锁定钢板结合自体骨移植及骨形态发生蛋白治疗前臂骨干骨不连

樊文勃,闫 博,章 洋,雷 堃,薛鹏辉,符维广

陕西省核工业二一五医院创伤骨科,陕西 咸阳 712000

随着医疗技术的发展及上肢不负重的特点,前臂骨干骨折术后愈合率较高,但也有研究报道前臂骨折术后骨不连的发生率为2%～10%[1-2]。前臂肌肉的收缩运动增加了骨折断端的不稳定性,是前臂骨不连发生的原因之一,特别是旋前肌与旋后肌的收缩运动。近年来前臂及其相邻的关节被认为是一个复杂的功能单位,尺桡骨骨不连会对这个功能单位造成损伤,导致邻近的肘关节、腕关节及手部功能障碍。骨不连的治疗是骨科医师的一项挑战,而对于前臂骨不连的治疗不仅要追求骨愈合,同时更要追求恢复前臂长度及精确解剖关系,从而获得前臂及手的正常功能[3-4]。尽管目前治疗骨不连的方法较多,如断端新鲜化处理及植骨、Ilizarov骨搬运技术、Masquelet诱导膜技术等,也有推荐使用骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein,BMP),但目前尚无统一的治疗标准。本研究回顾性分析陕西省核工业二一五医院2018年1月—2021年1月收治的20例前臂骨干骨折术后骨不连患者资料,分析其采用锁定钢板结合自体骨移植及BMP方法的临床疗效。

临床资料

1 一般资料

纳入标准:(1)年龄≥18岁;(2)符合美国食品和药物管理局(1988年)提出的骨不连诊断标准:骨干骨折发生9个月后仍未愈合,之后再观察3个月依然无任何进展;(3)随访时间≥12个月。排除标准:(1)感染性前臂骨不连和干骺端骨不连;(2)采用其他方式治疗的前臂骨不连;(3)存在神经损伤后遗症;(4)术前存在明显肘、腕功能障碍。

本组前臂骨干骨折术后骨不连患者20例,男性13例,女性7例;年龄33～68岁,平均49.8岁;道路交通伤8例,摔伤12例;尺骨8例,桡骨9例,尺桡骨3例;根据Frölke和Patka[5]对骨不连的定义,肥大型骨不连8例,萎缩型骨不连12例;内固定断裂3例;病程13～25个月,平均16.7个月。具体见表1。

表1 患者临床资料

2 手术方法

患者均采用气管插管全身麻醉,麻醉满意后取仰卧位,患侧上肢及计划取髂骨区常规消毒铺巾,患肢上止血带。所有患者尽量采用原有切口,逐层切开,显露原有内固定及骨不连断端,去除原有内固定,咬除纤维瘢痕、硬化骨并通畅髓腔,直至通畅并血性渗出,软组织粘连瘢痕严重者给予松解或切除。在C型臂X线机透视下恢复前臂力线、维持前臂长度,取锁定钢板贴附于尺骨背侧或桡骨外侧,用螺钉固定,确保骨不连两端各有3枚双皮质螺钉固定。再于髂前上棘后约2cm处取长约5cm的皮肤切口,钝性分离至骨面,纱布填塞止血,根据术中骨缺损的大小取全层髂骨骨板备用,骨蜡封闭创面止血,冲洗伤口、清点敷料无误后逐层缝合关闭伤口。彻底冲洗前臂伤口,将取下的全层髂骨骨板进行彻底清理,除去表面附着的肌肉与骨膜,并将骨块修整为骨缺损的形状,与BMP(杭州九源基因工程有限公司;1.0mg rhBMP-2/瓶)混合,整块植入骨缺损处,周围填充含BMP碎骨块并夯实,确保植骨与骨不连断端充分接触,髂骨块稳定。伤口留置引流管,逐层缝合伤口,无菌敷料包扎。

3 术后处理

术后24h给予抗生素预防伤口感染。术后第1～2天拔除引流管,定期伤口无菌换药及拆线。术后第2天在指导下行患肢肘关节、腕关节主被动屈伸功能锻炼,根据肿胀疼痛及固定稳定程度逐渐行前臂的旋转功能锻炼,并逐渐增加锻炼的强度,嘱其1、2、3、6和12个月时定期复查,根据X线片示骨不连骨愈合情况开始持重锻炼。

结 果

患者均获得满意复位和坚强内固定。所有患者通过网络或线下门诊获得随访,随访时间12～22个月,平均16.7个月;均获得骨性愈合,愈合时间3～7个月,平均4.9个月。随访期间1例出现明显肘关节僵硬活动受限,1例出现前臂旋转功能受限,均在后期取内固定时行关节松解,症状改善;所有患者未出现感染、内固定断裂、神经损伤等并发症。末次随访时根据Anderson前臂功能评分标准进行评价[6],20例患者中:优12例,良5例,可2例,差1例,优良率85.0%(95%CI: 0.621～0.968)。典型病例见图1。

图1 患者男性,55岁,摔伤致左尺桡骨骨折。a、b.初次手术后18个月正侧位X线片示骨折线可见,桡骨骨不连;c、d.行钢板螺钉取出、断端清创、复位内固定、BMP联合髂骨植骨术后,正侧位X线片示复位植骨内固定满意;e、f.术后1个月正侧位X线片示内固定在位,骨折开始愈合;g、h.术后5个月正侧位X线片示内固定位置满意,大量骨痂形成,骨折线模糊,达到临床骨愈合标准;i、j.术后12个月正侧位X线片示内固定位置良好,骨折愈合良好

