引用本文: 王棟, 張永紅, 賀國宇, 張興東, 秦泗河. 脛骨橫向骨搬移技術結合抗生素骨水泥治療下肢慢性缺血性疾病伴足踝部慢性感染. 中國修復重建外科雜志, 2020, 34(8): 979-984. doi: 10.7507/1002-1892.202003098 復制
下肢慢性缺血性疾病主要包括糖尿病足、動脈硬化閉塞癥、血栓閉塞性脈管炎等。其中,糖尿病足是因糖尿病血管病變致使肢端缺血,同時合并周圍神經病變而降低了足部保護功能。因此,可出現與下肢遠端神經異常和周圍血管病變相關的足部感染、潰瘍和/或深層組織破壞。下肢動脈硬化閉塞癥是由于下肢中小動脈血管阻塞導致的疾病[1]。血栓閉塞性脈管炎是指慢性、復發性肢體遠端中小動靜脈節段性、非化膿性炎性病變[2]。此三類疾病可使足踝部處于慢性缺血狀態,如合并足踝部損傷,多發展為難愈性慢性感染,甚至發展為慢性骨髓炎和化膿性關節炎,最終致殘甚至致死。因此慢性缺血性疾病合并足踝部感染患者的兩大治療難點,是改善足部微循環和有效控制足部難治性感染。現回顧分析 2015 年 8 月—2019 年 10 月,我們應用脛骨橫向骨搬移技術結合抗生素骨水泥治療的下肢慢性缺血性疾病伴足踝部慢性感染患者臨床資料。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
納入標準:① 糖尿病足、下肢動脈硬化閉塞癥及血栓閉塞性脈管炎伴足踝部慢性感染者,可包括足踝深部軟組織感染、慢性骨髓炎和化膿性關節炎等難治性感染;② 行脛骨橫向骨搬移技術結合抗生素骨水泥治療;③ 下肢血管彩超或 CT 血管造影示腘動脈及近端血運可。排除標準:① 合并全身感染未得到控制者;② 患有基礎性疾病不能耐受手術者;③ 有精神疾患不能配合治療者;④ 腘動脈及以上動脈完全阻塞者。2015 年 8 月—2019 年 7 月共 28 例患者符合選擇標準納入研究。
1.2 一般資料
本組男 22 例,女 6 例;年齡 41~86 歲,平均 65.6 歲。糖尿病足 25 例,其中前足感染 16 例,前足和中足感染 5 例,前、中、后足均有感染 4 例。下肢動脈硬化閉塞癥 2 例,其中前足感染 1 例,前、中、后足均有感染 1 例。血栓閉塞性脈管炎 1 例,為前足和中足感染。合并足踝部靜息痛 23 例。感染病程 1~27 年,平均 14.9 年。入院前有 10 例曾行部分足或部分足趾截肢術。
1.3 手術方法
采用椎管內麻醉(21 例)或持續硬膜外麻醉聯合蛛網膜下腔阻滯麻醉(7 例),患者取平臥位,常規消毒患肢、鋪無菌單,并用無菌單包裹患足。于脛骨前外側行 2~3 個長約 1 cm 的切口,沿脛骨長軸方向用微創截骨器閉合縱行截取長 10~12 cm 的骨塊,然后閉合切口。選取個性化組裝的橫向骨搬移外固定架(北京瑞郎醫療器械有限公司),于截骨塊兩端分別植入 2 枚直徑 4.5 mm 和 5.5 mm 的螺紋針,并用 4 枚直徑 3.5 mm 的螺紋半針固定截骨塊。包扎截骨切口。顯露患足,擴創,徹底清除感染壞死的骨與軟組織(14 例術中行壞死足趾截肢術,5 例行 2~3 次足部清創、足趾截肢術),充分開放感染創面,通暢引流。大量生理鹽水沖洗切口。依據術前細菌學培養和藥敏試驗結果選取敏感抗生素,其中 16 例為革蘭陽性菌,給予質量比約 10% 的萬古霉素骨水泥治療;12 例為革蘭陰性菌,給予質量比約 20% 的頭孢哌酮骨水泥治療。將抗生素按上述比例與骨水泥[Heraeus Medical GmbH(Wehrheim 公司,德國)]混合均勻,制成珠鏈(直徑 5~8 mm 的顆粒狀,并用韌帶線連接)或長條狀(長約 3 cm,寬約 5 mm,厚約 1 mm),用無菌手套包扎,置于冷水中,待溫度降至常溫后使用。最后將準備就緒的抗生素骨水泥填充于感染和組織缺損處,包扎創面。若創面表淺骨水泥安置困難時,可用韌帶線將其臨時固定。
1.4 術后處理及療效評價指標
