显微外科技术结合Ilizarov外固定架治疗胫骨外露合并骨缺损的效果研究

杨亚东，周娟，唐文，赖光松，张飞，刘氜，魏晓军

随着交通工具的迅速发展，车祸导致的高能量创伤患者明显增多。小腿开放性损伤患者临床比较常见，其小腿软组织缺损合并胫骨外露及骨缺损，若治疗不当，患者肢体功能将受到严重影响［1-3］，部分患者面临截肢风险。近年来，随着显微外科技术的发展以及Ilizarov外固定架的使用，小腿软组织缺损合并胫骨外露及骨缺损患者的肢体得到保留，且功能得到恢复［4-5］。本研究应用显微外科技术（游离皮瓣）结合Ilizarov外固定骨搬运技术，治疗50例胫骨骨折合并骨外露、骨缺损患者，降低了患者截肢率，促进了骨折的愈合，缩短了治疗时间。

1 对象与方法

1.1 病例纳入与排除标准 纳入标准：（1）软组织缺损合并胫骨外露及骨缺损，骨缺损长度≥5 cm，小腿软组织缺损面积>15 cm2；（2）一般情况良好，能够耐受手术；（3）能够配合治疗和定期随访；（4）无明显手术禁忌证；（5）无病理性骨折；（6）四肢血运通畅；（7）无糖尿病、无精神疾病。排除标准：（1）合并肢体大血管损伤；（2）高龄且合并其他基础疾病；（3）下肢脉管炎或血栓形成；（4）近期发生脑血管意外。

1.2 研究对象 选取2011年7月—2016年4月于赣南医学院第一附属医院骨科应用显微外科技术结合Ilizarov外固定骨搬运技术治疗的胫骨骨折合并骨外露及骨缺损患者50例为研究对象，其中男35例，女15例；年龄28～55岁，平均年龄（36.0±3.0）岁；创伤原因：车祸30例，高处摔伤12例，重物砸伤8例；胫骨骨缺损部位为远段32例，中段18例，缺损长度5～11 cm，平均（6.0±4.6） cm；Gustilo分型：GustiloⅡ 4例，GustiloⅢA 31例，GustiloⅢB 10例，GustiloⅢC 5例；小腿软组织缺损面积16～65 cm2，平均（20.4±2.5）cm2。

1.3 手术方法

1.3.1 急诊清创处理 患者取仰卧位，麻醉成功后，下肢用气压止血仪止血，大量过氧化氢溶液、0.9%氯化钠溶液、碘伏反复清洗创面，常规消毒铺巾。术中再次用大量过氧化氢溶液、0.9%氯化钠溶液、碘伏反复清洗创面，彻底清创。修剪坏死组织及污染严重、挫伤严重组织，观察患肢血运。初步评估骨缺损长度，将抗生素骨水泥做成圆柱状填于骨缺损处进行占位。因小腿创面软组织缺损，封闭负压引流（VSD）能有效降低感染的发生率［6］，使用VSD敷料覆盖创面。根据患者的具体情况，选择合适的外固定支架进行一期固定。早期使用足量敏感抗生素，创面持续负压吸引6～7 d，拆除VSD敷料观察创面情况，如创面未见明显感染或组织坏死，则可行游离皮瓣修复创面，如患者创面有感染或组织坏死则继续使用VSD冲洗直至创面干净。

1.3.2 应用游离皮瓣修复 经过清创，胫骨骨外露创面干洁，无坏死组织，则行游离皮瓣转移修复创面。根据创面大小可选择股前外侧皮瓣、胸脐皮瓣或侧胸皮瓣进行修复。

30例患者行股前外侧皮瓣修复。皮瓣设计：以髂前上棘与髌骨外上缘之间的连线为轴线设计皮瓣，皮瓣以旋股外侧动脉降支为血管蒂，腹股沟中点与轴线中点做一连线，此线下2/3为股外侧动旋脉降支的体表投影。首先在标记皮瓣外侧缘切开，直至筋膜张肌深面，并将阔筋膜包入皮瓣，然后将皮瓣掀起，小心仔细寻找合适的皮支，确定皮支后再逆行向上解剖出主干血管。皮瓣切取面积15 cm×11 cm～23 cm×12 cm。股前外侧皮瓣吻合血管选用旋股外侧动脉降支（1根）及伴行静脉（2根）。受区吻合血管选择胫前动脉（1根）及伴行静脉（2根），血管吻合均采用两定点端端吻合方式。

