引用本文： 田永福, 劉繼權, 胡攸水, 劉立云, 李勇軍, 李朝暉, 王新衛, 劉玉珂, 馮峰, 郭建剛. 載重組人 BMP-2 磷酸鈣聯合載抗生素磷酸鈣人工骨治療慢性骨髓炎伴骨缺損的臨床研究. 中國修復重建外科雜志, 2021, 35(5): 573-578. doi: 10.7507/1002-1892.202011106 復制
慢性骨髓炎常伴死骨形成，徹底病灶清除易出現骨缺損，為控制感染、填充死腔及修復局部長段骨缺損，目前臨床可選擇 Masquelet 技術、骨瓣移植及骨搬運等治療方式。但 Masquelet 技術治療需分次手術及取髂骨植骨修復[1]；游離或帶蒂骨皮瓣或骨瓣移植，對術者顯微外科技術要求較高，同時增加了供區損傷[2]；單側皮質骨搬運有斷端軟組織嵌頓、搬移骨斷端不愈合及針道感染等風險[3]。
植入載抗生素磷酸鈣人工骨（calcium phosphate cement，CPC）具有抗感染及填充修復骨缺損作用[4]，但 CPC 骨誘導能力較弱，骨修復替代緩慢[5]。而載重組人 BMP-2（recombinant human BMP-2，rhBMP-2）的 CPC 能增強骨誘導，促進新骨形成[6]，加快骨質修復[7]。為此，我們進行了一項前瞻性隨機對照試驗，通過與單純載抗生素 CPC 治療患者比較，探討載 rhBMP-2 CPC 聯合載抗生素 CPC 治療慢性骨髓炎伴骨缺損的療效。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
納入標準：① 年齡 18～60 歲；② 慢性骨髓炎伴骨缺損，均為創傷后骨髓炎，感染累及髓內及骨皮質（Cierny-Mader 分型中宿主分型 A 型、解剖分型Ⅳ型），清創后至少保留一側骨皮質，骨缺損范圍 5～10 cm；③ 病灶部位細菌培養示金黃色葡萄球菌感染，且對萬古霉素敏感。
排除標準：① 有嚴重心腦血管疾病、肝腎功能異常者；② 無自主行為能力、不配合治療者；③ 妊娠、哺乳期婦女；④ 病灶部位細菌培養示多重細菌感染、拒絕治療者。
2018 年 4 月—2019 年 4 月，共 80 例患者符合選擇標準納入研究，按隨機數字表法分為試驗組（采用載 rhBMP-2 CPC 聯合載抗生素 CPC）與對照組（采用單純載抗生素 CPC），每組 40 例。
1.2 一般資料
試驗組：男 30 例，女 10 例；年齡 18～60 歲，平均 42.4 歲。病程 3～15 個月，平均 6.8 個月。病變部位：股骨 16 例，脛骨 18 例，腓骨 3 例，肱骨 2 例，橈骨 1 例。感染原因：開放性骨折外固定后合并感染 15 例，開放性骨折內固定后合并感染 16 例，閉合性骨折內固定后合并感染 9 例。患者均伴有竇道及膿性分泌物。初次病灶清除 8 例；既往行病灶清除 32 例，其中 1 次 25 例、2 次及以上 7 例。
對照組：男 27 例，女 13 例；年齡 20～60 歲，平均 43.7 歲。病程 3～18 個月，平均 7.2 個月。病變部位：股骨 14 例，脛骨 20 例，腓骨 2 例，肱骨 1 例，橈骨 3 例。感染原因：開放性骨折外固定后合并感染 18 例，開放性骨折內固定后合并感染 14 例，閉合性骨折內固定后合并感染 8 例。患者均伴有竇道及膿性分泌物。初次病灶清除 10 例；既往行病灶清除 30 例，其中 1 次 22 例、2 次及以上 8 例。
兩組患者性別、年齡、病程、病變部位以及術前白細胞計數、血小板計數、紅細胞沉降率及 C 反應蛋白等一般資料比較，差異均無統計學意義（P>0.05），具有可比性。見表 1。
表1
兩組手術前后白細胞計數、血小板計數、紅細胞沉降率以及 C 反應蛋白比較（n=40）
Table1.
