引用本文: 張磊, 陳雨聲, 王新衛, 化昊天, 繩景亞, 陳江非, 郭再冉. Ilizarov 技術近弧形骨塊滑移同期治療創傷性跟骨骨髓炎并缺損畸形. 中國修復重建外科雜志, 2021, 35(3): 323-329. doi: 10.7507/1002-1892.202010064 復制
跟骨位置特殊,具有特殊的解剖結構和末端負重功能,隨著高能量損傷日趨增多,造成的跟骨骨折成為臨床治療一大難題[1]。跟骨為“皮包骨”結構,缺乏肌肉等軟組織保護,容易形成開放或潛在開放骨折,進而繼發皮膚感染壞死、跟骨感染缺損、畸形愈合等并發癥,甚至可導致截肢[2]。常見的跟骨結構性缺損畸形多為外傷性感染所致,據統計跟骨骨髓炎占全身骨髓炎的 7%~8%[3];另外,文獻報道跟骨缺損達 13% 時即嚴重影響患者行走功能[4],因此跟骨感染后重建尤為重要。跟骨骨髓炎并缺損畸形的常見治療方法為一期清創控制感染,二期應用內、外固定技術矯形、骨重建等[5-6]。
二期矯形、骨重建常用方法包括:① 帶血管腓骨瓣、髂骨瓣重建等,操作復雜,顯微外科技術要求高,難度大,存在融合失敗、費用高、供區并發癥等問題[7-8]。② Masquelet 技術是治療骨缺損的經典技術之一,一期置入骨水泥形成誘導膜,二期在誘導膜內植骨,完成骨缺損重建[9-10]。該技術治療無菌性跟骨缺損難度相對較低,但治療骨髓炎存在較高風險,需在 4 周內控制感染,植骨時如自體骨量不足需混入同種異體骨,對于感染復發及骨融合是一種隱患;且植入骨在一段時間內不能負重,力學穩定性不佳,有骨愈合障礙風險,供區損傷風險較高[11-12]。③ 3D 打印技術結合皮瓣、Masquelet 技術等重建跟骨[13]為近年來新興技術,具備個體化、完成跟骨解剖結構重建、提供穩定性和支撐力等優點;但存在硬件設施要求高、需多次手術、費用高、缺乏遠期隨訪等問題,目前對于多數醫院開展較為困難。
Ilizarov 技術為治療感染及骨重建的常用技術[14]之一,在四肢骨應用較廣泛。大量臨床經驗表明,其在同期控制感染、維持骨穩定、糾正畸形、獲得額外骨量、近似解剖重建方面有較大優勢[15-16]。跟骨為不規則骨,有研究認為通過 Ilizarov 技術無法完成解剖重建[17],但也有研究認為 Ilizarov 技術是治療跟骨外傷缺損、恢復跟骨長度和足功能的首選技術[18],目前尚存爭議。2014 年 1 月—2020 年 8 月,我們采用 Ilizarov 技術近弧形骨塊滑移同期治療 6 例創傷性跟骨骨髓炎并缺損畸形,取得較滿意療效。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
本組 6 例均為男性;年齡 40~61 歲,平均 49.3 歲。病程 2~72 個月,平均 16.1 個月。均為外傷導致跟骨骨髓炎,其中高處墜落傷 4 例、交通事故傷 1 例、砸傷 1 例。感染波及距跟關節 4 例,距跟關節已融合或部分融合 2 例。入院前曾手術 2~9 次,平均 4.3 次;手術方式包括內固定、多次清創引流、封閉式負壓引流覆蓋、開放植骨、載藥材料填塞等。患者詳細資料見表 1。

1.2 治療方法
1.2.1 術前準備
術前行跟骨軸位、側位 X 線片及足部 CT 等檢查,必要時增加踝關節正位 X 線片等。行細菌培養及藥敏試驗,根據藥敏結果聯合應用敏感抗生素 3~5 d 后手術。6 例患者細菌培養結果均為陽性,其中混合感染 2 例,耐藥菌感染 3 例;致病菌有金黃色葡萄球菌(包括耐甲氧西林金黃色葡萄球菌)、銅綠假單胞菌、陰溝腸桿菌、溶血葡萄球菌、棒狀桿菌、大腸埃希菌。一般建議皮膚無明顯紅腫熱痛等急性炎癥反應時手術。術前確定詳細手術計劃,準備并試戴環形外固定架,確定內外側關節器的安裝位置、擬使用的關節器類型(萬向關節、單軸向關節、彈簧關節),確定截骨線,設計術后滑移骨塊行進路線。
1.2.2 手術方法
患者取平臥位(5 例)或先側俯臥位再平臥位(1 例),常規消毒鋪巾,抬高患肢使用氣囊止血帶;沿跟骨竇道加壓注入無菌稀釋后亞甲藍,常規使用跟骨外側 L 形切口,暴露跟骨,根據亞甲藍染色范圍,階段性切除感染骨質(切除范圍大于正常骨質界限 0.5 cm[19]),清掃周圍膿性肉芽及感染組織,生理鹽水/雙氧水沖洗后,聚維酮碘原液浸泡 10 min,二次鋪巾,更換手套、器械等。
