抗生素硫酸钙结合Ilizarov技术治疗胫骨骨折相关感染的疗效分析

Rajiv Ranjan，彭 斌,谭文甫，李正茂，何 敏

(南华大学附属第二医院创伤骨科，湖南 衡阳 421001)

骨折相关性感染(fracture related infection，FRI)是创伤骨科医生所面临的一种比较常见的严重并发症。其中以胫骨FRI较为常见，常见原因包括开放性骨折、骨折内固定术后感染等，主要临床表现为窦道形成伴流脓、皮肤软组织缺损、骨缺损、骨不愈合等。胫骨FRI的治疗难度大、周期长、复发率高，严重影响患者的身心健康，造成巨大的经济损失与社会影响。本科室自2017年09月至2019年02月共收治Cierny-Mader Ⅳ型胫骨FRI患者12例，通过彻底清创、抗生素硫酸钙填充及Ilizarov技术的应用，取得了良好的效果。现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本组患者共12例，男10例，女2例。年龄8～63岁，平均38.5岁。右侧4例，左侧8例。致伤原因：交通伤7例，高处坠落伤5例。受伤时为开放性骨折10例，闭合性骨折2例。本次治疗前的病程为1～15月，平均5.8月。本次治疗前的手术次数为2～16次，平均4.9次。在本次治疗前，有3例患者接受内固定治疗，9例患者接受外固定架治疗。5例患者合并不同程度的皮肤软组织缺损，缺损面积为3 cm×2 cm～13 cm×9 cm，其他患者有窦道形成并流脓。切除病灶后的骨段，胫骨缺损长度为4.0～13.5 cm，平均6.8 cm。本组患者均未合并严重的血管、神经损伤，无糖尿病、心肺功能障碍等严重合并症。

1.2 手术方法

1.2.1 术前准备 术前常规进行详细的病史采集，抽血检测炎症指标(包括血常规、红细胞沉降率、C-反应蛋白及降钙素原)，取伤口分泌物送细菌学培养，并行药敏试验。术前根据患者病情，完善胫骨正侧位X线、胫骨全程三维CT、核素骨扫描及MRI等检查，有助于判定骨与软组织感染的位置与范围。对于合并皮肤软组织缺损的患者，进行清创及伤口换药，必要时予以负压引流技术，直至创面肉芽组织基本新鲜。术前与患者及家属反复沟通，告知其病情、治疗方案及可能的并发症等，取得患者与家属的充分配合。

1.2.2 手术方法 首先进行彻底清创，去除内固定物或外固定架；采用扩大清创法[1]对感染骨进行段切，直至骨髓腔通畅，断端骨质呈新鲜点状出血(即红辣椒征，paprika sign[2])，彻底清除周围坏死组织、炎性肉芽组织、疤痕组织及窦道等，清创后予以大量生理盐水对创面进行脉冲式冲洗。安装可延长单边外固定架或环形外固定架，保证胫骨断端的对位对线良好，且外固定架连接杆平行于胫骨干，注意保持踝关节背伸位(必要时可加用足踝外固定架)。根据截骨后的骨缺损大小，予以填充适量的抗生素硫酸钙(比例为：硫酸钙7.5 g+万古霉素0.5 g+庆大霉素注射液3 mL)，留置负压伤口引流管，逐层缝合创面，术中的病灶骨组织与软组织予以送细菌学检查及病理检查。

1.2.3 术后治疗 术后抗生素治疗6周，根据药敏结果调整抗生素，定期监测炎症指标。术后2周于胫骨干骺端行微创截骨术，注意尽量保护截骨处的骨膜组织，截骨后1周开始骨搬运，速度1.0 mm/天，分3～6次进行。定期行针道护理，若针道感染明显或外固定针松动等，予以取出内固定针，更换位置后重新置入。早期指导患者行适当的髋、膝、踝关节功能锻炼，可扶拐杖下地行走。术后定期来院复查，注意有无新发窦道及分泌物等，完善胫骨全程正侧位X片，以了解骨搬运的力线、延长区的成骨情况及骨会师端的愈合情况等。若力线不良，必要时需调整外固定架以纠正力线。如骨会师端愈合不良或软组织嵌插等，必要时予以行软组织松解、植骨、断端加压。如复查X线片提示搬运区骨质硬化良好、骨会师端骨性愈合，则拆除外固定支架。

