骨搬移治疗胫骨创伤性慢性骨髓炎的效果观察及术后对合端不愈合原因分析

钟文龙，王新卫，黄鹏程，郭再冉，张 磊，陈江非

高能量损伤所致的开放性骨折，以及内固定手术后的骨感染均可引起慢性骨髓炎，病程迁延不愈、反复发作，治疗时间长、效果差，是当今创伤骨科领域面临的难题之一。应用Ilizarov骨搬移技术联合彻底病灶清除目前已成为治疗骨感染合并大段骨缺损的“金标准”，具有疗效确切、安全性高、创面愈合快、治疗周期短、二次植骨风险小等优点[1]，但也存在外固定时间长、骨矿化慢、并发症较多等不足。其中以对合端接触后骨不愈合最为常见，据报道其发生率为0%～83%[2-3]。本研究回顾性分析2013年1月至2016年12月河南省洛阳正骨医院应用Ilizarov骨搬移技术治疗的62例胫骨慢性创伤性骨髓炎患者的临床资料，探讨其治疗效果，分析术后对合端不愈合的原因及处理方法。

1 资料与方法

1.1 一般资料

纳入标准：①符合创伤性胫骨慢性骨髓炎诊断[4]；②采用骨搬移联合病灶清除治疗；③应用Ilizarov环形外固定架，施行单平面截骨；④截止2017年3月骨搬移已到位。排除标准：①术前合并严重代谢性骨病；②受伤前伴双下肢畸形；③临床资料不全或失访者。

符合入选标准的患者共62例，其中男39例，女23例；年龄19～64岁，平均年龄34.8岁；致伤原因：交通伤38例、高处坠落伤16例、压砸伤8例；骨折类型：开放性胫骨骨折43例、闭合性骨折19例，合并腓骨骨折13例；初次手术固定方式：外固定架35例、接骨板内固定23例、髓内针内固定4例；骨搬移术前手术次数1～10次（包括骨折固定、反复清创、抗生素骨水泥填充、植皮或皮瓣修复创面等），平均3.6次；患者均为Cierny-MaderⅣ型胫骨创伤性骨髓炎，合并软组织缺损22例，缺损面积3.8 cm×4.3 cm～5.2 cm×5.5 cm；受伤至骨搬移时间2～46个月，平均伤程8.6个月。

1.2 术前处理

术前行细菌培养+药敏试验，根据结果联合应用敏感抗生素3～5 d后手术；如多次未培养出细菌，则先采用经验性抗感染治疗，术中在深部病灶区两个不同部位独立取样培养，以指导术后抗生素运用。根据X线片结果预计清除病灶及截骨的大致范围，结合患肢周径、长度确定安放圆环的大小及位置，如合并足下垂畸形或骨缺损位于胫骨下段，应配备马蹄环，以纠正或预防足下垂畸形，并将外固定架及其他配件消毒备用。

1.3 手术方法

采用腰硬联合麻醉或全身麻醉，患者取仰卧位，止血带条件下无菌美兰稀释液经窦道口逆行注射，充分显露所有暗腔、暗道。去除内固定或外固定，彻底刮除窦道，清除感染、失活组织及贴骨瘢痕，阶段性切除死骨至骨皮质出现点状、均匀渗血为止，保证截除断面平整，创口以过氧化氢、生理盐水交替冲洗，碘伏浸泡10 min，更换手套、器械，二次铺巾。

根据术前设计安置Ilizarov环形架，避开血管神经穿针，透视对位对线，调整方向，确保小腿各环之间与膝关节平面相互平行，外固定架轴线与胫骨轴线无偏移。于胫骨近端或远端的干骺端以微创截骨器行正常骨截断，残腔放置引流管。局部软组织缺损条件较好、创面对合无张力者直接闭合伤口；皮肤软组织缺损较大无法覆盖者则予开放创面换药，以油纱填塞创腔，缺损创面可随骨延长得到愈合；若骨缺损范围较大导致搬移段皮肤塌陷，可用1 mm克氏针穿入皮下组织，呈“M”型固定于环架连接杆处；若软组织缺损范围大于骨缺损，且主要位于骨搬移对应段，导致搬移过程出现骨外露，则需一期行皮瓣修补术，二期再行骨搬移治疗。

