引用本文: 王斌, 賈松, 盧愛東, 秦泗河, 劉偉, 郝睿崢, 王偉, 霍永新, 趙剛. 環式外固定器結合髓內釘行骨段滑移術治療脛骨非感染性骨缺損. 中國修復重建外科雜志, 2015, 29(11): 1348-1352. doi: 10.7507/1002-1892.20150291 復制
開放粉碎性骨折、骨髓炎、骨不連、骨腫瘤等術后造成的大段骨缺損對肢體功能造成影響,給患者生活帶來不便。目前,Ilizarov骨延長技術廣泛應用于長骨大段骨缺損治療,但單純應用Ilizarov外固定器存在一些不足,如外固定器佩戴時間較長、肢體成角、旋轉、再次骨折等。2008年6月-2012年10月,我們聯合應用髓內釘加環式外固定器行骨段滑移術治療22例脛骨非感染性骨缺損,療效滿意。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
患者納入標準:① 骨缺損≥5 cm;② 小腿近段完好,允許植入髓內釘;③ 多次傳統手術后仍不能治愈者;④ 術前白細胞正常,延長段局部無紅腫熱痛炎性癥狀。
本組男15例,女7例;年齡24~58歲,平均36.8歲。均為外傷術后致骨折不愈合或畸形愈合(17例),骨缺損(5例);其中交通事故傷12例,重物砸傷6例,高處墜落傷4例。左側15例,右側7例。所有患者脛骨發育正常,血運及感覺正常,其中有2 例患者延長段局部有植皮瘢痕。清除壞死骨后骨缺損或肢體不等長5.0~12.5 cm,平均8.05 cm;其中脛骨近端缺損8例,中段缺損5例,遠端缺損9例(其中合并肢體短縮2例)。
1.2 手術方法
術前采用抗感染治療,創面行封閉式負壓引流、植皮及皮瓣手術,待創面愈合后3個月行骨段滑移,其中近端骨滑移14例,遠端骨滑移8例。
患者于全麻(5例)或持續硬膜外麻醉(17例)下,取仰臥位。去除骨折端壞死無生機骨質,至有紅色骨質露出。取膝前髕韌帶正中切口,逐層切開達脛骨平臺,于脛骨平臺下方約0.5 cm處的斜坡上開口,沿髓腔方向鉆孔、擴髓;取脛骨結節下或內踝上內外側長約3 cm縱切口,切開皮膚及皮下組織筋膜,暴露脛骨,于脛骨結節下2~3 cm或內踝上4~5 cm平面定位,用線鋸或微型截骨器截骨。首先部分截骨,保留脛骨前側部分骨皮質的連續,植入相應長度髓內釘。脛骨遠、近端各放置2個全環作為固定環,截骨滑移骨段放置1個全環作為牽引環,每個全環用2枚2.0 mm克氏針固定,滑移骨段處再加1枚半針固定;外加一足部矯形器。用牽張器拉緊克氏針,調整外固定器使其與皮膚保留足夠間隙,然后完全截斷脛骨。術中牽引滑移骨段遠離固定端以確定是否截骨完全,將牽引環向鄰近固定環加壓2~3 mm,確保截骨處無間隙并給予適當壓應力。切口內置一引流管,縫合骨膜及切口。本組外固定器放置時間2~26個月,平均10.2個月;外固定器指數0.3~3.2個月/cm,平均1.57個月/cm;脛骨延長長度5.0~12.5 cm,平均8.05 cm。
1.3 術后處理
術后常規應用抗生素,24 h內拔出引流管;進行常規針道護理,指導患者功能鍛煉。術后7~10 d開始骨延長,速度為0.75~1.00 mm/d,分4次完成。如年齡較大、營養不良、延長時疼痛難忍,可適當減慢延長速度。定期攝X線片觀察骨段位置及礦化情況。拆除外固定器時4例應用克氏針、8例應用鋼板固定滑移骨段與遠端骨段。