11例患者行胸脐皮瓣修复。皮瓣设计：从脐部与中线呈45°斜向外上方做引线，或脐与肩胛骨下角连线为轴线，在侧胸部及外上腹设计长条形皮瓣进行修复，切取皮瓣面积21 cm×10 cm～24 cm×10 cm。胸脐皮瓣吻合血管选用腹壁下动脉穿支（1根）及其伴行静脉（2根）。受区吻合血管选择胫前动脉（1根）及伴行静脉（2根）。在动脉穿出点下做切口，逐步分离直至腹直肌，在其外1/3处钝性分离可暴露出腹壁下动脉，然后沿腹壁下动脉走行向近端分离至皮瓣内，再由深筋膜上由近向远逐步切开，直至皮瓣完全游离。根据受区血管长短，给予断蒂，血管吻合均采用两定点端端吻合方式。

9例患者行侧胸皮瓣修复。皮瓣设计：以腋中线为轴线，腋毛缘至皮瓣的上界为蒂长，依缺损范围，用样布裁剪出皮瓣的大小，皮瓣轴线与腋中线一致。切取皮瓣面积21 cm×8 cm～40 cm×20 cm。皮瓣切取，在腋窝底部做一横切口，逐步仔细分离皮瓣内直径大的皮动静脉将其作为皮瓣血管蒂，然后向远逐步切取皮瓣，根据受区情况切取血管蒂的长短。吻合血管选择直径大的胸背动脉为皮瓣的血管蒂，进行血管吻合，其余皮动脉可以结扎。吻合1条较粗的胸背动脉（1根）及伴行静脉（2根）。受区吻合血管选择胫前动脉（1根）及伴行静脉（2根），血管吻合均采用两定点端端吻合方式。

1.3.3 游离皮瓣术后处理 术后常规抗感染、抗凝、抗痉挛治疗，患者绝对卧床，避免有烟环境，患肢烤灯保暖，密切观察皮瓣血运、毛细血管反应情况，若有血管危象表现，则及时处理。监测患者生命体征以及血细胞分析，在使用抗凝药物后，部分患者易出现急性失血性贫血，严重者发生失血性休克，必要时可输血治疗。若血红蛋白（Hb）为70～100 g/L，根据患者贫血程度、心肺代偿能力、代谢情况及年龄等因素决定是否输血；若Hb＜70 g/L，给予输同型红细胞悬液。1.3.4 Ilizarov外固定架进行延长 患者创面经游离皮瓣修复术后，创面无红肿、渗液，无窦道形成，其创面已完全愈合。在愈合3个月后考虑行骨段滑移手术治疗骨缺损。术前根据患者肢体长度及大小，定制专门的Ilizarov外固定器。

患者行硬膜外麻醉后，取平卧位，常规消毒铺单，拆除原普通外固定架，行小腿胫骨骨缺损部位切开，取出占位的抗生素骨水泥。清除骨折断端及骨缺损部分增生的瘢痕组织，用咬骨钳咬除坏死骨质及断端硬化骨直至骨质有渗血。骨折断端需咬平整，后期会师时滑移骨段不会偏移。用电钻打通髓腔，过氧化氢溶液、0.9%氯化钠溶液、碘伏反复冲洗后缝合。将术前定制的Ilizarov外固定套入小腿，保持小腿处于Ilizarov外固定架环的正中位置。胫骨截骨平面定于胫骨结节下3 cm处，并用标记笔标记。在胫骨平台下2 cm处交叉打入2枚直径2.0 mm克氏针，在选择克氏针进针角度时，应尽量避免损伤神经血管，尤其注意腓总神经损伤，打入的克氏针保持两边等长。在骨缺损远端放入两圆环支架，并在每个圆环打入2枚直径2.0 mm交叉克氏针，克氏针的打入角度应和上段克氏针一致，并且保证克氏针两边等长。在需要截断并滑移骨段按相同角度打入2枚交叉克氏针，并在滑移骨段下段前缘打入一枚半针螺钉，防止骨滑移时发生移位，并保证滑移骨段的稳定。用专用拉紧器将克氏针拉紧，用扳手将外固定架固定。最后行胫骨截骨，在胫骨结节下3 cm处做一长约4 cm切口，用骨膜剥离器将骨膜环形剥离，导向器把线锯经胫骨后缘环型绕过，用线锯将胫骨锯断截骨，再次检查确认已完全截断，缝合表面骨膜及皮肤。术后7 d开始以1 mm/d的速度进行牵移（分4次进行），在每次移动时，需用标记笔标记。骨搬运过程中每月定期拍X线片，观察骨牵移速度是否过快、骨痂形成情况，以及滑移骨段有无偏移。外固定架需常规护理，钉道用75%乙醇溶液滴洗。术后嘱患者进行膝踝关节锻炼，避免僵硬导致畸形。典型病例治疗期间X线检查见图1～3。

