“手风琴”技术对Ilizarov骨搬运治疗骨缺损疗效的影响

韩晓飞， 孙振中， 宋升， 刘学光， 张树军， 杜世浩

无锡市第九人民医院，江苏 无锡 214000

高能量损伤导致的胫骨骨缺损临床较常见，Ilizarov技术在治疗胫骨骨缺损方面有独特的优势，是目前治疗大段骨缺损的有效方法[1,2]。但传统骨搬运并发症较多、并发症发生率较高阻碍了该技术的进一步推广，其中对合端延迟愈合和不愈合发生率为20%～70%。“手风琴”技术是Ilizarov骨搬运处理对合端不愈合时衍生出的新方法，通过外支架对对合端进行压缩-牵拉-再压缩操作加速骨矿化、促进骨愈合[3,4]。该技术创伤小、手术时间短、无需取自体骨植骨且便于纠正成角畸形问题，但具体如何操作、适用范围以及疗效报道较少，笔者总结本院采用骨搬移技术治疗胫骨骨缺损患者资料，探讨“手风琴”技术要点、注意事项以及临床疗效，报告如下。本研究通过无锡市第九人民医院医学伦理委员会批准，患者均知情同意并签署同意书。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2013年12月～2017年2月本院采用Ilizarov骨搬运技术治疗大段胫骨骨缺损的29例患者资料。纳入标准：①胫骨骨缺损长度≥5 cm，采用骨搬运技术治疗；②年龄18～60岁；③随访时间≥24个月，依从性好，能配合治疗。排除标准：①合并严重周围神经或血管损伤，下肢血管、神经慢性疾病者；②全身情况较差，伴有严重心肝肺等内脏功能障碍者。

本研究对照组15例，男11例，女4例；年龄18～56岁，平均40.2岁；骨缺损长度5.0～12 cm，平均7.1 cm；骨搬运术前行过其它手术平均3.1次；骨搬运术前邻近关节功能（膝关节功能按纽约特种外科医院HSS评分，踝关节功能按Baird-Jackson评分，取两者的平均值）评分为61.37分。“手风琴”组14例，男10例，女4例；年龄19～59岁，平均38.8岁；骨缺损长度5.5～13 cm，平均6.8 cm；骨搬运术前行过其它手术平均2.8次；骨搬运术前邻近关节功能平均评分为61.01分。两组患者性别、年龄、骨缺损长度、类型、手术次数、骨搬运术前邻近关节评分等差异均无统计学意义（P>0.05），具有可比性。

1.2 研究方法

1.2.1 手术 彻底清理断端，摘除游离骨块，咬除硬化骨至渗血，打通髓腔，术者根据经验行残端截骨，截骨时不要吝啬位于骨干部位的残端，截骨尽量平行、平整，争取远近侧残端靠拢后接触面积＞2/3；对于靠近干骺端的骨缺损，残端截骨可不必追求平行、平整，因为靠近骨干侧的尖端可以插入宽大的干骺端髓腔内。遵循Ilizarov技术原则，避开神经血管区穿针安装环形外固定支架与胫骨固定，距离穿针处至少1 cm的胫骨近端或／和远端采用微创经皮方式截骨，截骨完成后适当调整延长架及拉张细钢针，保持截骨端2 mm间隙。对照组：在牵拉应力的作用下机体再生信号系统激活，新生骨痂产生、增多、聚集、矿化以及塑形等待矿化；“手风琴”组：在牵拉应力的作用下引入压缩应力，断端受到牵拉-压缩应力刺激，刺激新骨和血管再生。牵拉滑移新生骨段，填充骨缺损。对于皮肤软组织缺损患者先行皮瓣修复创面，待感染控制3个月后行骨搬运术；无感染者，皮瓣修复创面和骨搬运术同时进行。

