改良Masquelet与外固定支架技术治疗大段掌指骨骨缺损的疗效比较

刘增兵，李强，刘文霞，李新海，马凯，霍玉宝，王金广，王清和，于亚东

(1.衡水市第四人民医院手足外二科，河北 衡水 053000；2.河北医科大学第三医院手外科，河北 石家庄 050000)

高能量手部创伤、手部感染及骨髓炎、长段掌指骨骨肿瘤切除术后以及多种复杂手部畸形均可能导致不同程度的掌指骨骨质缺损[1]，掌指骨缺损长度较大或者污染较重甚至合并感染或骨髓炎等复杂情况时，其治疗难度较大、疗程长、并发症多、效果差，尤其是当掌指骨骨缺损长度超过其直径的1.5倍时即大段掌指骨骨缺损[2]，是手外科医生目前的治疗热点及难点。目前针对大段掌指骨缺损治疗的方案较多，其疗效各异。自2012年开始衡水市第四人民医院使用自制克氏针外固定支架结合自体骨骨移植治疗掌指骨大段骨缺损，2015年开始我院创新性设计改良Masquelet技术用于治疗符合手术适应证的大段掌指骨缺损取得了不错的临床效果。本项目回顾性分析自2012年1月至2020年1月我院行改良Masquelet技术与自制克氏针外固定支架结合自体骨移植治疗的32例掌指骨大段骨缺损病例的临床资料，通过对比两种治疗方案的术后疗效及并发症，证明两种方案治疗掌指骨大段骨缺损的可行性及优缺点，并为临床治疗方案的选择提供参考指导。

1 资料与方法

1.1 纳入及排除标准 病例纳入标准：(1)掌指骨骨缺损长度超过其直径1.5倍者；(2)创面炎症可控，创面皮肤软组织缺损行皮瓣修复者；(3)患指或患肢血运良好，能够耐受手术操作不至于术后患指缺血坏死者；(4)非骨水泥过敏体质者。病例排除标准：(1)患指或患肢神经血管损伤血运差易发生缺血坏死者；(2)依从性差不能坚持配合治疗者；(3)有严重心、肺、肝、肾等重要脏器疾患或全身疾患对治疗及骨折愈合有影响者；(4)出凝血异常者；(5)长期应用激素药物者。

1.2 一般资料 本研究共纳入符合标准者32例，其中男23例，女9例；年龄19～57岁，平均(41.30±1.37)岁。根据治疗方案的不同将患者随机分为两组：(1)改良组15例，男11例，女4例，平均年龄(34.66±10.08)岁；骨缺损原因：机器绞伤6例，农用机伤5例，车祸伤1例，骨髓炎清创术后2例，长段骨肿瘤切除术后1例。其中拇指5指，示指4指，中指2指，环指2指，小指1指，掌骨2个(4、5掌骨)。(2)外固定支架组17例，男12例，女5例，平均年龄(37.70±10.97)岁；骨缺损原因：机器绞伤7例，农用机伤4例，车祸伤2例，骨髓炎清创术后4例。指别：拇指8指，示指5指，中指2指，环指1指，小指1指。创面污染较重无法直接闭合者，急诊行清创负压封闭引流，创面情况稳定后二期行皮瓣修复闭合创面者23例，可直接闭合创面者9例。两组间患者年龄、性别及受伤至手术时间相比，差异无统计学意义。

1.3 治疗方法

1.3.1 术前评估 患者入院后完善常规术前检查，行患手X线等影像检查了解患手掌指骨病损及缺损具体情况，综合评估患者全身情况以及患手病损是否符合大段掌指骨骨缺损诊断标准、是否满足项目手术方案适应证，符合条件并纳入研究项目者术前与患者及家属对手术方案，具体流程以及可能存在的风险及并发症进行充分及有效的沟通，待患者选定治疗方案后签署知情同意书。

1.3.2 手术方法 采用臂丛神经阻滞麻醉或全身麻醉，患肢上臂中上1/3打充气式止血带彻底止血，彻底清创，去除坏死挫伤及无生机组织，注意保护患手及患指血管神经束以保证指端血运，修整骨缺损断端，去除无血运骨及硬化骨，通畅骨髓腔，大段骨髓炎或长段骨肿瘤广泛累及掌指骨者彻底清除病损骨。大量生理盐水、碘伏依次冲洗创面，彻底止血，创面污染较重者清创完毕后创面取细菌培养并做药敏实验，无法直接闭合创面者行皮瓣修复闭合创面。

