利用Ilizarov外固定架治疗单侧肢体短缩型下肢不等长的临床研究

杨跃，任志勇，刘增运，汤丽国

（山东省阳光融和医院，山东 潍坊 261021）

双下肢不等长（LLD）是矫形外科中较为常见的临床疾病，其发病原因复杂。下肢不等长不但影响患者的外观，给患者造成社会心理压力，而且对于下肢肢体长度差异显著的患者而言会严重影响其下肢功能，并造成骨盆的倾斜和扭转[1]。LLD还有可能引起脊柱及髋关节的退行性变[2]，并增加下腰部及臀部疼痛的可能性[3]。多种不利因素都使得LLD的治疗显得更加必要。本课题旨在探讨Ilizarov外固定架肢体延长术在治疗下肢不等长中的临床应用效果，为该技术的应用提供更加充实可靠的临床依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

2014年3月-2017年5月，本研究小组于解放军第89医院及阳光融和医院共收治单侧肢体短缩致双下肢不等长患者30例。其中男17例，女13例；年龄11～55岁，平均31.1岁，其中骨骼发育成熟的19例，另有11例尚处于骨骼发育时期。胫骨短缩16例，股骨短缩13例，股骨并胫骨短缩1例。所有患者入院后均完善术前相关检查，排除手术禁忌证。术前行站立位下肢X线全长片或扫描图，部分行下肢CT三维扫描并重建，以精确测量双下肢真性骨短缩长度，评估下肢畸形，对于骨骼发育尚未成熟的患者，使用G-P图谱法测量患者骨龄[4]，并统一使用Paley乘数预测法预测骨骼发育成熟时双下肢的最终长度差异，以确定最终的延长长度。

1.2 手术方法

本组患者采取全身或腰硬联合麻醉，在麻醉生效后，取仰卧位，常规外科消毒、铺巾。对于伴有明显畸形的患者，应于术中先行矫正手术再行截骨延长术，用骨刀切开畸形愈合处骨痂，用咬骨钳等去除断端间瘢痕组织、增生的纤维化骨及两端硬化骨，用钻头等贯通两端髓腔，见髓内出血，用摆锯等工具处理两断端以纠正大部分成角，使用螺钉等固定器械对断端加压固定，并结合外固定架进一步矫正畸形。对于骨骼发育未成熟的患者，术中应通过C型臂X线机透视标记骨骺的位置，以避免术中损伤骨骺。以下分别介绍股骨延长术与胫骨延长术。

股骨截骨延长术：术者通过C型臂X线机透视定位截骨平面，本组大多选择股骨粗隆下作为截骨平面，对于伴有股骨畸形同时需要矫形的患者，部分选择于CORA近端进行截骨，以便配合矫形。于大腿外侧截骨平面处取一1.0 cm左右的纵行切口，依次切开皮肤、皮下组织，钝性分离肌间隙至股骨，注意保护骨膜。垂直于骨面插入微创连孔截骨器，使用电钻由外向内穿透股骨内外侧皮质，退出钻头后插入截骨固定导针，利用微创连孔截骨器使截骨固定导针与电钻钻头互换位置，多次钻孔直至股骨前后两侧皮质，便于横行截断股骨，术中C型臂X线机透视确定截骨位置良好，钻孔已达股骨前后皮质。将外固定架置于大腿合适部位，于大转子与小转子间横行打入两枚直径为4.0 mm的螺纹半针，再于近端前外侧打入一枚4.0 mm半针，使三枚针呈“品”字形，旋紧螺丝，固定于近端梯形环。在截骨处远端股骨髁上横行打入一3.0 mm的克氏针，将克氏针拉紧后固定于外固定架上。将两枚4.0 mm螺纹半针分别打入内、外髁膝的关节活动中心处，并固定于远端外固定架，注意两枚半针应与矢状面呈45°。部分患者于股骨中段加用一枚4.0 mm半针，并借用连接杆和半针夹固定于远端环形外固定架。C型臂X线机见穿针位置理想，所有的半针及克氏针的置入都应避免伤及重要的血管、神经组织。松开钻孔处两端钢环间延长杆的螺栓并使用窄骨刀于钻孔处横行截断股骨，旋转截骨端，确定成功截断股骨后，重新拧紧延长杆的螺栓。使用C型臂X线机再次透视，见截骨位置良好、外固定架固定位置良好、下肢力线可。于截骨处留置引流管，清点纱布、器械无误后，冲洗刀口并使用1号丝线缝合，包扎固定。