術后 12 d 開始牽拉脛骨骨塊,每天 1 mm,分 4~5 次完成;根據皮膚張力情況,于 15~25 d 后一次性將骨塊壓回原位;之后視足踝部微循環改善情況,重復上述步驟 1~2 次。術后用 75% 乙醇每日 2~3 次清潔外固定架針道口,預防針道感染;每 7~10 天觀察患足創面情況并更換敷料 1 次,若切口再次出現感染及滲出嚴重時,可先行換藥處理,并根據足踝部感染控制情況行清創及更換抗生素骨水泥處理。
術后每周門診復查 1 次,之后視足踝部愈合情況每 2 周或每月復查 1 次。記錄所有患者足踝部愈合情況及愈合時間,以及糖尿病足患者術前及末次隨訪時 Wagner 分級、WIFi(W:下肢創面分級;I:缺血分級;Fi:足部感染分級)分級,并進行比較。
1.5 統計學方法
采用 SPSS25.0 統計軟件進行分析。手術前后等級資料比較采用秩和檢驗;檢驗水準 α=0.05。
2 結果
28 例患者中,1 例糖尿病足患者于術后 111 d 創面好轉,無膿性分泌物,后失訪;余 27 例均獲隨訪,隨訪時間 5~21 個月,平均 8.4 個月。術后脛骨截骨切口和局部皮瓣均未出現壞死。術前合并靜息痛的患者疼痛均消失。術后 21 例出現外固定架針道反應,均位于近遠端固定螺紋針處,經針道沖洗和局部消毒處理后好轉,均未出現針道感染。1 例患者術后 1 個月行走時不慎摔倒,發生脛骨骨折,經患肢制動、免負重后骨折愈合。1 例足底感染創面愈合后,因患者活動量大且未行任何防護,足底皮膚瘢痕愈合處開裂,經減少負重并使用足部硅膠鞋墊保護后順利愈合,未再次破潰。
24 例糖尿病足患者中,1 例因肺部感染致多器官功能衰竭死亡;1 例出現急性下肢血管栓塞,足部急性壞疽而截肢;余 22 例足踝部均愈合,愈合時間 2.5~11.0 個月,平均 4.6 個月。末次隨訪時患者 Wagner 分級和 WIFi 分級均較術前顯著改善,差異有統計學意義(P<0.05)。見表 1、2。1 例血栓閉塞性脈管炎患者于術后 6 個月足踝部愈合;2 例下肢動脈硬化閉塞癥患者分別于術后 16、18 個月足踝部愈合。


3 典型病例
患者 男,47 歲。糖尿病 1 年,左足潰瘍、感染逐漸加重,組織壞死 4 個月,經保守治療無效。入院前曾行左足踇趾截肢術。入院檢查:患足足底及足內側感染性潰瘍,膿腔潛行至足跟,伴有足趾進行性壞死,分泌物濃稠伴有惡臭。術前 Wagner 分級 4 級,WIFi 分級:W 3 級,I 2 級,Fi 2 級。行脛骨橫向骨搬移術,局部清創,萬古霉素骨水泥覆蓋感染創面,同時填充支撐感染腔并保持引流通暢。脛骨橫向骨搬移過程中,根據局部組織生長情況逐步取出抗生素骨水泥,術后 8 個月感染性創面愈合;Wagner 分級 0 級,WIFi 分級:W 0 級,I 0 級,Fi 0 級。見圖 1。

a~c. 術前;d. 術后 3 個月可見足底清創后 6 cm×3 cm 皮膚創面,安置抗生素骨水泥;e. 術后 6 個月可見第 2~4 足趾已截除,骨水泥已部分去除,可見創面肉芽組織生長;f、g. 術后 8 個月可見足底及足趾創面已愈合
Figure1. A typical casea-c. Preoperative foot infection; d. At 3 months after operation, the skin wound in size of 6 cm×3 cm after plantar debridement was observed, and antibiotic bone cement was placed; e. At 6 months after operation, the 2nd, 3rd, and 4th toes had been removed, bone cement had been partially removed, and granulation tissue on the wound surface could be seen; f, g. At 8 months after operation, the wounds on the sole and toe were healed
