引用本文: 卜凡玉, 薛明宇, 王進, 郭曉峰. 改良誘導膜技術結合帶蒂(肌)皮瓣治療糖尿病患者脛骨慢性骨髓炎. 中國修復重建外科雜志, 2021, 35(6): 716-721. doi: 10.7507/1002-1892.202101013 復制
糖尿病患者常合并周圍血管、神經病變和免疫力受損,可出現軟組織慢性潰瘍長期不愈合和合并感染,并逐步發展成脛骨感染。由于細菌生物膜形成屏障,一旦發生脛骨感染,系統性應用抗生素難以有效滲入感染部位,如發展成慢性骨髓炎后處理較棘手。手術是治療糖尿病患者脛骨慢性骨髓炎的主要手段,但病灶清除后會遺留骨及軟組織缺損,如何有效修復上述缺損以及使用抗生素抗感染,成為此類患者保肢治療的關鍵[1-3]。
誘導膜技術是臨床常用的修復骨缺損方法[4-8]。將負載抗生素的聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)骨水泥填塞至骨缺損,在修復骨缺損同時,因局部抗生素有效濃度明顯增高,可以發揮較好抗感染作用,而且與全身用藥相比毒副作用更輕,成為治療糖尿病患者慢性骨髓炎的新手段。但如何應用抗生素骨水泥,包括骨與軟組織缺損區域骨水泥填塞時間、整塊或分層填塞、表面填塞骨水泥是否需要定期更換等,尚缺乏統一標準[9-12]。基于手術安全性考慮,我們提出了分次、分層填塞骨水泥的改良誘導膜技術。此外,鑒于糖尿病患者常伴周圍血管病變,有關皮瓣修復糖尿病合并慢性骨髓炎患者創面的報道較少。2017 年 1 月—2019 年 3 月,我們采用改良誘導膜技術結合帶蒂(肌)皮瓣治療糖尿病患者脛骨慢性骨髓炎,取得滿意早中期療效。現回顧患者臨床資料,為該技術進一步臨床應用提供參考。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
納入標準:① 患者符合 1999 年世界衛生組織(WHO)糖尿病診斷標準;② 存在創面反復滲液和流膿、不愈合史;③ 有竇道或死骨,脛骨骨髓炎病程 3 個月以上,術前經 X 線片及 CT 檢查證實患肢存在骨髓炎影像學表現;④ 術前下肢動脈彩色多普勒超聲及 CT 血管造影(CT angiography, CTA)檢查證實脛前、脛后動脈通暢無閉塞;⑤ 采用改良誘導膜技術結合帶蒂(肌)皮瓣治療。排除臨床隨訪資料不完整者。2017 年 1 月—2019 年3 月,共 22 例患者符合選擇標準納入研究。
1.2 一般資料
本組男 15 例,女 7 例;年齡 44~65 歲,平均 52 歲。糖尿病病程 3~12 年,平均 6.1 年;1 型 5 例,2 型 17 例。左側脛骨 10 例,右側脛骨 12 例。骨髓炎病程 4 個月~7 年,平均 3.3 年;Cierny-Mader 分型:Ⅲ型 9 例,Ⅳ型 13 例。創面分泌物細菌培養顯示,單一細菌感染 21 例,其中金黃色葡萄球菌 10 例、大腸桿菌 9 例、銅綠假單胞菌 2 例;混合細菌感染 1 例,為金黃色葡萄球菌混合大腸桿菌。合并高血壓 8 例,冠狀動脈粥樣硬化性心臟病 4 例。
1.3 術前處理
入院后調整患者一般情況和營養狀態,高血壓患者血壓需控制在 150/90 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)以下;糖尿病患者空腹血糖控制在 6~10 mmol/L、餐后 2 h 血糖控制在 15 mmol/L 以內;冠狀動脈粥樣硬化性心臟病患者心功能按照紐約心臟病學會(NYHA)評級標準≤Ⅲ級;糾正嚴重貧血和低蛋白血癥,使血紅蛋白>90 g/L、白蛋白>35 g/L。術前先經驗性應用廣譜抗生素,之后根據細菌培養結果改用敏感抗生素。
1.4 手術方法
1.4.1 第 1 階段手術
患者取平臥位,蛛網膜下腔阻滯麻醉(13 例)或聯合持續硬膜外麻醉(9 例),徹底清潔病灶周圍皮膚,術區消毒鋪單至大腿根部。首先,應用大量聚維酮碘溶液、雙氧水、生理鹽水持續沖洗創面。切除感染和壞死皮緣至創緣滲血,紗布壓迫止血并向深層清創。刮除創面內炎性肉芽組織,如有筋膜、肌腱、韌帶、關節囊等結構受累,均予以切除。然后,逐層切除感染壞死骨皮質,直至骨性創緣呈點狀滲血(“辣椒征”)。分別取創口深部感染壞死骨與軟組織,以及可疑污染組織送細菌培養;對于活性難判斷的組織送病理檢查診斷。同上法再次沖洗創面。