安裝外固定架及截骨:縫合切口,透視下定位術前設定截骨線(可另行微創切口),安裝術前設計的環形外固定架,小腿部需至少安裝 2 個固定環并置 3 枚固定針,以確保穩定性;要求滑移骨塊最好固定 2 針(2 枚貫穿針或半針加貫穿針),中足、前足需固定。安裝環形外固定架內外側關節時,原則為對準踝關節旋轉中心,或跟骨畸形時盡量對準畸形最嚴重部。若距跟關節已融合可不固定中足,但根據外固定架穩定固定原則,仍建議固定中足。將踝關節固定于中立位,踝上外固定架構件應與前足、中足外固定裝置連接,以保證足部在骨滑移過程中足夠穩定;滑移模塊根據骨塊滑移方向與相鄰起固定作用的外固定裝置通過關節器或預彎螺紋桿連接,需注意行進過程中根據滑移骨塊軌道隨時調整更換關節器或螺紋桿。
1.3 術后處理
術后根據細菌培養結果常規靜脈聯合應用抗生素抗感染治療。一般靜脈應用時間為 2~3 周(包括術前),而后聯合口服敏感抗生素 3~4 周,抗生素總使用時間約 6 周。
術后即指導患者行股四頭肌伸縮、膝關節屈伸等鍛煉;3 d 左右扶雙拐下床患肢不負重行走鍛煉;術后 7 d 開始調整滑移模塊,每日調整螺紋桿距離 1~2 mm(根據具體情況,如行弧形滑移可適度增至每日 2 mm,如先正常滑移后期調整弧形滑移,則每日 1.0~1.5 mm);1 周后復查 X 線片觀察骨塊活動軌跡。
功能鍛煉:術后 1 周,患肢部分負重鍛煉,從自身體質量 10% 開始逐步增加,滑移骨塊到位、各骨接觸并適當加壓后可負重體質量 30%~50%;根據新生骨礦化程度逐步增加負重量,滑移骨塊到位后 2 周負重可達體質量 70%~80%;也可短距離多頻次正常負重行走。待 X 線片示踝關節融合部可見骨小梁通過、間隙模糊消失,滑移或延長區新生骨礦化明顯、密度與原骨組織相似、骨小梁沿肢體方向有序連續排列、各方向可見明顯連續皮質形成時,松動針夾后負重行走,患肢無疼痛畸形,則拆除外固定架;拆除外固定架后建議支具保護下逐步負重行走 6~8 周。
1.4 療效評定標準
拆除外固定架后采用 Maryland 足部評分系統評價足部功能,美國矯形足踝協會(AOFAS)踝-后足功能評分系統評價踝-后足功能,并與術前評分比較。
1.5 統計學方法
采用 SPSS21.0 統計軟件進行分析。符合正態分布的計量資料以均數±標準差表示,手術前后比較采用配對 t 檢驗;不符合正態分布的計量資料以中位數(四分位數間距)表示,手術前后比較采用秩和檢驗;檢驗水準 α=0.05。
2 結果
本組患者均獲隨訪,隨訪時間 1.5~26.0 個月,平均 16.3 個月。切口均Ⅰ期愈合,無感染復發,未行二期植骨融合等手術。跟骨骨髓炎伴缺損畸形一期截骨滑移 5 例,跟骨骨折感染清創術后原骨塊病灶清除后直接滑移 1 例;骨塊滑移時間 28~62 d,平均 38.7 d;滑移距離 3.1~5.2 cm,平均 3.6 cm。1 例患者滑移過程中出現骨塊未按預期軌跡滑移,調整后出現踝關節牽張約 1.5 cm,透視證實為外固定架設計滑移時著力點不佳,調整外固定架布局后逐步完成滑移。6 例患者佩戴外固定架過程中均出現 1~3 次針眼異常情況,包括滲出、紅腫疼痛等,通過休息、定期清理針眼、適度加壓減少皮膚界面摩擦等處理后獲得改善,均未發生嚴重并發癥。1 例患者因術后時間較短,跟骨滑移部骨質尚未愈合,未拆除外固定架(未參與臨床評分),但足部外形、復查 X 線片及帶架行走等情況滿意。其余 5 例患者帶架時間為 6~8 個月,平均 6.5 個月。去除外固定架后,可見足部恢復三點著力負重,縱弓不同程度恢復,未出現明顯內外翻。Maryland 評分為(80.8±4.7)分,較術前(33.6±4.3)分顯著改善(t=?35.782,P=0.000),獲優 3 例、良 2 例;AOFAS 踝-后足評分中位數為 84 分,四分位數間距為(79,86)分,較術前評分[中位數為 33.5 分,四分位數間距為(21.3,37.5)分]顯著改善(Z=?2.023,P=0.043),獲優 4 例、良 1 例。其中疼痛、步行距離、擺脫助行工具、上下樓梯、畸形等方面較術前明顯改善,距下、足跗關節活動度較差或消失。見圖 1。

a、b. 術前跟骨軸位及側位 X 線片示跟骨感染破壞明顯;c. 術中取出大量死骨;d. 術后安裝外固定架,透視可見跟骨缺損約 3/4;e. 行近弧形骨塊滑移 1.5 個月 X 線片示跟骨長度基本恢復,成骨良好,跟骨形態為直型;f、g. 術后 2 年跟骨軸位及側位 X 線片示足縱弓存在,骨質愈合良好;h-j. 術后 2 年功能像
