定架固定。所有患者本次收入我院前均经历2次以上手术，平均(2.4±0.7)次，治疗时间8～18个月，平均(13.2±4.7)个月，局部软组织均为瘢痕愈合。入院后常规拍摄胫腓骨正侧位X线片、双下肢站立位全长X线片，复查实验室感染系列相关指标并行骨扫描检查，如伤口未愈或窦道取分泌物送培养+药敏筛查。

1.2 术前准备 根据X线片及骨扫描对患肢骨感染及骨坏死情况进行评估，初判节段性截骨部位和长度。测量患肢小腿周径、力线并以健侧肢体长度作为基准，设计、组装环形外固定架。组装方法：小腿距环内径2 cm，环形外架分上、中、下3组，中间组为2个全环，上下两组为1个全环加靠近关节部位的1个半环组成(根据缺损部位与踝关节的距离以及固定稳定性的关系，酌情添加足部的固定半环)；上、下组两环间距为1.5～2.0 cm，平行于胫骨平台和踝穴，用于固定小腿远、近端；中间组与骨搬移骨块在同一平面，两全环间距根据骨搬移滑移骨块长度而定，远近端安装可延长螺母用于调整中间组的位置和滑移骨块的伸缩。

1.3 手术方法 麻醉成功后，患者取仰卧位，拆除原有固定装置，取感染部位分泌物送培养后，彻底清创并确定骨段截除范围。平行于胫骨平台和踝穴，距离关节1 cm处分别置入1枚克氏针，将预先准备好的环形外固定架套入小腿，调整肢体长度和力线后将两端半环与克氏针连接固定；与同组克氏针保持60°夹角，紧贴上下组另一个全环各置入1枚克氏针并固定。摆锯垂直胫骨干截除感染及坏死骨段，直至骨质呈新鲜点状渗血；根据干骺端截骨部位调整外架中间部分位置，距离滑移骨块两端1 cm处分别紧贴两全环交叉置入1枚克氏针，两克氏针夹角为60°。再次清创、碘伏浸泡、生理盐水反复冲洗创面，于干骺端截骨处做皮肤切口，逐层显露至骨质，克氏针环形钻孔并用骨刀截断胫骨，彻底冲洗创面，完善止血后逐层关闭创口，缝皮、包扎伤口。

1.4 术后处理 根据分泌物培养药敏结果应用静脉滴注抗生素1周、口服抗生素2周。术后第2天指导患者在非负重状态下进行髋、膝、踝关节(跨关节固定者，应避免踝关节活动)及各足趾功能活动，预防下肢深静脉血栓、关节僵硬等并发症。术后7 d开始骨搬移，每天1 mm，分3次进行，每次间隔8 h，密切观察患肢末梢血运及感觉。术后6周、12周、24周及48周拍摄X线片检查，观察滑移骨块力线及矿化程度，如力线偏移则需及时调整外固定架，如矿化程度慢则减缓滑移速度，或进行“手风琴”式伸缩并每2周复查X线片以动态观察。待外固定架调整结束，X线片显示骨缺损消失、骨痂矿化，可带架负重行走，待断端愈合、骨痂完全矿化可拆除外固定架。

1.5 观察记录内容 根据每次复查情况，对临床体征及影像学资料进行评估并记录愈合指数、带架时间、骨延长长度、患肢功能、术后并发症等。末次随访时参照HSS膝关节功能评分标准和Baird-Jackson踝关节功能评分标准进行评分。

2 结 果

本组19例患者均获随访，随访时间12～30个月，平均(16.9±6.8)个月。手术时间100～150 min，平均(120.6±18.6)min；手术次数1～3次，平均(1.2±0.4)次。术前或术中送分泌物培养，其中金黄色葡萄球菌感染9例，大肠埃希菌感染2例，绿脓杆菌感染1例，无细菌生长7例。所有患者无感染复发，均获得骨性愈合。愈合指数31～52 d/cm，平均(39.4±8.2)d/cm；带架时间12～21个月，平均(15.2±3.0)个月；骨延长长度4～11 cm，平均(7.2±2.2)cm。Baird-Jackson踝关节功能评分72～97分，平均(83.4±7.1)分。HSS膝关节功能评分80～98分，平均(89.2±5.4)分。术后并发症包括1例患者在骨搬移过程中出现软组织嵌顿，采用软组织松解成形后痊愈；1例患者出现力线偏移，经外固定架调整后纠正；1例患者出现骨折延迟愈合，经自体髂骨植骨内固定后痊愈。

典型病例为一52岁女性患者，初次外伤系车祸致左胫骨下段开放性骨折，伤后13个月因左胫骨开放性骨折术后感染性骨不连入院。我院采用Ilizarvo骨搬移技术治疗，术后12个月骨折愈合良好并拆除外固定架。手术前后影像学资料见图1～4。