Comparison of WBC count, platelet count, ESR, and CRP between the two groups before and after operation (n=40)
1.3 手術方法
兩組手術均由同一位高年資主任醫師主刀完成，載抗生素 CPC 及載 rhBMP-2 CPC 均由上海瑞邦生物材料有限公司提供，于 4℃醫用儲柜儲存。術中根據骨缺損范圍，取相應的自固化 CPC 粉末、固化液及萬古霉素，以 5 g CPC 配比 0.5 g 萬古霉素制備載抗生素 CPC；以 2 g CPC 配比 3 mg rhBMP-2 形成的圓柱體顆粒成品，作為載 rhBMP-2 CPC。
兩組患者均取仰臥位，下肢采用蛛網膜下腔阻滯麻醉聯合持續硬膜外麻醉，上肢采用臂叢阻滯麻醉，上止血帶后手術。沿竇道注入生理鹽水稀釋的亞甲藍，跨越竇道部位作切口，分離暴露病變區域，取出原內固定物或外固定物，取深部病變組織再次細菌培養，徹底清除竇道及病變軟組織，清除病變骨質、髓內炎性肉芽組織及膿性分泌物，直至骨性創面點狀滲血；生理鹽水沖洗創面后，聚維酮碘溶液浸泡 10 min，生理鹽水反復沖洗，填塞紗布止血。病灶清除后，試驗組骨缺損范圍 9～45 cm3，平均 18.23 cm3；對照組為 5 ～35 cm3，平均 15.13 cm3。試驗組載 rhBMP-2 CPC 與載萬古霉素 CPC以 1∶1 比例混合充填骨缺損，對照組僅填充載萬古霉素 CPC，填充至與該處骨皮質齊平為標準。切口內置入負壓引流管后直接縫合，應用外固定架穩定骨缺損區域。
1.4 術后處理
術后墊高患肢，指導患者行患肢主被動肌肉收縮及關節活動度鍛煉。定期觀察引流管通暢情況，待引流量<20 mL 后拔管。靜脈滴注敏感抗生素 4 周后，改為口服抗生素 2 周。
術后 2 周患者可扶雙拐下地且患肢不負重行走；X 線片示骨折線模糊后，可逐漸增加負重；原骨折區域骨皮質連續性恢復，CT 示骨缺損區 CPC 誘導局部成骨及骨質重塑明顯后計劃拆除外固定架，拆除前先擰松外固定架固定夾，患肢逐漸增加負重鍛煉，拆除外固定架后患者扶雙拐患肢逐漸增加負重 3～4 周，從雙拐改為單拐，直至棄拐完全負重行走。
1.5 療效評價指標
記錄兩組患者術前 1 周及術后 4 周白細胞計數、血小板計數、紅細胞沉降率、C 反應蛋白，以及住院時間、術后拆除外固定架時間及患肢完全負重時間。X 線片及 CT 復查兩組骨質缺損區域修復情況，計算修復骨容積（術中 CPC 使用量）。參照吳同申等[8]的感染療效標準評價骨髓炎治療效果。
1.6 統計學方法
采用 SPSS22.0 統計軟件進行分析。計量資料符合正態分布以均數±標準差表示，組間比較采用獨立樣本 t 檢驗；不符合正態分布以中位數（四分位數間距）表示，組間比較采用秩和檢驗；組內手術前后比較采用配對 t 檢驗。計數資料以率表示，組間比較采用 χ2 檢驗。檢驗水準 α=0.05。
2 結果
兩組患者均獲隨訪，隨訪時間 12～24 個月，平均 18.4 個月。兩組術后 4 周白細胞計數、血小板計數、紅細胞沉降率及 C 反應蛋白比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。兩組組內術前 1 周與術后 4 周白細胞計數、血小板計數及 C 反應蛋白比較，差異均有統計學意義（P<0.05）；而紅細胞沉降率手術前后比較差異無統計學意義（P>0.05）。見表1。
試驗組 1 例脛骨骨髓炎切口出現無菌性滲液，經口服氯雷他定后愈合；兩組其余患者切口均Ⅰ期愈合。兩組各 1 例脛骨遠端骨髓炎復發，對照組 1 例肱骨骨髓炎復發，經再次清創植入載抗生素 CPC 后控制；其余患者骨髓炎均治愈。試驗組骨髓炎治愈率為 97.5%（39/40）、對照組為 95%（38/40），差異無統計學意義（χ2=0.000，P=1.000）。兩組修復骨容積及住院時間比較，差異均無統計學意義（P>0.05）；X 線片及 CT 復查示兩組患者骨缺損均修復，其中試驗組術后 6 個月后骨連續性逐漸恢復，CPC 顆粒吸收明顯，誘導局部成骨，逐步骨質重塑、骨小梁結構重現，髓腔通暢及 CPC 誘導皮質骨形成；對照組術后 12 個月后骨連續性恢復，但 CPC 誘導成骨、骨質重塑及皮質化均明顯慢于試驗組。試驗組拆除外固定架時間及患肢完全負重時間均較對照組明顯縮短，差異有統計學意義（P<0.05）。見表2。典型病例見圖1、2。
表2
兩組患者住院時間、修復骨容積、拆除外固定架時間及患肢完全負重時間比較［n=40, M（P25，P75）］
Table2.