Figure1. A 45-year-old male patient with right calcaneus fracture caused by falling from height, suffered from secondary osteomyelitis after internal fixation, and the sinus left after removal of internal fixator and repeated debridementa, b. Preoperative axial and lateral X-ray films of the calcaneus showed obvious infection and destruction; c. Removed a large number of dead bones during operation; d. Installed an external fixator after operation, the calcaneus defect was about 3/4 under X-ray; e. X-ray films after 1.5 months of near-arc bone transport showed that the length of the calcaneus was basically restored, the ossification was good, and the shape of the calcaneus was straight type; f, g. Axial and lateral X-ray films of the calcaneus at 2 years after operation showed the presence of the longitudinal arch of the foot and good bone healing; h-j. Functional images at 2 years after operation
3 討論
3.1 Ilizarov 近弧形骨塊滑移同期治療跟骨骨髓炎并缺損畸形療效分析
跟骨骨折處理不當、繼發于糖尿病等慢性瘡瘍、戰傷等是發生跟骨骨髓炎的常見原因[20]。跟骨軟組織覆蓋差,位于末端,血液循環較差,感染后細菌侵犯皮質骨后進入髓腔,內部大量松質骨容易形成微小病灶,且腔道眾多,微小病灶不宜刮除,常形成“老鼠洞”狀,加之高能暴力損傷,易致骨缺損。目前多數學者認為,一期重建跟骨結構穩定性應盡可能保留有用的軟組織、血管和骨折塊,避免一期植骨[21-22],認為植骨會增加術后感染風險。但臨床上常因骨缺損、局部穩定性不佳、空腔等原因,仍可能植入相應材料。因此清創難度大、易復發,且廣泛清創后往往遺留更大缺損,術后遺留畸形愈合或對位不佳等問題。所以對于跟骨骨髓炎并缺損畸形,我們常選擇一期清創控制感染,二期矯形、骨重建[23]。
本組 6 例患者均為跟骨骨髓炎并缺損畸形,同期處理跟骨感染及畸形、缺損等跟骨異常情況。在一期手術清創后即完成外固定架放置,術后 1 周左右行跟骨近弧形滑移,因跟骨形態不規則,滑移的行進路線盡量兼顧足縱弓的恢復及足底負重點正常化;術后患者 1 周內下床,骨塊滑移過程中即行部分負重行走鍛煉,本組均未行二期植骨融合等手術;完成骨塊滑移后解剖形態近似跟骨原有形態,足底負重基本正常,未見嚴重并發癥,足部評分系統評分亦提示完成功能重建。
3.2 外固定架操作要點及技巧
雖然 Taylor 外固定架在矯正畸形方面優勢明顯,但對于跟骨和足部矯形則顯得較笨重,使用不方便[24]。Ilizarov 環形外固定架較適用于足跟部矯形,但術前需詳細計劃,完善外固定架的設計。此外固定架分為 3 部分:① 小腿部分(踝上)。一般 2 個全環即可,位于小腿中下部,兩環分別靠近踝關節和小腿中段;兩環上置入 3~4 枚固定針即可,貫穿針(2.0 mm)與半針(4.0~5.0 mm)結合最為常用,既能提供穩定性,還可防止小腿在環內出現內外偏移,且操作簡單,不易損傷血管、神經、肌腱等。② 后足部分。一般使用半環或 U 形環,專門連接置入跟骨的滑移針,其中半針(3.0~4.0 mm)加貫穿針在搬移過程中提供的牽引力最大,且力量不易丟失,但皮膚切割力大。另外,如骨塊較小,交叉貫穿針穩定性更好。而軟組織缺損多使用貫穿針加半針。③ 中足、前足部分。前足固定較為簡單,一般情況下,運用 2.0 mm 克氏針交叉固定第 1、5 跖骨以達到穩定固定即可,但需遵循兩個原則:盡可能多地固定跖骨,患者下床功能鍛煉時不影響行走。如果患者已出現距跟、距舟等關節融合,可不固定中足,否則考慮固定中足。最好能固定距骨,這樣既能提供足夠穩定性,又能在滑移過程中提供牢靠支點,還能有效防止踝關節脫位。本組 1 例手術早期未固定距骨,外固定架構型稍有偏差,出現了踝關節被牽張約 1.5 cm 的情況,二期固定距骨后未再出現此問題。根據我們的臨床經驗,距下關節或周圍關節已融合的患者,對于中足固定要求相對較低。