2 結果
本組患者術后均獲隨訪,隨訪時間19~58個月,平均32個月。術后均未發生內固定物感染;所有患者均獲骨性愈合,愈合時間4.7~19.4個月,平均11.9個月。1例去除外固定器后滑移骨段與遠端骨段用克氏針固定,由于固定不牢固,出現滑移骨段回縮,再行截骨滑移痊愈;1例出現延長段礦化延遲,行“手風琴”技術治療后痊愈;1例去除外固定器后出現延長段再骨折,因有髓內釘未作特殊處理,隨訪3個月后骨折愈合;1例骨延長患者因全針打入髓內釘遠端鎖定孔,導致延長失敗,拔出原克氏針,重新打入新克氏針后順利延長;1例延長過程中出現皮膚皺褶,手術切除皺褶皮膚后愈合良好;2例遺留足下垂畸形,采用小切口松解跟腱及佩戴足踝矯形器,但未能完全矯正。術后去除外固定器及髓內釘后采用Hohl膝關節外科臨床評分系統[1]對膝關節功能進行評價,獲優15例、良5例、可2例,優良率90.9%;采用Baird-Jackson踝關節評分系統[2]對踝關節功能進行評價,獲優10例、良3例、可7例、差2例,優良率59.1%。見圖 1。

3 討論
3.1 聯合應用環式外固定器與髓內釘治療脛骨非感染性骨缺損的優勢
長骨大段骨缺損多因開放粉碎性骨折、感染性骨髓炎徹底清除大塊死骨、外傷后骨不連反復多次手術切除硬化骨,以及骨腫瘤大段病骨切除等所致。脛骨因其全長的1/3位于皮下,在創傷后特別是合并重度軟組織創傷或不恰當的內固定術后,極易發生軟組織壞死、缺損,導致骨質外露[3],繼而發生骨髓炎、感染性骨不連。修復骨缺損的方法包括傳統植骨、帶血運骨移植、膜誘導技術以及 Ilizarov骨延長技術等[4-6]。自體髂骨移植可用于5 cm以下骨缺損,但需要良好的植骨床,植骨塊爬行替代過程較長;帶血運骨移植可用于>5 cm的骨缺損,但對顯微外科技巧要求高。這兩種方法均存在供骨區有限、骨量不足以及神經損傷等并發癥。
Ilizarov技術利用牽拉成骨原理,解決了長骨大段骨缺損供區不足、植骨不愈合以及肢體短縮導致的肢體不等長問題,采用骨搬移技術不必擔心增加骨缺損范圍,可徹底清除死骨,使骨斷端成為新鮮的、有豐富血運的正常骨,從而徹底消滅傷口內感染源,同時降低了局部軟組織張力,為日后軟組織及骨愈合創造了有利環境[7]。但其存在帶架時間長、對位對線不良、成角畸形、二次調整外固定器、拆架后易發生再骨折、接合端軟組織嵌插等不足,且骨段在滑移過程中可能出現邊緣缺血壞死導致圓錐形改變,滑移端到達對接點后不能達到有效的軸向加壓等。根據黃雷等[8]的報道及本研究結果,聯合應用髓內釘增加了肢體穩定性、允許外固定器的早期移除、允許快速恢復運動及活動幅度、減少了克氏針放置時間及患者痛苦、降低了針孔感染率,且可預防在延長中的軸向偏移,使骨端對合后有效地軸向加壓,骨端順利愈合。
3.2 髓內釘在骨延長中對骨礦化(血供)的影響