4 討論
下肢慢性缺血性疾病可造成肢體中小動脈損害,并導致足踝部末梢循環障礙,是足踝部慢性感染清創術后感染無法得到控制和創面不能愈合的主要因素。該疾病臨床常見類型包括糖尿病足、下肢動脈硬化閉塞癥及血栓閉塞性脈管炎。糖尿病發病率逐年升高,其中 4%~10% 2 型糖尿病患者可并發糖尿病足[3]。足部外傷在伴有周圍神經病變的糖尿病患者中多見,常導致潰瘍,且未愈合的潰瘍可能沒有或僅有輕微疼痛,故極易發展成為足踝部慢性感染;特別是 Wagner 3 級以上的糖尿病足,多數伴有難愈性足踝部慢性感染。故臨床中下肢慢性缺血性疾病以糖尿病足最常見。為治療此類缺血性足踝部感染,目前采用的方法有控制基礎疾病、全身抗生素應用、局部清創處理、多次傷口換藥、游離皮瓣植皮結合下肢動脈腔內介入治療及干細胞移植等[4-7],但療效欠佳且復發率高。血管介入治療等雖可以通暢部分下肢知名血管,但并不能重建周圍末梢微循環,也不能改善周圍神經功能,從而導致感染清創后組織愈合困難,感染難以控制,以及因失神經支配容易再次出現損傷,從而最終需要截肢。有效的微循環是人體內組織存活和修復的重要因素,許多促生長因子是通過血管達創面,若創面周圍血運障礙,愈合時間將持續延長[8],甚至無法愈合。因此,末梢微循環的再生是促進創面愈合的必要條件[9]。
本組患者是通過脛骨橫向骨搬移技術結合足踝部清創,并應用抗生素骨水泥覆蓋創面治療慢性缺血性疾病所致足踝部慢性感染。首先,我們采取微創截骨方法行脛骨橫向骨搬移手術,術中盡可能減少對包括骨膜、骨組織和周圍軟組織在內的所有周圍組織的損傷。通過橫向牽拉脛骨骨片,給予活體組織持續、緩慢、穩定的牽拉應力,刺激機體骨骼、肌肉、血管及神經同步再生 [1,10]。該技術可有效改善下肢血運及神經病變,促進患肢的微循環再生,恢復足踝部創面血運,同時激活創面軟組織的再生潛能,提高感染創面愈合率。有研究證實正常機體出現損傷創面時,創傷部位會釋放基質細胞衍生因子 1(stromal cell-derived factor 1,SDF-1),從而激活機體 SDF-1/趨化因子受體 4(chemokine receptor 4,CXCR4)通路,從而介導 BMSCs 到達損傷部位,促進創面組織再生修復[11]。但是對于存在下肢血運障礙的疾病來說,創面釋放的 SDF-1 濃度偏低,不足以激活 SDF-1/CXCR4 通路,因此創面愈合困難;而實施脛骨橫向骨搬移后,可發現機體外周血中 SDF-1 濃度升高,SDF-1/CXCR4 通路被再次激活,從而使 BMSCs 順利到達損傷部位[12]。另有研究表明,脛骨橫向骨搬移技術治療早期可顯著增加血清血管生成相關因子的表達,可能是其促進糖尿病足創面愈合的作用機制[13]。因此,脛骨橫向骨搬移技術可逐步改善下肢足踝部微循環,改善神經功能,增加足踝部抗感染能力,并啟動組織再生,從而為足踝部感染創面和骨髓炎愈合提供基礎。
臨床中下肢缺血性疾病尤其是糖尿病足導致的足踝部潰瘍較少有炎癥反應,但慢性潰瘍常伴有慢性骨髓炎和化膿性關節炎的發生。慢性骨髓炎是一種由化膿性細菌引起的慢性炎癥,開放性骨折、內固定術后、下肢缺血性疾病合并感染等都可導致慢性骨髓炎的發生[14]。其實質是感染性骨壞死,因壞死骨被瘢痕組織包繞,難以被機體免疫系統及抗生素消滅[15],因此感染很難完全控制,復發率很高。另外足踝部因其特殊的解剖特點——周圍軟組織薄弱、位于肢體末梢血供差、存在大量松質骨及小關節,若發生骨髓炎,治療難度會較骨干的慢性骨髓炎明顯增大[16-17]。患者足踝部出現嚴重感染、膿腫形成,軟組織內有積氣、死骨、壞死等,均應盡快接受手術治療。