胫骨截骨延长术：先于腓骨中下1/3处取一0.5 cm的切口，利用微创连孔截骨器截断腓骨，注意截骨后应朝不同的方向多次按压腓骨截骨处两端，使其完全离断。在C型臂X线机透视下，利用5 mL注射器针头定位胫骨截骨平面，截骨平面一般位于腓骨头下方3.0～3.5 cm。于胫骨前内侧预截骨平面处取一1.0 cm左右纵行切口，深达胫骨，利用微创连孔截骨器连续钻孔以便横向截断胫骨，C型臂X线机下透视见截骨平面好。分别于胫骨预截骨平面两端打入两组2.0 mm的克氏针，每组的两枚克氏针按45°左右相互交叉。组装外固定架，收紧克氏针，并于胫骨远端、近端及中段分别打入一枚3.5 mm的半针以加强固定。在打入半针及克氏针时应注意避免损伤重要的血管神经组织，C型臂X线机下透视见穿针位置理想，松开钻孔处两端钢环间延长杆的螺栓，抓紧两端钢环并左右扭转截骨端以扭断胫骨，再次透视见截骨位置良好，外固定架固定稳妥，下肢力线恢复良好，清点手术器械，冲洗并缝合刀口，包扎固定。

1.3 术后处理

术后使用75%的酒精对针道进行消毒，一般每日3次，以预防针道感染。密切观察患肢的感觉、运动及血运，按时检查外固定器械有无松动。术后第2～3天开始膝髋关节的屈伸功能训练。患者应在术后尽早部分负重行走，本组患者在疼痛及软组织状况允许的情况后，便尽早借助双拐等辅助支具开始部分负重行走。术后7 d行下肢X线片并开始延长患肢，最初的延长速度按1 mm/d进行，分6次/d完成。在延长1.0 cm后，根据患者的具体情况将延长速度减缓至0.5～0.7 mm/d，分4～6次完成。每两周复查一次下肢X线片，以及时了解延长骨的生长状况及下肢力线的稳定情况，并根据检查结果指导患者进行肢体训练，必要时可根据检查结果对外固定架及延长速度进行调整。复查X线片见延长区的新生骨已矿化达到正常骨的密度之后，可分期拆除外固定架。拆除外固定架之后半年内患者仍需避免剧烈活动，以免造成骨延长区再次断裂，可利用支具辅助运动。我们高度重视随访工作，与患者及其家属建立可靠的沟通渠道，监督并指导患者及其家属正确使用外固定架延长装置，加强患肢功能训练。

1.4 疗效观察指标

本研究主要采用夏和桃等[5]研究提出的肢体延长评分标准对下肢延长的整体疗效进行评价。该标准以外固定架拆除后的下肢解剖误差、关节功能、疼痛情况及对外观的满意度为评价指标，其中下肢的长度误差、力线偏距、大小腿比例误差等解剖误差是其主要评分指标，该评分总分为100分，90～100分为优，85～89分为良，80～84分为可，79分以下为差。通过骨痂直径率（CDR）来评价延长区新生骨的质量，根据吴叶等[6]的研究，当CDR大于85%时则延长区新生骨的质量较好，不易发生畸形和骨折；当CDR小于80%时则延长区新生骨质量较差，易发生畸形和骨折。分别利用Harris髋关节功能评分标准、膝关节HHS、AOFAS踝与后足功能评分标准来评估患者术后下肢各关节的功能改善状况。通过整体评价及局部评价，可以更加全面地评估Ilizarov外固定架截骨延长术治疗单侧肢体短缩型LLD的疗效。

1.5 数据处理方法

用拆除外固定架延长器后首次下肢X线平片来评定患者的CDR，其余评价指标以末次复查（随访）评估记录作为最终疗效的评定结果。各关节功能评分的计量资料使用均数±标准差（±s）表示，术前术后的对照均值比较使用配对t检验，P＜0.05表示差异有统计学意义。使用SPSS 17.0统计学软件进行统计学分析。

2 结果

本组30例，随访时间16～52个月，平均33个月。30例最长延长长度13.4 cm，最短4.0 cm，平均7.9 cm。伴有成角畸形者在延长中畸形得到纠正，外固定架拆除时间6～15个月，平均10个月。6例出现针道轻度感染，给予抗生素抗感染治疗并积极行换药处理后治愈，未出现骨髓感染；5例出现踝关节或膝关节活动障碍，在拆除外固定架后，经过4～6周的关节康复训练和自主功能锻炼，关节的运动功能得到良好恢复；2例在胫骨延长时出现跟腱挛缩致使足呈马蹄畸形，拆除外固定架后行跟腱延长术治愈；2例行股骨延长时出现近端前移，经及时调整外固定架后纠正；1例胫骨延长的患者出现会师端愈合不良，通过切开清理断端病灶、植骨、调整外固定架等治疗最终获得良好愈合。在手术拆除外固定架后对30例患者首次复查的下肢X线片时，测得所有患者的CDR均大于85%，这说明延长骨的质量佳，在外固定拆除后新生骨骨折和畸形发生风险较低，有利于早期负重锻炼。根据夏和桃等[7]提供的肢体延长疗效评价标准，优20例，良8例，可2例，优良率93.3%。患者术后最终评定的髋关节Harris、膝关节HHS、AOFAS踝与后足功能评分均优于术前，P＜0.05，具有统计学意义（表 1）。

