三维外固定支架配合诱导膜技术对胫骨感染性骨不连应用分析

曾荇 阎信敏 董凯 周国辉

抚州市第一人民医院骨科（江西抚州344000）

骨折患者骨折部位发生感染或长时间不愈合常导致出现感染性骨不连，特别是胫骨骨折后的骨愈合条件不佳，且血运遭受广泛破坏，故感染性骨不连发生概率较高，患者一般预后较差，严重者甚至发生截肢，成为目前临床骨科难题之一［1］。感染清创、骨缺损的修复及重建是目前临床常见的处理方法。膜诱导技术一般对骨不连进行两期治疗，一期主要以清创后注入抗生素骨水泥控制感染为主，二期则是待感染得到有效控制后在诱导膜内进行骨缺损重建［2］。在进行膜诱导技术重建骨缺损同时一般需要同时进行固定术对骨折处进行固定，内固定术由于不利于完整诱导膜的形成而限制其广泛应用，而外固定术稳定性较佳且可以有效降低内固定术植入金属引发的额外感染风险［3］。但传统的外固定支架体积大且笨重，不利于患者日常正常生活［4］。近年来，三维外固定支架作为一种外固定微创治疗术开始在老年人骨折中得到应用，该方法具有保持骨膜正常血供且操作简便、手术时间短更利于患者术后恢复等优势［5］。本文通过探讨分析三维外固定支架配合诱导膜技术对胫骨感染性骨不连的应用价值，旨在为临床胫骨感染性骨不连临床治方法提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料回顾性分析我院于2015年1月至2017年1月收治的68 例胫骨感染性骨不连患者临床资料，其中32 例于诱导膜技术二期手术中去除骨水泥后采取髓内钉内固定治疗，36 例采用三维外固定支架配合诱导膜技术治疗，分别作为对照组和观察组，所有患者均为单侧胫骨骨折。观察组患者年龄20 ～62 岁，平均（41.21±4.63）岁，其中男20 例，女16 例，Cierny-Made 分型Ⅲ、Ⅳ型分别有14 例和22 例，骨折部位近端、中端、远端分别有10、12、14 例；骨缺损长度6 ～12 cm，平均长度（8.69 ± 0.25）cm。对照组患者年龄22 ～60 岁，平均（39.74 ± 4.52）岁，其中男12 例，女20 例，Cierny-Made 分型Ⅲ、Ⅳ型分别有17 例和15 例，骨折部位近端、中端、远端分别有6、16、10 例，骨缺损长度5 ～13 cm，平均长度（8.74±0.32）cm。两组患者性别、年龄、骨折部位、骨缺损程度等一般资料差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。所有患者均签署知情同意书，本研究获得我院伦理委员会批准。

表1 两组患者一般资料比较Tab.1 Comparison of general information between two groups of patients ±s

组别观察组对照组t/χ2值P 值例数36 32性别（男/女）20/16 12/20 2.217 0.137年龄（岁）41.21±4.63 39.74±4.52 1.321 0.91 Cierny-Made 分型（Ⅲ/Ⅳ型）14/22 17/15 1.384 0.239骨折部位（近端/中端/远端）10/12/14 6/16/10 2.010 0.366骨缺损（cm）8.69±0.25 8.74±0.32 0.722 0.473感染持续时间（个月）4.23±1.02 4.52±1.14 1.107 0.272

纳入标准：（1）患者均属于胫骨骨折术后感染，且骨缺损长度均超过3 cm；（2）均采取诱导膜技术治疗，观察组患者配合使用三维外固定支架固定，对照组患者二期后配合使用常规髓内钉内固定治疗；（3）患者年龄18 ～65 岁；（4）所有患者临床资料完整，且能够配合完成相关治疗及研究，并签署知情同意书。

排除标准：（1）患有严重自身免疫缺陷性疾病者；（2）合并多发性骨折者；（3）合并有全身性骨质疏松者；（4）临床资料不完整或未签署知情同意书者。

1.2 手术方法所有患者均进行一二期手术。一期手术过程中将病灶骨组织和周围软组织彻底清除，然后注入浓度较高的抗生素骨水泥，以诱导骨折处生成有生物活性的膜。待患者骨感染得到有效控制后进行二期手术，在保护诱导膜完整不被破坏情况下将之前的骨水泥去除，在诱导膜内植骨将骨缺损彻底修复。

1.2.1 三维外固定支架组一期手术过程在手术之前进行影像学检查以确定术中清创范围，沿着原手术切口将死骨和周围受感染坏死组织彻底清除，并于感染组织深部取组织样本送病理检查和细菌培养，清创过程注意使用生理盐水和双氧水对伤口进行重复冲洗。清创后，在所有患者原伤口下或进行适当延长后对其进行牵引复位，待恢复胫骨力线后，使用电钻于骨折近端（距骨折断端约8～10 cm 水平处）打入第1 枚斯氏针（直径4.5 mm），然后于距离踝关节近侧约2 cm 处打入第2 枚斯氏针（直径4.5 mm，位置与第1 枚平行），然后内外侧连接直杆并进行牵引复位，在对前后和侧方成角进行纠正后透视确定力线，然后将螺丝初步拧紧；最后再平行打入第3 枚斯氏钉，位置为距离骨折端近侧3 cm 左右，并将其与双侧直杆连接。术中在“C”型臂透视下将螺丝充分拧紧，满意后充分拧紧螺丝。并将自身胫骨的碎骨片充填于骨缺损处，骨缺损较严重患者需要再于自体髂骨取骨进行植骨。对照组I 期常规依据局部软组织与骨骼情况采用外固定支架稳定骨折端；所有患者再负压辅助下处理创面，并植入10%万古霉素骨水泥。

