王辉 张志宏 郑赟 陈惠东 张勇泉 王万明 孙效棠
Masquelet 等[1]在2000 年提出对慢性期骨缺损(如感染性骨不连)的病人通过一期清创、切除感染骨段,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥间置形成生物诱导膜控制感染后,二期取出PMMA,于膜内植入自体松质骨以重建骨缺损的方法,取得良好的临床效果。近些年来,该技术也在急性创伤性骨缺损中获得骨科医师们的认可[2-4]。但无论是感染骨段切除后骨缺损,还是创伤后骨缺损,缺损的骨量往往较多,临床上不乏有10 cm 以上的报道[2,5]。缺损越大意味着所需的植骨量越多,在植骨材料选择上,自体骨较同种异体骨、人工骨具有不可替代的生物及免疫学优势,临床应用更为广泛。也有文献报道重组人骨形态发生蛋白-2(BMP-2)可作为促进成骨的添加剂,但费用较高,临床推广受限[6-7]。
髂骨因具有丰富的松质骨及三面皮质骨而广泛应用于骨科及颌面整形外科,常作为临床自体骨供区首选[8-9]。但伴随的取骨相应并发症如股外侧皮神经损伤、局部畸形、疼痛、髂骨翼应力性骨折等问题也不容忽视。如何微创、安全取到更多的骨量也成为研究热点之一。本研究旨在介绍一种微创髂嵴开窗隧道取骨术获取自体松质骨用于Masquelet技术植骨所需并分析该取骨术式的特点及相关并发症。
纳入标准:①因骨感染或急性创伤导致骨缺损行Masquelet技术治疗者;②年龄<60岁;③术前骨密度检测T值>-2.5 SD。
排除标准:①糖尿病、心血管疾病需长期服用抗凝药物,免疫系统疾病需长期服用激素;②多发伤,需长期卧床者;③严重骨质疏松者。
收集中国人民解放军联勤保障部队第九〇〇医院2018年10月至2019年9月收治的19例(20侧)长骨骨缺损病人。其中男13 例,女6 例,年龄为(38.42±9.69)岁(22~52 岁);股骨骨缺损8 例(8 侧),胫骨骨缺损10 例(11 侧),桡骨骨缺损1例(1侧)。
所有病人均为一期PMMA 间置,待感染控制,局部软组织条件稳定,二期取出PMMA,并于诱导膜空腔内填充自体松质骨。取骨方法均为微创髂嵴开窗隧道取骨术。其他合并手术包括:骨折复位固定、病灶清创等。
病人仰卧位,采用腰硬椎管内麻醉,上肢手术加臂丛麻醉。患肢及双侧髂骨区常规消毒铺巾。先处理患肢骨缺损区域,评估所需植骨量,再于髂骨上取下所需骨量。若单侧骨量不足,则加取对侧髂骨,若取骨总量不足,则加入同种异体骨或人工骨,但不超过植骨总量的1/3。
体表触及髂前上棘,于髂前上棘后2.5 cm沿髂嵴行2 cm切口,显露髂嵴及髂骨内、外侧板约1 cm,使用开口锥于髂嵴上开口,锥板钳扩大开口通道至直径约1 cm,先使用直径2 mm 刮勺由浅至深刮除部分皮质骨及少量松质骨后,再使用髓核钳于髂骨内、外侧板间(隧道内)钳夹髂骨内松质骨。注意操作轻柔,避免髓核钳穿透髂骨内、外板造成髂肌内出血。将取下的骨组织收集备用。无菌生理盐水冲洗创面,明胶海绵混合氨甲环酸注射液1 g 填充于隧道内空腔用于止血,并放置引流,避免术后血肿形成。因骨蜡影响后续成骨,故避免使用骨蜡封闭。筋膜层及皮下、皮肤间断缝合,无菌敷料适度加压包扎并佩戴腹围带。
术后24 h 内使用头孢类抗生素预防感染或参考病人此前感染细菌的培养及药敏结果选择敏感抗生素。取髂骨区伤口引流液低于30 mL/d予以拔除,创面隔日换药,1周后拆除髂骨区缝线。
计算骨水泥占位后正侧位X线片上骨缺损体积,计算方式如下:骨干部以圆柱体体积计算公式,近干骺端以圆锥台体积计算公式;若使用髓内钉固定,则需减去髓内钉的体积。
记录取髂骨时间(自切皮到缝合结束)、取髂骨总量(装入50 mL注射器内评估总量,注意避免刻意压缩取出的松质骨)、取髂骨出血量。记录术后2 d引流液总量,术后1 d、1个月及末次随访取髂骨区疼痛视觉模拟量表(visual analogue scale,VAS)评分以及出现相应并发症(如感染、血肿、股外侧皮神经损伤等)的人数。末次随访行骨盆及植骨区域X线检查,观察取骨及植骨区骨重建情况。