本組徹底清創后骨缺損長度 4~9 cm,平均 5.6 cm;其中部分性骨缺損 12 例,節段性骨缺損 10 例。軟組織缺損范圍 5 cm×2 cm~10 cm×7 cm。切除壞死骨段后,病變骨骼采用鋼板內固定 10 例、外支架固定 12 例。本組革蘭陽性菌感染者選擇混合萬古霉素的 PMMA 骨水泥,按 10% (W/W)混合;革蘭陰性菌感染者選擇混合慶大霉素或頭孢哌酮的 PMMA 骨水泥,按 20% (W/W)混合。制作骨水泥填塞物,分層填充于骨與軟組織缺損區域,生理鹽水持續沖洗降溫并塑形,軟組織缺損區域骨水泥外露。
初次填塞骨水泥后 7~10 d,再次手術取出骨水泥填塞物。對于初次手術無法判斷其活性和可疑污染組織,本次術中可以進一步明確,并將初次病灶清理遺漏的污染和失活組織徹底切除。重新制作骨水泥填塞物填充骨缺損區域,同時行帶蒂(肌)皮瓣修復創面。根據術前動脈 CTA 和彩色多普勒超聲檢查定位供支血管,根據創面位置和范圍設計合適的帶蒂(肌)皮瓣;首選帶蒂肌皮瓣,其次選擇帶蒂皮瓣。具體選擇標準:① 小腿上 1/3 靠近膝關節附近創面,選擇腓腸內側動脈肌皮瓣、腓腸內側動脈穿支皮瓣、膝降動脈肌皮瓣;② 小腿中 1/3 創面,選擇腓腸肌肌皮瓣、腓動脈皮瓣、脛后動脈穿支肌皮瓣;③ 小腿下 1/3 創面,選擇脛后動脈穿支肌皮瓣、腓腸神經營養血管皮瓣;④ 外踝處創面,選擇腓腸神經營養血管皮瓣、腓動脈皮瓣、外踝上穿支皮瓣。本組采用帶蒂肌皮瓣 10 例(腓腸內側動脈肌皮瓣 3 例、膝降動脈肌皮瓣 1 例、腓腸肌肌皮瓣 2 例、脛后動脈穿支肌皮瓣 4 例);帶蒂皮瓣 12 例(腓動脈皮瓣 3 例、腓腸神經營養血管皮瓣 8 例、外踝上穿支皮瓣 1 例)。皮瓣大小超過創面約 1 cm,切取皮瓣時以鄰近創面穿支血管為蒂,觀察皮緣及肌肉滲血豐富后移位修復創面。供區直接縫合 6 例,游離植皮修復 16 例。創面留置負壓引流管,間斷縫合固定皮瓣肌肉于受區肌肉外膜,無張力縫合皮瓣邊緣。
術后隔日換藥,待引流量<5 mL/24 h 時拔除引流管。術后靜脈滴注敏感抗生素,待創面初步愈合且無明顯滲血、滲液后,改為口服敏感抗生素至術后 5~6 周。術后 6~8 周復查白細胞計數、紅細胞沉降率、C 反應蛋白、降鈣素原,上述指標正常后行改良誘導膜技術第 2 階段手術。本組兩階段手術間隔 7~12 周,平均 8.8 周。
1.4.2 第 2 階段手術
患者體位及麻醉方法與第 1 階段手術一致。作縱切口入路,取出 PMMA 骨水泥,取自體髂骨剪成火柴棒形狀后植于誘導膜內。若自體髂骨松質骨不足,可聯合人工骨(人工骨與自體骨比例不超過 1∶3)[4-5]。本組單純自體髂骨植骨 13 例,聯合植骨 9 例。14 例將外固定改為內固定或在原內固定基礎上增加新內固定。留置引流并縫合誘導膜和創面。術后靜脈滴注抗生素預防感染,創面愈合后出院。
1.5 療效評價指標
術后每月隨訪,待骨愈合后改為每 3 個月隨訪 1 次。治療成功標準:創面愈合良好,無再潰瘍、無紅腫疼痛等癥狀;實驗室檢查白細胞計數、C 反應蛋白、紅細胞沉降率及降鈣素原均在正常范圍;X 線片示受累骨感染征象消失,骨缺損愈合并塑形良好;局部和全身癥狀均消失,術后 12 個月以上無復發。術后 12 個月,參照張浩等[13]制定的皮瓣療效滿意度評分標準評價,包括創面愈合、皮瓣形態、皮瓣感覺、皮瓣溫度和供區瘢痕 5 個方面,分為優(2 分)、良(1 分)、可(0 分)、差(–1 分);總分 5~10 分表示滿意,0~4 分表示一般,–5~–1 分表示不滿意。患肢功能按 Johner-Wruhs 鄰近關節功能評定方法[14]評定。
2 結果
術后 3 例發生皮瓣邊緣局部表皮壞死,創面延期愈合;其余 19 例皮瓣均順利成活,創面Ⅰ期愈合。供區植皮均成活,切口Ⅰ期愈合。患者均獲隨訪,隨訪時間 13~28 個月,平均 20 個月。術后 12 個月內 2 例感染復發,再次采用改良誘導膜技術治療后骨缺損愈合。本組骨缺損愈合率達 100%;愈合時間 6~10 個月,平均 8.9 個月;感染控制率和治療成功率均為 90.9%(20/22)。
術后 12 個月,參照張浩等[13]制定的皮瓣療效滿意度評定標準:創面愈合 22 例,皮瓣形態接近正常 15 例、臃腫 7 例,皮瓣感覺部分存在 17 例、無感覺 5 例,皮瓣溫度正常 8 例、稍低 14 例,供區瘢痕輕度 16 例、明顯 6 例;總分 6~9 分,平均 7.3 分,療效均為滿意。按 Johner-Wruhs 鄰近關節功能評定方法[14],患肢功能達優 13 例、良 7 例、可 2 例,優良率為 90.9%。見圖 1。