骨塊滑移時,若植入針的前方骨塊寬度為 1.5~2.0 cm,一般遵循外固定骨折端植針原則,植入 1 枚直徑 2.0~2.5 mm 貫穿針即可;如骨塊較大,可植入交叉貫穿針(位于固定環兩側,需計入環厚度 3~5 cm)或增加半針(直徑 3.5~4.0 cm),這樣骨塊受力更大,固定穩定,但缺點是不易調整。另外,植入針處一般有跟骨雙側皮質,如為單側皮質,對于植入針的切割或固定和骨愈合均有一定影響。對于需截骨滑移的患者,除需考慮滑移骨塊外,還需考慮截骨遺留骨塊大小,本組截骨遺留骨塊為跟骨體積的 1/4~1/3。
綜上,跟骨滑移過程由于涉及多關節,且跟骨形態不規則,因此力的作用是復雜且不易控制的。外固定架的術前體外設計及術中操作可能出現細微偏差,所以合理、穩固固定是有效降低意外情況發生的關鍵。
3.3 本治療方法優勢
跟骨骨髓炎治療中,臨床醫生不僅需考慮控制感染、降低復發率,還需關注跟骨重建及功能情況。因此,盡量多地保留骨量作為二期重建的基礎,是治療的一大難題。有別于四肢管狀骨,跟骨形態不規則、體積相對較小,使得階段性切除跟骨后二期重建較難實施,存在手術感染、骨愈合不佳等風險。Ilizarov 技術可獲得原位組織再生,但不規則骨的重建仍是難題,臨床報道很少。目前所有外固定架均為剛性結構,骨的運動軌跡被限制在固有剛性軌道,若想實現多平面、曲度軌道的滑移,則需要復雜的外固定構型、良好的解剖基礎、嫻熟的調整及更換外固定技術才可實現。這就需要在 Ilizarov 矯形技術基礎上進行技術創新。
完成此類復雜的滑移軌道及骨重建,需要多種關節器(單軸、萬向、彈簧)配合,必要時需將軌道預彎,以期達到足底三點負重、骨性縱弓形成,完成功能重建,此為 Ilizarov 技術擴展的大膽嘗試。與既往滑移技術相比,近弧形骨塊滑移完成跟骨缺損畸形的糾正及重建,可同時完成清創及外固定架放置,通過調整外固定架完成骨塊滑移,極大縮短治療周期,得到了額外骨量。本組患者術后 3~5 d 扶拐下床,骨塊滑移過程中可以部分負重,持續應力刺激,改善局部骨質疏松,利于骨生長;骨質完成對位(骨塊滑移到位)后即可負重至體質量 30%~50%,利于骨質愈合及成骨,極大縮短治療周期,且骨強度明顯加強。另外,骨塊通過弧形滑移可以盡量模擬跟骨解剖重建、足縱弓及足底負重著力,完成跟骨、后足的功能重建,對患者日常生活及工作影響較小。本組所有患者均未行植骨等手術,術后影像學檢查顯示跟骨成骨時間短、質量好;另外,骨塊“會師”端也未行手術處理,適度加壓后即實現骨愈合,考慮原因是跟骨為松質骨、血供好、滑移距離較短,加壓時結合緊密,易出現出血、微骨折情況,相當于創面“新鮮化”,利于骨愈合。本組患者平均帶架時間為 6.5 個月,治療周期短,費用相對較低,且無需額外骨植入,相比于骨瓣技術、3D 打印技術等具有操作相對簡便,風險小,可隨時、靈活調整等優點,也可完成近似跟骨的解剖重建。
3.4 本研究局限性
① 臨床上該類患者較少,因此本研究樣本量較小,對結果造成一定偏倚。② 該手術對于術前外固定架設計要求較高,骨塊滑移軌跡可能是 L 形、斜形或近弧形,難以達到完美解剖重建,滑移過程中需隨時調整外固定架、更換關節器、設定滑移軌道;行進過程中螺紋桿的行進速率不完全等于骨塊滑移位移,因此較難精確控制在 1 mm/d。③ 跟骨為血供豐富的松質骨,愈合、粘連速度較快,早期若不能牽開骨塊,則可能需二次截骨。因此需要臨床經驗豐富且熟悉外固定架構型的醫師完成,一定程度上限制了該技術的推廣。④ 本研究未設立對照組,不能客觀反映不同治療方法效果的差異。⑤ 同期行骨髓炎及畸形缺損的治療,對于清創要求較高,否則可能造成骨髓炎復發、截骨骨塊感染等風險。因此在今后研究中,可考慮增加病例對照、分期手術降低感染風險、結合 3D 打印技術術前造模、模擬精確術中操作等方法,得到更加客觀、精準的研究結果,指導臨床實踐。
綜上述,采用 Ilizarov 技術近弧形骨塊滑移同期治療跟骨骨髓炎并缺損畸形是一種切實可行的方法,表明不規則骨也能通過 Ilizarov 技術進行重建,且具備成本低、風險小、可隨時調整等優點,療效滿意,為臨床實踐提供了一種新的思路和方法。
作者貢獻:張磊負責實驗設計、收集分析病例資料、提供論文思路并撰寫論文;陳雨聲參與實驗設計、收集病例資料,查閱相關文獻并總結、列表分析;王新衛負責實驗設計、提供臨床技術支持,對文章的知識性內容作批評性審閱,提出修改意見;化昊天負責收集病例資料、分析及數據統計;繩景亞、陳江非、郭再冉負責收集臨床資料。