為有效控制足踝部創面的感染和慢性骨髓炎,并避免潛在細菌的再次附著,目前我們對合并有足踝部慢性感染的治療方法是積極徹底的手術清創,清除感染壞死組織,通暢感染部位的引流,并在創面放置敏感抗生素骨水泥。術中選取摻入骨水泥的抗生素時主要取決于以下幾點:① 所用藥物對引起感染的潛在細菌有效,所以在術前需要對細菌及其藥物敏感性予以確定。② 該抗生素在骨水泥中應有活性,且有熱穩定性,能承受骨水泥聚合溫度而保持理化性質、藥效不變。③ 劑型應為粉針劑,有研究認為,液體抗生素絕對不能加入骨水泥中[18]。在加入到骨水泥粉末之前,粉針劑抗生素應被碾碎,以保證摻入的抗生素分布均勻。④ 摻入量要在最小抑菌濃度和最小殺菌濃度以上,因藥物的高濃度是發揮抗菌效力的必要條件。關于抗生素骨水泥釋放特性的實驗研究顯示,骨水泥在最初時可釋放出相對高濃度的活性物質,隨后表現出典型的緩慢釋放,甚至是在 5 年后還有少量活性物質釋放出來 [19]。雖然以往研究顯示,局部應用抗生素會加速其耐藥性的出現,但經大量臨床研究驗證,骨水泥內添加慶大霉素不會出現耐藥性,即使是低濃度藥物也會有一定的抗菌作用[20-21]。而且局部應用抗生素骨水泥可利用局部高濃度抗生素快速消滅手術部位的敏感細菌,并將藥物毒副作用降到最低;比最低殺菌濃度高很多的抗生素甚至可以破壞駐留菌,同時可以保護表面避免局部細菌增殖。故對于嚴重的足踝部慢性感染,因其周圍血運差,全身應用抗生素后很難控制感染;通過局部放置敏感抗生素骨水泥,可使足踝部感染區在血運恢復之前維持有效的抗菌藥物濃度,能夠有效抑制局部細菌的增殖和附著,為后期血運恢復后創面愈合提供有利條件。另外,若清創后局部留有空腔,抗生素骨水泥還可提供支架和引流作用[22],且其周圍形成的骨誘導膜可形成相對密閉空間,骨誘導因子得以募集保留,促進周圍血管再生[23]。因此本組對患者放置抗生素骨水泥,可以有效治療局部創面感染;且術后可每 7~10 天局部更換敷料即可,無需通過頻繁換藥清除創面感染組織。治療過程中依據臨床情況逐漸取出阻擋創面愈合的部分骨水泥,有利于加速創面愈合和縮短治療時間,降低了患者的經濟及心理負擔。
本研究中獲得隨訪的 27 例患者中,25 例最終足踝部愈合,可見在徹底清創后局部放置抗生素骨水泥與脛骨橫向骨搬移聯合應用,能獲得良好的足踝部慢性感染的治愈率。另外發現合并糖尿病足的足踝部慢性感染,平均愈合時間為 4.6 個月;而合并下肢動脈硬化閉塞癥及血栓閉塞性脈管炎的患者,愈合時間遠大于前者。其可能原因為:糖尿病足引起的缺血為糖代謝異常和神經功能異常所致[24],而下肢動脈硬化閉塞癥及血栓閉塞性脈管炎為血管本身病變引起的缺血[25-26],因此血管再生較慢,愈合時間較長。但即使如此,脛骨橫向骨搬移技術仍可有效改善其創面微循環,存在治療價值。因下肢動脈硬化閉塞癥和血栓閉塞性脈管炎病例較少,對其確切療效還需進一步觀察。
本組患者中 1 例足底感染創面愈合后,因患者活動量大,而且也未行任何防護,出現足底皮膚瘢痕愈合處開裂,采用減少負重并使用足部硅膠鞋墊保護后[27],皮膚開裂處順利愈合,未再次破潰。故雖有研究認為,脛骨橫向骨搬移后足踝創面愈合處皮膚組織為再生而非瘢痕增生[28];但就該病例情況可見,再生的足底組織耐磨性仍低于正常皮膚組織。所以該組織性質仍需進一步研究和觀察。
本組患者中 1 例因糖尿病并發嚴重肺部感染,經積極搶救治療無效而死亡。1 例患者隨訪過程中創面血運逐漸改善并開始愈合,但因突發急性下肢血管栓塞,患足迅速出現壞死而截肢。1 例治療過程中因外傷致脛骨骨折,經保守治療愈合。故在治療之前,應與患者進行充分、細致地溝通,獲得患者的信任和配合十分重要。
綜上述,對于下肢缺血性疾病伴足踝部慢性感染患者,應用脛骨橫向骨搬移技術可激活足踝部組織再生能力,為感染控制提供基礎;局部清創、充分引流和抗生素骨水泥的應用,可有效治療局部慢性感染,為組織再生創造出更好的局部組織條件。這兩種方法的聯合應用可達到挽救肢體、降低截肢率和提高患者生活質量的目的。
作者貢獻:王棟負責科研設計和論文撰寫;王棟、賀國宇負責收集病例、數據整理收集及統計分析;張永紅、秦泗河對文章修改提出建設性意見;賀國宇、張興東負責查閱文獻和整理數據;張永紅負責審核文章。
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。課題經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道。