a. 術前 X 線片示部分骨吸收;b. 術前創面外觀;c. 第 1 階段病灶清除、初次骨水泥填塞骨與軟組織缺損區域術后外觀;d. 第 1 階段初次填塞骨水泥術后 1 周 X 線片;e. 第 1 階段更換骨水泥填塞物聯合脛后動脈穿支皮瓣修復創面術中;f. 第 1 階段皮瓣修復術后 5 d 皮瓣成活;g. 第 1 階段皮瓣修復術后 1 個月 X 線片;h. 第 1 階段皮瓣修復術后 1 個月(第 2 階段術前)外觀;i. 第 2 階段術后 12 個月 X 線片示骨愈合;j. 第 2 階段術后 20 個月患肢外觀
Figure1. A 63-year-old male patient with chronic osteomyelitis (Cierny-Mader type Ⅳ) and diabetes after internal fixation for right distal tibial fracturea. Preoperative X-ray film showed the partial bone resorption; b. Preoperative appearance of the wound; c. Appearance of bone and soft tissue defects filled with bone cement after lesion clearance in the first stage of treatment; d. X-ray film at 1 week after primary bone cement filling in the first stage of treatment; e. Replacement of bone cement and posterior tibial artery perforator flap were performed to repair the wound in the first stage of treatment; f. Flap survived at 5 days after flap repair in the first stage of treatment; g. X-ray film at 1 month after flap repair in the first stage of treatment; h. Appearance at 1 month after the first stage of treatment (before the second stage of treatment); i. X-ray film at 12 months after the second stage of treatment showed bone healing; j. Appearance of the affected limb at 20 months after the second stage of treatment
3 討論
應用抗生素是治療糖尿病患者脛骨慢性骨髓炎的基礎,所選抗生素應具備最低耐藥率和最強殺菌效果,原則上應根據細菌培養結果選擇敏感抗生素[2-3, 11, 15]。多中心回顧性研究顯示,慢性骨髓炎中革蘭陰性菌多為銅綠假單胞菌和大腸埃希菌,革蘭陽性菌多為金黃色葡萄球菌和表皮葡萄球菌[16]。萬古霉素對革蘭陽性菌有良好抗菌活性,是治療耐甲氧西林金黃色葡萄球菌感染的一線藥物[17],但是對革蘭陰性菌效果較差。為此,本組革蘭陽性菌感染者選擇混合萬古霉素的 PMMA 骨水泥,革蘭陰性菌感染者選擇混合慶大霉素或頭孢哌酮 PMMA 骨水泥。以上抗生素具有良好的熱穩定性和水溶性,在 PMMA 中釋放曲線較為穩定,通過局部緩釋高濃度的抗生素殺滅清創后殘留的細菌,有效濃度達靜脈用藥的 200~1000 倍[10, 17]。盡管局部藥物濃度高,但進入血液循環的藥量遠少于系統性靜脈用藥,對全身重要臟器產生的不良反應較輕。同時,局部直接用藥也避免了因肢體缺血局部藥物濃度低而影響療效的問題。