密切观察患肢血运，术后1 d开始嘱患者行各关节功能锻炼，敏感抗生素维持治疗（静脉给药2周，口服给药4周）。待引流量少于5 mL/d时拔除引流管。钉道以碘伏1次/d消毒；软组织缺损部位消毒后以油纱覆盖创面，无菌辅料包扎，每2 d换药一次。

术后7 d以1 mm/d的速度进行骨搬移（分4次调整）。1～2周后患肢部分负重锻炼，从10%体质量开始，逐步增加。骨延长期间每3～4周复查X线片，了解骨痂生成、矿化情况及搬移骨块有无轴线偏移，及时调整搬移速度和下肢力线。

搬移到位后，对合端接触面积超过2/3者，以0.1 mm/d的速度继续搬移3 d，令搬移环上的克氏针轻微弯曲，利用外固定架加压对合端，同时施加一定的弹性应力，指导负重行走，按时观察对合端愈合情况。待对合端有骨小梁通过、间隙模糊，可逐渐、分时松动部分外固定针夹，对骨折端进行应力刺激。待搬移区新生骨矿化明显、密度与原骨无显著差异、有连续皮质形成、负重行走患肢无疼痛畸形时，可拆除外固定架，支具或夹板保护下逐步负重行走8～12周。

1.4 对合端不愈合的处理

若骨段搬移到位3个月对合端无愈合迹象，采用“手风琴技术”治疗1～2个周期，即在骨不连部位先以1 mm/d的距离背向延长，达到1 cm；然后以同样的速度压缩返回，骨不连骨端逐渐加压接触，20 d为1个周期，同时坚持负重行走。如对合端仍未愈合或断端硬化明显，则根据术中实际情况清除骨折端硬化骨质和纤维组织，打通髓腔，使两端骨皮质表面呈“paprika征”，同时联合髂骨植骨或原位植骨；若对合端接触面积＜50%，应早期行植骨手术。

1.5 疗效评定

统计骨块搬移距离及外固定架佩戴时间，计算外固定指数（带架时间/搬移距离），计算对合后3个月内骨折端不愈合的发生率，记录其发生原因及处理措施，末次随访时根据Paley感染性骨不连愈合评分评定骨折愈合情况[5]。

2 结果

随访15～40个月，平均随访时间24.3个月。骨块搬移距离为4.3～10.8 cm，平均搬移距离7.6 cm；胫骨近端截骨55例、远端截骨7例。外固定带架时间7～28个月，平均17.8个月；外固定指数1.6～2.6个月/cm（平均2.1个月/cm)。

图1 Ilizarov骨搬移治疗胫骨慢性创伤性骨髓炎手术前后影像学图片（男，36岁，车祸致右胫腓骨骨折术后感染不愈6月余）1A，1B术前右胫腓骨正侧位X线片示右胫骨下段骨缺损，骨水泥填充术后，右腓骨骨折端骨痂生成 1C，1D病灶清除载药硫酸钙人工骨填充联合骨搬移术后10 d正侧位X线片示右胫骨骨缺损6.0 cm，患肢力线可 1E，1F骨搬移术后3个月搬移到位，搬移段新生骨矿化良好，对合端正常接触，周围骨痂生成 1G，1H 骨搬移术后8月余，搬移段骨质矿化明显，对合端骨小梁通过，患肢力线可 1I，1H 骨搬移术后1年余，对合端完全愈合，搬移段骨质密度可

术后对合端自然骨性愈合35例、不愈合27例，不愈合发生率44%。其中对合端骨质硬化13例，对位不良、接触面积较少（少于2/3）7例，骨折端骨质吸收萎缩4例，软组织嵌顿2例，感染复发1例。26例患者分别经“手风琴”技术（3例）、髂骨植骨（19例）、原位植骨（4例）处理后愈合；1例因术后护理不当，原窦道口处再次溃破渗出脓液（细菌培养为耐甲氧西林金黄色葡萄球菌），行病灶清除及载万古霉素硫酸钙填充手术，3个月后感染症状消失，再次取髂骨植骨，术后6月余骨折端愈合。末次随访时根据Paley标准评定：优40例、良12例、可9例、差1例，优良率84%。典型病例见图1。