1.2.2 一期术后处理患者完成一期手术后，根据细菌培养结果针对性给予敏感抗生素治疗，治疗周期为14 d。术后10 ～14 d 内留置负压引流管，并对引流情况进行密切观察，拔管指征为连续3 d 引流量低于20 mL/d。一期术后安排患者进行适当的非负重功能锻炼以降低下肢肿胀程度。如发生感染复发，则对其进行再次清创并控制感染。

1.2.3 二期手术过程待患者一期术后无明显临床症状（如伤口红肿等）、且白细胞计数、红细胞沉降率、C 反应蛋白等常规实验室检查结果以及X 线片、CT 等影像血检查结果均未出现明显异常后，对其进行二期骨重建手术。手术前采用CT 扫描对所有患者骨缺损长度及需要植入的骨总量进行测量和计算，需要进行骨移植者主要取自体髂骨。打开患者胫骨原手术切口，在对诱导膜进行充分保护前提下将骨水泥移除，并对断端进行去皮质化，然后在腔隙内进行充分植骨，待放置负压引流管后将伤口依次缝合。对照组患者在二期手术去除骨水泥后植骨修复骨缺损时使用常规髓内钉固定方法进行内固定。

1.2.4 二期术后处理根据患者药敏测试结果继续给予14 d 全身静脉抗生素给药治疗，在满足负压引流管拔出指征后将引流管去除。术后4 周可以安排患者进行下地扶拐行走进行部分负重活动，待X 线片检查结果证实骨痂已经生成后可以进行全负重活动。

1.3 随访对两组患者进行随访，通过门诊和电话进行定期随访，对其术后骨缺损修复情况、影像学和临床愈合时间、下肢功能评分及术后并发症等进行信息采集和评定。所有患者的随访时间为15 ～38 个月，平均（21.4±3.2）个月。

1.4 考察指标（1）比较两组患者的骨折愈合时间，分别于所有患者术后对其进行随访。随访内容包括相关实验室指标检查以及正、侧位X 线片检查等，骨折影像学愈合判断标准：正、侧位X 线片显示骨折处三面连续性骨痂桥接断端［6］。（2）比较两组患者的感染复发并行二次清创情况。（3）比较两组患者的关节活动情况以及术后并发症发生率。（4）比较两组患者骨折愈合和功能恢复情况：采取Johner-Wruhs 下肢功能评分［7］进行评价，该评分量表见表2。

表2 Johner-Wruhs 下肢功能评分量表Tab.2 Johner-Wruhs lower limb function score scale

1.5 统计学方法采用SPSS 19.0 软件进行统计学分析，计量资料用均数±标准差表示，采用t检验，计数资料用例表示，采用χ2检验；P＜0.05 表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者感染复发行二次清创以及骨愈合情况比较观察组和对照组患者一期术后发生感染复发者分别有3、9 例，均再次细菌培养显示阳性并进行二次清创，两者差异有统计学意义（P＜0.05）。两组患者一、二期手术间隔时间差异无统计学意义（P＞0.05）。所有患者的随访时间为15～38 个月，平均（21.35±3.20）个月，其中观察组二期手术术后共有32 例（88.9%）患者的骨缺损得到良好修复，影像学和临床愈合时间分别为（6.58 ±1.06）、（8.32±1.14）个月；对照组共有28例（87.5%）患者骨缺损得到良好修复，与观察组相比差异无统计学意义（P＞0.05），但其影像学和临床愈合时间（7.10 ± 1.02）、（8.96 ± 1.25）个月长于观察组（t=2.055，P=0.044；t=2.208，P=0.031）。另患者术前、术后及术后随访期间示意图见图1。

图1 患者术前、术后X 线片检查图及术后恢复期示意图Fig.1 Preoperative and postoperative X-ray examinations and schematic diagram of postoperative recovery period

2.2 两组患者术后关节活动度以及术后并发症发生率比较观察组术后膝关节屈曲活动度以及踝关节背伸度均优于对照组（P＜0.05），观察组二次复发感染比例低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表3。

表3 两组患者术后关节活动度以及术后并发症发生率比较Tab.3 Comparison of postoperative joint mobility and incidence of postoperative complications between the two groups ±s

表3 两组患者术后关节活动度以及术后并发症发生率比较Tab.3 Comparison of postoperative joint mobility and incidence of postoperative complications between the two groups ±s