本研究采用分兩層、分兩次填塞骨水泥。在第 1 階段治療中,首次將骨水泥分別填塞于骨與軟組織缺損區域,即分兩層填塞。軟組織缺損區域填塞的骨水泥可以起到封閉創面、減少再次污染、殺死殘留細菌、減少創面滲出、刺激肉芽組織生長和避免或減少術后換藥等作用[9-10],如創面分泌物較多,術后還可以揭開上層骨水泥進行換藥處理。骨缺損區域填塞的骨水泥則起到刺激軟組織誘導形成誘導膜和提供恒定穩定性作用[5, 18-19]。因此,兩層填塞骨水泥的目的不同。
在首次填塞骨水泥后 7~10 d,需再次手術更換骨缺損區骨水泥填塞物,其原因是首次填塞軟組織缺損區域的骨水泥暴露于外界,部分分泌物較多者還需要揭開骨水泥換藥,因此填塞于骨缺損區域的骨水泥也可能污染。所以,二次手術時填塞于骨缺損區域的骨水泥也必須更換,才能保證創面無細菌污染。我們選擇首次填塞 7~10 d 后再次手術主要基于以下方面考慮:第一,等待病灶清除術所取深部組織的細菌培養結果,明確患者細菌種類和敏感抗生素類型,方便選擇有效抗菌藥物;第二,部分患者初次病灶清除時無法判斷組織活性和是否污染,病灶清除可能不徹底,經過 7~10 d 觀察可以明確其性質和是否有細菌污染,再次手術可以準確將殘留污染病灶徹底清除;第三,若病灶清除后一期填塞骨水泥聯合皮瓣修復創面,感染風險高,皮瓣壞死可能性高。因此,采用分次手術清創,能夠做到真正徹底清創,將感染復發和皮瓣修復后發生感染壞死的風險降至最低。
研究表明,慢性骨髓炎病灶清除后,在軟組織缺損部位采用帶血管軟組織修復,可以使慢性骨髓炎復發率從 30% 下降至 10%~15%;肌瓣有更多血液供應,能增加抗生素釋放,增強吞噬細胞活性,提高細菌清除率,并且提供更有效的免疫反應,甚至能加速骨愈合[13, 20]。由于糖尿病患者下肢血管條件相對較差,血流動力學受到不同程度影響,應用游離(肌)皮瓣風險較高。脛骨中下段前內側皮膚軟組織菲薄,易發生感染壞死,病灶清除后的外露創面尤其需要有效覆蓋。常用的封閉式負壓引流技術無法持續供給骨端營養,長期裸露更易加劇死骨形成。帶蒂肌皮瓣可提供比一般皮瓣更豐富的血供,抗感染和存活能力均較帶蒂皮瓣強。因此,我們對于此類患者首選帶蒂肌皮瓣,其次是帶蒂皮瓣。術前需要行雙下肢動脈彩色多普勒超聲及 CTA 檢查證實脛前、脛后動脈通暢無閉塞,并定位供支血管,選擇主干分支為蒂以保證皮瓣血供;術中需要注意在血管蒂分離過程中應保留較多的筋膜、肌肉等軟組織附著,無需精細分離,以避免不必要損傷;皮瓣邊緣縫合時必須保持低張力狀態,保證愈合質量。本組術后僅 3 例發生皮瓣邊緣局部表皮壞死,其余皮瓣均成活良好。
文獻報道,骨缺損區域填塞骨水泥刺激誘導膜形成,誘導膜可分泌多種骨生長因子和吸附 BMSCs,并有豐富微血管,還有隔離包裹植骨材料的作用,因此誘導膜修復骨缺損效果較好[4-5, 18]。誘導膜技術治療感染性骨缺損的骨愈合率為 90%~98%,感染控制率約為 90%[4-8, 18]。本組骨愈合率 100%,感染控制率 90.9%。
盡管有報道采用骨搬運技術治療糖尿病足和糖尿病患者脛骨慢性骨髓炎取得滿意效果[1-2, 9],然而骨搬運技術治療脛骨大段骨缺損存在對合端愈合率不高、并發癥較多,還有康復護理不便等問題。而本方法治療糖尿病患者脛骨慢性骨髓炎時骨愈合較快、愈合率高,肢體功能恢復優良率高于骨搬運技術,骨愈合時間和完全負重時間亦短于骨搬運技術,與其他研究比較誘導膜技術和骨搬運技術的結果相近[6, 17, 21]。
但是采用本方法的前提條件是局部血管無閉塞,其次患肢若合并其他病損或病變,或無良好軟組織條件可供帶蒂(肌)皮瓣移植時,也不能選擇帶蒂(肌)皮瓣。本組病例數較少、隨訪時間較短,對慢性骨髓炎療效的觀察有其局限性,隨時間延長有無復發病例需要進一步觀察。另一方面,皮瓣覆蓋創面和改良誘導膜技術只能修復骨缺損,不能改善糖尿病患者下肢血管病變,亦不能徹底根除病灶細菌,血糖控制不良患者骨髓炎仍可能復發。因此,積極控制血糖是持續終身的基礎治療措施,患者需要繼續定期門診隨訪,有助于早期發現和實施針對性干預。
綜上述,對于發生脛骨慢性骨髓炎但無血管閉塞的糖尿病患者,采用骨水泥分兩層、分兩次填塞的改良誘導膜技術結合帶蒂(肌)皮瓣治療,能夠較好解決骨與軟組織缺損和感染控制問題,提高患者生活質量,早中期效果良好。
作者貢獻:卜凡玉、薛明宇、王進、郭曉峰直接參與實驗設計及實施;卜凡玉、王進收集整理數據及統計分析;王進、郭曉峰起草文章;薛明宇對文章的知識性內容作批評性審閱。
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。項目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:研究方案經蘇州大學附屬無錫市第九人民醫院倫理委員會批準(LW2021009)。