影響延長骨生長的因素有骨膜、截骨位置、延長速度、延長頻率以及生物力學等,髓內釘顯著增加了延長系統的穩定性,防止血液循環建立后由于不穩定而被破壞,為骨生長創造了優良生物力學環境[9]。王斌等[10]研究證實,如果沒有穩定的骨支架,即使成功重建血液循環,也可能因骨折移動而再次損傷血管。擴髓雖造成了骨內膜血管數量減少,但不會延長骨折愈合時間,其原因是擴髓的機械刺激和創傷的炎性反應使骨折間隙周圍充血,早期血供代償性增加;同時擴髓造成新的創傷,導致離心性血流被向心性血流取代,這些對骨折愈合有促進作用[11]。De Bastiani等[12]報道愈合指數為1.4個月/cm,與本組平均1.57個月/cm相近,上述臨床數據支持髓內釘不會造成牽拉成骨時間延長。
3.3 外固定器移除時限探討
新骨延長愈合時間通常用外固定器指數即愈合指數表達。愈合指數是指延長1 cm至新骨完全礦化去除外固定器所需時間,愈合指數與患者年齡、病理特點、截骨位置、輔助治療方法和延長總長度有密切關系。骨延長后移除外固定器最佳時期尚無統一客觀指標。大量臨床文獻[13]推薦的安全方法是,在達到平均愈合指數后,讓患肢完全負重鍛煉行走 2個月左右,使骨的愈合質量接近正常后再移除外固定器。有文獻報道[14-15]還可測定骨密度,應用Micro-CT來評價骨愈合情況,對骨質進行形態學和定量分析,包括皮質骨礦含量、皮質骨密度、體積骨礦含量、體積骨密度、骨體積分數、骨小梁數量、骨小梁厚度等。為盡早去除外固定器,可采用二次穩定手術,如在滑移完成后植入鋼板或克氏針。Gulabi等[16]報道了外固定器聯合帶中間孔髓內釘的手術方法,骨段滑移完成后,在髓內釘中部鎖定孔打入鎖釘,固定滑移段,以減少外固定器佩戴時間。但患者往往不愿做二次手術,需對患者進行宣講,保證手術順利進行。我們一般按以下原則:如果接合端對合好,加壓1個月,去除外固定器,手術應用交叉克氏針或鋼板內固定;如對合欠佳,則加壓直至骨折愈合良好。
單純環式外固定器雖可早期行骨延長術,但在骨段滑移到預期位置后,需要繼續佩戴較長時間外固定器以在骨礦化時間段提供固定作用。而內外結合法治療脛骨非感染性骨缺損,可早期去除外固定器,由髓內釘及后續的鋼板、克氏針提供固定,大大縮短了外固定器固定時間。
3.4 注意事項
① 脛骨近干骺端血供豐富,且富含松質骨,有尚能轉化為成骨細胞的MSCs,故與骨干相比有更強的成骨能力[17]。有學者[18]報道了在脛骨干骺端截骨進行肢體延長及骨段滑移術,取得了很好效果。② 由于髓內釘遠近端有鎖定孔,中間無鎖定孔,對于小腿延長患者,移除外固定器后應鎖定遠端鎖定孔。對于骨段滑移患者,如局部皮膚條件好,可早期移除外固定器,用鋼板鎖定;如局部皮膚條件差,無法置放鋼板,可用克氏針固定,以防滑移骨段回縮。移除外固定器后穩定性完全由髓內釘及鋼板克氏針維持,由于延長區處于礦化初始階段,故要根據X線片所示具體情況指導負重功能練習。③ 完全截骨前安裝Ilizarov環式外固定器并調整至小腿周圍與全環間空隙均等,避免皮膚卡壓。④ 植入克氏針時應避開血管神經,避免腓總神經及脛后血管損傷,且要注意髓內釘位置,避免打入髓內釘鎖定孔導致延長失敗。⑤ 盡量避免在瘢痕區打入克氏針以防難忍疼痛;安裝髓內釘后再安裝外固定器;打入克氏針時應盡量選擇皮質骨區域,如遇阻擋,可退回克氏針調整角度重新打入,以避開髓內釘。⑥ 在脛骨延長后由于肌肉韌帶牽拉,可造成足下垂,可采用小切口松解跟腱及佩戴足踝矯形器預防足下垂。⑦ 為獲得良好再生,截骨必須精確、低能、骨膜下截骨,盡可能避免使用骨鋸或粗暴的手法復位[19]。