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:研究方案經河南省洛陽正骨醫院(河南省骨科醫院)倫理委員會批準[(科研)2018-002]。
跟骨位置特殊,具有特殊的解剖結構和末端負重功能,隨著高能量損傷日趨增多,造成的跟骨骨折成為臨床治療一大難題[1]。跟骨為“皮包骨”結構,缺乏肌肉等軟組織保護,容易形成開放或潛在開放骨折,進而繼發皮膚感染壞死、跟骨感染缺損、畸形愈合等并發癥,甚至可導致截肢[2]。常見的跟骨結構性缺損畸形多為外傷性感染所致,據統計跟骨骨髓炎占全身骨髓炎的 7%~8%[3];另外,文獻報道跟骨缺損達 13% 時即嚴重影響患者行走功能[4],因此跟骨感染后重建尤為重要。跟骨骨髓炎并缺損畸形的常見治療方法為一期清創控制感染,二期應用內、外固定技術矯形、骨重建等[5-6]。
二期矯形、骨重建常用方法包括:① 帶血管腓骨瓣、髂骨瓣重建等,操作復雜,顯微外科技術要求高,難度大,存在融合失敗、費用高、供區并發癥等問題[7-8]。② Masquelet 技術是治療骨缺損的經典技術之一,一期置入骨水泥形成誘導膜,二期在誘導膜內植骨,完成骨缺損重建[9-10]。該技術治療無菌性跟骨缺損難度相對較低,但治療骨髓炎存在較高風險,需在 4 周內控制感染,植骨時如自體骨量不足需混入同種異體骨,對于感染復發及骨融合是一種隱患;且植入骨在一段時間內不能負重,力學穩定性不佳,有骨愈合障礙風險,供區損傷風險較高[11-12]。③ 3D 打印技術結合皮瓣、Masquelet 技術等重建跟骨[13]為近年來新興技術,具備個體化、完成跟骨解剖結構重建、提供穩定性和支撐力等優點;但存在硬件設施要求高、需多次手術、費用高、缺乏遠期隨訪等問題,目前對于多數醫院開展較為困難。
Ilizarov 技術為治療感染及骨重建的常用技術[14]之一,在四肢骨應用較廣泛。大量臨床經驗表明,其在同期控制感染、維持骨穩定、糾正畸形、獲得額外骨量、近似解剖重建方面有較大優勢[15-16]。跟骨為不規則骨,有研究認為通過 Ilizarov 技術無法完成解剖重建[17],但也有研究認為 Ilizarov 技術是治療跟骨外傷缺損、恢復跟骨長度和足功能的首選技術[18],目前尚存爭議。2014 年 1 月—2020 年 8 月,我們采用 Ilizarov 技術近弧形骨塊滑移同期治療 6 例創傷性跟骨骨髓炎并缺損畸形,取得較滿意療效。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
本組 6 例均為男性;年齡 40~61 歲,平均 49.3 歲。病程 2~72 個月,平均 16.1 個月。均為外傷導致跟骨骨髓炎,其中高處墜落傷 4 例、交通事故傷 1 例、砸傷 1 例。感染波及距跟關節 4 例,距跟關節已融合或部分融合 2 例。入院前曾手術 2~9 次,平均 4.3 次;手術方式包括內固定、多次清創引流、封閉式負壓引流覆蓋、開放植骨、載藥材料填塞等。患者詳細資料見表 1。

1.2 治療方法
1.2.1 術前準備
術前行跟骨軸位、側位 X 線片及足部 CT 等檢查,必要時增加踝關節正位 X 線片等。行細菌培養及藥敏試驗,根據藥敏結果聯合應用敏感抗生素 3~5 d 后手術。6 例患者細菌培養結果均為陽性,其中混合感染 2 例,耐藥菌感染 3 例;致病菌有金黃色葡萄球菌(包括耐甲氧西林金黃色葡萄球菌)、銅綠假單胞菌、陰溝腸桿菌、溶血葡萄球菌、棒狀桿菌、大腸埃希菌。一般建議皮膚無明顯紅腫熱痛等急性炎癥反應時手術。術前確定詳細手術計劃,準備并試戴環形外固定架,確定內外側關節器的安裝位置、擬使用的關節器類型(萬向關節、單軸向關節、彈簧關節),確定截骨線,設計術后滑移骨塊行進路線。
1.2.2 手術方法
患者取平臥位(5 例)或先側俯臥位再平臥位(1 例),常規消毒鋪巾,抬高患肢使用氣囊止血帶;沿跟骨竇道加壓注入無菌稀釋后亞甲藍,常規使用跟骨外側 L 形切口,暴露跟骨,根據亞甲藍染色范圍,階段性切除感染骨質(切除范圍大于正常骨質界限 0.5 cm[19]),清掃周圍膿性肉芽及感染組織,生理鹽水/雙氧水沖洗后,聚維酮碘原液浸泡 10 min,二次鋪巾,更換手套、器械等。
安裝外固定架及截骨:縫合切口,透視下定位術前設定截骨線(可另行微創切口),安裝術前設計的環形外固定架,小腿部需至少安裝 2 個固定環并置 3 枚固定針,以確保穩定性;要求滑移骨塊最好固定 2 針(2 枚貫穿針或半針加貫穿針),中足、前足需固定。安裝環形外固定架內外側關節時,原則為對準踝關節旋轉中心,或跟骨畸形時盡量對準畸形最嚴重部。若距跟關節已融合可不固定中足,但根據外固定架穩定固定原則,仍建議固定中足。將踝關節固定于中立位,踝上外固定架構件應與前足、中足外固定裝置連接,以保證足部在骨滑移過程中足夠穩定;滑移模塊根據骨塊滑移方向與相鄰起固定作用的外固定裝置通過關節器或預彎螺紋桿連接,需注意行進過程中根據滑移骨塊軌道隨時調整更換關節器或螺紋桿。
