引用本文： 郭保逢, 趙巍, 徐執揚, 吳鴻飛, 陳蕾, 秦泗河. 無植骨 Ilizarov 外固定技術治療股骨萎縮性骨不連. 中國修復重建外科雜志, 2019, 33(8): 940-946. doi: 10.7507/1002-1892.201902076 復制
股骨干骨折發生率約占全身骨折的 3%，多為高能量損傷，手術固定方式以鋼板和髓內釘固定為主，骨不連發生率為 1%～12.5%[1-2]。一旦發生骨不連往往需要多次手術，治療時間延長，增加了患者心理和經濟負擔。骨不連中治療最棘手的類型是萎縮性骨不連，其斷端無活力、血供較差，因此也稱缺血性骨不連。萎縮性骨不連傳統治療方式為斷端清理、充分植骨和新的堅強內固定。相比于外固定，斷端植骨內固定方法更容易被患者接受，但內固定方法手術創傷大，對于血供較差的萎縮性骨不連，增加軟組織創傷和反復切開不利于骨不連愈合[3]。自體髂骨植骨術被認為是治療長骨骨不連、骨缺損的標準方法，但取骨區常遺留頑固性疼痛等并發癥[4]。Ilizarov 外固定技術因微創操作及可體外調控，對于處理高能量損傷、萎縮性骨不連及合并骨缺損等骨不連具有獨特優勢[5]。現回顧分析 2010 年 10 月—2017 年 1 月我們采用無植骨 Ilizarov 外固定技術治療的 12 例股骨萎縮性骨不連患者臨床資料，總結臨床療效。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
納入標準：① 成人股骨干骨折后 6 個月不愈合且觀察 3 個月無愈合跡象；② 影像學觀察骨折端吸收、萎縮硬化，骨折線清晰；③ 伴或不伴肢體成角、短縮、軟組織瘢痕攣縮等相關畸形；④ 術后 2 年以上。排除標準：① 感染性骨不連（存在引流竇道和/或病理證實骨不連斷端存在感染）；② 合并精神障礙、免疫缺陷或嚴重內科疾病等。
1.2 一般資料
本組男 8 例，女 4 例；年齡 24～61 歲，平均 41.7 歲。左側 5 例，右側 7 例。既往采用加壓鋼板固定 9 例，髓內釘固定 2 例，外固定器固定 1 例。骨不連位于股骨中上段 7 例，股骨遠端或髁上 5 例。病程 1～9 年，平均 3.7 年。既往手術 1～9 次，平均 2.8 次，其中 5 例經過 2 次以上植骨并內、外固定手術后失敗。本組患者股骨成角畸形 0～11.5°，平均 6.7°；骨不連間隙 0.5～5.0 mm，平均 2.7 mm；肢體短縮 1.0～3.5 cm，平均 1.9 cm。見表 1。
表1
患者臨床資料
Table1.
Clinical data of patients
1.3 手術方法
患者于持續硬膜外麻醉或全麻下取仰臥位，消毒鋪無菌巾，消毒范圍超過髖關節，臀部墊高，充分暴露髂前上棘和股骨大粗隆（術中解剖定位標志）。① 取出原內固定物及微創截骨：經小切口微創或經原切口開放手術取出原內固定物。檢查證實骨折端均有假關節活動，透視定位骨折端預截骨部位，經皮插入直徑 2.5 mm 微創截骨器后用電鉆打一排孔，暫不折斷。② 安裝股骨外固定器（北京骨外固定技術研究所）：將預組裝的 Ilizarov 環形外固定器套入大腿進行測試，根據需要可作微調，確保大腿居中、鋼環與皮膚有適當間隙。先在股骨髁上貼鋼環自外向內穿入 1 枚 3.0 mm 克氏針，并透視確定該針平行于股骨膝關節面；然后近端透視下于小粗隆水平植入直徑 5.0 mm 螺紋半針與近端鋼環連接固定，外固定框架基本建立；復位骨折端，遠、近端再各植入 2 枚直徑 4.5～5.0 mm 螺紋針加強固定，透視觀察骨折對位對線良好。③ 骨折端清理：沿骨折端作皮膚切口，逐層進入，剝離萎縮骨折斷端，沿預先鉆孔處截骨，將截除的萎縮骨段取出，骨刀修整斷面并打出粗糙面，2.5 mm 鉆頭鉆通遠、近端股骨髓腔，測量骨缺損長度，本組為 1.0～6.7 cm，平均 3.7 cm。④ 骨折端加壓：骨缺損長度<4 cm 者（本組 6 例），術中將外固定架逐漸短縮加壓至斷端對合，并觀察足背動脈搏動情況，確保足背血運良好；骨缺損長度>4 cm 者（本組 6 例），僅加壓 4 cm，其余缺損待術后緩慢加壓。⑤ 選擇性截骨延長：加壓后患側肢體與健側相比短縮>2.5 cm 者，術中需行股骨近端閉合截骨加裝骨延長組件，備術后肢體延長；本組 7 例同期行粗隆下或股骨近端截骨術。遠、近端鋼環根據需要可增加克氏針或螺紋針加強固定。所有患者術中均未植骨。術畢，沖洗縫合切口。
1.4 術后處理
術后患者取平臥位，將小腿抬高至膝關節于功能位。術后第 2 天開始膝關節伸屈運動鍛煉。常規行骨外固定術后護理，術后 48 h 內拔除引流管。術后 3～5 d 可扶拐下地、患肢部分負重行走，注意觀察末梢血運，根據患者耐受程度動態調節外固定加壓/牽伸速度，以患者無明顯疼痛為度。