Comparison of hospital stay, repaired bone volume, the time of external fixation removal, and the time of full weight-bearing of the affected limb between the two groups［n=40, M（P25, P75）］
圖1
試驗組患者，男，39 歲，右脛骨骨折內固定術后骨髓炎
a. 術前正側位 X 線片；b. 術后 2 周正側位 X 線片示病灶清除并外固定，骨缺損區植入載 rhBMP-2 CPC 及載萬古霉素 CPC；c. 術后 6 個月正側位 X 線片示脛骨連續性基本恢復，CPC 顆粒被吸收及局部成骨；d. 術后 7 個月正側位 X 線片示骨缺損修復；e、f. 術后 12 個月正側位 X 線片及 CT 三維重建示脛骨骨折及骨缺損修復重塑；g. 術后 12 個月患肢功能恢復
Figure1. A 39-year-old male patient with osteomyelitis after internal fixation of right tibia fracture in the trial groupa. Preoperative anteroposterior and lateral X-ray films; b. Anteroposterior and lateral X-ray films at 2 weeks after operation showed that bone defect was repaired with CPC loaded with rhBMP-2 and vancomycin after clearing lesion and external fixation; c. Anteroposterior and lateral X-ray films at 6 months after operation showed that tibia continuity restored, and the CPC was absorbed and local osteogenesis; d. Anteroposterior and lateral X-ray films at 7 months after operation showed the bone defect was repaired; e, f. Anteroposterior and lateral X-ray films and CT three-dimensional reconstruction showed that the tibial bone defect was repaired and remodeled at 12 months after operation; g. The function of the affected limb recovered at 12 months after operation
圖2
對照組患者，男，20 歲，右脛骨骨折內固定術后骨髓炎
a. 術前正側位 X 線片；b. 術后 2 周正側位 X 線片示病灶清除，植入載萬古霉素的 CPC 并外固定；c. 術后 6 個月正側位 X 線片示 CPC 顆粒吸收，局部逐漸成骨；d. 術后 23 個月正側位 X 線片示 CPC 誘導成骨修復骨缺損；e、f. 術后 24 個月正側位 X 線片及 CT 三維重建示脛骨連續性恢復；g. 術后 24 個月患肢功能恢復
Figure2. A 20-year-old male patient with osteomyelitis after internal fixation of right tibia fracture in the control groupa. Preoperative anteroposterior and lateral X-ray films; b. Anteroposterior and lateral X-ray films at 2 weeks after operation showed that bone defect was repaired with CPC loaded with vancomycin after clearing lesion and external