機構倫理問題:研究方案經山西醫科大學第二醫院醫學倫理委員會批準[(2020)YX 第(092)號]。
下肢慢性缺血性疾病主要包括糖尿病足、動脈硬化閉塞癥、血栓閉塞性脈管炎等。其中,糖尿病足是因糖尿病血管病變致使肢端缺血,同時合并周圍神經病變而降低了足部保護功能。因此,可出現與下肢遠端神經異常和周圍血管病變相關的足部感染、潰瘍和/或深層組織破壞。下肢動脈硬化閉塞癥是由于下肢中小動脈血管阻塞導致的疾病[1]。血栓閉塞性脈管炎是指慢性、復發性肢體遠端中小動靜脈節段性、非化膿性炎性病變[2]。此三類疾病可使足踝部處于慢性缺血狀態,如合并足踝部損傷,多發展為難愈性慢性感染,甚至發展為慢性骨髓炎和化膿性關節炎,最終致殘甚至致死。因此慢性缺血性疾病合并足踝部感染患者的兩大治療難點,是改善足部微循環和有效控制足部難治性感染。現回顧分析 2015 年 8 月—2019 年 10 月,我們應用脛骨橫向骨搬移技術結合抗生素骨水泥治療的下肢慢性缺血性疾病伴足踝部慢性感染患者臨床資料。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
納入標準:① 糖尿病足、下肢動脈硬化閉塞癥及血栓閉塞性脈管炎伴足踝部慢性感染者,可包括足踝深部軟組織感染、慢性骨髓炎和化膿性關節炎等難治性感染;② 行脛骨橫向骨搬移技術結合抗生素骨水泥治療;③ 下肢血管彩超或 CT 血管造影示腘動脈及近端血運可。排除標準:① 合并全身感染未得到控制者;② 患有基礎性疾病不能耐受手術者;③ 有精神疾患不能配合治療者;④ 腘動脈及以上動脈完全阻塞者。2015 年 8 月—2019 年 7 月共 28 例患者符合選擇標準納入研究。
1.2 一般資料
本組男 22 例,女 6 例;年齡 41~86 歲,平均 65.6 歲。糖尿病足 25 例,其中前足感染 16 例,前足和中足感染 5 例,前、中、后足均有感染 4 例。下肢動脈硬化閉塞癥 2 例,其中前足感染 1 例,前、中、后足均有感染 1 例。血栓閉塞性脈管炎 1 例,為前足和中足感染。合并足踝部靜息痛 23 例。感染病程 1~27 年,平均 14.9 年。入院前有 10 例曾行部分足或部分足趾截肢術。
1.3 手術方法
采用椎管內麻醉(21 例)或持續硬膜外麻醉聯合蛛網膜下腔阻滯麻醉(7 例),患者取平臥位,常規消毒患肢、鋪無菌單,并用無菌單包裹患足。于脛骨前外側行 2~3 個長約 1 cm 的切口,沿脛骨長軸方向用微創截骨器閉合縱行截取長 10~12 cm 的骨塊,然后閉合切口。選取個性化組裝的橫向骨搬移外固定架(北京瑞郎醫療器械有限公司),于截骨塊兩端分別植入 2 枚直徑 4.5 mm 和 5.5 mm 的螺紋針,并用 4 枚直徑 3.5 mm 的螺紋半針固定截骨塊。包扎截骨切口。顯露患足,擴創,徹底清除感染壞死的骨與軟組織(14 例術中行壞死足趾截肢術,5 例行 2~3 次足部清創、足趾截肢術),充分開放感染創面,通暢引流。大量生理鹽水沖洗切口。依據術前細菌學培養和藥敏試驗結果選取敏感抗生素,其中 16 例為革蘭陽性菌,給予質量比約 10% 的萬古霉素骨水泥治療;12 例為革蘭陰性菌,給予質量比約 20% 的頭孢哌酮骨水泥治療。將抗生素按上述比例與骨水泥[Heraeus Medical GmbH(Wehrheim 公司,德國)]混合均勻,制成珠鏈(直徑 5~8 mm 的顆粒狀,并用韌帶線連接)或長條狀(長約 3 cm,寬約 5 mm,厚約 1 mm),用無菌手套包扎,置于冷水中,待溫度降至常溫后使用。最后將準備就緒的抗生素骨水泥填充于感染和組織缺損處,包扎創面。若創面表淺骨水泥安置困難時,可用韌帶線將其臨時固定。
1.4 術后處理及療效評價指標
術后 12 d 開始牽拉脛骨骨塊,每天 1 mm,分 4~5 次完成;根據皮膚張力情況,于 15~25 d 后一次性將骨塊壓回原位;之后視足踝部微循環改善情況,重復上述步驟 1~2 次。術后用 75% 乙醇每日 2~3 次清潔外固定架針道口,預防針道感染;每 7~10 天觀察患足創面情況并更換敷料 1 次,若切口再次出現感染及滲出嚴重時,可先行換藥處理,并根據足踝部感染控制情況行清創及更換抗生素骨水泥處理。