術后 5～7 d 開始應用外固定器對骨折端緩慢加壓：① 術中骨折端清理后骨缺損>4 cm、未能一次性加壓對合斷端者（本組 6 例），術后 5～7 d 采用逐漸加壓（1 mm/d，分 4 次進行），同時粗隆下或股骨近端截骨部位逐漸延長，直至 X 線片顯示骨折端連接對合良好（此時患者多有痛感，需攝 X 線片復查）。② 術中一次加壓對合斷端者（本組 6 例），對骨折端以 0.25 mm/周速度加壓，直至 X 線片示骨不連部位達臨床愈合。
1.5 療效評價指標
記錄患者外固定器佩戴時間、骨不連臨床愈合時間、并發癥發生情況。采用 Paley 等[6]的骨不連評價標準，根據以下指標評定療效：① 骨不連臨床愈合；② 無感染；③ 骨干畸形<7° 和/或關節活動度丟失<10°；④雙下肢長度差值<2.5 cm。滿足 4 項評價為優，滿足第 1 項以及 2～4 項中任意 2 項評價為良，滿足第 1 項以及 2～4 項中任意 1 項評價為可，骨不愈合或愈合后再骨折或 2～4 項均不滿足評價為差。
2 結果
患者均獲隨訪，隨訪時間 24～50 個月，平均 30 個月。12 例骨不連均達臨床愈合，愈合時間 6.0～23.5 個月，平均 11.5 個月。外固定器佩戴時間為 7～25 個月，平均 13.5 個月。末次隨訪時采用 Paley 等[6]的骨不連評價標準，優 6 例、良 4 例、可 2 例，優良率 83.3%。其中 4 例出現 8～10° 股骨成角畸形，伸膝功能無明顯影響，未再行截骨手術等特殊處理，其余患者無超過 7° 的股骨成角畸形。2 例術后患側肢體較健側分別短縮 2.7、3.2 cm，通過穿補高鞋替代，未再行肢體延長術；其余患者患側肢體短縮均小于 2.5 cm。所有患者在加壓固定期間均出現不同程度疼痛，經口服鎮痛藥物后緩解；4 例跨膝關節固定患者術后膝關節活動度丟失 10～30°；10 例發生針道感染，其中 4 例感染且固定針松動者給予拔出固定針后更換位置重新固定，余 6 例感染但固定針未松動者通過局部換藥、針道護理及口服頭孢類抗炎藥物感染控制。無深部感染和血管神經損傷等并發癥發生。見表 1。
3 典型病例
例 1 患者，女，61 歲。右股骨骨折后骨不連 9 年，既往經歷清創術、植骨術、更換鋼板、更換髓內釘、更換外固定器、再次更換鋼板等 9 次手術。骨不連位于股骨中上段。一期手術實施內固定物取出、骨不連端清理，術中骨缺損長度 2.3 cm，給予 Ilizarov 環形外固定器骨折端加壓固定手術。術后 7 d 以 0.25 mm/周速度緩慢加壓，術后 9 個月簡化外固定裝置。術后 11 個月骨不連達臨床愈合，拆除外固定。治療期間針道感染通過局部換藥控制，未更換固定針。術后 32 個月隨訪，患肢負重功能良好，按 Paley 等[6]的骨不連評價標準評價為優。術后患側肢體較健側短縮 2.4 cm。見圖 1。
圖1
典型病例 1
a. 術前 X 線片示右股骨中上段骨折，骨不連端硬化萎縮；b. 安裝 Ilizarov 環形外固定器后即刻 X 線片；c. 術后 9 個月更換組合式外固定，X 線片示骨折端愈合良好；d. 術后 11 個月拆除外固定器，X 線片示骨折端臨床愈合
Figure1. Typical case 1a. Preoperative X-ray films showed upper segment fracture of the right femural shaft with sclerosing and atrophy at nonunion site; b. Immediate X-ray films after installation of Ilizarov external fixator; c. At 9 months after operation, the Ilizarov fixator was replaced to hybrid external fixator and the X-ray films showed that the fracture healed; d. At 11 months after operation, the external fixator was removed and the X-ray films showed that the fracture clinical healed
例 2 患者，男，28 歲。右下肢創傷后股骨髁上骨折后骨不連 1.5 年。既往骨折采用加壓鋼板治療后骨不愈合，后拆除鋼板應用單邊外固定器加壓固定。一期手術行去除單邊外固定器、骨不連端清理、股骨近端截骨（備股骨延長），術中骨缺損 6.7 cm，給予 Ilizarov 環形外固定器骨折端加壓固定手術。術后 7 d 以 1 mm/d 速度緩慢加壓骨不連缺損端，以 1 mm/d 速度延長股骨近端截骨端。術后 21 個月骨不連及延長骨痂均達臨床愈合，拆除外固定。術后患側肢體較健側短縮 1.2 cm、膝關節活動度丟失 10°、 10° 股骨干成角畸形。術后 29 個月隨訪，患肢負重功能良好，按 Paley 等[6]的骨不連評價標準評價為良。見圖 2。