fixation; c. Anteroposterior and lateral X-ray films at 6 months after operation showed that the CPC was absorbed and local osteogenesis; d. Anteroposterior and lateral X-ray films at 23 months after operation showed that the CPC induced osteogenesis and repaired bone defect; e, f. Anteroposterior and lateral X-ray films and CT three-dimensional reconstruction showed that tibia continuity restored at 24 months after operation; g. The function of the affected limb recovered at 24 months after operation
3 討論
骨髓炎多為金黃色葡萄球菌感染導致，動物實驗發現金黃色葡萄球菌能在骨皮質小管內變形、增殖和遷移[9]，借助表面成分識別黏附基質分子，從而與細胞外基質蛋白結合，逃避免疫細胞及藥物的作用[10]。因此，慢性骨髓炎即使多次清創，也僅是將術區轉變為相對無菌狀態[11]。為預防骨髓炎復發，病灶清除術后局部抗感染、死腔填充及骨缺損修復重建尤其重要。
慢性骨髓炎病灶清除后的骨缺損修復可選擇帶血管骨瓣、骨皮瓣[12]及 Masquelet 技術[1]，但上述技術均需取自體骨移植修復，增加了供區創傷；也可選擇 Ilizarov 骨搬運術，但治療周期長、并發癥多[3]。隨著生物材料的發展，載抗生素的生物玻璃、硫酸鈣及 CPC 等材料的出現，為骨髓炎伴骨缺損的治療提供了新方法。其中，載抗生素生物玻璃具有抗感染作用，但用于修復骨缺損尚處于體外研究階段。載抗生素硫酸鈣存在易出現滲液、吸收快及骨誘導能力弱的缺點，限制了臨床應用。而載抗生素 CPC 骨相容性較好、可降解，植入體內后負載的抗生素局部緩釋濃度高達全身用藥 4 倍以上，更利于感染的控制。此外，CPC 顆粒間、顆粒內的孔隙以及抗生素釋放后形成的微孔均有利于血管生成，而形成的毛細血管網又能促進成骨前體細胞轉移至修復區域，有利于局部成骨[4]，但是其骨誘導、骨替代速度較慢[13-14]。
BMP 有助于 BMSCs、松質骨細胞及骨膜細胞向成骨細胞分化[15]。Dai 等[16]及錢光等[6]報道 rhBMP-2 能誘導及促進局部成骨。因此，本研究試驗組在載抗生素 CPC 基礎上聯合載 rhBMP-2 CPC，結果顯示試驗組拆除外固定架時間及患肢完全負重時間均較對照組明顯縮短，骨質修復重塑明顯提前，但修復骨容積無差異，表明 rhBMP-2 能明顯加快局部成骨、促進骨折愈合、局部骨質重構，使骨小梁結構重現、髓腔逐漸通暢及誘導人工骨皮質化，最終修復骨缺損，縮短療程。隨訪結果顯示試驗組術區成骨從植骨床向植骨中心開始局部密度降低，圍繞載 rhBMP-2 CPC 顆粒周圍呈網狀包裹載萬古霉素 CPC 顆粒，逐漸擴大成骨范圍；而對照組 CPC 顆粒局部密度較高，降解緩慢，骨質重構及骨髓腔再通明顯慢于試驗組，其成骨從植骨床骨質創面開始，逐漸包裹 CPC 顆粒。兩組成骨差異可能與 rhBMP-2 加入以及載體 CPC 的構型間協同作用有關。其中，rhBMP-2 有較強誘導新骨形成能力，而 CPC 內部孔徑及萬古霉素緩釋后形成的微孔共同構成三維結構，為骨細胞和血管化提供條件，多孔型結構可以增加材料與新生骨的總接觸面積，促進材料降解與骨質修復重塑[7]。
兩組各 1 例脛骨遠端骨髓炎復發，分析與軟組織條件差有關；對照組 1 例肱骨骨髓炎復發，與死骨殘留有關。復發患者均經再次清創處理，清創時見局部 CPC 顆粒已被骨組織包裹、鑲嵌于骨缺損區，提示其骨修復能力。試驗組 1 例無菌滲出與患者過敏體質有關，兩組均未出現明顯不良反應，住院時間無明顯差異。兩組術后除紅細胞沉降率恢復較慢外，其余炎癥指標均明顯降低。兩組骨髓炎治愈率也無明顯差異，提示兩種材料修復后均能較好控制骨髓炎，但試驗組骨缺損區骨質修復重塑明顯優于對照組，骨缺損修復時間及外固定架佩戴時間明顯縮短，患者患肢功能恢復較早。