2 结果

患者手术时间80～120 min，平均（85.0±4.4） min；骨迁移长度5～11 cm，平均（6.0±4.6） cm；Ilizarov外固定架固定时间13～22个月，平均（15±3）个月；牵移骨痂矿化时间13～23周，平均（14.0±3.6）周。患者均获得随访，随访时间12～28个月，平均（16.2±5.5）个月。2例出现远端骨不连，给予髂骨植骨达到愈合。2例出现马蹄足畸形，给予外固定架矫形。术中、术后无神经血管损伤表现，无再次骨折发生。根据Johner-Wruh评定疗效，优35例，良12例，差3例，优良率94%。

3 讨论

3.1 VSD在开放性胫骨骨折中的应用 VSD装置主要由泡沫材料、负压引流管与冲洗管、生物半透膜组成。VSD泡沫材料柔软，韧性强，通过负压吸引后可随组织结构的形状塑性，能有效贴附于不规则组织，避免了无效腔的存在，形成全方位的引流。通过VSD持续负压吸引，可将坏死组织以及所产生的组织毒素吸出，选用敏感抗生素从冲洗管滴入，可明显控制创面的细菌繁殖，减少了创面的细菌量。VSD可在组织局部形成负压状态，降低了组织间隙的压力，增加组织的血液供应，加速了组织细胞的增殖，增加了组织纤维连接蛋白的形成，从而促进创面肉芽组织生长，为后期创面植皮或皮瓣提供了有利的基床环境［7-8］。生物半透膜将创面封闭在相对密封的环境，防止外界细菌进入创面，并防止医源性的交叉感染［9-10］。由于VSD可促进创面肉芽组织增长以及坏死物质的排出，临床用VSD治疗组织严重感染合并软组织缺损，为后期行植皮或皮瓣修复创面奠定了基础。

图1 开放性骨折外固定术后X线检查，可见骨折断端骨质破坏及胫骨骨髓炎Figure 1 Bone destruction and tibial osteomyelitis at the fracture site found by X-ray examination following external fixation surgery for open tibial fracture with bone loss

图2 Ilizarov外固定架行胫骨骨搬运术Figure 2 Postoperative manifestations of open tibial fracture with bone loss found by X-ray examination immediately after bone transfer with Ilizarov external fixator

图3 经骨搬运后复查X线，可见骨折愈合Figure 3 Fracture healing found by X-ray re-examination following bone transfer for open tibial fracture with bone loss

3.2 Ilizarov外固定架技术特点 Ilizarov外固定架理论依据是基于组织再生的张力-应力牵张成骨法则，通过组织牵拉产生张力，刺激周围软组织的再生，骨折端借膜内化骨成骨［11］。Ilizarov外固定架为环型支架，可对抗身体重力作用于胫骨的垂直弯曲动力和剪切应力。Ilizarov外固定架由交叉克氏针以及动力环构成三维立体的空间固定方式，通过每日的调整牵引，对患侧肢体进行缓慢畸形矫正，从而达到肢体功能的恢复。在Ilizarov外固定牵引过程中，其刚性固定逐步向弹性固定转变，从而使Ilizarov外固定架动力化。Ilizarov外固定架动力化后，可改善骨折愈合的内环境，通过牵张成骨，不但能促进骨组织的生长，还能对软组织（神经、血管）进行重建和塑性［12-14］。影响Ilizarov外固定架牵张成骨的因素主要有局部软组织情况、外固定架的稳定性、牵引的速度等。本研究在截骨位置（一般选在胫骨干骺端）进行截骨牵拉，主要是因为干骺端骨质血运丰富，成骨能力强，愈合快。本研究发现，以1 mm/d的牵引速度最为合适，有利于新生骨组织的生长。因Ilizarov外固定架稳定可靠，可嘱患者早期关节功能锻炼，通过自身重量应力促进骨生长，并促进关节功能恢复，避免关节僵硬。应用Ilizarov外固定架技术的注意事项：（1）清创需彻底，骨不连处需彻底清除生长在缺损处的软组织，用咬骨钳咬除硬化骨质直至骨质渗血，用电钻打通骨髓腔；（2）因后期骨牵移过程中主要是以膜内成骨为主，在截骨平面剥离时应尽量保护骨膜，截骨后需缝合骨膜；（3）做好外骨架的护理工作，保持钉道干洁，防止钉道感染；（4）牵移过程中，需定期复查X线片，随时调整外固定牵引速度及方向，以防会师时两端对合不齐；（5）鼓励患者下床活动，加强肢体功能锻炼，防止马蹄足畸形或其他畸形发生；（6）在牵移过程中，避免神经血管的损伤等。