所有病人均完整保留了髂骨翼形态。术前测量骨缺损体积为(40.11±25.86)mm3(15.83~124.79 mm3);单侧取骨10 例,双侧取骨9 例;取骨总量为(31.42±13.17)mL(13~57 mL);取骨时间为(22.42±7.85)min(8~35 min);取骨出血量为(62.89±29.17)mL(13~110 mL);术后总计引流量为(39.21±26.37)mL(0~105 mL)。所有病人均获得随访,随访时间为(10.74±4.55)个月(5~19个月)。
病人术后1 d VAS 评分为(2.11±1.05)分(1~4 分);术后1 个月随访VAS 评分1 分3 例,2 分1 例,其余均为0 分;末次随访时VAS 评分均为0 分。本组病人康复过程中,18 例(94.7%)局部疼痛不影响睡眠、屈髋、坐立等动作。仅1例双侧取髂骨病人术后第1 天VAS 评分为4 分,取骨出血量为110 mL,术后引流液量为80 mL,局部皮肤出现淤青,给予非甾体抗炎药治疗,术后72 h VAS评分为2分,可耐受。
本组病人取髂骨区域切口均一期愈合。1例出现股外侧皮神经刺激症状,于2周后消失;1例出现血肿,自行吸收;无感染、医源性骨折、异位骨化等病例。
末次随访骨盆X线片显示取骨区与对侧相比,骨小梁未见明显稀疏、间隙增宽等表现。植骨区16 例(17 侧)可见明显骨重塑,病人可弃拐负重行走,达到骨愈合标准。剩余3例仍在随访中。
典型病例1,男,45 岁,因“右下肢反复破溃30 余年”就诊,诊断右胫骨慢性骨髓炎。一期行感染骨段切除,抗生素PMMA占位,外固定架固定术。术中局部组织块及渗出液行细菌培养提示金黄色葡萄球菌。术后针对敏感抗生素予以万古霉素抗感染治疗2 周及口服左氧氟沙星片4 周治疗。6周后行PMMA取出,双侧髂骨取骨,更换髓内钉固定。术后12个月随访见植骨重建良好,炎性指标正常,感染控制,骨盆外观形态保持良好(图1)。
图1 病人,男,45岁,因“右下肢反复破溃30余年”就诊,诊断右胫骨慢性骨髓炎 a~c:术前小腿局部窦道形成,X线片示骨皮质增厚、硬化、骨小梁排列紊乱呈慢性骨髓炎样改变;d、e:一期行感染骨段切除,PMMA占位,外固定架固定;f、g:二期取出PMMA,取双侧髂骨松质骨填充,髓内钉内固定;h、i:术后12个月,骨重建良好;j:50 mL注射器评估取松质骨量;k:取骨示意图;l:髂部外观形态维持良好;m:术后12个月,小腿窦道愈合,感染控制;n、o:末次随访可见取骨区域骨小梁未见稀疏、间隙增宽等骨质减少表现
典型病例2,病人,男,20岁,因“左股骨开放性骨折术后局部酸胀,不敢弃拐11 个月”于2018 年12 月就诊我院。病人2018年1月初始因车祸导致左股骨干开放性粉碎性骨折,于当地医院行骨折复位内固定术。术后1 周因伤口渗出行局部清创术(具体情况不详),伤口愈合后出院。初步考虑左股骨干开放性骨折术后骨不连。术中探查发现骨段区组织质地松散,色偏暗,送术中冰冻提示炎性肉芽肿,伴大量浆细胞浸润,肉芽组织增生,中性粒细胞>20个/HPF,考虑感染,行局部感染清创骨段切除+骨水泥占位填充固定术。术中取局部骨组织及周围肉芽组织行细菌培养,结果提示表皮葡萄球菌。给予头孢哌酮钠舒巴坦钠抗感染治疗2周,口服头孢克洛4 周。于术后8 周取出骨水泥,取自体髂骨内松质骨填充,内侧辅助支撑钢板。术后14个月末次随访,见植骨重塑良好,达到骨性愈合标准(图2)。
图2 病人,男,20岁,因“左股骨开放性骨折术后局部酸胀,不敢弃拐11个月”于2018年12月就诊我院 a~d:受伤术前及术后X线片正侧位;e、f:初次就诊我院X线片,考虑骨不连;g:术中冰冻提示炎性肉芽肿,伴大量浆细胞浸润,肉芽组织增生,中性粒细胞>20个/HPF;h、i:行清创感染骨段切除+骨水泥占位填充固定术;j、k:感染控制后,取出骨水泥并植入自体髂骨松质骨内侧支撑固定;l、m:术后14个月末次随访,植骨重塑良好,达到骨性愈合标准