載 rhBMP-2 CPC 聯合載抗生素 CPC 應用注意事項：① 術前盡量糾正患者內環境，細菌培養及藥敏試驗明確感染細菌及敏感藥物，指導術中 CPC 載藥及術后抗生素的選擇。② 術中病灶徹底清創，盡量保留活性骨質，為 CPC 提供良好植骨床。③ 術中 CPC 混合均勻、植骨充分，填充髓腔以減少出血，切記放置引流。④ 術后指導患者鍛煉，定期復查，護具保護下患肢逐漸負重鍛煉。
綜上述，載 rhBMP-2 CPC 聯合載抗生素 CPC 能一期治愈慢性骨髓炎伴骨缺損，可加速誘導骨原位再生修復骨缺損、減少創傷及縮短療程。但是本研究病例較少，載體形狀、大小以及 rhBMP-2、抗生素與 CPC 的比例等，尚需進一步研究。
作者貢獻：田永福參與研究實施、數據統計及撰寫文章；劉繼權、胡攸水、劉立云、李勇軍、李朝暉、劉玉珂參與研究資料收集及評估；王新衛、馮峰、郭建剛參與研究設計、手術實施及審閱文章。
利益沖突：所有作者聲明，在課題研究及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（KY2018-001-01）。對患者實施單盲，患者或其親屬知情同意并簽署同意書。
慢性骨髓炎常伴死骨形成，徹底病灶清除易出現骨缺損，為控制感染、填充死腔及修復局部長段骨缺損，目前臨床可選擇 Masquelet 技術、骨瓣移植及骨搬運等治療方式。但 Masquelet 技術治療需分次手術及取髂骨植骨修復[1]；游離或帶蒂骨皮瓣或骨瓣移植，對術者顯微外科技術要求較高，同時增加了供區損傷[2]；單側皮質骨搬運有斷端軟組織嵌頓、搬移骨斷端不愈合及針道感染等風險[3]。
植入載抗生素磷酸鈣人工骨（calcium phosphate cement，CPC）具有抗感染及填充修復骨缺損作用[4]，但 CPC 骨誘導能力較弱，骨修復替代緩慢[5]。而載重組人 BMP-2（recombinant human BMP-2，rhBMP-2）的 CPC 能增強骨誘導，促進新骨形成[6]，加快骨質修復[7]。為此，我們進行了一項前瞻性隨機對照試驗，通過與單純載抗生素 CPC 治療患者比較，探討載 rhBMP-2 CPC 聯合載抗生素 CPC 治療慢性骨髓炎伴骨缺損的療效。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
納入標準：① 年齡 18～60 歲；② 慢性骨髓炎伴骨缺損，均為創傷后骨髓炎，感染累及髓內及骨皮質（Cierny-Mader 分型中宿主分型 A 型、解剖分型Ⅳ型），清創后至少保留一側骨皮質，骨缺損范圍 5～10 cm；③ 病灶部位細菌培養示金黃色葡萄球菌感染，且對萬古霉素敏感。
排除標準：① 有嚴重心腦血管疾病、肝腎功能異常者；② 無自主行為能力、不配合治療者；③ 妊娠、哺乳期婦女；④ 病灶部位細菌培養示多重細菌感染、拒絕治療者。
2018 年 4 月—2019 年 4 月，共 80 例患者符合選擇標準納入研究，按隨機數字表法分為試驗組（采用載 rhBMP-2 CPC 聯合載抗生素 CPC）與對照組（采用單純載抗生素 CPC），每組 40 例。
1.2 一般資料
試驗組：男 30 例，女 10 例；年齡 18～60 歲，平均 42.4 歲。病程 3～15 個月，平均 6.8 個月。病變部位：股骨 16 例，脛骨 18 例，腓骨 3 例，肱骨 2 例，橈骨 1 例。感染原因：開放性骨折外固定后合并感染 15 例，開放性骨折內固定后合并感染 16 例，閉合性骨折內固定后合并感染 9 例。患者均伴有竇道及膿性分泌物。初次病灶清除 8 例；既往行病灶清除 32 例，其中 1 次 25 例、2 次及以上 7 例。
對照組：男 27 例，女 13 例；年齡 20～60 歲，平均 43.7 歲。病程 3～18 個月，平均 7.2 個月。病變部位：股骨 14 例，脛骨 20 例，腓骨 2 例，肱骨 1 例，橈骨 3 例。感染原因：開放性骨折外固定后合并感染 18 例，開放性骨折內固定后合并感染 14 例，閉合性骨折內固定后合并感染 8 例。患者均伴有竇道及膿性分泌物。初次病灶清除 10 例；既往行病灶清除 30 例，其中 1 次 22 例、2 次及以上 8 例。
兩組患者性別、年齡、病程、病變部位以及術前白細胞計數、血小板計數、紅細胞沉降率及 C 反應蛋白等一般資料比較，差異均無統計學意義（P>0.05），具有可比性。見表 1。
表1
兩組手術前后白細胞計數、血小板計數、紅細胞沉降率以及 C 反應蛋白比較（n=40）
Table1.