1.2.2 术后处理 术后第2 d开始指导患者屈伸膝、踝以及趾间关节。术后第7 d开始按1 mm/d×6次行骨搬运。期间密切观察肢体血管、神经反应，若出现明显疼痛或足趾麻木或血运障得者，立即停止骨搬运，直到足趾感觉和血运恢复，第2 d继续骨搬运。骨搬运术后1个月内，每周复查摄片，1月后每2周摄片复查，了解骨延长情况，靠拢后每1个月复查X片，了解延长段牵张骨矿化和对合端骨痂生长情况；必要时CT检查，了解接触面和牵张骨矿化成熟情况。嘱患者术后1周开始下地康复、部分负重，逐渐增加下地康复负重时间，而且强调：术后1月患者下地部分负重不少于1 h/d。对照组：端端接触后加压锁定外支架至骨愈合后拆除。“手风琴组”：以速度为1 mm/d进行压缩1周，休息1周后进行牵伸，以同样的速度牵伸2周再休息1周后，循环交替进行2次锁定外支架至骨愈合。无论何组，若对合端靠拢9个月后仍未见连续性骨痂或出现骨萎缩，诊断为骨不连，予Ⅱ期行植骨、改为钢板内固定。

1.2.3 评价指标及评价标准 观察切口愈合、外固定时间、骨愈合时间、骨愈合分级、下肢功能恢复以及并发症等情况。骨愈合分级和下肢功能恢复分级按照Ilizarov技术研究与应用学会（ASAMI）标准分别评价。ASAMI骨愈合评价包括骨愈合程度、有无感染、成角畸形角度及下肢不等长4个指标，分为优、良、可和差4级；下肢功能评价包括活动范围恢复情况、疼痛程度、有无跛行、局部组织营养情况、膝、踝关节痉挛畸形角度及膝、踝关节活动度减少度数6个指标，分为优、良、可和差4级。

1.3 统计学分析

采用SPSS 19.0统计学软件进行统计学分析。计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用t检验；组间比较采用卡方检验。检验水准α值取双侧0.05。

2 结果

2.1 愈合情况

两组患者均安全度过围手术期，随访时间20～40个月，平均24.3个月。对照组切口Ⅰ期愈合13例、延期愈合2例；“手风琴”组Ⅰ期愈合12例、延期愈合2例，两组切口愈合比较，差异无统计学意义（P>0.05）。对照组对合端骨不愈合4例，“手风琴”组1例，行植骨、内固定术后均骨愈合，对照组骨愈合时间为（14.35±3.39）个月，“手风琴”组为（12.56±2.80）个月，“手风琴”组的骨愈合时间优于对照组，差异有统计学意义（P＝0.036<0.05）。对照组外固定时间为（15.15±2.86）个月，“手风琴”组为（14.09±2.23）个月，差异无统计学意义（P>0.05）。对照组骨愈合分级优8例，良4例，可2例，差1例，优良率为80%，“手风琴”组级优7例，良5例，可1例，差1例，优良率为85.7%，“手风琴”组好于对照组，但差异无统计学意义（P＝0.96>0.05）。

2.2 术后并发症

对照组患者并发症发生率为80%（12例），并发症数目平均1.54个/人，包括钉道感染或松动9人次，骨不愈合4人次，牵张骨矿化过早2人次、关节挛缩2人次，下肢力线对合不良3人次，足下垂畸形1人次，暂时性周围神经麻痹2人次。“手风琴”组患者并发症发生率为42.9%（6例），并发症数目平均1.07个/人，包括钉道感染或松动7人次，骨不愈合1人次，下肢力线对合不良2人次，足下垂畸形2人次，牵张骨矿化过早1人次，暂时性周围神经麻痹2人次。“手风琴”组的并发症发生率少于对照组，差异有统计学意义（P＝0.046＜0.05）。

2.3 术后功能恢复

对照组下肢功能恢复分级优7例，良6例，可2例，差1例，优良率为86.7%。手风琴”组下肢功能恢复分级优8例，良5例，可0例，差1例，优良率为92.8%，“手风琴”组好于对照组，但差异无统计学意义（P＝0.602＞0.05）。