改良组：一期手术：创面彻底清创及骨缺损断端处理满意后，按40 g骨水泥加入2 g万古霉素浓度混合成抗生素骨水泥备用，根据患指术前骨缺损的形状及大小在体外制作相应形状及大小的带万古霉素的聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)空心骨水泥模块填充骨缺损。模块外观圆滑，其周径比正常骨质周径稍粗且两端包裹骨缺损近远侧骨折断端，骨水泥模块产热凝固成型后期及时放置填充于骨质缺损区，以免产热烫伤毗邻的神经血管束，从而影响患指术后血运及感觉。彻底止血，逐层缝合皮肤及皮下组织闭合创面。如果创面污染极重并合并皮肤软组织缺损者可一期行彻底清创、负压封闭引流创面覆盖负压吸引，待创面条件允许后二次手术行骨水泥模块植入并修复闭合创面。如拟手术部位皮肤软组织条件较差存在瘢痕或炎性窦道等影响下一步治疗者，彻底清创去除病损皮肤软组织，行皮瓣修复闭合创面。克氏针通过空心骨水泥模块并内固定近远侧骨折断端，术后行患手X线检查以了解骨水泥填充情况。

二期手术：一期手术伤口及创面愈合后4～6周，确保无感染或炎性指标下降至正常范围内后，沿原手术切口切开皮肤及皮下组织，纵行切开骨水泥诱导膜，小心取出一期手术填充骨水泥，避免损伤诱导膜，清除骨折断端硬化或无生机骨质，使骨髓腔通畅，根据骨缺损的体积填入足量自体松质骨或自体松质骨加不超过1/4的片状皮质骨/人工骨，克氏针或接骨板及螺钉内固定移植骨及骨折断端，以维持手指或手掌的形状及外观，逐层缝合伤口。

外固定支架组：彻底清创，去除无保留价值骨质或清理骨缺损断端满意后安装自制克氏针外固定支架固定骨缺损部位近远侧骨质，调整外固定支架的张力以恢复并维持原掌指骨的力线和长度，对患指皮肤或软组织缺损无法直接闭合创面者设计相应掌背动脉岛状皮瓣或其他皮瓣修复闭合创面，待患指软组织情况稳定并复查炎性指标均正常后，去除克氏针外固定支架，沿原伤口切开皮肤及皮下组织，彻底清创，去除骨质缺损部位瘢痕及纤维化组织，注意保护神经血管避免损伤，以免导致患指术后缺血坏死或感觉障碍，按骨质缺损的长度及周径取相应的髂骨块，游离移植于骨质缺损区，应用金属接骨板及螺钉或克氏针复位内固定骨折，逐层缝合伤口。

1.3.3 术后处理 术后预防性或治疗性应用抗生素，加强伤口护理，有克氏针外露及外固定支架患者，加强钉道护理及调节外固定支架张力以防过牵，观察指端或皮瓣血运变化情况。定期复查植骨后骨折愈合情况，在康复医师指导下加强患指或患手功能锻炼，骨折愈合后去除内固定物，定期随访至患手康复功能训练结束。

1.3.4 术后疗效评价标准 患手移植骨质完全愈合，大段掌指骨骨缺损彻底修复，患手康复功能训练结束后，根据2000年由中华医学会手外科学会制定的上肢功能评定标准中关于手部功能评定试用标准[3]对患手术后功能进行客观评估(见表1)。通过两组患者的优良率、术后住院时间、骨折愈合时间、总不良事件发生率等对比，比较两种术式治疗大段掌指骨缺损的疗效及优缺点。

表1 手部功能评定试用标准

2 结 果

两组患者在年龄、性别、骨质缺损原因、指别、患手及患指功能、手术次数等方面临床资料相比较，差异无统计学意义(P>0.05，见表2)，具有可比性。

表2 改良组与外固定支架组一般资料比较

患者术后均获得6～24个月随访，平均(13.7±2.13)个月。外固定支架组术后住院时间(13.11±1.11)d、骨折愈合时间(11.58±2.69)周，患肢功能评分(6.76±1.43)分；改良组术后住院时间(12.00±1.51)d、骨折愈合时间(9.46±1.18)周，患肢功能评分(8.00±1.85)分，差异均有统计学意义(P<0.05，见表3)。