術后每周門診復查 1 次,之后視足踝部愈合情況每 2 周或每月復查 1 次。記錄所有患者足踝部愈合情況及愈合時間,以及糖尿病足患者術前及末次隨訪時 Wagner 分級、WIFi(W:下肢創面分級;I:缺血分級;Fi:足部感染分級)分級,并進行比較。
1.5 統計學方法
采用 SPSS25.0 統計軟件進行分析。手術前后等級資料比較采用秩和檢驗;檢驗水準 α=0.05。
2 結果
28 例患者中,1 例糖尿病足患者于術后 111 d 創面好轉,無膿性分泌物,后失訪;余 27 例均獲隨訪,隨訪時間 5~21 個月,平均 8.4 個月。術后脛骨截骨切口和局部皮瓣均未出現壞死。術前合并靜息痛的患者疼痛均消失。術后 21 例出現外固定架針道反應,均位于近遠端固定螺紋針處,經針道沖洗和局部消毒處理后好轉,均未出現針道感染。1 例患者術后 1 個月行走時不慎摔倒,發生脛骨骨折,經患肢制動、免負重后骨折愈合。1 例足底感染創面愈合后,因患者活動量大且未行任何防護,足底皮膚瘢痕愈合處開裂,經減少負重并使用足部硅膠鞋墊保護后順利愈合,未再次破潰。
24 例糖尿病足患者中,1 例因肺部感染致多器官功能衰竭死亡;1 例出現急性下肢血管栓塞,足部急性壞疽而截肢;余 22 例足踝部均愈合,愈合時間 2.5~11.0 個月,平均 4.6 個月。末次隨訪時患者 Wagner 分級和 WIFi 分級均較術前顯著改善,差異有統計學意義(P<0.05)。見表 1、2。1 例血栓閉塞性脈管炎患者于術后 6 個月足踝部愈合;2 例下肢動脈硬化閉塞癥患者分別于術后 16、18 個月足踝部愈合。


3 典型病例
患者 男,47 歲。糖尿病 1 年,左足潰瘍、感染逐漸加重,組織壞死 4 個月,經保守治療無效。入院前曾行左足踇趾截肢術。入院檢查:患足足底及足內側感染性潰瘍,膿腔潛行至足跟,伴有足趾進行性壞死,分泌物濃稠伴有惡臭。術前 Wagner 分級 4 級,WIFi 分級:W 3 級,I 2 級,Fi 2 級。行脛骨橫向骨搬移術,局部清創,萬古霉素骨水泥覆蓋感染創面,同時填充支撐感染腔并保持引流通暢。脛骨橫向骨搬移過程中,根據局部組織生長情況逐步取出抗生素骨水泥,術后 8 個月感染性創面愈合;Wagner 分級 0 級,WIFi 分級:W 0 級,I 0 級,Fi 0 級。見圖 1。

a~c. 術前;d. 術后 3 個月可見足底清創后 6 cm×3 cm 皮膚創面,安置抗生素骨水泥;e. 術后 6 個月可見第 2~4 足趾已截除,骨水泥已部分去除,可見創面肉芽組織生長;f、g. 術后 8 個月可見足底及足趾創面已愈合
Figure1. A typical casea-c. Preoperative foot infection; d. At 3 months after operation, the skin wound in size of 6 cm×3 cm after plantar debridement was observed, and antibiotic bone cement was placed; e. At 6 months after operation, the 2nd, 3rd, and 4th toes had been removed, bone cement had been partially removed, and granulation tissue on the wound surface could be seen; f, g. At 8 months after operation, the wounds on the sole and toe were healed
4 討論