糖尿病患者常合并周圍血管、神經病變和免疫力受損,可出現軟組織慢性潰瘍長期不愈合和合并感染,并逐步發展成脛骨感染。由于細菌生物膜形成屏障,一旦發生脛骨感染,系統性應用抗生素難以有效滲入感染部位,如發展成慢性骨髓炎后處理較棘手。手術是治療糖尿病患者脛骨慢性骨髓炎的主要手段,但病灶清除后會遺留骨及軟組織缺損,如何有效修復上述缺損以及使用抗生素抗感染,成為此類患者保肢治療的關鍵[1-3]。
誘導膜技術是臨床常用的修復骨缺損方法[4-8]。將負載抗生素的聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)骨水泥填塞至骨缺損,在修復骨缺損同時,因局部抗生素有效濃度明顯增高,可以發揮較好抗感染作用,而且與全身用藥相比毒副作用更輕,成為治療糖尿病患者慢性骨髓炎的新手段。但如何應用抗生素骨水泥,包括骨與軟組織缺損區域骨水泥填塞時間、整塊或分層填塞、表面填塞骨水泥是否需要定期更換等,尚缺乏統一標準[9-12]。基于手術安全性考慮,我們提出了分次、分層填塞骨水泥的改良誘導膜技術。此外,鑒于糖尿病患者常伴周圍血管病變,有關皮瓣修復糖尿病合并慢性骨髓炎患者創面的報道較少。2017 年 1 月—2019 年 3 月,我們采用改良誘導膜技術結合帶蒂(肌)皮瓣治療糖尿病患者脛骨慢性骨髓炎,取得滿意早中期療效。現回顧患者臨床資料,為該技術進一步臨床應用提供參考。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
納入標準:① 患者符合 1999 年世界衛生組織(WHO)糖尿病診斷標準;② 存在創面反復滲液和流膿、不愈合史;③ 有竇道或死骨,脛骨骨髓炎病程 3 個月以上,術前經 X 線片及 CT 檢查證實患肢存在骨髓炎影像學表現;④ 術前下肢動脈彩色多普勒超聲及 CT 血管造影(CT angiography, CTA)檢查證實脛前、脛后動脈通暢無閉塞;⑤ 采用改良誘導膜技術結合帶蒂(肌)皮瓣治療。排除臨床隨訪資料不完整者。2017 年 1 月—2019 年3 月,共 22 例患者符合選擇標準納入研究。
1.2 一般資料
本組男 15 例,女 7 例;年齡 44~65 歲,平均 52 歲。糖尿病病程 3~12 年,平均 6.1 年;1 型 5 例,2 型 17 例。左側脛骨 10 例,右側脛骨 12 例。骨髓炎病程 4 個月~7 年,平均 3.3 年;Cierny-Mader 分型:Ⅲ型 9 例,Ⅳ型 13 例。創面分泌物細菌培養顯示,單一細菌感染 21 例,其中金黃色葡萄球菌 10 例、大腸桿菌 9 例、銅綠假單胞菌 2 例;混合細菌感染 1 例,為金黃色葡萄球菌混合大腸桿菌。合并高血壓 8 例,冠狀動脈粥樣硬化性心臟病 4 例。
1.3 術前處理
入院后調整患者一般情況和營養狀態,高血壓患者血壓需控制在 150/90 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)以下;糖尿病患者空腹血糖控制在 6~10 mmol/L、餐后 2 h 血糖控制在 15 mmol/L 以內;冠狀動脈粥樣硬化性心臟病患者心功能按照紐約心臟病學會(NYHA)評級標準≤Ⅲ級;糾正嚴重貧血和低蛋白血癥,使血紅蛋白>90 g/L、白蛋白>35 g/L。術前先經驗性應用廣譜抗生素,之后根據細菌培養結果改用敏感抗生素。
1.4 手術方法
1.4.1 第 1 階段手術
患者取平臥位,蛛網膜下腔阻滯麻醉(13 例)或聯合持續硬膜外麻醉(9 例),徹底清潔病灶周圍皮膚,術區消毒鋪單至大腿根部。首先,應用大量聚維酮碘溶液、雙氧水、生理鹽水持續沖洗創面。切除感染和壞死皮緣至創緣滲血,紗布壓迫止血并向深層清創。刮除創面內炎性肉芽組織,如有筋膜、肌腱、韌帶、關節囊等結構受累,均予以切除。然后,逐層切除感染壞死骨皮質,直至骨性創緣呈點狀滲血(“辣椒征”)。分別取創口深部感染壞死骨與軟組織,以及可疑污染組織送細菌培養;對于活性難判斷的組織送病理檢查診斷。同上法再次沖洗創面。