3.3 胫骨外露及骨不连 胫骨骨折为较普遍的骨折类型，其术后感染也是临床常见问题，一旦发生感染需取出内固定，同时行病灶清除，临床治疗较为困难［15］。研究显示，骨折内固定术后感染率为2.67%，浅层感染经换药可以愈合，而深层感染若未得到及时治疗极易引起慢性骨髓炎、骨外露、感染性骨不连、肢体短缩等，甚至导致截肢，极大增加患者痛苦及治疗费用，严重影响患者生活质量［5］。胫骨骨折断端骨缺损超过6 cm为大段骨缺损，由于缺损较多，临床治疗比较棘手，目前治疗方法有自体骨移植、异体骨移植［16-17］，但治疗效果不佳。随着Ilizarov外固定架的应用，大段骨缺损患者得到治愈，其操作简单，便于连续完成，避免反复手术。

3.4 游离皮瓣的优缺点

3.4.1 股前外侧皮瓣 优点：（1）血管解剖部位相对恒定，皮瓣血管蒂长，旋股外侧动脉血管直径大，有2条伴行静脉；（2）切取面积大，皮瓣韧性好；（3）皮瓣内可携带股前外侧皮神经，可提高受区感觉恢复；（4）切取皮瓣处隐蔽，对功能外形影响较小，术中不需变换体位。缺点：（1）修复颜面部时皮瓣臃肿，需二期皮瓣修薄术；（2）股前外侧皮瓣降支有一定的变异率，初学者难以辨认较细的穿支动脉；（3）部分患者出现供区感觉麻木或疼痛。

3.4.2 胸脐皮瓣 优点：（1）血管位置比较恒定，血管直径亦较大，血供可靠；（2）皮瓣质地优，有弹性，色泽好，厚度适中；（3）皮瓣血管蒂长，血管吻合容易，可修复范围广；（4）可切取皮瓣面积大，可用于较大面积软组织缺损；（5）供区隐蔽，对供区无功能影响；（6）手术操作方便，不需改变体位。缺点：（1）部分患者有血管变异，术中较难寻找；（2）腹部脂肪多的患者切取的皮瓣脂肪层较厚，皮瓣较臃肿，部分患者需要二期皮瓣修薄术；（3）因胸脐皮瓣一般无相应的皮神经吻合，故术后受区皮肤感觉较差。

3.4.3 侧胸皮瓣 优点：（1）皮瓣供区比较隐蔽，在切取后可直接缝合，不影响供区外形及功能；（2）供区无毛发，皮瓣质地较柔软；（3）皮瓣可切取蒂部较长，故切取范围较大；（4）可切取成复合组织瓣，相邻组织包括背阔肌、前锯肌、肩胛骨等可包括在皮瓣内。缺点：（1）存在皮瓣供区血管蒂的变异；（2）部分患者术后较臃肿，术后6～12个月可考虑行皮瓣修薄术；（3）皮瓣供区无相应的皮神经，无法神经吻合，故后期受区有麻木感。

随着显微外科技术的不断进步，运用吻合血管及神经的游离组织瓣修复缺损较大的创面以及重建肢体感觉、功能得到广泛运用。本研究在治疗开放性骨折过程中应用显微外科技术结合Ilizarov外固定架治疗胫骨外露合并骨缺损临床效果确切，疗效满意，是一种有效的治疗方法。在组织重建研究领域，外形和功能的恢复永远是重建的两大核心主题，进一步提高重建缺损部位的外形和功能，降低供区组织在外形及功能上的损害是今后的发展方向。

作者贡献：杨亚东进行文章的构思与设计、文献/资料整理，撰写论文及修订，对文章整体负责，并监督管理；周娟进行文章的可行性分析，负责文章的质量控制及审校；唐文、赖光松、张飞、刘氜、魏晓军进行文献/资料收集。

本文无利益冲突。

［1］MCKEE M D，YOO D J，ZDERO R，et al.Combined single-stage osseous and soft tissue reconstruction of the tibia with the Ilizarov method and tissue transfer［J］.J Orthop Trauma，2008，22（3）：183-189.DOI：10.1097/BOT.0b013e3181678a64.