圖2
典型病例 2
a. 術前 X 線片示右股骨外固定狀態，髁上骨不連；b. 安裝 Ilizarov 環形外固定器加壓固定術后即刻 X 線片；c. 術后 40 d X 線片示骨缺損端對合，近端股骨緩慢延長；d. 術后 21 個月 X 線片示骨不連端及延長端達臨床愈合，拆除外固定器
Figure2. Typical case 2a. Preoperative X-ray films showed the right femur was in a state of external fixation and supracondylar bone nonunion; b. Immediate X-ray films after installation of Ilizarov external fixator; c. X-ray films at 40 days after operation showed the bone defect disappeared and slow prolongation of proximal femur; d. X-ray films at 21 months after operation showed that the bone clinical healed at the nonunion site and the prolongation site of the proximal femur, and the external fixator was removed
4 討論
研究表明，萎縮性骨不連斷端的血供并未減少，斷端的細胞仍具有成骨分化潛能，萎縮性骨不連的發生是因為正常骨折愈合過程的某個階段發生了異常或中斷[7-8]。骨折的愈合過程分為 4 個主要階段：細胞募集、骨誘導、骨調控和骨傳導，任意階段的改變都會造成骨不連。在萎縮性骨不連形成過程中，缺血的骨斷端在緩慢吸收過程中又被再血管化，斷端的再血管化必然伴有骨的重建，然而斷端的萎縮缺乏接觸和活性激發，即使恢復了血供也無法重新啟動愈合機制[9]，這時就需要通過外科手段重新激發局部的成骨潛能。
4.1 股骨干骨折萎縮性骨不連治療策略
骨不連的治療原則和新鮮骨折類似，即建立骨折斷端間持續穩定的接觸。傳統治療股骨萎縮性骨不連主要采用骨折斷端處理后大量植骨、更換鋼板或髓內釘后堅強固定。然而這些方法存在取骨區并發癥[4]、骨干長度丟失無法修復、二次骨折端應力遮擋等問題，甚至有相當高的手術失敗率[10]。本組患者既往手術次數平均 2.8 次，最多 1 例達到 9 次，經歷了植骨、鋼板、髓內釘、外固定器等多次手術，治療失敗考慮可能與過多的手術造成骨折端血運破壞越來越嚴重有關。Ilizarov 環形外固定器為三維立體固定，運用得當可很好地規避傳統方法帶來的一系列問題。Paley 等[6]認為 Ilizarov 外固定器治療骨不連具有準確、精密、可調整、手術創傷小等顯著優點，患者可以完全負重，因為多平面細克氏針貫穿肢體固定不但牢固，而且可有效避免應力遮擋，帶架負重后在軸向應力作用下骨不連斷端不斷受刺激成骨，在理療配合下保持關節的活動度，其感染、筋膜間隙綜合征發生率低，并且牽伸速度與局部軟組織的情況相適應，是一種手術創傷小、安全、可靠的方法。Ilizarov 牽張成骨技術已成功用于治療感染性骨不連及合并大段骨缺損的骨不連[11-13]。Zhang 等[14]對股骨骨不連采用可延長外固定架固定，不實施自體骨植骨，只予以交替加壓牽張刺激，經 1～3 個循環后，11 例股骨干骨不連均愈合，術后功能滿意率達 75%。他們認為這種治療方式具有創傷小、出血少、感染風險低、手術費用少等優勢。本組應用 Ilizarov 環形外固定器行緩慢壓應力刺激治療股骨干骨折萎縮性骨不連，12 例患者均獲得臨床骨愈合，效果可靠。我們認為該技術能夠提供穩定和良好的骨折端接觸，重新啟動了骨折愈合機制。12 例患者未行額外植骨，說明植骨術并非骨不連治療的必需措施。骨缺損一期手術短縮加壓可大大節省治療時間，對于骨缺損一期可短縮加壓限度，文獻報道不一。黃雷等[15]研究表明，應用加壓延長技術時，骨缺損長度應小于全長的 20%，否則容易發生血管危象，一般一次短縮 4 cm 是相對安全的。本組患者術中一次短縮均在 4 cm 以內，并嚴密監測足背動脈血運，未見血管危象發生。骨折端骨愈合過程中早期會有骨折間隙骨質吸收現象，出現不同程度骨缺損并影響愈合時間，因此本組患者參考 Tomi? 等[16]的方法采用骨折端對合后，仍以 0.25 mm/周的速度緩慢加壓直至骨折端形成良好骨痂，有效避免了骨吸收出現的問題，維持了外固定的穩定性。
4.2 外固定器應用常見問題
4.2.1 外固定器術前個體化設計