经典Masquelet 技术分为两个阶段。第一阶段:通过彻底清创,切除感染骨段,缺损区填充PMMA并包裹两端,良好软组织覆盖;第二阶段:4~8 周后取出PMMA,于形成的诱导膜内填充自体松质骨。Masquelet 技术具有骨重建时间与缺损长度无关、病人舒适度高等特点,相对Ilizarov 骨延长技术而言,对于长节段骨缺损在骨愈合时间上拥有明确优势[10]。传统植骨方法治疗骨不连、骨缺损失败率相对较高,分析原因可能与植入的松质骨周围无良好的包裹机制,容易受到肌腱、肌肉活动等不良刺激造成植骨区的吸收有关[11]。但不可否认,自体松质骨比皮质骨、同种异体骨、人工骨具有更好的骨诱导、骨传导作用。笔者认为Masquelet 技术实则也属于一种包裹植骨技术,成功与否与诱导膜的完整性息息相关,通过一期PMMA填充形成生物诱导膜,在有效的固定稳定前提下,将自体松质骨填充入诱导膜内,形成密闭的环境,避免松质骨因周围肌肉、肌腱滑动、肢体振动等原因导致散开而吸收,而新鲜自体松质骨内又富含BMP-2 等骨诱导因子,在密闭环境下更易获得良好的骨重建效果。Masquelet 等[12]也提出在自体松质骨量不足情况下,添加磷酸钙人工骨、异体骨混合骨髓组织或骨诱导生长因子等也是有效的。
髂骨具有生理位置表浅、取骨方便、取骨量大等优势,一直作为临床上获取自体骨的首选。但不同的髂骨取骨方式却各有优劣。如传统开放“U”型取骨,虽可取得大量松质骨及皮质骨,但难免会造成供区大量永久性骨缺损,残留外观畸形、供区疝、神经损伤、局部疼痛等问题。国内也有学者在“U”型取骨后,于取骨区域采用螺钉及骨水泥填充修复髂骨区域骨缺损获得较为满意的临床效果[13]。但笔者认为这种术式增加了手术费用,同时也存在后期局部松动、髂骨区实质永久性骨缺损等问题。
Gil-Albarova 等[14]报道一种髂嵴行三皮质取骨后,切取部分髂骨修整成栅栏状再回植于取骨区,可在获得骨量基础上重建髂骨的外观,但操作较为繁琐,所取得骨量有限,且往往因需骨量的增多而过多剥离骨膜,造成较大的创伤。近年来,也有专门设计用于髂骨取骨的空心环钻器械[15],但其为盲法钻取骨结构,存在穿透皮质损伤髂肌组织而形成局部血肿的风险。对于取骨量较小的手术存在一定的优势,却难以满足大量取骨的需求。部分临床医师并不重视取髂骨的方式及操作,导致病人术后取骨区域疼痛。Kim等[16]对取髂骨病人随访发现,约一半病人术后经历急性疼痛,而后期慢性疼痛的发生率仍可高达13%,原因分析可能与以下几点因素有关:①取骨本身操作粗暴,对周围组织损伤较大;②取骨后局部神经损伤及肌组织附丽点剥离导致不稳定;③结构性缺损后残端对邻近组织的慢性刺激。
自髂嵴纵向开窗,通过刮勺、髓核钳自髂骨翼内外板间操作取自体松质骨,其手术具有以下几点优势:①保留髂嵴骨膜、髂骨内、外板骨皮质、骨膜等结构,髂嵴解剖形态得以保留,外观正常;②不剥离附着在髂骨内、外板结构上的阔筋膜张肌、臀中、小肌肉,腹内外斜肌等结构,避免术后出现髋关节活动受限、腹壁疝的可能[17];③取骨后空缺的髂骨髓腔内填充可吸收明胶海绵及氨甲环酸,通过海绵膨胀而止血,术后引流管夹闭6 h后放开,不易形成血肿;④髂骨骨髓内富含成骨前体细胞、骨形态发生蛋白等,具有较强的自体成骨能力,局部骨重建时间较短,可反复获取,经济有效。蔡鸿敏等[18]对髂骨翼内取骨后骨缺损区随访12个月发现髂骨仍存在较好的骨再生能力。
Schmitz等[19]通过3D打印技术结合有限元分析后提出在髂前上棘后20~25 mm 区域取骨,术后剩余髂骨区受肌肉牵拉应力最小。股外侧皮神经发自腰丛前支,于髂前上棘内下1.0~1.5 cm处穿腹股沟韧带下行,并支配股前外侧皮肤感觉,为避免出现取骨区骨折及股外侧皮神经损伤的并发症,本研究操作自髂前上棘后约2 cm髂嵴上开槽获取髂骨翼内松质骨,完整保留髂嵴,临床观察未出现应力性骨折。虽有1 例股前外侧皮神经损伤症状,但于术后2 周症状消失,分析原因考虑可能与股神经解剖变异、术中操作、局部血肿等刺激有关。
本研究术式也存在一定的缺陷,对于植骨区需皮质骨支撑增加稳定性的手术而言,无法满足需求。取骨量也受髂骨形态、局部松质骨量的影响;未设置对照组,未详细观察取骨后松质骨重建能力及时间,有待后续研究进一步完善。但笔者认为其操作相对较为简易,并发症少,小切口即可完成大部分Masquelet 松质骨量需求,在临床上具有良好的应用及推广价值。