本組徹底清創后骨缺損長度 4~9 cm,平均 5.6 cm;其中部分性骨缺損 12 例,節段性骨缺損 10 例。軟組織缺損范圍 5 cm×2 cm~10 cm×7 cm。切除壞死骨段后,病變骨骼采用鋼板內固定 10 例、外支架固定 12 例。本組革蘭陽性菌感染者選擇混合萬古霉素的 PMMA 骨水泥,按 10% (W/W)混合;革蘭陰性菌感染者選擇混合慶大霉素或頭孢哌酮的 PMMA 骨水泥,按 20% (W/W)混合。制作骨水泥填塞物,分層填充于骨與軟組織缺損區域,生理鹽水持續沖洗降溫并塑形,軟組織缺損區域骨水泥外露。
初次填塞骨水泥后 7~10 d,再次手術取出骨水泥填塞物。對于初次手術無法判斷其活性和可疑污染組織,本次術中可以進一步明確,并將初次病灶清理遺漏的污染和失活組織徹底切除。重新制作骨水泥填塞物填充骨缺損區域,同時行帶蒂(肌)皮瓣修復創面。根據術前動脈 CTA 和彩色多普勒超聲檢查定位供支血管,根據創面位置和范圍設計合適的帶蒂(肌)皮瓣;首選帶蒂肌皮瓣,其次選擇帶蒂皮瓣。具體選擇標準:① 小腿上 1/3 靠近膝關節附近創面,選擇腓腸內側動脈肌皮瓣、腓腸內側動脈穿支皮瓣、膝降動脈肌皮瓣;② 小腿中 1/3 創面,選擇腓腸肌肌皮瓣、腓動脈皮瓣、脛后動脈穿支肌皮瓣;③ 小腿下 1/3 創面,選擇脛后動脈穿支肌皮瓣、腓腸神經營養血管皮瓣;④ 外踝處創面,選擇腓腸神經營養血管皮瓣、腓動脈皮瓣、外踝上穿支皮瓣。本組采用帶蒂肌皮瓣 10 例(腓腸內側動脈肌皮瓣 3 例、膝降動脈肌皮瓣 1 例、腓腸肌肌皮瓣 2 例、脛后動脈穿支肌皮瓣 4 例);帶蒂皮瓣 12 例(腓動脈皮瓣 3 例、腓腸神經營養血管皮瓣 8 例、外踝上穿支皮瓣 1 例)。皮瓣大小超過創面約 1 cm,切取皮瓣時以鄰近創面穿支血管為蒂,觀察皮緣及肌肉滲血豐富后移位修復創面。供區直接縫合 6 例,游離植皮修復 16 例。創面留置負壓引流管,間斷縫合固定皮瓣肌肉于受區肌肉外膜,無張力縫合皮瓣邊緣。
術后隔日換藥,待引流量<5 mL/24 h 時拔除引流管。術后靜脈滴注敏感抗生素,待創面初步愈合且無明顯滲血、滲液后,改為口服敏感抗生素至術后 5~6 周。術后 6~8 周復查白細胞計數、紅細胞沉降率、C 反應蛋白、降鈣素原,上述指標正常后行改良誘導膜技術第 2 階段手術。本組兩階段手術間隔 7~12 周,平均 8.8 周。
1.4.2 第 2 階段手術
患者體位及麻醉方法與第 1 階段手術一致。作縱切口入路,取出 PMMA 骨水泥,取自體髂骨剪成火柴棒形狀后植于誘導膜內。若自體髂骨松質骨不足,可聯合人工骨(人工骨與自體骨比例不超過 1∶3)[4-5]。本組單純自體髂骨植骨 13 例,聯合植骨 9 例。14 例將外固定改為內固定或在原內固定基礎上增加新內固定。留置引流并縫合誘導膜和創面。術后靜脈滴注抗生素預防感染,創面愈合后出院。
1.5 療效評價指標
術后每月隨訪,待骨愈合后改為每 3 個月隨訪 1 次。治療成功標準:創面愈合良好,無再潰瘍、無紅腫疼痛等癥狀;實驗室檢查白細胞計數、C 反應蛋白、紅細胞沉降率及降鈣素原均在正常范圍;X 線片示受累骨感染征象消失,骨缺損愈合并塑形良好;局部和全身癥狀均消失,術后 12 個月以上無復發。術后 12 個月,參照張浩等[13]制定的皮瓣療效滿意度評分標準評價,包括創面愈合、皮瓣形態、皮瓣感覺、皮瓣溫度和供區瘢痕 5 個方面,分為優(2 分)、良(1 分)、可(0 分)、差(–1 分);總分 5~10 分表示滿意,0~4 分表示一般,–5~–1 分表示不滿意。患肢功能按 Johner-Wruhs 鄰近關節功能評定方法[14]評定。
2 結果
術后 3 例發生皮瓣邊緣局部表皮壞死,創面延期愈合;其余 19 例皮瓣均順利成活,創面Ⅰ期愈合。供區植皮均成活,切口Ⅰ期愈合。患者均獲隨訪,隨訪時間 13~28 個月,平均 20 個月。術后 12 個月內 2 例感染復發,再次采用改良誘導膜技術治療后骨缺損愈合。本組骨缺損愈合率達 100%;愈合時間 6~10 個月,平均 8.9 個月;感染控制率和治療成功率均為 90.9%(20/22)。
術后 12 個月,參照張浩等[13]制定的皮瓣療效滿意度評定標準:創面愈合 22 例,皮瓣形態接近正常 15 例、臃腫 7 例,皮瓣感覺部分存在 17 例、無感覺 5 例,皮瓣溫度正常 8 例、稍低 14 例,供區瘢痕輕度 16 例、明顯 6 例;總分 6~9 分,平均 7.3 分,療效均為滿意。按 Johner-Wruhs 鄰近關節功能評定方法[14],患肢功能達優 13 例、良 7 例、可 2 例,優良率為 90.9%。見圖 1。