骨不連骨缺損患者的治療周期長，外固定器的構型、穿針布局及術后管理非常重要，因為對于需要長期佩戴外固定器者，穩定性對維持可靠的治療效果至關重要。大腿部環形外固定器構型和穿針布局除了考慮穩定性外，還要充分考慮大腿肌肉軟組織厚，術后穿針部位肌肉組織活動會增加固定針松動、感染的風險。大腿近端內側重要血管及神經較多，也是需要盡量規避的區域。因此我們選擇的經典構型是大腿近端外側多平面螺紋半針固定，股骨遠端髁上部分選擇全克氏針結合螺紋半針布局[17]，既考慮了穩定性又兼顧了相對舒適性。本組患者所應用的外固定器術前均需在患肢上測試，以便對鋼環的周徑、距離、關節鉸鏈位置與穿針點之間的關系等進行預判，因為術后患肢往往會因為腫脹增加或不同體位變化出現外固定鋼環卡壓皮膚現象，所以外固定環大小在術前選擇時需留有余地。本組全部應用國產外固定器，能滿足臨床需求，調控過程中配件更換簡便，且價格相對低廉[17]。
4.2.2 佩戴外固定器肢體功能鍛煉
對于長骨骨折，適當的軸向應力刺激能促進骨愈合和骨重建[18]，因此術后我們調節外固定器進行骨加壓或延長的同時，鼓勵患者扶拐部分負重行走功能鍛煉。本組患者一般術后 3 d 即可下地負重，大部分活動后疼痛能夠耐受，但下地負重時外固定器所有固定夾和螺母需確認擰緊。
4.2.3 拆除外固定器時機
目前還不能完全通過 X 線片或 CT 掃描來評價骨愈合強度，需要醫生綜合評價。本組患者原則上先拆除部分鋼針，降低固定鋼度或更換簡單的組合式外固定，讓患肢完全負重 1～2 個月，再拆除剩余部分外固定器，然后再佩戴長腿輔具保護下行走一段時間。本組拆除外固定后均未發生二次骨折及新的畸形。
4.3 術后常見并發癥及處理
外固定器的應用也會給患者帶來不便，較高的針道感染發生率以及動態加壓帶給患者疼痛不適是該技術的不足。
4.3.1 針道感染及斷針
術后針道感染是外固定應用常見并發癥，本組發生率達 83.3%（10/12）；但是按照針道感染的 Paley 分級標準[19]均為 2 級以下，未發生骨感染等嚴重并發癥。針道周圍形成的黃色干痂是人體自身免疫反應，無需去掉。針道流液或感染一般發生在應力集中部位，如術后負重過大，可能發生固定鋼針松動甚至斷裂。感染程度較輕者通過在鋼針之間用乙醇紗布纏繞間斷換藥即可，鋼針明顯松動時應拔掉或更換鋼針。
4.3.2 長期佩戴外固定器對生活及工作的影響
骨不連修復重建一般需要較長時間佩戴外固定器，本組患者骨折愈合時間 6.0～23.5 個月，佩戴外固定器時間為 7～25 個月，骨愈合及佩戴外固定器時間均較長。術前需要和患者充分溝通，取得患者理解并積極配合治療。只要鋼針未松動，達到平衡固定后，患者佩戴外固定器超過 1 年以上無明顯不適。
4.3.3 肢體短縮畸形
本組患者術中預計加壓后短縮>2.5 cm 者，我們均進行了股骨近端截骨以備股骨延長。但仍出現 2 例術中測量骨缺損較小者（分別為 1 cm 和 2.1 cm）采用一次性加壓對合斷端，術后經緩慢加壓后臨床骨愈合時患側肢體短縮>2.5 cm（分別為 2.7 cm 和 3.2 cm），患者拒絕再行骨延長手術，通過穿補高鞋替代。考慮原因是這 2 例患者均為股骨遠端骨不連，接近髁上部位骨質較松且骨折遠近端接觸面差別較大，加壓后可能容易造成嵌插短縮。
4.3.4 膝關節僵硬
近膝關節部位的股骨骨不連，骨折遠端穿針空間有限，為增加外固定器的穩定性需要跨膝關節固定。但該固定方式容易造成膝關節僵硬，增加了術后膝關節功能鍛煉的難度。本組有 4 例患者骨不連位于股骨髁上，術后早期過度鍛煉會對骨折端產生不同程度剪切力影響骨愈合，近關節部位的外固定器既要滿足可靠固定又不能影響功能鍛煉，是需要進一步探討的問題。我們掌握的原則是，早期以有利于骨愈合為主采取跨膝關節堅強固定，骨折端接觸加壓至少 3 周后可間斷松開跨膝關節連接固定桿，適度行膝關節屈伸運動；待骨不連端臨床愈合后，可根據膝關節僵硬程度行二次膝關節松解術。本組 4 例患者最終進行二次膝關節松解術，但術后膝關節活動度仍丟失 10° 以上。
綜上述，Ilizarov 外固定技術治療股骨萎縮性骨不連骨愈合率較高，該技術相對微創、避免了植骨，初步臨床效果確切，對于多次手術失敗的患者同樣有效。但該技術仍存在明顯不足，如外固定器佩戴給患者日常生活及鍛煉帶來諸多不適，針道感染及近膝關節部位的骨折術后膝關節僵硬發生率高，肢體短縮需要同期或二次手術肢體延長等。如何進一步改善穿針布局減少肌肉軟組織干擾、增加固定穩定性、減少外固定佩戴時間，以及探索更科學合理的術后關節功能康復鍛煉方法，是需要注意和改進的問題。
作者貢獻：郭保逢負責實驗設計及實施，采集、分析數據，撰寫文章并對文章的知識性內容作批評性審閱；趙巍負責研究實施，采集、分析數據，行政、技術或材料支持；徐執揚、陳蕾負責統計分析、對文章的知識性內容作批評性審閱，行政、技術或材料支持；吳鴻飛負責研究實施，采集、分析數據；秦泗河負責對文章的知識性內容作批評性審閱和指導。
利益沖突：所有作者聲明，在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突。