1.3 術后處理
術后根據細菌培養結果常規靜脈聯合應用抗生素抗感染治療。一般靜脈應用時間為 2~3 周(包括術前),而后聯合口服敏感抗生素 3~4 周,抗生素總使用時間約 6 周。
術后即指導患者行股四頭肌伸縮、膝關節屈伸等鍛煉;3 d 左右扶雙拐下床患肢不負重行走鍛煉;術后 7 d 開始調整滑移模塊,每日調整螺紋桿距離 1~2 mm(根據具體情況,如行弧形滑移可適度增至每日 2 mm,如先正常滑移后期調整弧形滑移,則每日 1.0~1.5 mm);1 周后復查 X 線片觀察骨塊活動軌跡。
功能鍛煉:術后 1 周,患肢部分負重鍛煉,從自身體質量 10% 開始逐步增加,滑移骨塊到位、各骨接觸并適當加壓后可負重體質量 30%~50%;根據新生骨礦化程度逐步增加負重量,滑移骨塊到位后 2 周負重可達體質量 70%~80%;也可短距離多頻次正常負重行走。待 X 線片示踝關節融合部可見骨小梁通過、間隙模糊消失,滑移或延長區新生骨礦化明顯、密度與原骨組織相似、骨小梁沿肢體方向有序連續排列、各方向可見明顯連續皮質形成時,松動針夾后負重行走,患肢無疼痛畸形,則拆除外固定架;拆除外固定架后建議支具保護下逐步負重行走 6~8 周。
1.4 療效評定標準
拆除外固定架后采用 Maryland 足部評分系統評價足部功能,美國矯形足踝協會(AOFAS)踝-后足功能評分系統評價踝-后足功能,并與術前評分比較。
1.5 統計學方法
采用 SPSS21.0 統計軟件進行分析。符合正態分布的計量資料以均數±標準差表示,手術前后比較采用配對 t 檢驗;不符合正態分布的計量資料以中位數(四分位數間距)表示,手術前后比較采用秩和檢驗;檢驗水準 α=0.05。
2 結果
本組患者均獲隨訪,隨訪時間 1.5~26.0 個月,平均 16.3 個月。切口均Ⅰ期愈合,無感染復發,未行二期植骨融合等手術。跟骨骨髓炎伴缺損畸形一期截骨滑移 5 例,跟骨骨折感染清創術后原骨塊病灶清除后直接滑移 1 例;骨塊滑移時間 28~62 d,平均 38.7 d;滑移距離 3.1~5.2 cm,平均 3.6 cm。1 例患者滑移過程中出現骨塊未按預期軌跡滑移,調整后出現踝關節牽張約 1.5 cm,透視證實為外固定架設計滑移時著力點不佳,調整外固定架布局后逐步完成滑移。6 例患者佩戴外固定架過程中均出現 1~3 次針眼異常情況,包括滲出、紅腫疼痛等,通過休息、定期清理針眼、適度加壓減少皮膚界面摩擦等處理后獲得改善,均未發生嚴重并發癥。1 例患者因術后時間較短,跟骨滑移部骨質尚未愈合,未拆除外固定架(未參與臨床評分),但足部外形、復查 X 線片及帶架行走等情況滿意。其余 5 例患者帶架時間為 6~8 個月,平均 6.5 個月。去除外固定架后,可見足部恢復三點著力負重,縱弓不同程度恢復,未出現明顯內外翻。Maryland 評分為(80.8±4.7)分,較術前(33.6±4.3)分顯著改善(t=?35.782,P=0.000),獲優 3 例、良 2 例;AOFAS 踝-后足評分中位數為 84 分,四分位數間距為(79,86)分,較術前評分[中位數為 33.5 分,四分位數間距為(21.3,37.5)分]顯著改善(Z=?2.023,P=0.043),獲優 4 例、良 1 例。其中疼痛、步行距離、擺脫助行工具、上下樓梯、畸形等方面較術前明顯改善,距下、足跗關節活動度較差或消失。見圖 1。

a、b. 術前跟骨軸位及側位 X 線片示跟骨感染破壞明顯;c. 術中取出大量死骨;d. 術后安裝外固定架,透視可見跟骨缺損約 3/4;e. 行近弧形骨塊滑移 1.5 個月 X 線片示跟骨長度基本恢復,成骨良好,跟骨形態為直型;f、g. 術后 2 年跟骨軸位及側位 X 線片示足縱弓存在,骨質愈合良好;h-j. 術后 2 年功能像