a. 術前 X 線片示部分骨吸收;b. 術前創面外觀;c. 第 1 階段病灶清除、初次骨水泥填塞骨與軟組織缺損區域術后外觀;d. 第 1 階段初次填塞骨水泥術后 1 周 X 線片;e. 第 1 階段更換骨水泥填塞物聯合脛后動脈穿支皮瓣修復創面術中;f. 第 1 階段皮瓣修復術后 5 d 皮瓣成活;g. 第 1 階段皮瓣修復術后 1 個月 X 線片;h. 第 1 階段皮瓣修復術后 1 個月(第 2 階段術前)外觀;i. 第 2 階段術后 12 個月 X 線片示骨愈合;j. 第 2 階段術后 20 個月患肢外觀
Figure1. A 63-year-old male patient with chronic osteomyelitis (Cierny-Mader type Ⅳ) and diabetes after internal fixation for right distal tibial fracturea. Preoperative X-ray film showed the partial bone resorption; b. Preoperative appearance of the wound; c. Appearance of bone and soft tissue defects filled with bone cement after lesion clearance in the first stage of treatment; d. X-ray film at 1 week after primary bone cement filling in the first stage of treatment; e. Replacement of bone cement and posterior tibial artery perforator flap were performed to repair the wound in the first stage of treatment; f. Flap survived at 5 days after flap repair in the first stage of treatment; g. X-ray film at 1 month after flap repair in the first stage of treatment; h. Appearance at 1 month after the first stage of treatment (before the second stage of treatment); i. X-ray film at 12 months after the second stage of treatment showed bone healing; j. Appearance of the affected limb at 20 months after the second stage of treatment
3 討論
應用抗生素是治療糖尿病患者脛骨慢性骨髓炎的基礎,所選抗生素應具備最低耐藥率和最強殺菌效果,原則上應根據細菌培養結果選擇敏感抗生素[2-3, 11, 15]。多中心回顧性研究顯示,慢性骨髓炎中革蘭陰性菌多為銅綠假單胞菌和大腸埃希菌,革蘭陽性菌多為金黃色葡萄球菌和表皮葡萄球菌[16]。萬古霉素對革蘭陽性菌有良好抗菌活性,是治療耐甲氧西林金黃色葡萄球菌感染的一線藥物[17],但是對革蘭陰性菌效果較差。為此,本組革蘭陽性菌感染者選擇混合萬古霉素的 PMMA 骨水泥,革蘭陰性菌感染者選擇混合慶大霉素或頭孢哌酮 PMMA 骨水泥。以上抗生素具有良好的熱穩定性和水溶性,在 PMMA 中釋放曲線較為穩定,通過局部緩釋高濃度的抗生素殺滅清創后殘留的細菌,有效濃度達靜脈用藥的 200~1000 倍[10, 17]。盡管局部藥物濃度高,但進入血液循環的藥量遠少于系統性靜脈用藥,對全身重要臟器產生的不良反應較輕。同時,局部直接用藥也避免了因肢體缺血局部藥物濃度低而影響療效的問題。
本研究采用分兩層、分兩次填塞骨水泥。在第 1 階段治療中,首次將骨水泥分別填塞于骨與軟組織缺損區域,即分兩層填塞。軟組織缺損區域填塞的骨水泥可以起到封閉創面、減少再次污染、殺死殘留細菌、減少創面滲出、刺激肉芽組織生長和避免或減少術后換藥等作用[9-10],如創面分泌物較多,術后還可以揭開上層骨水泥進行換藥處理。骨缺損區域填塞的骨水泥則起到刺激軟組織誘導形成誘導膜和提供恒定穩定性作用[5, 18-19]。因此,兩層填塞骨水泥的目的不同。