［2］WU C C.Single-stage surgical treatment of infected monunion of the distal tibia［J］.J Orthop Trauma，2011，258（3）：156-161.DOI：10.1097/BOT.0b013e3181eaaa35.

［3］TULI S M.Tibialization of the fibula：a viable option to salvage limbs with extensive scarring and gap nonunions of the tibia［J］.Clin Orthop Relat Res，2005（431）：80-84.

［4］TRIPATHY S K，SAINI R，SUDES P，et al.Application of the Ponseti principle for deformitv correction in neglected and relapsed club foot using the Ilizarov fixator［J］.J Pediatr Orthop B，2011，20（1）：26-32.DOI：10.1097/BPB.0b013e32833f33fe.

［5］WANG C Y，CHAI Y M，WEN G，et al.One-stage reconstruction of composite extremity defects with a sural neurocutaneous flap and a vascularized fibular graft：a novel chimeric flap based on the peroneal artery［J］.Plast Reconstr Surg，2013，132（3）：428-437.DOI：10.1097/PRS.0b013e31829ad16c.

［6］KRUG E，BERG L，LEE C，et al.Evidence-based recommendations for the use of negative pressure wound therapy in traumatic wounds and reconstructive surgery：steps towards an international consensus［J］.Injury，2011，42（Suppl 1）：S1-12.DOI：10.1016/S0020-1383（11）00041-6.

［7］WANG J，ZHONG H，WANG S.Application of vacuum sealing drainage in the treatlllent of intenal fixation instrumment exposure after early postoperative infection［J］.Minerva Chir，2015，70（1）：17-22.

［8］TAN Y，WANG X，LI H，et al.The clinical efficacy of the vacuumassisted closure therapy in the management of adult osteomyelitis［J］.Arch Orthop Trauma Surg，2011，131（2）：255-259.DOI：10.1007/s00402-010-1197-x.

［9］TIMMERS M S，GRAAFLAND N，BERNARDS A T，et al.Negative pressure wound treatment with polyvinyl alcohol foam and polyhexanide antisepticsolution instillation in posttraumatic osteomyelitis［J］.Wound Repair Regen，2009，17（2）：278-286.DOI：10.1111/j.1524-475X.2009.00458.x.

［10］BAUER S，BOULDOUYRE M A，OUFELLA A，et al.Impact of a muhidisciplinary staff meeting on the quality of antibiotherapy prescription for bone and joint infections in orthopedic surgery［J］.Med Mal Infect，2012，42（12）：603-607.DOI：10.1016/j.medmal.2012.09.005.

［11］ZHAO Z Y，SHAO L，ZHAO H M，et al.Osteogenic growth peptide aecelerates bone healing during distraction osteogenesis in rabbit tibia［J］.Int Med Res，2011，39（2）：456-463.DOI：10.1177/147323001103900213.

［12］SPIRO A S，BABIN K，LIPOVAC S，et al.Combined treatment of congenital pseudarthrosis of the tibia，including recombinant human bone morphogenetie protein-2：a case series［J］.Bone Joint Surg，2011，93（5）：695-699.DOI：10.1302/0301-620X.93B5.25938.

［13］SASHIEH S，EL BITAR Y，BERJAWI G，et al.Distraction histogenesis in ankle burn deformities［J］.J Bum Care Res，2011，32（1）：160-165.DOI：10.1097/BCR.0b013e31820334c7l.

［14］LEE D Y，CHOI I H，YOO W J，et al.Application of the Ilizarov technique to the correction of neurologic equinocavovarus foot deformity［J］.Clin Orthop Relat Res，2011，469（3）：860-867.DOI：10.1007/s11999-010-1497-z.

［15］HOLLENBECK S T，WOO S，ONG S，et al.The combined use of the Ilizarov method and microsurgical techniques for limb salvage［J］.Ann Plast Surg，2009，62（5）：486-491.DOI：10.1097/SAP.0b013e318189a9e5.

［16］SPIEGLBERG B，PARRATT T，DHEERENDRA S K，et al.Ilizarov principles of deformity correction［J］.Ann R Coll Surg Engl，2010，92（2）∶101-105.DOI：10.1308/003588410X12518 836439326.

［17］UZEL A P，LEMONNE F，CASOLI V.Tibial segmental bone defect reconstruction by Ilizarov type bone transportion in induced membrane［J］.Orthop Traumatol Surg Res，2010，96（2）：419-424.DOI：10.1016/j.rcot.2010.02.001.