表1 本组患者术前、术后髋关节Harris、膝关节HHS、AOFAS踝与后足功能评分比较（±s，分）

表1 本组患者术前、术后髋关节Harris、膝关节HHS、AOFAS踝与后足功能评分比较（±s，分）

注：患者术后髋关节Harris、膝关节HHS、AOFAS踝与后足功能评分均优于术前，差异有统计学意义，说明矫正双下肢长度差对下肢各关节功能的改善具有一定帮助

测量时间 Harris评分 膝关节HHS评分 AOFAS评分术前 69.83±11.74 58.32±2.81 56.55±2.65术后 89.33± 4.18 85.73±6.63 82.49±4.45 t值 10.81 17.33 16.41 P值 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05

典型病例：患者 女，14岁，左股骨短缩4.0 cm，骨盆倾斜明显，患肢行Ilizarov外固定架股骨延长术。术后7 d开始行延长股骨，1 mm/d，分6次完成，40 d完成延长。术后180 d复查X线片见截骨区愈合良好，拆除外固定架。拆除外固定架1年随访见骨盆倾斜明显改善，下肢活动良好（图1-6）。

3 讨论

图1 术前下肢全长X线片

图2 术中截骨

图3 术中外固定架

图4 牵引2周后下肢X线片

图5，6 停止牵引2个月及拆除外固定架后X线片

下肢不等长为矫形外科中较为常见的传统临床疾病。随着经济社会的不断发展以及人们对高质量生活的追求，对此类传统疾患发病和治疗越来越重视。下肢不等长会影响到患者的肢体美观，患者常因个人形象形成心理负担，而且对于双下肢长度差异显著的患者而言，其下肢的运动功能也会被严重影响。失衡下肢负重轴以及不等长的肢体，会造成骨盆的倾斜、扭转，还有可能会引起代偿性的脊柱侧弯，增加下腰部疼痛的可能性。其发病原因极为复杂，下肢非对称性的瘫痪、创伤、手术或感染等因素对骨骺的破坏，肿瘤和炎性感染等因素对骨骺的刺激性生长以及某些遗传性、发育性或先天性下肢疾病都可以引起下肢双侧肢体的不等长。基于“张力-应力法则”的Ilizarov骨延长术于上世纪60年代被Ilizarov等人提出[8]。随着器械工艺的进步和技术的成熟，Ilizarov骨延长术在治疗下肢不等长的领域发挥愈加重要的作用[9]。

在本次研究中，术前，我们对患者进行全身疾病评估，排除了手术禁忌证，并对引起患儿不等长的原发病进行了相应的处理；评估了患肢畸形并制定矫形方案；利用影像学设备精确测量了双下肢真性不等长差、测量了下肢力线及胫骨股骨解剖轴与各关节的夹角，并利用Paley乘数预测法对骨骼发育未成熟患者的双下肢长度最终差异进行了预测，由此确定了延长的方向及延长长度。应当注意在延长股骨时，对于因股骨解剖轴短缩而造成下肢机械轴偏移的患者（如创伤后股骨骨缺损断端愈合），需要通过延长股骨的解剖来恢复下肢的力线轴，对于下肢机械轴正常的患者（如某些先天性疾病所致股骨短缩），股骨的延长必须按照机械轴的方向进行，否则便会造成下肢力线的偏移致使膝关节发生内移[10]；术者根据患者的需求选择合适的外固定架，在稳定安全的原则上尽量保留患肢关节的活动空间[11]，以便于术后功能训练。在术中我们采取了电钻打孔微创连孔截骨的方式，并选择于患肢的干骺端或近干骺端骨干处截骨（除去个别病例），按照术前的手术方案及术中的具体情况进行手术，矫正患肢畸形、组装外固定架，严格按照“参考通道”置入半针及克氏针。术后，我们根据每个患者的骨组织生长状况制定了个体化的延长方案，帮助并指导患者行早期的功能训练，出院后我们对患者进行了密切随访（复查），指导其正确的使用、护理外固定架并及时反馈相关问题。本组术后未出现严重不可逆的并发症，我们认为这和之前的相关工作密不可分。我们认为上述工作对于提高手术疗效、降低手术并发症及严重程度是非常必要的。在术后，部分患者出现了针道轻度感染、肌肉挛缩、膝或踝关节的功能障碍以及会师端不愈合等并发症，本次研究中，所有并发症经过积极处理后治愈，对患者的最终疗效未造成严重影响。

利用Ilizarov外固定架治疗由单侧肢体短缩引起的LLD，能较好地维持患者的身高和身材比例，此次研究中绝大多数患者对自己的身高及身材比例的恢复表示满意。此外，该技术还具有微创、手术操作时间较短、费用较低、外固定器械牢固稳定、延长区成骨质量好、便于术后早期功能训练以及术后延长调节简单、方便、可控等优点。这都使下肢不等长的患者更易于接受这种治疗方式。