Figure1. A 45-year-old male patient with right calcaneus fracture caused by falling from height, suffered from secondary osteomyelitis after internal fixation, and the sinus left after removal of internal fixator and repeated debridementa, b. Preoperative axial and lateral X-ray films of the calcaneus showed obvious infection and destruction; c. Removed a large number of dead bones during operation; d. Installed an external fixator after operation, the calcaneus defect was about 3/4 under X-ray; e. X-ray films after 1.5 months of near-arc bone transport showed that the length of the calcaneus was basically restored, the ossification was good, and the shape of the calcaneus was straight type; f, g. Axial and lateral X-ray films of the calcaneus at 2 years after operation showed the presence of the longitudinal arch of the foot and good bone healing; h-j. Functional images at 2 years after operation
3 討論
3.1 Ilizarov 近弧形骨塊滑移同期治療跟骨骨髓炎并缺損畸形療效分析
跟骨骨折處理不當、繼發于糖尿病等慢性瘡瘍、戰傷等是發生跟骨骨髓炎的常見原因[20]。跟骨軟組織覆蓋差,位于末端,血液循環較差,感染后細菌侵犯皮質骨后進入髓腔,內部大量松質骨容易形成微小病灶,且腔道眾多,微小病灶不宜刮除,常形成“老鼠洞”狀,加之高能暴力損傷,易致骨缺損。目前多數學者認為,一期重建跟骨結構穩定性應盡可能保留有用的軟組織、血管和骨折塊,避免一期植骨[21-22],認為植骨會增加術后感染風險。但臨床上常因骨缺損、局部穩定性不佳、空腔等原因,仍可能植入相應材料。因此清創難度大、易復發,且廣泛清創后往往遺留更大缺損,術后遺留畸形愈合或對位不佳等問題。所以對于跟骨骨髓炎并缺損畸形,我們常選擇一期清創控制感染,二期矯形、骨重建[23]。
本組 6 例患者均為跟骨骨髓炎并缺損畸形,同期處理跟骨感染及畸形、缺損等跟骨異常情況。在一期手術清創后即完成外固定架放置,術后 1 周左右行跟骨近弧形滑移,因跟骨形態不規則,滑移的行進路線盡量兼顧足縱弓的恢復及足底負重點正常化;術后患者 1 周內下床,骨塊滑移過程中即行部分負重行走鍛煉,本組均未行二期植骨融合等手術;完成骨塊滑移后解剖形態近似跟骨原有形態,足底負重基本正常,未見嚴重并發癥,足部評分系統評分亦提示完成功能重建。
3.2 外固定架操作要點及技巧
雖然 Taylor 外固定架在矯正畸形方面優勢明顯,但對于跟骨和足部矯形則顯得較笨重,使用不方便[24]。Ilizarov 環形外固定架較適用于足跟部矯形,但術前需詳細計劃,完善外固定架的設計。此外固定架分為 3 部分:① 小腿部分(踝上)。一般 2 個全環即可,位于小腿中下部,兩環分別靠近踝關節和小腿中段;兩環上置入 3~4 枚固定針即可,貫穿針(2.0 mm)與半針(4.0~5.0 mm)結合最為常用,既能提供穩定性,還可防止小腿在環內出現內外偏移,且操作簡單,不易損傷血管、神經、肌腱等。② 后足部分。一般使用半環或 U 形環,專門連接置入跟骨的滑移針,其中半針(3.0~4.0 mm)加貫穿針在搬移過程中提供的牽引力最大,且力量不易丟失,但皮膚切割力大。另外,如骨塊較小,交叉貫穿針穩定性更好。而軟組織缺損多使用貫穿針加半針。③ 中足、前足部分。前足固定較為簡單,一般情況下,運用 2.0 mm 克氏針交叉固定第 1、5 跖骨以達到穩定固定即可,但需遵循兩個原則:盡可能多地固定跖骨,患者下床功能鍛煉時不影響行走。如果患者已出現距跟、距舟等關節融合,可不固定中足,否則考慮固定中足。最好能固定距骨,這樣既能提供足夠穩定性,又能在滑移過程中提供牢靠支點,還能有效防止踝關節脫位。本組 1 例手術早期未固定距骨,外固定架構型稍有偏差,出現了踝關節被牽張約 1.5 cm 的情況,二期固定距骨后未再出現此問題。根據我們的臨床經驗,距下關節或周圍關節已融合的患者,對于中足固定要求相對較低。