讨 论

由于前臂特殊的解剖关系及功能,尺桡骨干部骨折被认为是关节内骨折,对复位及固定的要求很高,治疗时应遵循解剖复位、坚强固定及早期活动的原则。因此更易出现固定不牢固、断端移位等力学因素的不稳定,导致骨不连的发生。有研究表明>2%的应变力将导致骨组织修复失败[7]。因此骨不连翻修手术的主要目的是提供良好的稳定性,为骨折愈合提供稳定的生物学及力学环境。研究报道前臂骨不连再次翻修手术可以取得满意的临床效果,再次骨不连发生率<5%[8],可见前臂骨不连翻修手术治疗是有必要的。骨不连翻修手术治疗要点[9]:(1)清除断端坏死组织及硬化的骨皮质,打通髓腔,对合骨折端,如不能完全对合,应至少对合3/5周径以上的骨皮质,骨缺损区植骨重建,重新启动骨愈合过程;(2)恰当的固定,既要保证稳定性,还需考虑并满足局部生物力学的需要,主要包括钢板、髓内钉、外固定架等固定方式;(3)植骨重建,促进骨不连愈合;(4)改善周围组织血供,去除周围组织瘢痕,必要时行皮瓣转移;(5)合理的功能锻炼,改善局部血供。

有研究报道,前臂骨不连多为萎缩性骨不连,萎缩性骨不连由于骨折断端缺乏血液供应和成骨活动,几乎所有的难治性骨不连都发生在萎缩性骨不连病例中[10-11]。对于萎缩性骨不连的治疗,需刺激增强局部的成骨能力而促进骨不连愈合。而肥大性骨不连常继发于生物力学固定强度不够,但局部生物学环境良好,影像学显示为断端形成“象”足样的骨痂,但无连续性骨痂通过骨折断端。其主要机制是缺乏足够牢固的固定,导致局部微动过大,新生纤维骨痂无法转化为稳定性骨性连接[12]。治疗则需加强骨折局部生物力学稳定性(如更换更长的锁定钢板)。有研究表明,自体骨移植被认为是治疗骨不连的金标准,然而近年来通过多种途径诱导骨形成的BMP被认为是其理想的替代物[13]。BMP属于转化生长因子超家族成员,主要作用于间充质干细胞,促使其向成骨细胞分化,促进新生骨形成,促进骨折修复[14-16]。彭伟等[17]关于骨不连动物模型的制作及骨不连断端组织BMP检测的研究表明,骨缺损区组织内BMP、新生骨组织和成骨细胞均有明显减少,但骨缺损区仍存在成骨潜能,通过局部补充外源BMP可以恢复骨折的愈合过程。这也是BMP可用于骨不连治疗的一个证据。有证据表明,BMP和自体骨移植各自治疗骨不连的临床疗效相当,也有研究表明两者联合使用具有更好的临床效果[18]。本研究采用自体骨移植、BMP联合的方法,患者均骨折愈合,平均愈合时间4.9个月,较之前Boussakri等[2]报道的平均愈合时间6.2个月短,这也许与本研究患者骨缺损长度较小和BMP的使用有关,并且前臂功能优良率85.0%(17/20),患者对治疗结果表示满意。谢程欣等[19]关于BMP与自体骨移植治疗四肢长骨骨不连的Meta分析也得出与本研究相同的结论:BMP联合自体骨移植的平均愈合时间短于自体骨移植。虽可缩短骨不连的愈合时间,但目前相关研究较少,是真的可以缩短骨不连愈合时间还是结论具有偶然性不得而知,因此,此方法并未得到广泛应用。也因其费用较高,不建议常规用于骨不连的治疗,而最新的经济效益研究支持在骨不连的治疗中使用BMP[20]。

愈合时间缩短是广大患者的愿望,对于骨不连的患者更是如此。路遥等[21]关于肱骨干骨不连翻修手术对患者健康相关生活质量的影响研究表明,骨不连对患者身心健康和生活质量都会产生不良影响,且即使骨不连已经成功愈合,其对身体健康的影响与Barrentt食管、原发性高血压、慢性阻塞性肺疾病和硅肺等慢性疾病对患者的影响相当,因此缩短治疗时间是极有必要的。在本研究中自体骨移植联合BMP治疗前臂骨不连取得了较为理想的结果。虽BMP可以促进愈合,缩短骨不连愈合时间,减轻骨不连患者长期治疗的痛苦,提高生活质量,但BMP在使用过程中也存在一定的问题(如BMP的具体剂量和并发症)。有研究报道BMP的应用会导致一系列不良反应的发生,如异位骨化、骨囊肿形成、炎症反应相关并发症、肿瘤形成和伤口并发症等[22]。虽然本次研究并未出现上述并发症,取得了理想的临床疗效,但BMP的安全性和使用剂量还有待进一步的研究。

本研究的不足为回顾性研究,缺乏对照组,同时样本量小,得出的结论可能具有偶然性。更加精确的结果还需加大样本量及更长随访时间的研究。总之,锁定钢板结合自体骨移植及BMP治疗前臂骨干骨不连的临床疗效较好,其联合使用具有加快骨愈合的潜在优势,缩短骨不连的愈合时间,减少患者长时间治疗的痛苦。

作者贡献声明：樊文勃:研究设计、论文撰写;闫博、章洋:统计学分析、文献检索;雷堃、薛鹏辉:病例随访、资料整理;符维广:论文修改及审校、研究指导