3 讨 论

高能量所致的开放性损伤日益频发，胫骨中下段因其周围软组织菲薄、特殊的解剖特点，较其他部位更易造成开放性骨折或骨折术后伤口不愈合，大大增加了感染概率，如治疗不当极易引起感染性骨不连。因其治疗难度大、周期长、并发症多、致残率高，不仅给患者增加了痛苦，而且增加了心理和经济负担，严重影响患者的生活质量。随着临床经验的丰富，认知、技术的革新，临床上治疗感染性骨不连的方法日新月异，包括显微外科技术移植带血运的骨瓣修复、Masquelet技术、牵张成骨技术等[1]。虽在临床治疗过程中都能发挥优势，但也存在各自的适应证、优缺点，至今未达成共识。胫骨中下段感染性骨不连依然是临床治疗的难题。

图1 术前X线片示胫骨下端感染性骨不连

图2 术后第3天正侧位X线片示截骨、外架位置满意

图3 术后9个月X线片示胫骨骨延长满意 图4 术后12个月X线片示胫骨骨延长及断端愈合满意

苏联骨科医生伊利扎洛夫(Gavr ⅢA.Ilizarvo)于1950年提出了张-应力法则(law of tension-stress，LTS)，发明了能组装成800多种构型的环形外固定器，创立了全新的骨科微创外固定技术体系，被国际学界称为Ilizarvo技术，被誉为20世纪骨科学进展的里程碑之一[2]。基于骨组织是完全可再生组织这一特点，骨搬移技术是根据Ilizarvo张力-应力法则，给予活体组织持续、稳定、缓慢的牵拉应力刺激，激活机体再生信号系统，促进骨、血管及软组织的再生[3]。它是通过外固定牵引逐渐将滑移骨段向骨缺损区域搬移，搬移接合后新生骨逐渐矿化，最终塑性改建获得骨的再生[4-5]。

感染性骨不连的治疗目的是根治感染并获得骨与软组织的愈合[6]。传统治疗一般是先控制感染，然后清创，再覆盖创面，最后植骨修复骨缺损，往往需要多次手术，并且因顾忌骨缺损范围而不能彻底清创，导致病程长并且感染不能有效根治。而骨搬移技术具有以下优势：(1)清创过程中无需担忧骨缺损范围，便于临床医生对病灶组织彻底清除，并且在骨牵张过程中可增加骨与软组织的血供，增加抗感染能力，使感染得到根治[7]。本组病例在随访过程中无一例感染复发。(2)骨搬移技术属于微创技术，采取闭合穿针，无需过度剥离组织，对于损伤处及软组织血运影响低，且在缓慢的骨搬移过程中对骨缺损修补的同时对软组织也有一定的搬移作用，能够有效改善软组织条件甚至消灭创面[8]。(3)骨搬移技术不受骨缺损范围限制，且操作简便，而无论移植带血运的骨瓣修复还是Masquelet技术，不但对技术要求较高且均需考虑供区条件和骨量，创伤大且供区并发症多；(4)Ilizarvo环形外架为三维立体固定，力学分布均匀，可减少骨折端剪切、旋转、分离的力量，同一平面延长时稳定性高，可以多平面、多角度进行调整，发生力线偏移可随时进行纠正的同时还可以矫正肢体畸形[9-10]。Orthofix单臂外架结构单一，操作更为简便，搬移时对软组织牵拉少，创伤更小，术后患者痛苦少，能够早期进行功能康复训练；但其稳定性不如环形外架，骨搬移过程中如力线发生偏移纠正较为困难[11]。对于入院时伤口或窦道伴有渗出等任何可疑胫骨感染性骨不连患者，术中均取标本做细菌培养+药敏，术后应用敏感抗生素。由于环形外固定架在骨搬移术中允许对病灶组织彻底清除，在骨牵张过程中可增加骨与软组织的血供及抗感染能力，操作过程中骨延长过程并未受先前感染病灶范围大小的影响，愈合指数也未受影响。

当然，骨搬移技术亦存在一些并发症：(1)骨搬移过程中发生力线偏移，本组病例中就有1例出现力线偏移，经调整外架后纠正。因此对于采用骨搬移术的患者，应做好周密的术前计划，术中安装外架时需反复验证力线并预判滑移位置，术后定期随访避免发生难以纠正的力线偏移。(2)骨搬移速度较快易导致延长部位矿化缓慢、软组织过度牵拉甚至出现神经血管危象，骨搬移速度过慢可造成延长部位过早矿化影响骨段的搬移[4]。所以，骨搬移原则上宁慢勿快，出现肢体疼痛、麻木等症状应减缓搬移速度并及时就诊。本组病例以每天1 mm，分3次延长，每次间隔8 h的速度进行骨延长，未出现上述不良反应。(3)对于节段性截骨长度较大的病例，需注意软组织嵌顿、血管神经折叠以及骨折断端软组织嵌入导致骨折延迟愈合等现象[12]。本组病例出现1例软组织嵌顿，经软组织松解成形后痊愈。还有1例因软组织长入导致骨折延迟愈合，经断端清理、髂骨植骨内固定痊愈。

综上所述，使用环形外固定架在骨搬移技术中能够有效治疗胫骨中下段感染性骨不连，但术者应熟悉并充分掌握骨搬移原理和技术，在术前设计、术中操作和术后处置等方面应结合手术部位的骨组织和软组织特点，积极避免和处理好并发症。