機構倫理問題：研究方案經北京垂楊柳醫院醫學倫理委員會批準（垂楊柳倫審[2009-07-12]號）。
股骨干骨折發生率約占全身骨折的 3%，多為高能量損傷，手術固定方式以鋼板和髓內釘固定為主，骨不連發生率為 1%～12.5%[1-2]。一旦發生骨不連往往需要多次手術，治療時間延長，增加了患者心理和經濟負擔。骨不連中治療最棘手的類型是萎縮性骨不連，其斷端無活力、血供較差，因此也稱缺血性骨不連。萎縮性骨不連傳統治療方式為斷端清理、充分植骨和新的堅強內固定。相比于外固定，斷端植骨內固定方法更容易被患者接受，但內固定方法手術創傷大，對于血供較差的萎縮性骨不連，增加軟組織創傷和反復切開不利于骨不連愈合[3]。自體髂骨植骨術被認為是治療長骨骨不連、骨缺損的標準方法，但取骨區常遺留頑固性疼痛等并發癥[4]。Ilizarov 外固定技術因微創操作及可體外調控，對于處理高能量損傷、萎縮性骨不連及合并骨缺損等骨不連具有獨特優勢[5]。現回顧分析 2010 年 10 月—2017 年 1 月我們采用無植骨 Ilizarov 外固定技術治療的 12 例股骨萎縮性骨不連患者臨床資料，總結臨床療效。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
納入標準：① 成人股骨干骨折后 6 個月不愈合且觀察 3 個月無愈合跡象；② 影像學觀察骨折端吸收、萎縮硬化，骨折線清晰；③ 伴或不伴肢體成角、短縮、軟組織瘢痕攣縮等相關畸形；④ 術后 2 年以上。排除標準：① 感染性骨不連（存在引流竇道和/或病理證實骨不連斷端存在感染）；② 合并精神障礙、免疫缺陷或嚴重內科疾病等。
1.2 一般資料
本組男 8 例，女 4 例；年齡 24～61 歲，平均 41.7 歲。左側 5 例，右側 7 例。既往采用加壓鋼板固定 9 例，髓內釘固定 2 例，外固定器固定 1 例。骨不連位于股骨中上段 7 例，股骨遠端或髁上 5 例。病程 1～9 年，平均 3.7 年。既往手術 1～9 次，平均 2.8 次，其中 5 例經過 2 次以上植骨并內、外固定手術后失敗。本組患者股骨成角畸形 0～11.5°，平均 6.7°；骨不連間隙 0.5～5.0 mm，平均 2.7 mm；肢體短縮 1.0～3.5 cm，平均 1.9 cm。見表 1。
表1
患者臨床資料
Table1.
Clinical data of patients
1.3 手術方法
患者于持續硬膜外麻醉或全麻下取仰臥位，消毒鋪無菌巾，消毒范圍超過髖關節，臀部墊高，充分暴露髂前上棘和股骨大粗隆（術中解剖定位標志）。① 取出原內固定物及微創截骨：經小切口微創或經原切口開放手術取出原內固定物。檢查證實骨折端均有假關節活動，透視定位骨折端預截骨部位，經皮插入直徑 2.5 mm 微創截骨器后用電鉆打一排孔，暫不折斷。② 安裝股骨外固定器（北京骨外固定技術研究所）：將預組裝的 Ilizarov 環形外固定器套入大腿進行測試，根據需要可作微調，確保大腿居中、鋼環與皮膚有適當間隙。先在股骨髁上貼鋼環自外向內穿入 1 枚 3.0 mm 克氏針，并透視確定該針平行于股骨膝關節面；然后近端透視下于小粗隆水平植入直徑 5.0 mm 螺紋半針與近端鋼環連接固定，外固定框架基本建立；復位骨折端，遠、近端再各植入 2 枚直徑 4.5～5.0 mm 螺紋針加強固定，透視觀察骨折對位對線良好。③ 骨折端清理：沿骨折端作皮膚切口，逐層進入，剝離萎縮骨折斷端，沿預先鉆孔處截骨，將截除的萎縮骨段取出，骨刀修整斷面并打出粗糙面，2.5 mm 鉆頭鉆通遠、近端股骨髓腔，測量骨缺損長度，本組為 1.0～6.7 cm，平均 3.7 cm。④ 骨折端加壓：骨缺損長度<4 cm 者（本組 6 例），術中將外固定架逐漸短縮加壓至斷端對合，并觀察足背動脈搏動情況，確保足背血運良好；骨缺損長度>4 cm 者（本組 6 例），僅加壓 4 cm，其余缺損待術后緩慢加壓。⑤ 選擇性截骨延長：加壓后患側肢體與健側相比短縮>2.5 cm 者，術中需行股骨近端閉合截骨加裝骨延長組件，備術后肢體延長；本組 7 例同期行粗隆下或股骨近端截骨術。遠、近端鋼環根據需要可增加克氏針或螺紋針加強固定。所有患者術中均未植骨。術畢，沖洗縫合切口。
1.4 術后處理
術后患者取平臥位，將小腿抬高至膝關節于功能位。術后第 2 天開始膝關節伸屈運動鍛煉。常規行骨外固定術后護理，術后 48 h 內拔除引流管。術后 3～5 d 可扶拐下地、患肢部分負重行走，注意觀察末梢血運，根據患者耐受程度動態調節外固定加壓/牽伸速度，以患者無明顯疼痛為度。
術后 5～7 d 開始應用外固定器對骨折端緩慢加壓：① 術中骨折端清理后骨缺損>4 cm、未能一次性加壓對合斷端者（本組 6 例），術后 5～7 d 采用逐漸加壓（1 mm/d，分 4 次進行），同時粗隆下或股骨近端截骨部位逐漸延長，直至 X 線片顯示骨折端連接對合良好（此時患者多有痛感，需攝 X 線片復查）。② 術中一次加壓對合斷端者（本組 6 例），對骨折端以 0.25 mm/周速度加壓，直至 X 線片示骨不連部位達臨床愈合。