3 讨论

3.1 骨搬移技术的治疗优势

Ilizarov骨搬移技术根据组织再生原理，利用外固定架按一定频率、速度对组织施以稳定持续的牵张力，刺激组织细胞的再生和有丝分裂，促进局部组织新陈代谢，使骨骼及其附着的软组织同步生长[6]。骨搬移治疗创伤后慢性骨髓炎的优势体现在，不需过多剥离组织，可最大限度地保护软组织及血供，通过穿针方法即可达到坚强固定，符合微创原则；Ilizarov环形架稳定性好，能对抗肢体各个方向的扭转、剪切应力，比单边架更加牢固可靠，并且能同时实现修复软组织缺损、延长肢体、矫正畸形、预防足下垂的功能，避免多次手术[7]。张伟等[8]采用Ilizarov技术治疗315例胫骨感染性骨缺损患者，感染均一期控制，软组织缺损创面全部愈合，一期手术达到满意的治疗效果；本组平均骨搬移距离7.6 cm，外固定指数2.1个月/cm，Paley优良率达84%，同样证实了Ilizarov技术安全有效，是治疗创伤后慢性骨髓炎的较好方法。

3.2 骨搬移治疗术后对合端的组织学研究

尽管骨搬移技术治疗创伤性慢性骨髓炎优势明显，但其存在的问题也不容忽视，其中对合端骨不愈合是治疗末期最常见的并发症，其骨化愈合时间是决定骨搬移治疗周期长短的关键[9]。

对合端骨愈合过程不同于胚胎骨发育及骨折修复，其机制目前仍缺乏深入研究[10]。Giotakis等[3]发现当搬移骨块到达对接点时，首先在对合处形成血肿，后逐渐衍变为纤维软骨组织；Garcia等[11]认为对合处骨化愈合的方式主要为软骨内成骨，同时伴有小范围的膜内成骨，但仅局限于极少数的小病灶。有关对合端不愈合间隙中的组织形态学研究，目前报道也较少，国内刘亦杨等[12]对搬移间隙骨性结构进行病理检查，结果提示为纤维血管组织增生，伴有少量骨组织及软骨样组织。

3.3 对合端骨不愈合的原因分析

对合端骨愈合受多种因素影响，本组44%（27/62）的患者出现对合端骨不愈合，我们总结其原因主要为轴线偏移、软组织嵌顿、骨折端硬化、缺乏应力刺激、感染复发及其他全身因素。

3.3.1 搬移时间过长，造成骨质硬化 Mahaluxmivala等[13]认为，对合端不愈合的主要原因是骨搬运时间过长，骨折端最初形成的血肿被软组织取代，填塞于对合端形成纤维软骨帽，堵塞髓腔，最终形成假关节。临床中我们也发现，骨缺损较多的患者易出现两折端封闭、硬化或软组织遮挡骨折端的现象，从而影响对合端骨愈合。本组中骨质硬化因素最为常见，有21%（13/62）的病例属于此类情况，提示骨折断端矿化而引发髓腔封闭是造成对合端骨不愈合的重要原因。

3.3.2 软组织下陷嵌顿 大范围骨缺损会使搬移段的软组织缺少支撑而下陷，加之许多患者经多次手术和长期炎症刺激，局部组织增生、瘢痕化严重，钢针难以切割，随着搬移的进程将造成软组织的卷曲、堆积，在对合端之间形成皱褶，阻碍骨的愈合。

3.3.3 轴线偏移致对合端接触面积过小 由于胫骨近端具有外翻前凸的特点，因此近端截骨向远端长距离搬移时极易向一侧偏移或出现成角畸形；而搬移术中力线评估、外固定架安放位置及骨圆针穿针角度选择主要依靠术者肉眼观察及经验，缺乏客观统一的标准，以至于无法准确判断搬移轴线是否偏移。本组有7例属于此类情况，最终造成骨端对合面积少于2/3，难以达到骨折愈合的稳定状态。

3.3.4 缺乏应力刺激，造成骨质萎缩 一方面长期佩戴外固定架造成的应力遮挡，使骨干皮质松质骨化，影响对合端的骨性愈合；另一方面，外骨架稳定性，截骨位置和方法、牵张速度和频率的不同，以及搬移骨在软组织袖道内无压力刺激下的长距离滑移，致使对接点两端骨的吸收程度不同，难以实现有效加压，这也是造成对合端不愈合的因素之一[14]。