表3 改良组与外固定支架组术后住院时间、骨折愈合时间及功能评分比较

末次随访时根据2000年由中华医学会手外科学会制定的上肢功能评定标准中关于手部功能评定试用标准对患手术后功能进行评估，改良组优3例，良8例，可4例，优良率为73.33%；外固定支架组优1例，良10例，可4例，差2例，优良率为64.70%(见表4)。

表4 改良组与外固定支架组术后患肢功能比较[例(%)]

外固定支架组主要并发症8例，其中骨折断端吸收不愈合2例，延迟愈合3例，手术切口感染复发2例，手术切口二期愈合1例。改良组主要并发症5例，其中骨折断端延迟愈合2例，手术切口与皮瓣边缘二期愈合3例。外固定支架组次要并发症11例，其中钉道感染4例，外固定支架弹力装置张力偏大3例，手术切口延迟愈合2例；患手指感觉麻木1例，自体骨供区疼痛感觉异常1例。改良组次要并发症7例，其中手术切口延期愈合2例，自体骨供区疼痛感觉异常3例，患手指感觉麻木2例。部分患者既存在主要并发症，又存在次要并发症，除外重复患者外固定支架组总体不良事件12例，改良组总体不良事件8例，两组病例主要并发症、次要并发症和总体并发症发生率比较，差异均有统计学意义(P<0.05，见表5)。

表5 改良组与外固定支架组主要并发症、次要并发症和总体并发症发生率比较[例(%)]

典型病例一为43岁男性患者，主因机器绞伤致左手背及环小指开放性皮肤软组织及粉碎性骨折伴骨质缺损，于我院急诊行左手清创环指骨折复位内固定改良Masquelet技术治疗4、5掌骨大段骨缺损及皮瓣修复术，术后给予预防感染伤口换药对症治疗，观察患手及皮瓣血运。待患手伤口愈合，患指及皮瓣血运情况稳定成活良好后6周二次手术行左手4、5掌骨骨水泥取出自体松质骨植骨接骨板内固定术，术后2周拆线，康复医师指导下开始主被动康复功能锻炼。术后12周复查，伤口愈合良好，皮瓣血运好，骨折愈合，骨缺损修复。按照中华医学会手外科学会制定的手部功能评定试用标准对患手术后功能进行客观评估，患指综合评分为7分，功能等级良。手术前后影像学资料见图1～7。

图1 术前患手X线片示多发掌骨大段骨缺损 图2 术前患手创面及骨质缺损情况 图3 皮瓣修复闭合创面 图4 术后X线片示骨水泥模块填充大段掌骨骨缺损区

图5 二次手术取出骨水泥模块，保护诱导膜完整 图6 诱导膜内植入自体松质骨接骨板，固定骨折断端 图7 术后12周复查X线片示游离移植松质骨与骨折断端愈合

典型病例二为37岁男性患者，主因右手拇指外伤术后伤口感染不愈合2个月余入院，术前诊断为拇指指骨骨髓炎，于我院行右手拇指清创病损骨长段切除克氏针外固定支架外固定及皮瓣修复术，术后给予预防感染伤口换药对症治疗，观察患手及皮瓣血运。待患手伤口愈合，患指及皮瓣血运情况稳定、成活良好后6周二次手术行右手拇指大段骨缺损自体骨移植术，术后2周拆线，康复医师指导下开始主被动康复功能锻炼。术后16周复查，伤口愈合良好，皮瓣血运好，骨折愈合，骨缺损修复。按照中华医学会手外科学会制定的手部功能评定试用标准对患手术后功能进行客观评估，患指综合评分为7分，功能等级良。手术前后影像学资料见图8～11。

图8 术前X线片示右手拇指近节指骨骨折术后骨髓炎 图9 清理破坏骨质导致大段骨缺损断端安装自制克氏针外固定支架 图10 创面感染控制后二次手术髂骨块植入填充骨缺损，接骨板内固定 图11 术后16周X线片示游离移植髂骨块与骨折断端愈合