组别观察组对照组t/χ2值P 值例数36 32膝关节屈曲活动度（125.32±12.02）°（116.21±11.48）°3.186 0.002踝关节背伸度（13.25±1.36）°（12.45±1.02）°2.716 0.008并发症（例）二次复发感染3 9 4.566 0.033髂骨取骨疼痛5 6 0.295 0.587髂骨区感染2 3 0.363 0.547

2.3 两组患者Johner-Wruhs 下肢功能评分比较两组患者术前Johner-Wruhs 下肢功能评分差异无统计学意义（P＞0.05），末次随访时观察组患者下肢功能评分优良率高于对照组（P＜0.05），见表4。

表4 两组患者Johner-Wruhs 下肢功能评分比较Tab.4 Comparison of Johner-Wruhs lower limb function score between two groups

3 讨论

胫骨骨折常伴有较为严重的软组织挫伤，且由于胫骨前方覆盖的皮肤组织较薄，因此容易出现开放性骨折，而胫骨中下段的血较为单一容易导致骨感染甚至感染性骨不连的发生［8］。随着开放性骨折Gustilo-Anderson 分型等级升高，发生骨感染和骨不连的风险明显增加［9］。而有效处理骨感染和骨不连，降低患者二次感染和缩短患者骨愈合时间成为目前骨科医生面临的重要难题。目前临床上治疗胫骨感染性骨不连的有效方法是膜诱导技术和骨搬运术，两种治疗方法具有不同的适应症，由于骨搬运术学习曲线较长且手术期间产生钉道感染风险较高受到一定应用限制［10］。膜诱导技术操作过程简单，近年来在临床上已得到广泛普及。膜诱导技术一般分为两期手术，手术期间常需要进行骨折固定，手术过程中选择合适的手术固定方式对促进患者骨折愈合和改善预后具有重要意义。以往临床上常采取的切开后复位并加以内固定术治疗，虽具有一定疗效，但容易产生伤口感染和二次骨感染复发等并发症，导致骨折愈合时间滞后。因此固定方式的选择原则主要是尽量减少对骨折处周围软组组织的伤害、保护骨折组织血供和降低二次感染率等［11］。

三维外固定支架是近年来发展起来的一种外固定微创治疗方法，近年来因其独特优势在临床上逐渐得到应用。本文研究结果显示观察组影像学和临床愈合时间明显短于对照组（P＜0.05）。观察组术后膝关节屈曲活动度以及踝关节背伸度均优于对照组（P＜0.05），且观察组二次复发感染比例低于对照组（P＜0.05），末次随访时观察组患者下肢功能评分优良率高于对照组（P＜0.05）。说明使用三维外固定支架患者的骨折愈合时间更快且二次感染等并发症更少。三维外固定支架通过利用骨端区域可调节的自攻半针位置、角度实施加压并延伸三维外固定设计，即与骨折干平行的面均为三角形状，具有非常稳定的力学结构，固定的稳定性大大加强，同时避免与骨面直接接触降低了对骨膜的压力，从而可以最大程度上保护骨膜血供系统，保证骨髂的正常血供［12］。其与传统的外固定术相比，其多平面和三角形固定的稳定性更高，不易松动，更利于促进骨愈合。再以胫骨尸体标本作为研究对象，进行抗压缩力测试结果显示，相对于钢板和髓内钉，三维外固定支架具有更充分的优势，具有更小的位移量［13］；另外三维外固定支架的抗扭转力和抗弯曲力性能也均优于钢板、髓内钉；而螺钉、髓内钉以及钢板等内固定方式一般会造成接骨板对骨面的压迫，会导致皮质骨血供不畅，且具有较高的应力遮挡发生率，不利于骨折愈合和恢复。笔者分析三维外固定支架配合膜诱导技术具有期独特优势：（1）手术过程中利用C 型臂透视进行牵引复位，可以有效完成骨折对位并恢复胫骨力线，减少对骨折的血运破坏，加速骨折愈合；（2）该术式对踝关节功能具有一定保护作用，有利于术后关节功能的快速恢复［14］。既往学者临床实践认为三维外固定支架操作过程较为简便，手术时间更短，且相对于单边外固定或双边外固定术具有更佳的术后稳定性，不容易出现旋转导致骨折再移位，进一步佐证本文研究结论［15］。

但外固定术也存在一定缺陷：（1）给患者造成一定美观和生活便利性不佳等方面困扰，需要患者逐渐适应；（2）若针道周围护理不佳，可能存在针道周围皮肤红肿、感染风险。因此术后需要对患者进行密切随访或护理，指导患者进行合理功能锻炼以进一步降低并发症发生风险［16］。本研究中观察组影像学和临床愈合时间与文献报道的膜诱导术后4 个月左右完成骨性愈合相比时间较长，分析可能与胫骨部位骨折相比其他部位更难愈合有关。

综上所述，三维外固定支架配合诱导膜技术对胫骨感染性骨不连的操作过程简单、三角形结构大大增强术后稳定性，最大程度保证了骨膜血供，有利于诱导膜形成，且术后并发症少，具有较大的临床应用前景。