本組結果表明,聯合應用帶鎖髓內釘和環式外固定器,減少了對位對線不良和再骨折發生率,以及由于長時間帶架導致的各種并發癥,為治療脛骨大段非感染性骨缺損提供了一種新的思路。
開放粉碎性骨折、骨髓炎、骨不連、骨腫瘤等術后造成的大段骨缺損對肢體功能造成影響,給患者生活帶來不便。目前,Ilizarov骨延長技術廣泛應用于長骨大段骨缺損治療,但單純應用Ilizarov外固定器存在一些不足,如外固定器佩戴時間較長、肢體成角、旋轉、再次骨折等。2008年6月-2012年10月,我們聯合應用髓內釘加環式外固定器行骨段滑移術治療22例脛骨非感染性骨缺損,療效滿意。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
患者納入標準:① 骨缺損≥5 cm;② 小腿近段完好,允許植入髓內釘;③ 多次傳統手術后仍不能治愈者;④ 術前白細胞正常,延長段局部無紅腫熱痛炎性癥狀。
本組男15例,女7例;年齡24~58歲,平均36.8歲。均為外傷術后致骨折不愈合或畸形愈合(17例),骨缺損(5例);其中交通事故傷12例,重物砸傷6例,高處墜落傷4例。左側15例,右側7例。所有患者脛骨發育正常,血運及感覺正常,其中有2 例患者延長段局部有植皮瘢痕。清除壞死骨后骨缺損或肢體不等長5.0~12.5 cm,平均8.05 cm;其中脛骨近端缺損8例,中段缺損5例,遠端缺損9例(其中合并肢體短縮2例)。
1.2 手術方法
術前采用抗感染治療,創面行封閉式負壓引流、植皮及皮瓣手術,待創面愈合后3個月行骨段滑移,其中近端骨滑移14例,遠端骨滑移8例。
患者于全麻(5例)或持續硬膜外麻醉(17例)下,取仰臥位。去除骨折端壞死無生機骨質,至有紅色骨質露出。取膝前髕韌帶正中切口,逐層切開達脛骨平臺,于脛骨平臺下方約0.5 cm處的斜坡上開口,沿髓腔方向鉆孔、擴髓;取脛骨結節下或內踝上內外側長約3 cm縱切口,切開皮膚及皮下組織筋膜,暴露脛骨,于脛骨結節下2~3 cm或內踝上4~5 cm平面定位,用線鋸或微型截骨器截骨。首先部分截骨,保留脛骨前側部分骨皮質的連續,植入相應長度髓內釘。脛骨遠、近端各放置2個全環作為固定環,截骨滑移骨段放置1個全環作為牽引環,每個全環用2枚2.0 mm克氏針固定,滑移骨段處再加1枚半針固定;外加一足部矯形器。用牽張器拉緊克氏針,調整外固定器使其與皮膚保留足夠間隙,然后完全截斷脛骨。術中牽引滑移骨段遠離固定端以確定是否截骨完全,將牽引環向鄰近固定環加壓2~3 mm,確保截骨處無間隙并給予適當壓應力。切口內置一引流管,縫合骨膜及切口。本組外固定器放置時間2~26個月,平均10.2個月;外固定器指數0.3~3.2個月/cm,平均1.57個月/cm;脛骨延長長度5.0~12.5 cm,平均8.05 cm。
1.3 術后處理
術后常規應用抗生素,24 h內拔出引流管;進行常規針道護理,指導患者功能鍛煉。術后7~10 d開始骨延長,速度為0.75~1.00 mm/d,分4次完成。如年齡較大、營養不良、延長時疼痛難忍,可適當減慢延長速度。定期攝X線片觀察骨段位置及礦化情況。拆除外固定器時4例應用克氏針、8例應用鋼板固定滑移骨段與遠端骨段。
2 結果