在首次填塞骨水泥后 7~10 d,需再次手術更換骨缺損區骨水泥填塞物,其原因是首次填塞軟組織缺損區域的骨水泥暴露于外界,部分分泌物較多者還需要揭開骨水泥換藥,因此填塞于骨缺損區域的骨水泥也可能污染。所以,二次手術時填塞于骨缺損區域的骨水泥也必須更換,才能保證創面無細菌污染。我們選擇首次填塞 7~10 d 后再次手術主要基于以下方面考慮:第一,等待病灶清除術所取深部組織的細菌培養結果,明確患者細菌種類和敏感抗生素類型,方便選擇有效抗菌藥物;第二,部分患者初次病灶清除時無法判斷組織活性和是否污染,病灶清除可能不徹底,經過 7~10 d 觀察可以明確其性質和是否有細菌污染,再次手術可以準確將殘留污染病灶徹底清除;第三,若病灶清除后一期填塞骨水泥聯合皮瓣修復創面,感染風險高,皮瓣壞死可能性高。因此,采用分次手術清創,能夠做到真正徹底清創,將感染復發和皮瓣修復后發生感染壞死的風險降至最低。
研究表明,慢性骨髓炎病灶清除后,在軟組織缺損部位采用帶血管軟組織修復,可以使慢性骨髓炎復發率從 30% 下降至 10%~15%;肌瓣有更多血液供應,能增加抗生素釋放,增強吞噬細胞活性,提高細菌清除率,并且提供更有效的免疫反應,甚至能加速骨愈合[13, 20]。由于糖尿病患者下肢血管條件相對較差,血流動力學受到不同程度影響,應用游離(肌)皮瓣風險較高。脛骨中下段前內側皮膚軟組織菲薄,易發生感染壞死,病灶清除后的外露創面尤其需要有效覆蓋。常用的封閉式負壓引流技術無法持續供給骨端營養,長期裸露更易加劇死骨形成。帶蒂肌皮瓣可提供比一般皮瓣更豐富的血供,抗感染和存活能力均較帶蒂皮瓣強。因此,我們對于此類患者首選帶蒂肌皮瓣,其次是帶蒂皮瓣。術前需要行雙下肢動脈彩色多普勒超聲及 CTA 檢查證實脛前、脛后動脈通暢無閉塞,并定位供支血管,選擇主干分支為蒂以保證皮瓣血供;術中需要注意在血管蒂分離過程中應保留較多的筋膜、肌肉等軟組織附著,無需精細分離,以避免不必要損傷;皮瓣邊緣縫合時必須保持低張力狀態,保證愈合質量。本組術后僅 3 例發生皮瓣邊緣局部表皮壞死,其余皮瓣均成活良好。
文獻報道,骨缺損區域填塞骨水泥刺激誘導膜形成,誘導膜可分泌多種骨生長因子和吸附 BMSCs,并有豐富微血管,還有隔離包裹植骨材料的作用,因此誘導膜修復骨缺損效果較好[4-5, 18]。誘導膜技術治療感染性骨缺損的骨愈合率為 90%~98%,感染控制率約為 90%[4-8, 18]。本組骨愈合率 100%,感染控制率 90.9%。
盡管有報道采用骨搬運技術治療糖尿病足和糖尿病患者脛骨慢性骨髓炎取得滿意效果[1-2, 9],然而骨搬運技術治療脛骨大段骨缺損存在對合端愈合率不高、并發癥較多,還有康復護理不便等問題。而本方法治療糖尿病患者脛骨慢性骨髓炎時骨愈合較快、愈合率高,肢體功能恢復優良率高于骨搬運技術,骨愈合時間和完全負重時間亦短于骨搬運技術,與其他研究比較誘導膜技術和骨搬運技術的結果相近[6, 17, 21]。
但是采用本方法的前提條件是局部血管無閉塞,其次患肢若合并其他病損或病變,或無良好軟組織條件可供帶蒂(肌)皮瓣移植時,也不能選擇帶蒂(肌)皮瓣。本組病例數較少、隨訪時間較短,對慢性骨髓炎療效的觀察有其局限性,隨時間延長有無復發病例需要進一步觀察。另一方面,皮瓣覆蓋創面和改良誘導膜技術只能修復骨缺損,不能改善糖尿病患者下肢血管病變,亦不能徹底根除病灶細菌,血糖控制不良患者骨髓炎仍可能復發。因此,積極控制血糖是持續終身的基礎治療措施,患者需要繼續定期門診隨訪,有助于早期發現和實施針對性干預。
綜上述,對于發生脛骨慢性骨髓炎但無血管閉塞的糖尿病患者,采用骨水泥分兩層、分兩次填塞的改良誘導膜技術結合帶蒂(肌)皮瓣治療,能夠較好解決骨與軟組織缺損和感染控制問題,提高患者生活質量,早中期效果良好。
作者貢獻:卜凡玉、薛明宇、王進、郭曉峰直接參與實驗設計及實施;卜凡玉、王進收集整理數據及統計分析;王進、郭曉峰起草文章;薛明宇對文章的知識性內容作批評性審閱。
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。項目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:研究方案經蘇州大學附屬無錫市第九人民醫院倫理委員會批準(LW2021009)。