下肢慢性缺血性疾病可造成肢體中小動脈損害,并導致足踝部末梢循環障礙,是足踝部慢性感染清創術后感染無法得到控制和創面不能愈合的主要因素。該疾病臨床常見類型包括糖尿病足、下肢動脈硬化閉塞癥及血栓閉塞性脈管炎。糖尿病發病率逐年升高,其中 4%~10% 2 型糖尿病患者可并發糖尿病足[3]。足部外傷在伴有周圍神經病變的糖尿病患者中多見,常導致潰瘍,且未愈合的潰瘍可能沒有或僅有輕微疼痛,故極易發展成為足踝部慢性感染;特別是 Wagner 3 級以上的糖尿病足,多數伴有難愈性足踝部慢性感染。故臨床中下肢慢性缺血性疾病以糖尿病足最常見。為治療此類缺血性足踝部感染,目前采用的方法有控制基礎疾病、全身抗生素應用、局部清創處理、多次傷口換藥、游離皮瓣植皮結合下肢動脈腔內介入治療及干細胞移植等[4-7],但療效欠佳且復發率高。血管介入治療等雖可以通暢部分下肢知名血管,但并不能重建周圍末梢微循環,也不能改善周圍神經功能,從而導致感染清創后組織愈合困難,感染難以控制,以及因失神經支配容易再次出現損傷,從而最終需要截肢。有效的微循環是人體內組織存活和修復的重要因素,許多促生長因子是通過血管達創面,若創面周圍血運障礙,愈合時間將持續延長[8],甚至無法愈合。因此,末梢微循環的再生是促進創面愈合的必要條件[9]。
本組患者是通過脛骨橫向骨搬移技術結合足踝部清創,并應用抗生素骨水泥覆蓋創面治療慢性缺血性疾病所致足踝部慢性感染。首先,我們采取微創截骨方法行脛骨橫向骨搬移手術,術中盡可能減少對包括骨膜、骨組織和周圍軟組織在內的所有周圍組織的損傷。通過橫向牽拉脛骨骨片,給予活體組織持續、緩慢、穩定的牽拉應力,刺激機體骨骼、肌肉、血管及神經同步再生 [1,10]。該技術可有效改善下肢血運及神經病變,促進患肢的微循環再生,恢復足踝部創面血運,同時激活創面軟組織的再生潛能,提高感染創面愈合率。有研究證實正常機體出現損傷創面時,創傷部位會釋放基質細胞衍生因子 1(stromal cell-derived factor 1,SDF-1),從而激活機體 SDF-1/趨化因子受體 4(chemokine receptor 4,CXCR4)通路,從而介導 BMSCs 到達損傷部位,促進創面組織再生修復[11]。但是對于存在下肢血運障礙的疾病來說,創面釋放的 SDF-1 濃度偏低,不足以激活 SDF-1/CXCR4 通路,因此創面愈合困難;而實施脛骨橫向骨搬移后,可發現機體外周血中 SDF-1 濃度升高,SDF-1/CXCR4 通路被再次激活,從而使 BMSCs 順利到達損傷部位[12]。另有研究表明,脛骨橫向骨搬移技術治療早期可顯著增加血清血管生成相關因子的表達,可能是其促進糖尿病足創面愈合的作用機制[13]。因此,脛骨橫向骨搬移技術可逐步改善下肢足踝部微循環,改善神經功能,增加足踝部抗感染能力,并啟動組織再生,從而為足踝部感染創面和骨髓炎愈合提供基礎。
臨床中下肢缺血性疾病尤其是糖尿病足導致的足踝部潰瘍較少有炎癥反應,但慢性潰瘍常伴有慢性骨髓炎和化膿性關節炎的發生。慢性骨髓炎是一種由化膿性細菌引起的慢性炎癥,開放性骨折、內固定術后、下肢缺血性疾病合并感染等都可導致慢性骨髓炎的發生[14]。其實質是感染性骨壞死,因壞死骨被瘢痕組織包繞,難以被機體免疫系統及抗生素消滅[15],因此感染很難完全控制,復發率很高。另外足踝部因其特殊的解剖特點——周圍軟組織薄弱、位于肢體末梢血供差、存在大量松質骨及小關節,若發生骨髓炎,治療難度會較骨干的慢性骨髓炎明顯增大[16-17]。患者足踝部出現嚴重感染、膿腫形成,軟組織內有積氣、死骨、壞死等,均應盡快接受手術治療。