Comparison of WBC count, platelet count, ESR, and CRP between the two groups before and after operation (n=40)
1.3 手術方法
兩組手術均由同一位高年資主任醫師主刀完成，載抗生素 CPC 及載 rhBMP-2 CPC 均由上海瑞邦生物材料有限公司提供，于 4℃醫用儲柜儲存。術中根據骨缺損范圍，取相應的自固化 CPC 粉末、固化液及萬古霉素，以 5 g CPC 配比 0.5 g 萬古霉素制備載抗生素 CPC；以 2 g CPC 配比 3 mg rhBMP-2 形成的圓柱體顆粒成品，作為載 rhBMP-2 CPC。
兩組患者均取仰臥位，下肢采用蛛網膜下腔阻滯麻醉聯合持續硬膜外麻醉，上肢采用臂叢阻滯麻醉，上止血帶后手術。沿竇道注入生理鹽水稀釋的亞甲藍，跨越竇道部位作切口，分離暴露病變區域，取出原內固定物或外固定物，取深部病變組織再次細菌培養，徹底清除竇道及病變軟組織，清除病變骨質、髓內炎性肉芽組織及膿性分泌物，直至骨性創面點狀滲血；生理鹽水沖洗創面后，聚維酮碘溶液浸泡 10 min，生理鹽水反復沖洗，填塞紗布止血。病灶清除后，試驗組骨缺損范圍 9～45 cm3，平均 18.23 cm3；對照組為 5 ～35 cm3，平均 15.13 cm3。試驗組載 rhBMP-2 CPC 與載萬古霉素 CPC以 1∶1 比例混合充填骨缺損，對照組僅填充載萬古霉素 CPC，填充至與該處骨皮質齊平為標準。切口內置入負壓引流管后直接縫合，應用外固定架穩定骨缺損區域。
1.4 術后處理
術后墊高患肢，指導患者行患肢主被動肌肉收縮及關節活動度鍛煉。定期觀察引流管通暢情況，待引流量<20 mL 后拔管。靜脈滴注敏感抗生素 4 周后，改為口服抗生素 2 周。
術后 2 周患者可扶雙拐下地且患肢不負重行走；X 線片示骨折線模糊后，可逐漸增加負重；原骨折區域骨皮質連續性恢復，CT 示骨缺損區 CPC 誘導局部成骨及骨質重塑明顯后計劃拆除外固定架，拆除前先擰松外固定架固定夾，患肢逐漸增加負重鍛煉，拆除外固定架后患者扶雙拐患肢逐漸增加負重 3～4 周，從雙拐改為單拐，直至棄拐完全負重行走。
1.5 療效評價指標
記錄兩組患者術前 1 周及術后 4 周白細胞計數、血小板計數、紅細胞沉降率、C 反應蛋白，以及住院時間、術后拆除外固定架時間及患肢完全負重時間。X 線片及 CT 復查兩組骨質缺損區域修復情況，計算修復骨容積（術中 CPC 使用量）。參照吳同申等[8]的感染療效標準評價骨髓炎治療效果。
1.6 統計學方法
采用 SPSS22.0 統計軟件進行分析。計量資料符合正態分布以均數±標準差表示，組間比較采用獨立樣本 t 檢驗；不符合正態分布以中位數（四分位數間距）表示，組間比較采用秩和檢驗；組內手術前后比較采用配對 t 檢驗。計數資料以率表示，組間比較采用 χ2 檢驗。檢驗水準 α=0.05。
2 結果
兩組患者均獲隨訪，隨訪時間 12～24 個月，平均 18.4 個月。兩組術后 4 周白細胞計數、血小板計數、紅細胞沉降率及 C 反應蛋白比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。兩組組內術前 1 周與術后 4 周白細胞計數、血小板計數及 C 反應蛋白比較，差異均有統計學意義（P<0.05）；而紅細胞沉降率手術前后比較差異無統計學意義（P>0.05）。見表1。
試驗組 1 例脛骨骨髓炎切口出現無菌性滲液，經口服氯雷他定后愈合；兩組其余患者切口均Ⅰ期愈合。兩組各 1 例脛骨遠端骨髓炎復發，對照組 1 例肱骨骨髓炎復發，經再次清創植入載抗生素 CPC 后控制；其余患者骨髓炎均治愈。試驗組骨髓炎治愈率為 97.5%（39/40）、對照組為 95%（38/40），差異無統計學意義（χ2=0.000，P=1.000）。兩組修復骨容積及住院時間比較，差異均無統計學意義（P>0.05）；X 線片及 CT 復查示兩組患者骨缺損均修復，其中試驗組術后 6 個月后骨連續性逐漸恢復，CPC 顆粒吸收明顯，誘導局部成骨，逐步骨質重塑、骨小梁結構重現，髓腔通暢及 CPC 誘導皮質骨形成；對照組術后 12 個月后骨連續性恢復，但 CPC 誘導成骨、骨質重塑及皮質化均明顯慢于試驗組。試驗組拆除外固定架時間及患肢完全負重時間均較對照組明顯縮短，差異有統計學意義（P<0.05）。見表2。典型病例見圖1、2。
表2
兩組患者住院時間、修復骨容積、拆除外固定架時間及患肢完全負重時間比較［n=40, M（P25，P75）］
Table2.