本組患者術后均獲隨訪,隨訪時間19~58個月,平均32個月。術后均未發生內固定物感染;所有患者均獲骨性愈合,愈合時間4.7~19.4個月,平均11.9個月。1例去除外固定器后滑移骨段與遠端骨段用克氏針固定,由于固定不牢固,出現滑移骨段回縮,再行截骨滑移痊愈;1例出現延長段礦化延遲,行“手風琴”技術治療后痊愈;1例去除外固定器后出現延長段再骨折,因有髓內釘未作特殊處理,隨訪3個月后骨折愈合;1例骨延長患者因全針打入髓內釘遠端鎖定孔,導致延長失敗,拔出原克氏針,重新打入新克氏針后順利延長;1例延長過程中出現皮膚皺褶,手術切除皺褶皮膚后愈合良好;2例遺留足下垂畸形,采用小切口松解跟腱及佩戴足踝矯形器,但未能完全矯正。術后去除外固定器及髓內釘后采用Hohl膝關節外科臨床評分系統[1]對膝關節功能進行評價,獲優15例、良5例、可2例,優良率90.9%;采用Baird-Jackson踝關節評分系統[2]對踝關節功能進行評價,獲優10例、良3例、可7例、差2例,優良率59.1%。見圖 1。

3 討論
3.1 聯合應用環式外固定器與髓內釘治療脛骨非感染性骨缺損的優勢
長骨大段骨缺損多因開放粉碎性骨折、感染性骨髓炎徹底清除大塊死骨、外傷后骨不連反復多次手術切除硬化骨,以及骨腫瘤大段病骨切除等所致。脛骨因其全長的1/3位于皮下,在創傷后特別是合并重度軟組織創傷或不恰當的內固定術后,極易發生軟組織壞死、缺損,導致骨質外露[3],繼而發生骨髓炎、感染性骨不連。修復骨缺損的方法包括傳統植骨、帶血運骨移植、膜誘導技術以及 Ilizarov骨延長技術等[4-6]。自體髂骨移植可用于5 cm以下骨缺損,但需要良好的植骨床,植骨塊爬行替代過程較長;帶血運骨移植可用于>5 cm的骨缺損,但對顯微外科技巧要求高。這兩種方法均存在供骨區有限、骨量不足以及神經損傷等并發癥。
Ilizarov技術利用牽拉成骨原理,解決了長骨大段骨缺損供區不足、植骨不愈合以及肢體短縮導致的肢體不等長問題,采用骨搬移技術不必擔心增加骨缺損范圍,可徹底清除死骨,使骨斷端成為新鮮的、有豐富血運的正常骨,從而徹底消滅傷口內感染源,同時降低了局部軟組織張力,為日后軟組織及骨愈合創造了有利環境[7]。但其存在帶架時間長、對位對線不良、成角畸形、二次調整外固定器、拆架后易發生再骨折、接合端軟組織嵌插等不足,且骨段在滑移過程中可能出現邊緣缺血壞死導致圓錐形改變,滑移端到達對接點后不能達到有效的軸向加壓等。根據黃雷等[8]的報道及本研究結果,聯合應用髓內釘增加了肢體穩定性、允許外固定器的早期移除、允許快速恢復運動及活動幅度、減少了克氏針放置時間及患者痛苦、降低了針孔感染率,且可預防在延長中的軸向偏移,使骨端對合后有效地軸向加壓,骨端順利愈合。
3.2 髓內釘在骨延長中對骨礦化(血供)的影響
影響延長骨生長的因素有骨膜、截骨位置、延長速度、延長頻率以及生物力學等,髓內釘顯著增加了延長系統的穩定性,防止血液循環建立后由于不穩定而被破壞,為骨生長創造了優良生物力學環境[9]。王斌等[10]研究證實,如果沒有穩定的骨支架,即使成功重建血液循環,也可能因骨折移動而再次損傷血管。擴髓雖造成了骨內膜血管數量減少,但不會延長骨折愈合時間,其原因是擴髓的機械刺激和創傷的炎性反應使骨折間隙周圍充血,早期血供代償性增加;同時擴髓造成新的創傷,導致離心性血流被向心性血流取代,這些對骨折愈合有促進作用[11]。De Bastiani等[12]報道愈合指數為1.4個月/cm,與本組平均1.57個月/cm相近,上述臨床數據支持髓內釘不會造成牽拉成骨時間延長。