為有效控制足踝部創面的感染和慢性骨髓炎,并避免潛在細菌的再次附著,目前我們對合并有足踝部慢性感染的治療方法是積極徹底的手術清創,清除感染壞死組織,通暢感染部位的引流,并在創面放置敏感抗生素骨水泥。術中選取摻入骨水泥的抗生素時主要取決于以下幾點:① 所用藥物對引起感染的潛在細菌有效,所以在術前需要對細菌及其藥物敏感性予以確定。② 該抗生素在骨水泥中應有活性,且有熱穩定性,能承受骨水泥聚合溫度而保持理化性質、藥效不變。③ 劑型應為粉針劑,有研究認為,液體抗生素絕對不能加入骨水泥中[18]。在加入到骨水泥粉末之前,粉針劑抗生素應被碾碎,以保證摻入的抗生素分布均勻。④ 摻入量要在最小抑菌濃度和最小殺菌濃度以上,因藥物的高濃度是發揮抗菌效力的必要條件。關于抗生素骨水泥釋放特性的實驗研究顯示,骨水泥在最初時可釋放出相對高濃度的活性物質,隨后表現出典型的緩慢釋放,甚至是在 5 年后還有少量活性物質釋放出來 [19]。雖然以往研究顯示,局部應用抗生素會加速其耐藥性的出現,但經大量臨床研究驗證,骨水泥內添加慶大霉素不會出現耐藥性,即使是低濃度藥物也會有一定的抗菌作用[20-21]。而且局部應用抗生素骨水泥可利用局部高濃度抗生素快速消滅手術部位的敏感細菌,并將藥物毒副作用降到最低;比最低殺菌濃度高很多的抗生素甚至可以破壞駐留菌,同時可以保護表面避免局部細菌增殖。故對于嚴重的足踝部慢性感染,因其周圍血運差,全身應用抗生素后很難控制感染;通過局部放置敏感抗生素骨水泥,可使足踝部感染區在血運恢復之前維持有效的抗菌藥物濃度,能夠有效抑制局部細菌的增殖和附著,為后期血運恢復后創面愈合提供有利條件。另外,若清創后局部留有空腔,抗生素骨水泥還可提供支架和引流作用[22],且其周圍形成的骨誘導膜可形成相對密閉空間,骨誘導因子得以募集保留,促進周圍血管再生[23]。因此本組對患者放置抗生素骨水泥,可以有效治療局部創面感染;且術后可每 7~10 天局部更換敷料即可,無需通過頻繁換藥清除創面感染組織。治療過程中依據臨床情況逐漸取出阻擋創面愈合的部分骨水泥,有利于加速創面愈合和縮短治療時間,降低了患者的經濟及心理負擔。
本研究中獲得隨訪的 27 例患者中,25 例最終足踝部愈合,可見在徹底清創后局部放置抗生素骨水泥與脛骨橫向骨搬移聯合應用,能獲得良好的足踝部慢性感染的治愈率。另外發現合并糖尿病足的足踝部慢性感染,平均愈合時間為 4.6 個月;而合并下肢動脈硬化閉塞癥及血栓閉塞性脈管炎的患者,愈合時間遠大于前者。其可能原因為:糖尿病足引起的缺血為糖代謝異常和神經功能異常所致[24],而下肢動脈硬化閉塞癥及血栓閉塞性脈管炎為血管本身病變引起的缺血[25-26],因此血管再生較慢,愈合時間較長。但即使如此,脛骨橫向骨搬移技術仍可有效改善其創面微循環,存在治療價值。因下肢動脈硬化閉塞癥和血栓閉塞性脈管炎病例較少,對其確切療效還需進一步觀察。
本組患者中 1 例足底感染創面愈合后,因患者活動量大,而且也未行任何防護,出現足底皮膚瘢痕愈合處開裂,采用減少負重并使用足部硅膠鞋墊保護后[27],皮膚開裂處順利愈合,未再次破潰。故雖有研究認為,脛骨橫向骨搬移后足踝創面愈合處皮膚組織為再生而非瘢痕增生[28];但就該病例情況可見,再生的足底組織耐磨性仍低于正常皮膚組織。所以該組織性質仍需進一步研究和觀察。
本組患者中 1 例因糖尿病并發嚴重肺部感染,經積極搶救治療無效而死亡。1 例患者隨訪過程中創面血運逐漸改善并開始愈合,但因突發急性下肢血管栓塞,患足迅速出現壞死而截肢。1 例治療過程中因外傷致脛骨骨折,經保守治療愈合。故在治療之前,應與患者進行充分、細致地溝通,獲得患者的信任和配合十分重要。
綜上述,對于下肢缺血性疾病伴足踝部慢性感染患者,應用脛骨橫向骨搬移技術可激活足踝部組織再生能力,為感染控制提供基礎;局部清創、充分引流和抗生素骨水泥的應用,可有效治療局部慢性感染,為組織再生創造出更好的局部組織條件。這兩種方法的聯合應用可達到挽救肢體、降低截肢率和提高患者生活質量的目的。
作者貢獻:王棟負責科研設計和論文撰寫;王棟、賀國宇負責收集病例、數據整理收集及統計分析;張永紅、秦泗河對文章修改提出建設性意見;賀國宇、張興東負責查閱文獻和整理數據;張永紅負責審核文章。
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。課題經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道。
機構倫理問題:研究方案經山西醫科大學第二醫院醫學倫理委員會批準[(2020)YX 第(092)號]。