Comparison of hospital stay, repaired bone volume, the time of external fixation removal, and the time of full weight-bearing of the affected limb between the two groups［n=40, M（P25, P75）］
圖1
試驗組患者，男，39 歲，右脛骨骨折內固定術后骨髓炎
a. 術前正側位 X 線片；b. 術后 2 周正側位 X 線片示病灶清除并外固定，骨缺損區植入載 rhBMP-2 CPC 及載萬古霉素 CPC；c. 術后 6 個月正側位 X 線片示脛骨連續性基本恢復，CPC 顆粒被吸收及局部成骨；d. 術后 7 個月正側位 X 線片示骨缺損修復；e、f. 術后 12 個月正側位 X 線片及 CT 三維重建示脛骨骨折及骨缺損修復重塑；g. 術后 12 個月患肢功能恢復
Figure1. A 39-year-old male patient with osteomyelitis after internal fixation of right tibia fracture in the trial groupa. Preoperative anteroposterior and lateral X-ray films; b. Anteroposterior and lateral X-ray films at 2 weeks after operation showed that bone defect was repaired with CPC loaded with rhBMP-2 and vancomycin after clearing lesion and external fixation; c. Anteroposterior and lateral X-ray films at 6 months after operation showed that tibia continuity restored, and the CPC was absorbed and local osteogenesis; d. Anteroposterior and lateral X-ray films at 7 months after operation showed the bone defect was repaired; e, f. Anteroposterior and lateral X-ray films and CT three-dimensional reconstruction showed that the tibial bone defect was repaired and remodeled at 12 months after operation; g. The function of the affected limb recovered at 12 months after operation
圖2
對照組患者，男，20 歲，右脛骨骨折內固定術后骨髓炎
a. 術前正側位 X 線片；b. 術后 2 周正側位 X 線片示病灶清除，植入載萬古霉素的 CPC 并外固定；c. 術后 6 個月正側位 X 線片示 CPC 顆粒吸收，局部逐漸成骨；d. 術后 23 個月正側位 X 線片示 CPC 誘導成骨修復骨缺損；e、f. 術后 24 個月正側位 X 線片及 CT 三維重建示脛骨連續性恢復；g. 術后 24 個月患肢功能恢復
Figure2. A 20-year-old male patient with osteomyelitis after internal fixation of right tibia fracture in the control groupa. Preoperative anteroposterior and lateral X-ray films; b. Anteroposterior and lateral X-ray films at 2 weeks after operation showed that bone defect was repaired with CPC loaded with vancomycin after clearing lesion and external fixation; c. Anteroposterior and lateral X-ray films at 6 months after operation showed that the CPC was absorbed and local osteogenesis; d. Anteroposterior and lateral X-ray films at 23 months after operation showed that the CPC induced osteogenesis and repaired bone defect; e, f. Anteroposterior and lateral X-ray films and CT three-dimensional reconstruction showed that tibia continuity restored at 24 months after operation; g. The function of the affected limb recovered at 24 months after operation