1.3 疗效评价

Paley[3]等将胫骨搬运术后的评价结果分为骨性结果及功能恢复两大部分。其中，骨性结果评价包括：骨愈合情况，下肢畸形、短缩及力线偏移，骨感染情况等。功能结果评价包括：疼痛，是否需辅助行走，关节挛缩与畸形，关节功能及是否影响日常工作与生活等。

2 结 果

所有病人随访12～28个月(平均18.8个月)，所有患者均达到骨性愈合并拆除外固定架，无感染复发。4例患者出现伤口无菌性渗出，予以加强伤口换药后好转。3例患者出现不同程度的针道感染，其中1例因针道感染较重且局部松动，予以更换外固定针后好转，其余患者予以加强针道护理后好转。6例患者出现不同程度的力线偏移，其中1例因偏移明显，予以调整外固定架后纠正力线。1例患者骨会师端愈合不良，经二期植骨术后骨折愈合。根据Paley骨性结果评分结果：优6例，良5例，可1例；Paley功能评分结果：优5例，良6例，可1例。典型病例见图1、2。

图1 典型病例1患者，男性，46岁，交通伤致左胫骨中段开放性骨折，于外院手术治疗，术后小腿前方窦道形成伴流脓，骨折端骨质硬化伴死骨形成。术前X线片(A)和外观图(B)；术前MRI确定感染范围(C)；术中行感染骨段切除(D)；抗生素硫酸钙填充骨缺损，环形外固定架行骨搬运治疗(E、F)；延长区骨痂矿化及骨会师端骨性愈合(G)

图2 典型病例2患者，男性，32岁，交通伤致左胫骨中段开放性骨折，于外院手术治疗，术后小腿前内侧钢板外露伴流脓，骨折端骨质硬化、不愈合。术前X线片(A)和外观图(B)；术前核素扫描确定感染部位(C)；术中行感染骨段切除(D)；抗生素硫酸钙填充骨缺损，单边可延长外固定架行骨搬运治疗(E.F)；延长区骨痂矿化及骨会师端骨性愈合(G)

3 讨 论

3.1 FRI的诊断标准与骨感染分型

根据《骨折相关性感染定义的共识》[4]，FRI的诊断分为确定性诊断与提示性诊断。其中确定性诊断共分为4条：①瘘管、窦道或伤口裂开；②伤口流脓或术中发现脓液；③两个独立点深部组织培养标本或内植物表面标本发现同样的细菌；④术中取出的深部组织标本经组织病理学检查确认存在微生物。同时根据FRI的临床体征及辅助检查，专家组提出了一套辅助的提示性诊断标准，其只能表明感染可能存在。Cierny-Mader分型[5]对骨感染的病理解剖学进行分型：Ⅰ型为髓内型，感染仅累及髓腔但未累及骨皮质；Ⅱ型为皮质型，感染仅累及骨皮质但未累及髓腔；Ⅲ型为局灶型，髓腔与骨皮质均有累及，但感染范围局限、骨结构稳定；Ⅳ型为弥漫型，髓腔和骨皮质均有累及，且感染范围弥散、骨结构不稳定。本组病例按诊断标准，均确诊为胫骨FRI，Cierny-Mader分型均为Ⅳ型，其感染范围弥散，合并致病菌、感染骨与死骨的存在，常导致窦道或创面迁延不愈及感染复发等，治疗难度大。