3.3 外固定器移除時限探討
新骨延長愈合時間通常用外固定器指數即愈合指數表達。愈合指數是指延長1 cm至新骨完全礦化去除外固定器所需時間,愈合指數與患者年齡、病理特點、截骨位置、輔助治療方法和延長總長度有密切關系。骨延長后移除外固定器最佳時期尚無統一客觀指標。大量臨床文獻[13]推薦的安全方法是,在達到平均愈合指數后,讓患肢完全負重鍛煉行走 2個月左右,使骨的愈合質量接近正常后再移除外固定器。有文獻報道[14-15]還可測定骨密度,應用Micro-CT來評價骨愈合情況,對骨質進行形態學和定量分析,包括皮質骨礦含量、皮質骨密度、體積骨礦含量、體積骨密度、骨體積分數、骨小梁數量、骨小梁厚度等。為盡早去除外固定器,可采用二次穩定手術,如在滑移完成后植入鋼板或克氏針。Gulabi等[16]報道了外固定器聯合帶中間孔髓內釘的手術方法,骨段滑移完成后,在髓內釘中部鎖定孔打入鎖釘,固定滑移段,以減少外固定器佩戴時間。但患者往往不愿做二次手術,需對患者進行宣講,保證手術順利進行。我們一般按以下原則:如果接合端對合好,加壓1個月,去除外固定器,手術應用交叉克氏針或鋼板內固定;如對合欠佳,則加壓直至骨折愈合良好。
單純環式外固定器雖可早期行骨延長術,但在骨段滑移到預期位置后,需要繼續佩戴較長時間外固定器以在骨礦化時間段提供固定作用。而內外結合法治療脛骨非感染性骨缺損,可早期去除外固定器,由髓內釘及后續的鋼板、克氏針提供固定,大大縮短了外固定器固定時間。
3.4 注意事項
① 脛骨近干骺端血供豐富,且富含松質骨,有尚能轉化為成骨細胞的MSCs,故與骨干相比有更強的成骨能力[17]。有學者[18]報道了在脛骨干骺端截骨進行肢體延長及骨段滑移術,取得了很好效果。② 由于髓內釘遠近端有鎖定孔,中間無鎖定孔,對于小腿延長患者,移除外固定器后應鎖定遠端鎖定孔。對于骨段滑移患者,如局部皮膚條件好,可早期移除外固定器,用鋼板鎖定;如局部皮膚條件差,無法置放鋼板,可用克氏針固定,以防滑移骨段回縮。移除外固定器后穩定性完全由髓內釘及鋼板克氏針維持,由于延長區處于礦化初始階段,故要根據X線片所示具體情況指導負重功能練習。③ 完全截骨前安裝Ilizarov環式外固定器并調整至小腿周圍與全環間空隙均等,避免皮膚卡壓。④ 植入克氏針時應避開血管神經,避免腓總神經及脛后血管損傷,且要注意髓內釘位置,避免打入髓內釘鎖定孔導致延長失敗。⑤ 盡量避免在瘢痕區打入克氏針以防難忍疼痛;安裝髓內釘后再安裝外固定器;打入克氏針時應盡量選擇皮質骨區域,如遇阻擋,可退回克氏針調整角度重新打入,以避開髓內釘。⑥ 在脛骨延長后由于肌肉韌帶牽拉,可造成足下垂,可采用小切口松解跟腱及佩戴足踝矯形器預防足下垂。⑦ 為獲得良好再生,截骨必須精確、低能、骨膜下截骨,盡可能避免使用骨鋸或粗暴的手法復位[19]。
本組結果表明,聯合應用帶鎖髓內釘和環式外固定器,減少了對位對線不良和再骨折發生率,以及由于長時間帶架導致的各種并發癥,為治療脛骨大段非感染性骨缺損提供了一種新的思路。