3 讨 论

骨缺损是指骨的完整性被破坏，是一种临床常见疾病。手部作为我们谋生及各种操作的执行者，是我们最易受到各种外来暴力损伤的部位，因此手部掌指骨骨折缺损临床高发。除了各种高能量手部创伤可以合并掌指骨骨缺损外，手部创伤后继发的感染甚至骨髓炎，长段的掌指骨骨肿瘤切除术后以及多种复杂手部畸形均可能导致不同程度的掌指骨骨质缺损，由于手部创伤及疾患的多样性导致掌指骨缺损的长度及合并症较为复杂，尤其是大段掌指骨骨缺损以及合并污染较重或者合并感染、多发掌指骨缺损或者皮肤软组织条件较差或缺失不能直接闭合创面等复杂情况时，其治疗难度相对较大，疗程长，术后并发症多，效果差，甚至面临截肢(指)致残的风险，给患者的经济甚至是心理造成沉重负担，严重影响患者的生活质量，是手外科医生目前的治疗热点及难点。鉴于大段掌指骨骨缺损的诊疗现状，人们设计了很多治疗方案，目前尚没有一种治疗方案能够完美解决大段掌指骨所有问题[4]。

目前常见的针对大段掌指骨骨缺损的代表性的治疗方法有传统植骨手术、骨延长手术、骨移植及复合组织瓣手术、骨组织工程技术等。植骨术采用自体骨或同种异体骨移植辅以克氏针、外固定支架或金属接骨板固定便可满足恢复掌指骨缺损长度的要求。植骨原理为爬行替代过程较为缓慢且仅适用于小段骨缺损治疗，一旦骨缺损长度较大，发生移植骨吸收、骨折不愈合风险较高[5]，超长的治疗周期不利于患者后期的功能锻炼，且手术均会导致移植骨供区不同程度的手术创伤甚至并发症，如供区出血、感染、感觉异常等。有研究报道，取骨区产生的并发症甚至高达30%，当骨缺损区软组织条件较差或者合并感染时发生骨折不愈合及其他并发症的概率明显增大。以Ilizarov1951年提出的“张力-应力”法则[6]为理论基础的骨延长手术多应用于四肢长骨，直至1969年Mansoor[7]首次将该技术应用于掌骨延长。经过数十年的探索改进，掌指骨延长术治疗掌指骨缺损取得了较为理想的结果，但现阶段仍有诸多问题尚待解决。如骨外固定支架钉道感染，治疗周期较长，长期佩戴外固定支架给患者工作生活带来诸多不便[8]且需要较高的依从性来规律调节外固定支架，术后指端感觉恢复较差；跨关节固定将导致关节存在不同程度僵硬等，如何更好地实现掌指骨延长需要进一步的探索和研究。伴随人们对解剖学研究的不断深入及临床术式的不断创新，带骨瓣的复合组织瓣移植被应用于掌指骨大段骨缺损治疗[9]，复合组织瓣移植术是一种兼具修复与再造性质的手术，可实现对大段掌指骨缺损尤其是合并关节缺损的治疗，但该类手术对术者解剖等理论知识及显微外科技术要求较高，手术风险较大，一旦手术失败，不仅对皮瓣供区造成一定程度损伤，而且原有创面仍需另寻他法修复，存在一定的纠纷隐患，不适合基层医院开展。

近些年国内外出现克氏针外固定支架[10]结合自体骨骨移植治疗合并感染或软组织缺损等复杂情况的大段掌指骨骨缺损并取得了不错的治疗效果。该手术需要两个阶段治疗，第一阶段手术创面彻底清创后为固定及维持患手掌指骨骨长度及力线，安装自制微型克氏针外固定支架，合并皮肤或软组织缺损创面者设计相应皮瓣修复软组织缺损创面。术后给予预防感染对症治疗；第二阶段手术，待患指软组织情况稳定并复查炎性指标均正常后，去除外固定克氏针支架，彻底清创，去除骨质缺损部位瘢痕及纤维化组织，按骨质缺损的长度及周径取相应的髂骨块，游离移植于骨质缺损区，应用金属接骨板及螺钉或克氏针复位内固定骨折，定期复查软组织恢复情况及骨折愈合情况。该术式自制的克氏针外固定支架具有取材方便、制作简单、费用低廉、效果确切及损伤小、护理简单、拆除容易等优点，在合并感染甚至慢性骨髓炎的大段掌指骨骨缺损治疗中取得了满意效果，避免了污染或感染创面一期植骨诱发感染导致手术失败的风险。但是手术也存在一定不足。例如外固定支架钉道感染发生概率较高，需定期护理，外固定支架的张力调节容易偏低或偏高，手术需要两阶段治疗，病程相对较长，仍需自体骨移植，对于长段骨缺损仍存在传统骨移植手术的局限与不足，另外外固定支架虽然可以维持骨缺损的长度，但是二次手术植骨时骨缺损部位被瘢痕组织填充黏连，需要彻底清除，此时增加了神经血管损伤的风险，而且在治疗掌骨大段骨缺损及末节骨缺损时存在一定的局限性。