3 討論
骨髓炎多為金黃色葡萄球菌感染導致，動物實驗發現金黃色葡萄球菌能在骨皮質小管內變形、增殖和遷移[9]，借助表面成分識別黏附基質分子，從而與細胞外基質蛋白結合，逃避免疫細胞及藥物的作用[10]。因此，慢性骨髓炎即使多次清創，也僅是將術區轉變為相對無菌狀態[11]。為預防骨髓炎復發，病灶清除術后局部抗感染、死腔填充及骨缺損修復重建尤其重要。
慢性骨髓炎病灶清除后的骨缺損修復可選擇帶血管骨瓣、骨皮瓣[12]及 Masquelet 技術[1]，但上述技術均需取自體骨移植修復，增加了供區創傷；也可選擇 Ilizarov 骨搬運術，但治療周期長、并發癥多[3]。隨著生物材料的發展，載抗生素的生物玻璃、硫酸鈣及 CPC 等材料的出現，為骨髓炎伴骨缺損的治療提供了新方法。其中，載抗生素生物玻璃具有抗感染作用，但用于修復骨缺損尚處于體外研究階段。載抗生素硫酸鈣存在易出現滲液、吸收快及骨誘導能力弱的缺點，限制了臨床應用。而載抗生素 CPC 骨相容性較好、可降解，植入體內后負載的抗生素局部緩釋濃度高達全身用藥 4 倍以上，更利于感染的控制。此外，CPC 顆粒間、顆粒內的孔隙以及抗生素釋放后形成的微孔均有利于血管生成，而形成的毛細血管網又能促進成骨前體細胞轉移至修復區域，有利于局部成骨[4]，但是其骨誘導、骨替代速度較慢[13-14]。
BMP 有助于 BMSCs、松質骨細胞及骨膜細胞向成骨細胞分化[15]。Dai 等[16]及錢光等[6]報道 rhBMP-2 能誘導及促進局部成骨。因此，本研究試驗組在載抗生素 CPC 基礎上聯合載 rhBMP-2 CPC，結果顯示試驗組拆除外固定架時間及患肢完全負重時間均較對照組明顯縮短，骨質修復重塑明顯提前，但修復骨容積無差異，表明 rhBMP-2 能明顯加快局部成骨、促進骨折愈合、局部骨質重構，使骨小梁結構重現、髓腔逐漸通暢及誘導人工骨皮質化，最終修復骨缺損，縮短療程。隨訪結果顯示試驗組術區成骨從植骨床向植骨中心開始局部密度降低，圍繞載 rhBMP-2 CPC 顆粒周圍呈網狀包裹載萬古霉素 CPC 顆粒，逐漸擴大成骨范圍；而對照組 CPC 顆粒局部密度較高，降解緩慢，骨質重構及骨髓腔再通明顯慢于試驗組，其成骨從植骨床骨質創面開始，逐漸包裹 CPC 顆粒。兩組成骨差異可能與 rhBMP-2 加入以及載體 CPC 的構型間協同作用有關。其中，rhBMP-2 有較強誘導新骨形成能力，而 CPC 內部孔徑及萬古霉素緩釋后形成的微孔共同構成三維結構，為骨細胞和血管化提供條件，多孔型結構可以增加材料與新生骨的總接觸面積，促進材料降解與骨質修復重塑[7]。
兩組各 1 例脛骨遠端骨髓炎復發，分析與軟組織條件差有關；對照組 1 例肱骨骨髓炎復發，與死骨殘留有關。復發患者均經再次清創處理，清創時見局部 CPC 顆粒已被骨組織包裹、鑲嵌于骨缺損區，提示其骨修復能力。試驗組 1 例無菌滲出與患者過敏體質有關，兩組均未出現明顯不良反應，住院時間無明顯差異。兩組術后除紅細胞沉降率恢復較慢外，其余炎癥指標均明顯降低。兩組骨髓炎治愈率也無明顯差異，提示兩種材料修復后均能較好控制骨髓炎，但試驗組骨缺損區骨質修復重塑明顯優于對照組，骨缺損修復時間及外固定架佩戴時間明顯縮短，患者患肢功能恢復較早。
載 rhBMP-2 CPC 聯合載抗生素 CPC 應用注意事項：① 術前盡量糾正患者內環境，細菌培養及藥敏試驗明確感染細菌及敏感藥物，指導術中 CPC 載藥及術后抗生素的選擇。② 術中病灶徹底清創，盡量保留活性骨質，為 CPC 提供良好植骨床。③ 術中 CPC 混合均勻、植骨充分，填充髓腔以減少出血，切記放置引流。④ 術后指導患者鍛煉，定期復查，護具保護下患肢逐漸負重鍛煉。
綜上述，載 rhBMP-2 CPC 聯合載抗生素 CPC 能一期治愈慢性骨髓炎伴骨缺損，可加速誘導骨原位再生修復骨缺損、減少創傷及縮短療程。但是本研究病例較少，載體形狀、大小以及 rhBMP-2、抗生素與 CPC 的比例等，尚需進一步研究。
作者貢獻：田永福參與研究實施、數據統計及撰寫文章；劉繼權、胡攸水、劉立云、李勇軍、李朝暉、劉玉珂參與研究資料收集及評估；王新衛、馮峰、郭建剛參與研究設計、手術實施及審閱文章。
利益沖突：所有作者聲明，在課題研究及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（KY2018-001-01）。對患者實施單盲，患者或其親屬知情同意并簽署同意書。