3.3.5 感染复发，骨质延迟愈合 感染本身不会直接引起骨折端延迟愈合，但由此造成的骨质破坏、炎性肉芽组织阻挡以及内外固定松动可引起骨折端环境的改变。对合端感染原因主要有两方面，一是钉道感染，由外向内、逐渐蔓延引发窦道形成、骨质外露；二是清创不够彻底，导致感染再次复发。本组1例即为护理不当而引发的钉道感染，最终蔓延至骨质造成对合端骨不愈合。

3.3.6 其他全身因素 高龄、吸烟、饮酒、糖尿病等均可引起成骨细胞活性降低，成骨钙素、骨胶原合成减少，破骨细胞活性增加，骨吸收增强，进而造成骨不连[15]。

3.4 对合端骨不愈合的预防及治疗

3.4.1 彻底清创 治疗慢性骨髓炎应强调彻底清创，这是减少骨感染复发的首要措施，但对于清创程度，目前仍未取得共识。清创手术应尽可能在无血条件下进行，先进行软组织清创，后进行骨组织清创[16]。皮肤清创时应去除原切口内所有缝线，切除感染坏死软组织并扩大切除2 mm正常组织；显露病灶后，先切除囊壁组织，同时扩大切除2 mm正常软组织；然后去除炎性肉芽组织、异物及死骨，最后切除感染骨。当死骨存在“骨内骨”现象时，应采用开窗，甚或En-Bloc技术切除死骨。术毕应用洗必泰、双氧水、生理盐水反复冲洗，最大可能地避免细菌感染。另外，对于长期佩戴外固定架的患者，应嘱其保持针道干燥、清洁，按时以碘伏消毒。本组1例感染复发患者采用清创+载药硫酸钙填充手术，感染控制后行髂骨植骨，最后获得痊愈。

3.4.2 避免搬移轴线偏移 搬移轴线偏移不仅会造成对合端接触面积过小，影响骨性愈合，还可引发愈合后再骨折[17]。有学者建议采用骨搬移联合髓内针技术治疗长骨缺损，可维持患肢的长度和稳定性，避免搬移骨的轴线偏移[18]；胡居正等[19]在对合端接触后采用植骨内固定治疗下肢大段骨缺损，与单纯骨搬移比较，骨愈合时间更短，愈合率更高，并发症更少，功能评分更佳。但接骨板和髓内针等内固定本身作为异物，可能会导致骨感染不愈或复发，因此这两种方法的疗效仍需要大量临床实践结果加以证实。本组7例轴线偏移患者均在保留原外固定架的基础上及早行髂骨植骨，其中4例接触面积少于50%者在植骨的同时重新穿针、变换针道，调整外固定架，愈合结果较为满意。

3.4.3 增加对合端应力刺激 骨折愈合不仅有赖于众多生长因子的调节，也与生物力学因素密切相关。柴明祥等[20]认为经外固定支架给予物理性加压，或通过负重行走给予生理性加压，均可使骨缺损两端处于一种微小、不间断移动的压缩状态，这种状态有利于成骨；而对合端间隙软组织的逐渐萎缩，也促使断端距离不断缩小直至加压接触，最终自然愈合。而对于加压、部分负重行走2～3个月仍无愈合迹象的患者，可采用“手风琴”技术。该技术可通过提高局部骨组织成骨相关转录因子、骨钙蛋白、血管内皮生长因子水平来促进新生骨的形成[21]。本组4例对合端骨质吸收患者通过早期加压、负重行走，后期联合“手风琴”技术等物理方法治疗，3例获得骨性愈合，1例效果不佳，经髂骨植骨手术后获得痊愈。

3.4.4 联合植骨 对于骨折端硬化、髓腔封闭造成的对合端不愈合，治疗时应严格清除间隙中的软组织，使两断端骨面骨折新鲜化，打通髓腔，同时联合植骨。本组中4例患者呈肥大型骨不连，且间隙狭窄，在骨折断端平面上将硬化骨质凿成1～2 mm大小的碎骨小颗粒进行原位植骨，余9例间隙较大者联合髂骨植骨，均取得良好的效果。

3.4.5 减少软组织嵌顿 软组织嵌顿在长距离的搬移过程中极易发生。对于术中大段骨缺损，在搬移段软组织中我们采用穿针悬吊的方法预防软组织塌陷；一旦出现软组织嵌顿，应及时手术切除并于缺损处进行植骨。