典型病例见图1。

图1 患者男，40岁，左侧胫腓骨开放性骨折，“手风琴”法Ilizarov骨搬运技术治疗过程X线片a、b：左侧胫腓骨开放性骨折，急诊行清创+左侧胫骨外支架固定+左侧腓骨弹性钉内固定术后胫腓骨X线片示：左侧胫骨下段骨缺损，下肢力线良好c、d：左侧小腿外支架取出后胫腓骨X线片示石膏托固定在位，局部骨缺损，下肢力线良好e、f：骨搬运术后第2 d正侧位片示骨缺损长度约5.6 cm g、h：“手风琴”技术操作1个月后，胫腓骨正侧位X线片可见局部骨痂形成i、j：“手风琴”技术操作3个月后，胫腓骨正侧位X线片可见局部骨痂进一步增加，骨延长段进一步矿化k、l：“手风琴”技术操作6个月后，胫腓骨正侧位X线片示骨痂生长良好m、n：拆除环形外支架后，胫腓骨正侧位X线片示骨愈合良好O：拆除外固定架3个月后双侧下肢全长正位X片示双侧下肢等长Fig.1 Typical case:a40-year-old malepatient with an open fracture of the left tibiaand fibula.X-ray film of the Ilizarov bone transport with“accordion”technique during the treatment a,b:The left tibia and fibula were open fractures.The patient received emergent operation of debridement and external fixator of left tibia with elastic internal fixation of left fibula.X-ray showed bone defect while fracture endswere in line after operation;c,d:After taking out external fixator of the left leg,the tibiofibular X-ray film showed that the plaster was in position with local bone defect and good lower limb strength line;e,f:Anteroposterior and lateral X-ray films on the second day after bone transport operation showed a bone defect length of 5.6 cm;g,h:After 1 month of“accordion”operation,local callus formation was observed on anteroposterior and lateral films of tibia and fibula;i,j：After 3 months of“accordion”operation,the anteroposterior and lateral X-ray films of-tibiofibular showed further increasing of local callus and improved mineralization of bone extension;k,l:Six months after“accordion”operation,theanteroposterior and lateral X-ray films of tibiaand fibula showed good callus growth;m,n:After the removal of the annular external fixator,the tibia and fibula showed good bone union;o:Three monthsafter the removal of the external fixator,full-length orthostatic X-ray film showed equal length of bilateral lower limbs

3 讨论

Ilizarov骨搬运技术在治疗大段骨缺损方面取得了显著疗效，但其治疗周期长、成骨质量差、对合端愈合缓慢，需要长期佩戴外固定。如何缩短治疗周期、加速新生骨矿化以及提升骨质量等成为困扰临床医生的难题。“手风琴”技术是一种交替压缩-牵拉的微创治疗方法，通过轴向的微动促进成骨和早期骨愈合。

3.1 “手风琴技术”理论基础

通过对接触端的压缩作用，增加接触端的应力刺激，诱发局部无菌性炎症反应，促进成骨细胞和原始成纤维细胞增生聚集，激活骨愈合系统。通过牵张可以向骨折端施加持续缓慢的张应力，提供了骨组织和微血管生长需要的机械条件，使原始骨痂不断增殖，为接触端骨愈合提供有利的生物学环境。通过“手风琴”技术持续可调节的动态加压方式，反复刺激骨折愈合系统可以有效促进骨痂产生和矿化。尽管大量文献报道通过运用“手风琴”技术能促进接触端新生骨痂有效矿化，但牵拉与压缩的交替时间、节律及周期至今未能达成共识[5,6]。本文采用的方案为压缩-牵伸-压缩，调节速度为1 mm/d，压缩1周休息1周后进行牵伸，以同样的速度牵伸2周在休息1周后，在压缩2周，循环交替进行2次锁定外支架至骨愈合。有文献报道，牵伸压缩1周后成骨活性因子的表达达到高峰，局部血管内皮生长因子、成纤维细胞生长因子大量聚集[7,8]，为了最大程度地激发组织再生潜能，本研究采用压缩、牵拉之间1周间歇期。