1.5 療效評價指標
記錄患者外固定器佩戴時間、骨不連臨床愈合時間、并發癥發生情況。采用 Paley 等[6]的骨不連評價標準，根據以下指標評定療效：① 骨不連臨床愈合；② 無感染；③ 骨干畸形<7° 和/或關節活動度丟失<10°；④雙下肢長度差值<2.5 cm。滿足 4 項評價為優，滿足第 1 項以及 2～4 項中任意 2 項評價為良，滿足第 1 項以及 2～4 項中任意 1 項評價為可，骨不愈合或愈合后再骨折或 2～4 項均不滿足評價為差。
2 結果
患者均獲隨訪，隨訪時間 24～50 個月，平均 30 個月。12 例骨不連均達臨床愈合，愈合時間 6.0～23.5 個月，平均 11.5 個月。外固定器佩戴時間為 7～25 個月，平均 13.5 個月。末次隨訪時采用 Paley 等[6]的骨不連評價標準，優 6 例、良 4 例、可 2 例，優良率 83.3%。其中 4 例出現 8～10° 股骨成角畸形，伸膝功能無明顯影響，未再行截骨手術等特殊處理，其余患者無超過 7° 的股骨成角畸形。2 例術后患側肢體較健側分別短縮 2.7、3.2 cm，通過穿補高鞋替代，未再行肢體延長術；其余患者患側肢體短縮均小于 2.5 cm。所有患者在加壓固定期間均出現不同程度疼痛，經口服鎮痛藥物后緩解；4 例跨膝關節固定患者術后膝關節活動度丟失 10～30°；10 例發生針道感染，其中 4 例感染且固定針松動者給予拔出固定針后更換位置重新固定，余 6 例感染但固定針未松動者通過局部換藥、針道護理及口服頭孢類抗炎藥物感染控制。無深部感染和血管神經損傷等并發癥發生。見表 1。
3 典型病例
例 1 患者，女，61 歲。右股骨骨折后骨不連 9 年，既往經歷清創術、植骨術、更換鋼板、更換髓內釘、更換外固定器、再次更換鋼板等 9 次手術。骨不連位于股骨中上段。一期手術實施內固定物取出、骨不連端清理，術中骨缺損長度 2.3 cm，給予 Ilizarov 環形外固定器骨折端加壓固定手術。術后 7 d 以 0.25 mm/周速度緩慢加壓，術后 9 個月簡化外固定裝置。術后 11 個月骨不連達臨床愈合，拆除外固定。治療期間針道感染通過局部換藥控制，未更換固定針。術后 32 個月隨訪，患肢負重功能良好，按 Paley 等[6]的骨不連評價標準評價為優。術后患側肢體較健側短縮 2.4 cm。見圖 1。
圖1
典型病例 1
a. 術前 X 線片示右股骨中上段骨折，骨不連端硬化萎縮；b. 安裝 Ilizarov 環形外固定器后即刻 X 線片；c. 術后 9 個月更換組合式外固定，X 線片示骨折端愈合良好；d. 術后 11 個月拆除外固定器，X 線片示骨折端臨床愈合
Figure1. Typical case 1a. Preoperative X-ray films showed upper segment fracture of the right femural shaft with sclerosing and atrophy at nonunion site; b. Immediate X-ray films after installation of Ilizarov external fixator; c. At 9 months after operation, the Ilizarov fixator was replaced to hybrid external fixator and the X-ray films showed that the fracture healed; d. At 11 months after operation, the external fixator was removed and the X-ray films showed that the fracture clinical healed
例 2 患者，男，28 歲。右下肢創傷后股骨髁上骨折后骨不連 1.5 年。既往骨折采用加壓鋼板治療后骨不愈合，后拆除鋼板應用單邊外固定器加壓固定。一期手術行去除單邊外固定器、骨不連端清理、股骨近端截骨（備股骨延長），術中骨缺損 6.7 cm，給予 Ilizarov 環形外固定器骨折端加壓固定手術。術后 7 d 以 1 mm/d 速度緩慢加壓骨不連缺損端，以 1 mm/d 速度延長股骨近端截骨端。術后 21 個月骨不連及延長骨痂均達臨床愈合，拆除外固定。術后患側肢體較健側短縮 1.2 cm、膝關節活動度丟失 10°、 10° 股骨干成角畸形。術后 29 個月隨訪，患肢負重功能良好，按 Paley 等[6]的骨不連評價標準評價為良。見圖 2。
圖2
典型病例 2