骨塊滑移時,若植入針的前方骨塊寬度為 1.5~2.0 cm,一般遵循外固定骨折端植針原則,植入 1 枚直徑 2.0~2.5 mm 貫穿針即可;如骨塊較大,可植入交叉貫穿針(位于固定環兩側,需計入環厚度 3~5 cm)或增加半針(直徑 3.5~4.0 cm),這樣骨塊受力更大,固定穩定,但缺點是不易調整。另外,植入針處一般有跟骨雙側皮質,如為單側皮質,對于植入針的切割或固定和骨愈合均有一定影響。對于需截骨滑移的患者,除需考慮滑移骨塊外,還需考慮截骨遺留骨塊大小,本組截骨遺留骨塊為跟骨體積的 1/4~1/3。
綜上,跟骨滑移過程由于涉及多關節,且跟骨形態不規則,因此力的作用是復雜且不易控制的。外固定架的術前體外設計及術中操作可能出現細微偏差,所以合理、穩固固定是有效降低意外情況發生的關鍵。
3.3 本治療方法優勢
跟骨骨髓炎治療中,臨床醫生不僅需考慮控制感染、降低復發率,還需關注跟骨重建及功能情況。因此,盡量多地保留骨量作為二期重建的基礎,是治療的一大難題。有別于四肢管狀骨,跟骨形態不規則、體積相對較小,使得階段性切除跟骨后二期重建較難實施,存在手術感染、骨愈合不佳等風險。Ilizarov 技術可獲得原位組織再生,但不規則骨的重建仍是難題,臨床報道很少。目前所有外固定架均為剛性結構,骨的運動軌跡被限制在固有剛性軌道,若想實現多平面、曲度軌道的滑移,則需要復雜的外固定構型、良好的解剖基礎、嫻熟的調整及更換外固定技術才可實現。這就需要在 Ilizarov 矯形技術基礎上進行技術創新。
完成此類復雜的滑移軌道及骨重建,需要多種關節器(單軸、萬向、彈簧)配合,必要時需將軌道預彎,以期達到足底三點負重、骨性縱弓形成,完成功能重建,此為 Ilizarov 技術擴展的大膽嘗試。與既往滑移技術相比,近弧形骨塊滑移完成跟骨缺損畸形的糾正及重建,可同時完成清創及外固定架放置,通過調整外固定架完成骨塊滑移,極大縮短治療周期,得到了額外骨量。本組患者術后 3~5 d 扶拐下床,骨塊滑移過程中可以部分負重,持續應力刺激,改善局部骨質疏松,利于骨生長;骨質完成對位(骨塊滑移到位)后即可負重至體質量 30%~50%,利于骨質愈合及成骨,極大縮短治療周期,且骨強度明顯加強。另外,骨塊通過弧形滑移可以盡量模擬跟骨解剖重建、足縱弓及足底負重著力,完成跟骨、后足的功能重建,對患者日常生活及工作影響較小。本組所有患者均未行植骨等手術,術后影像學檢查顯示跟骨成骨時間短、質量好;另外,骨塊“會師”端也未行手術處理,適度加壓后即實現骨愈合,考慮原因是跟骨為松質骨、血供好、滑移距離較短,加壓時結合緊密,易出現出血、微骨折情況,相當于創面“新鮮化”,利于骨愈合。本組患者平均帶架時間為 6.5 個月,治療周期短,費用相對較低,且無需額外骨植入,相比于骨瓣技術、3D 打印技術等具有操作相對簡便,風險小,可隨時、靈活調整等優點,也可完成近似跟骨的解剖重建。
3.4 本研究局限性
① 臨床上該類患者較少,因此本研究樣本量較小,對結果造成一定偏倚。② 該手術對于術前外固定架設計要求較高,骨塊滑移軌跡可能是 L 形、斜形或近弧形,難以達到完美解剖重建,滑移過程中需隨時調整外固定架、更換關節器、設定滑移軌道;行進過程中螺紋桿的行進速率不完全等于骨塊滑移位移,因此較難精確控制在 1 mm/d。③ 跟骨為血供豐富的松質骨,愈合、粘連速度較快,早期若不能牽開骨塊,則可能需二次截骨。因此需要臨床經驗豐富且熟悉外固定架構型的醫師完成,一定程度上限制了該技術的推廣。④ 本研究未設立對照組,不能客觀反映不同治療方法效果的差異。⑤ 同期行骨髓炎及畸形缺損的治療,對于清創要求較高,否則可能造成骨髓炎復發、截骨骨塊感染等風險。因此在今后研究中,可考慮增加病例對照、分期手術降低感染風險、結合 3D 打印技術術前造模、模擬精確術中操作等方法,得到更加客觀、精準的研究結果,指導臨床實踐。
綜上述,采用 Ilizarov 技術近弧形骨塊滑移同期治療跟骨骨髓炎并缺損畸形是一種切實可行的方法,表明不規則骨也能通過 Ilizarov 技術進行重建,且具備成本低、風險小、可隨時調整等優點,療效滿意,為臨床實踐提供了一種新的思路和方法。
作者貢獻:張磊負責實驗設計、收集分析病例資料、提供論文思路并撰寫論文;陳雨聲參與實驗設計、收集病例資料,查閱相關文獻并總結、列表分析;王新衛負責實驗設計、提供臨床技術支持,對文章的知識性內容作批評性審閱,提出修改意見;化昊天負責收集病例資料、分析及數據統計;繩景亞、陳江非、郭再冉負責收集臨床資料。
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:研究方案經河南省洛陽正骨醫院(河南省骨科醫院)倫理委員會批準[(科研)2018-002]。