3.2 接触端不愈合原因及应对策略

接触端不愈合的主要原因是：端端软组织嵌顿；端端表面骨质疏松或硬化；两骨端点状接触；下肢过早或过晚活动。接触端软组织嵌顿的预防主要在病灶清除的过程中应避免游离软组织嵌顿，断端血凝块、渗出液包裹机化亦可变成嵌顿物。为解决软组织嵌顿问题通过“压缩-牵张-再压缩”的“手风琴”技术，使嵌顿物分解吸收，降低接触端不愈合风险[9～11]。骨延长的治疗时间普遍较长，断端可能出现废用性骨质疏松，即使后期端端对合良好，延迟愈合、不愈合的风险依然较高，通过“手风琴”技术和早期下地康复，可以改善残端骨质疏松。病变骨切除不彻底往往导致残端硬化，本研究组要求Ⅰ期清理骨缺损端必须彻底，硬化骨应切除干净打通髓腔，直到较正常或有渗血骨创面。研究发现，骨缺损的成骨活性与时间负相关[12～14]。骨搬运的延长期一般为2～3个月，2～3个月后对合端靠拢，但是此时成骨活性减弱，因此需要较大的接触面积和轴向刺激，才能发生骨愈合。笔者总结以往应用骨搬运技术治疗骨缺损对合端不愈合的经验，发现病灶清除时两截骨面不平行，后期将出现端端点状接触，对合端接触面积较少或对位不良可能是导致不愈合的原因之一。为获得较大接触面，位于骨干部位的骨缺损，残端截骨面尽量平行，争取两个残端靠拢后达到接触面的2／3以上。对于近干骺端部位的骨缺损，残端截骨面不必追求平行，因为近干骺端残端一侧髓腔通常较为宽大，即使残端呈尖状，滑移段的残端靠拢后可以插入宽大的近干骺端残端髓腔内，最后也可以有较大的接触面。延长结束后断端骨面的微动有助于骨折愈合，但微动过早影响微血管和骨样组织生成。通过继续加压或手风琴技术，可以磨损和吸收扦插的软组织，减少对合端间隙，轴向刺激有助于骨生长和牵张骨矿化。本研究“手风琴”组骨愈合优良率为85.7%，且术后肢体功能恢复满意。临床工作中患者往往感觉疼痛不适或者顾虑，不敢多负重行走或尽可能拧紧加压螺钉。本组要求患者术后1周开始下床功能锻炼，逐渐增加下地负重时间，并强调术后1个月患者每天下地部分负重时间不少于1 h。

3.3 并发症处理

传统骨搬运技术治疗胫骨骨缺损总体并发症发生率为40%～100%、并发症数目1～3个/人。本研究对照组患者并发症发生率为80%，并发症平均1.54个/人，“手风琴”组患者并发症发生率为42.9%，并发症平均1.07个/人。两组在总体并发症发生率上与文献报道相近，但“手风琴”组的并发症发生率少于对照组，差异有统计学意义（P<0.05），这可能与“手风琴”组骨愈合时间短、骨愈合率优于对照组有关。对照组外支架固定时间平均15.15个月、“手风琴”组14.09个月，“手风琴”组较对照组平均少1月余，虽然两者差异无统计学意义，但在缩短外支架固定时间方面有一定效果。针道感染或炎症反应是最常见的并发症（对照组9例、手风琴组7例），本组患者予以杀菌强、皮肤刺激性小、作用快的葡萄糖酸氯己定醇点滴1～2次/d，患者经积极处理针道感染好转。骨不愈合（对照组4例、“手风琴”组1例），无论何组，若对合端靠拢9个月后未出现连续性骨痂或骨萎缩，可行植骨+更换钢板内固定术，本研究5例患者经植骨后均临床愈合。暂时性周围神经麻痹患者经口服营养神经类药物后症状逐渐缓解。本组足下垂畸形的患者通过加强功能锻炼或安装踝关节足下垂支架，固定踝关节于中立位后，外形逐渐改善。对于骨质缺损多、搬运距离长以及外支架稳定性差造成的下肢力线不良需定期摄片复查，及时纠正力线。搬运区新生骨矿化情况可以通过彩超或CT检查情况及时调整搬移速度。

骨延长是一个漫长的过程，对患者造成巨大的生理和心理折磨，为缩短治疗周期、带架时间和减少术后并发症，需注意操作过程中的每个细节。通过“手风琴”技术可以缩短对合端骨愈合的时间，提高自然愈合率，减少并发症，对肢体功能恢复有一定的积极作用，临床工作中应重视其在骨搬运技术中的重要性。