a. 術前 X 線片示右股骨外固定狀態，髁上骨不連；b. 安裝 Ilizarov 環形外固定器加壓固定術后即刻 X 線片；c. 術后 40 d X 線片示骨缺損端對合，近端股骨緩慢延長；d. 術后 21 個月 X 線片示骨不連端及延長端達臨床愈合，拆除外固定器
Figure2. Typical case 2a. Preoperative X-ray films showed the right femur was in a state of external fixation and supracondylar bone nonunion; b. Immediate X-ray films after installation of Ilizarov external fixator; c. X-ray films at 40 days after operation showed the bone defect disappeared and slow prolongation of proximal femur; d. X-ray films at 21 months after operation showed that the bone clinical healed at the nonunion site and the prolongation site of the proximal femur, and the external fixator was removed
4 討論
研究表明，萎縮性骨不連斷端的血供并未減少，斷端的細胞仍具有成骨分化潛能，萎縮性骨不連的發生是因為正常骨折愈合過程的某個階段發生了異常或中斷[7-8]。骨折的愈合過程分為 4 個主要階段：細胞募集、骨誘導、骨調控和骨傳導，任意階段的改變都會造成骨不連。在萎縮性骨不連形成過程中，缺血的骨斷端在緩慢吸收過程中又被再血管化，斷端的再血管化必然伴有骨的重建，然而斷端的萎縮缺乏接觸和活性激發，即使恢復了血供也無法重新啟動愈合機制[9]，這時就需要通過外科手段重新激發局部的成骨潛能。
4.1 股骨干骨折萎縮性骨不連治療策略
骨不連的治療原則和新鮮骨折類似，即建立骨折斷端間持續穩定的接觸。傳統治療股骨萎縮性骨不連主要采用骨折斷端處理后大量植骨、更換鋼板或髓內釘后堅強固定。然而這些方法存在取骨區并發癥[4]、骨干長度丟失無法修復、二次骨折端應力遮擋等問題，甚至有相當高的手術失敗率[10]。本組患者既往手術次數平均 2.8 次，最多 1 例達到 9 次，經歷了植骨、鋼板、髓內釘、外固定器等多次手術，治療失敗考慮可能與過多的手術造成骨折端血運破壞越來越嚴重有關。Ilizarov 環形外固定器為三維立體固定，運用得當可很好地規避傳統方法帶來的一系列問題。Paley 等[6]認為 Ilizarov 外固定器治療骨不連具有準確、精密、可調整、手術創傷小等顯著優點，患者可以完全負重，因為多平面細克氏針貫穿肢體固定不但牢固，而且可有效避免應力遮擋，帶架負重后在軸向應力作用下骨不連斷端不斷受刺激成骨，在理療配合下保持關節的活動度，其感染、筋膜間隙綜合征發生率低，并且牽伸速度與局部軟組織的情況相適應，是一種手術創傷小、安全、可靠的方法。Ilizarov 牽張成骨技術已成功用于治療感染性骨不連及合并大段骨缺損的骨不連[11-13]。Zhang 等[14]對股骨骨不連采用可延長外固定架固定，不實施自體骨植骨，只予以交替加壓牽張刺激，經 1～3 個循環后，11 例股骨干骨不連均愈合，術后功能滿意率達 75%。他們認為這種治療方式具有創傷小、出血少、感染風險低、手術費用少等優勢。本組應用 Ilizarov 環形外固定器行緩慢壓應力刺激治療股骨干骨折萎縮性骨不連，12 例患者均獲得臨床骨愈合，效果可靠。我們認為該技術能夠提供穩定和良好的骨折端接觸，重新啟動了骨折愈合機制。12 例患者未行額外植骨，說明植骨術并非骨不連治療的必需措施。骨缺損一期手術短縮加壓可大大節省治療時間，對于骨缺損一期可短縮加壓限度，文獻報道不一。黃雷等[15]研究表明，應用加壓延長技術時，骨缺損長度應小于全長的 20%，否則容易發生血管危象，一般一次短縮 4 cm 是相對安全的。本組患者術中一次短縮均在 4 cm 以內，并嚴密監測足背動脈血運，未見血管危象發生。骨折端骨愈合過程中早期會有骨折間隙骨質吸收現象，出現不同程度骨缺損并影響愈合時間，因此本組患者參考 Tomi? 等[16]的方法采用骨折端對合后，仍以 0.25 mm/周的速度緩慢加壓直至骨折端形成良好骨痂，有效避免了骨吸收出現的問題，維持了外固定的穩定性。
4.2 外固定器應用常見問題
4.2.1 外固定器術前個體化設計