自1986年，Masquelet技术首次成功治愈大段骨缺损以来被日趋完善及改良，其核心技术原理是骨水泥模块在填充骨缺损的同时可以诱导周围组织形成类似于骨膜的结构[11-12]及功能的诱导膜，该结构可以实现机械隔离及包裹移植自体松质骨，减少移植骨再吸收，并能够促进移植骨及骨折断端愈合。Masquelet技术是目前国内外较为理想的治疗大段骨缺损的方案，具有适应证广、对手术条件和器械要求低、手术方法简便、治疗周期短、效果确切、费用低等优点[13]，但是Masquelet技术目前主要应用于胫腓骨等四肢长骨骨缺损[14]，在手部骨缺损尚没有广泛开展[15]。鉴于手部解剖结构特点及手术要求，我们创新性将Masquelet技术做了术式改良并用于治疗多种形式掌指骨大段骨缺损，取得了满意的治疗效果。

术式改良体现在模块采取体外塑型制作空心骨水泥圆柱体，避免骨水泥塑型过程中产热温度较高损伤毗邻的血管神经束从而影响术后患指血运及感觉，此外体外操作方便易行，可以保证制作的骨水泥外观圆滑，避免二次取出困难从而破坏诱导膜。骨水泥圆柱体提前预留制作成空心状是为了术后克氏针内固定方便穿过骨水泥模块从而固定近远侧骨折断端。改良Masquelet技术采用中空骨水泥模块填充骨缺损，在维持骨缺损长度的同时避免了传统外固定支架及弓形针技术等继发的植骨腔隙被瘢痕组织填塞狭窄的弊端。此外改良Masquelet技术治疗大段掌指骨骨缺损不受缺损长度限制，适应证相对广泛，而且移植骨可以采用自体骨或者自体骨与同种异体骨的混合骨，一定意义上减少了自体骨的用量，进而降低了供区的并发症风险。Masquelet技术形成的诱导膜从结构及功能上与骨膜类似，降低了移植骨的骨吸收并促进了移植骨的愈合速度，因此在保证疗效的同时减少了治疗周期。骨水泥模块携带万古霉素，可以持续有效预防及控制创面感染，降低了感染及骨髓炎等并发症的发生。

虽然改良Masquelet技术治疗大段掌指骨骨缺损具有损伤小、操作简单、效果确切等优点，但要掌握严格的手术适应证。术前一定要保证患手或患指血运良好，避免因手术操作导致患指血运障碍甚至患指缺血坏死。严格控制伤口感染，保证皮肤软组织良好覆盖及诱导膜完整是手术成功的关键。Masquelet技术应用的前提条件是需要良好的皮肤软组织覆盖，否则需要在行Masquelet术式之前先行皮瓣修复闭合创面。创面污染要彻底清创，感染或骨髓炎病例要彻底控制创面炎症，以免不可控的感染导致手术失败。改良Masquelet术式也存在一定的局限与不足，术式需要至少两阶段手术，治疗周期相对较长，一定程度上增加了患者的痛苦和治疗费用，需尽早围手术期康复训练介入，以防长时间制动或废用等原因继发的关节僵硬等功能障碍。另外累及关节的大段掌指骨缺损，改良Masquelet技术无法实现关节功能恢复。术式细节较多，处理不当可能影响治疗效果甚至导致手术失败，因此术前要充分与患者及家属有效沟通，客观保守预估治疗效果，避免患者期望值过高，防止各种原因导致的治疗中断，从而埋下纠纷隐患。

综上所述，改良Masquelet技术及克氏针外固定支架辅助自体骨移植是治疗大段掌指骨骨缺损的有效方法，能够满足预期的恢复组织结构连续性及保指(肢)的目的，两种术式各有优缺点，从临床资料分析比较中得出改良Masquelet技术从骨折愈合、围手术期并发症及术后患手功能恢复方面优于克氏针外固定支架辅助自体骨移植技术，差异具有统计学意义。但是实验项目病例数尚少，经验不足，临床资料中存在一定的结果偏倚，有待于深入研究积累更多经验对术式进及改良，通过增大样本例数，进一步验证两种治疗方案的差异，从而为大段掌指骨缺损的临床治疗提供更客观及科学的理论依据。