3.2 彻底清创

目前对于胫骨骨折相关感染，多采用综合治疗，而治疗的前提与关键在于清创是否彻底。清创的基本原则是彻底清除所有坏死、感染的骨与软组织，将感染灶作为低度恶性肿瘤进行处理，从而把难以控制的骨感染转变为相对容易修复的骨缺损[1]。目前多建议采用扩大清创方式，即清创范围≥5 mm正常组织，清创后以断端骨质呈新鲜点状出血为标准，即红辣椒征(paprika sign[2])。Simpson AH等[6]的研究表明：若采用扩大清创术的治疗方式，感染无复发；而清创范围小于5 mm时，感染复发率为28%。本组各病例均为Cierny-Mader Ⅳ型的胫骨FRI患者，术前应用核素骨扫描、MRI等检查，可对骨与软组织的感染范围进行预判，术中对病灶采用扩大清创方式，病灶切除后胫骨缺损长度为4.0～13.5 cm，术后随访显示感染均无复发。

3.3 抗生素硫酸钙的局部应用

虽然对感染灶采用了扩大清创的治疗方法，但局部仍可能存在少许致病菌污染，局部高浓度的抗生素有助于彻底杀灭致病菌，从而降低感染复发的风险。而局部抗生素需借助载体发挥作用，经典的抗生素载体是骨水泥(即聚甲基丙烯酸甲酯)，但其存在较多缺点。如调配时有明显的产热效应，易破坏抗生素的活性，从而限制了许多抗生素的局部应用，此外其不可吸收与降解，常需要再次手术取出[7]。近年来，以硫酸钙作为抗生素载体在临床的应用愈为广泛，取得了较为满意的临床疗效[8-9]。在本组病例中，我们将含万古霉素、庆大霉素的抗生素硫酸钙填充于截骨后的骨缺损，可持续释放抗生素消除残余的致病菌。同时，其可有效防止局部软组织的长入，并随着骨搬运的进程逐步降解，有助于骨搬运的顺利进行。此外，有研究表明硫酸钙有一定促进骨生成的作用[10]。但抗生素硫酸钙的局部应用也有一定的缺点，无菌性渗出是术后最常见的并发症，本组病例有4例患者出现伤口无菌性渗出，予以加强伤口换药后好转。

3.4 Ilizarov技术

彻底清创必然会导致不同程度的骨缺损，其主要治疗方式包括：自体骨移植、Ilizarov技术、Masquelet技术及带血管蒂腓骨移植等。其中，Ilizarov技术是治疗骨缺损最为有效的方式之一，尤其是对于大段的骨缺损[11]。Ilizarov技术是以张力-应力法则为基础，通过持续、稳定的缓慢牵拉，可促进骨和软组织再生和重建。其在治疗骨缺损中有独特的优势：①对局部皮肤软组织的要求不高，骨搬运的同时可进行软组织搬运，从而避免了复杂的软组织重建；②外固定架有肢体矫形功能，可达到恢复肢体长度、矫正畸形的治疗效果；③可提供多平面、较为坚强的稳定性，允许患者早期带架负重行走。当然，Ilizarov技术也存在一些并发症，主要包括：疼痛、针道感染、外固定针松动、骨端愈合不良(轴线偏移，骨延迟愈合、骨不愈合等)、关节僵硬与挛缩及心理障碍等[12]。本组病例采用可延长单边外固定架或环形外固定架，应用Ilizarov技术治疗截骨后的骨缺损，均达到骨性愈合，疗效满意。根据Paley骨性结果评分结果：优6例，良5例，可1例；Paley功能评分结果：优5例，良6例，可1例。本组病例中存在不同程度的针道感染、力线偏移及骨延迟愈合等并发症，予以相关处理后好转，这提示我们需注意术中的规范操作及术后的密切随访。

综上所述，在彻底清创的前提下，抗生素硫酸钙结合Ilizarov技术是一种治疗Cierny-MaderⅣ型胫骨骨折相关感染的有效方法。值得注意的是，本组病例在治疗中也存在一些并发症，这要求我们在术前制定详尽的手术策略、术中进行彻底清创，术后保持密切随访，及时发现问题并予以正确的处理，从而获得满意的疗效。