骨不連骨缺損患者的治療周期長，外固定器的構型、穿針布局及術后管理非常重要，因為對于需要長期佩戴外固定器者，穩定性對維持可靠的治療效果至關重要。大腿部環形外固定器構型和穿針布局除了考慮穩定性外，還要充分考慮大腿肌肉軟組織厚，術后穿針部位肌肉組織活動會增加固定針松動、感染的風險。大腿近端內側重要血管及神經較多，也是需要盡量規避的區域。因此我們選擇的經典構型是大腿近端外側多平面螺紋半針固定，股骨遠端髁上部分選擇全克氏針結合螺紋半針布局[17]，既考慮了穩定性又兼顧了相對舒適性。本組患者所應用的外固定器術前均需在患肢上測試，以便對鋼環的周徑、距離、關節鉸鏈位置與穿針點之間的關系等進行預判，因為術后患肢往往會因為腫脹增加或不同體位變化出現外固定鋼環卡壓皮膚現象，所以外固定環大小在術前選擇時需留有余地。本組全部應用國產外固定器，能滿足臨床需求，調控過程中配件更換簡便，且價格相對低廉[17]。
4.2.2 佩戴外固定器肢體功能鍛煉
對于長骨骨折，適當的軸向應力刺激能促進骨愈合和骨重建[18]，因此術后我們調節外固定器進行骨加壓或延長的同時，鼓勵患者扶拐部分負重行走功能鍛煉。本組患者一般術后 3 d 即可下地負重，大部分活動后疼痛能夠耐受，但下地負重時外固定器所有固定夾和螺母需確認擰緊。
4.2.3 拆除外固定器時機
目前還不能完全通過 X 線片或 CT 掃描來評價骨愈合強度，需要醫生綜合評價。本組患者原則上先拆除部分鋼針，降低固定鋼度或更換簡單的組合式外固定，讓患肢完全負重 1～2 個月，再拆除剩余部分外固定器，然后再佩戴長腿輔具保護下行走一段時間。本組拆除外固定后均未發生二次骨折及新的畸形。
4.3 術后常見并發癥及處理
外固定器的應用也會給患者帶來不便，較高的針道感染發生率以及動態加壓帶給患者疼痛不適是該技術的不足。
4.3.1 針道感染及斷針
術后針道感染是外固定應用常見并發癥，本組發生率達 83.3%（10/12）；但是按照針道感染的 Paley 分級標準[19]均為 2 級以下，未發生骨感染等嚴重并發癥。針道周圍形成的黃色干痂是人體自身免疫反應，無需去掉。針道流液或感染一般發生在應力集中部位，如術后負重過大，可能發生固定鋼針松動甚至斷裂。感染程度較輕者通過在鋼針之間用乙醇紗布纏繞間斷換藥即可，鋼針明顯松動時應拔掉或更換鋼針。
4.3.2 長期佩戴外固定器對生活及工作的影響
骨不連修復重建一般需要較長時間佩戴外固定器，本組患者骨折愈合時間 6.0～23.5 個月，佩戴外固定器時間為 7～25 個月，骨愈合及佩戴外固定器時間均較長。術前需要和患者充分溝通，取得患者理解并積極配合治療。只要鋼針未松動，達到平衡固定后，患者佩戴外固定器超過 1 年以上無明顯不適。
4.3.3 肢體短縮畸形
本組患者術中預計加壓后短縮>2.5 cm 者，我們均進行了股骨近端截骨以備股骨延長。但仍出現 2 例術中測量骨缺損較小者（分別為 1 cm 和 2.1 cm）采用一次性加壓對合斷端，術后經緩慢加壓后臨床骨愈合時患側肢體短縮>2.5 cm（分別為 2.7 cm 和 3.2 cm），患者拒絕再行骨延長手術，通過穿補高鞋替代。考慮原因是這 2 例患者均為股骨遠端骨不連，接近髁上部位骨質較松且骨折遠近端接觸面差別較大，加壓后可能容易造成嵌插短縮。
4.3.4 膝關節僵硬
近膝關節部位的股骨骨不連，骨折遠端穿針空間有限，為增加外固定器的穩定性需要跨膝關節固定。但該固定方式容易造成膝關節僵硬，增加了術后膝關節功能鍛煉的難度。本組有 4 例患者骨不連位于股骨髁上，術后早期過度鍛煉會對骨折端產生不同程度剪切力影響骨愈合，近關節部位的外固定器既要滿足可靠固定又不能影響功能鍛煉，是需要進一步探討的問題。我們掌握的原則是，早期以有利于骨愈合為主采取跨膝關節堅強固定，骨折端接觸加壓至少 3 周后可間斷松開跨膝關節連接固定桿，適度行膝關節屈伸運動；待骨不連端臨床愈合后，可根據膝關節僵硬程度行二次膝關節松解術。本組 4 例患者最終進行二次膝關節松解術，但術后膝關節活動度仍丟失 10° 以上。
綜上述，Ilizarov 外固定技術治療股骨萎縮性骨不連骨愈合率較高，該技術相對微創、避免了植骨，初步臨床效果確切，對于多次手術失敗的患者同樣有效。但該技術仍存在明顯不足，如外固定器佩戴給患者日常生活及鍛煉帶來諸多不適，針道感染及近膝關節部位的骨折術后膝關節僵硬發生率高，肢體短縮需要同期或二次手術肢體延長等。如何進一步改善穿針布局減少肌肉軟組織干擾、增加固定穩定性、減少外固定佩戴時間，以及探索更科學合理的術后關節功能康復鍛煉方法，是需要注意和改進的問題。
作者貢獻：郭保逢負責實驗設計及實施，采集、分析數據，撰寫文章并對文章的知識性內容作批評性審閱；趙巍負責研究實施，采集、分析數據，行政、技術或材料支持；徐執揚、陳蕾負責統計分析、對文章的知識性內容作批評性審閱，行政、技術或材料支持；吳鴻飛負責研究實施，采集、分析數據；秦泗河負責對文章的知識性內容作批評性審閱和指導。
利益沖突：所有作者聲明，在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突。
機構倫理問題：研究方案經北京垂楊柳醫院醫學倫理委員會批準（垂楊柳倫審[2009-07-12]號）。
