引用本文： 郭曉峰, 薛明宇, 鄧鑫鑫, 黃治虎, 卜凡玉. 自制抗生素骨水泥棒在脛骨釘道骨髓炎中的應用. 中國修復重建外科雜志, 2023, 37(2): 153-156. doi: 10.7507/1002-1892.202207133 復制
開放性外傷、醫源性損傷等原因導致的骨組織外露后，如細菌黏附并大量繁殖破壞骨質，可能發生創傷后骨髓炎[1]，如急性期治療不及時會引發慢性骨髓炎[2]，脛骨是骨髓炎多發部位[3]。脛骨骨折后常采用內、外固定裝置穩定骨折斷端，作為異物的固定裝置，其表面極易形成細菌生物膜，尤其是與自體組織的交界面，固定裝置釘道與自體骨組織接觸面積較大，存在假腔間隙，給病原微生物聚集提供場所，為細菌生物膜的形成提供了前提條件，極易發生釘道感染[4]。
Masquelet技術又稱為膜誘導技術，目前已廣泛用于臨床骨腫瘤、感染、外傷性骨缺損等骨科疾病的治療[5-7]。該技術是在骨感染部位植入抗生素骨水泥，在填充清創遺留空腔同時，使局部維持較高濃度抗生素，達到控制和消滅感染的目的。傳統Masquelet技術僅填充抗生素骨水泥，存在機械強度較低的問題[8]。近年來有學者提出采用抗生素骨水泥包裹鋼板以增強局部穩定性，并成功用于臨床治療各種骨感染[4，9-13]，但尚無用于感染釘道治療的報道。2019年10月我們開始采用Masquelet技術治療脛骨骨折術后骨感染患者，選擇抗生素骨水泥包裹克氏針治療釘道感染，獲得較好療效。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
納入標準：① 創傷后脛骨骨髓炎伴內、外固定裝置存留；② 釘道處分泌物細菌培養為陽性或術中見釘眼處有明顯炎性組織。排除標準：① 未完成完整隨訪；② 患者依從性差，術后提前負重影響治療效果；③ 骨髓炎Cierny-Mader分型為C型。
2019年10月—2020年9月，69例創傷后脛骨骨髓炎患者采用抗生素骨水泥包裹克氏針治療，其中52例符合選擇標準納入研究。
1.2 一般資料
本組男28例，女24例；年齡23～62歲，平均38.6歲。左側13例，右側39例。骨折原因：交通事故傷23例，高處墜落傷18例，重物砸傷7例，機器壓傷 4例。 骨折后采用鋼板內固定32例，髓內釘內固定6例，外固定架固定14例。骨髓炎病程6個月～20年，中位病程2.3年。創面分泌物細菌培養示陽性47例，其中單種細菌感染36例，混合細菌感染11例；金黃色葡萄球菌28例、銅綠假單胞菌13例、陰溝腸桿菌11例、鮑曼不動桿菌8例、表皮葡萄球菌5例。其中18例伴皮膚軟組織缺損，缺損范圍6.5 cm×4.5 cm～15.5 cm×11.0 cm。
1.3 治療方法
本組治療均分為兩個階段。入院后均經驗性給予抗生素，待細菌培養及藥敏試驗完成后，根據結果選擇敏感抗生素。
1.3.1 第1階段
① 清除感染灶：徹底清除感染壞死軟組織、血供較差的皮膚瘢痕組織，直至正常皮膚軟組織；清除死骨以及可疑死骨。去除內、外固定裝置，重點清除釘道周圍炎性感染軟組織，刮匙刮除釘道淺層感染壞死骨質，采用比釘道直徑大的鉆頭鉆入釘道，進一步清除可能壞死骨質，必要時可用骨刀或者咬骨鉗開窗。清創過程中取病灶組織行細菌培養以及病理檢查。清創完畢后，使用雙氧水混合聚維酮碘溶液沖洗以及浸泡創面，并用脈沖裝置反復沖洗釘道以及髓腔。清創后遺留骨缺損長度為1.5～7.5 cm，平均4.5 cm。
② 穩定骨缺損區：透視下復位骨折斷端并采用鎖定鋼板外置固定骨缺損斷端，恢復肢體正常力線和長度。清創后遺留骨缺損區采用抗生素骨水泥填塞。對于已經清創處理的釘道，以1.0 mm 克氏針探測深度，留取尾部0.5～1.0 cm長度剪斷克氏針，用抗生素骨水泥（一般每40克骨水泥中加入2 g萬古霉素及0.5 g慶大霉素）包裹克氏針，體外塑形成柱狀，其直徑略小于釘道直徑，待骨水泥冷卻變硬后插入釘道，尾部折彎便于后期取出，避免骨水泥棒植入過緊，導致后期取出困難。充分引流并放置引流管，盡量閉合切口，創面無法閉合時根據創面位置和形狀設計小腿穿支帶蒂皮瓣修復，上段可選擇膝降動脈、腓腸內側動脈穿支皮瓣，中下段可選擇脛后動脈、腓動脈穿支皮瓣。
術后靜脈滴注敏感抗生素2周，改口服抗生素4周。術后2、4、8、12周復查血常規、紅細胞沉降率以及C反應蛋白等炎癥指標，待炎癥指標恢復正常，全身以及局部創面無明顯紅腫等感染征象后，進入下一階段治療，否則重復上述清創治療過程。
1.3.2 第2階段
本組第1階段術后6～8周進行第2階段治療，平均7.6周。僅1例患者第2階段術中見骨缺損區感染殘留，經重復第1階段手術后骨感染控制，然后繼續行第2階段手術。以第1階段手術入路作切口，縱形切開誘導膜，取出骨水泥棒，留取釘道周圍分泌物行細菌培養，注意保護誘導膜完整性。取自體髂骨填充于骨缺損區內，釘道處可適當植骨，完整縫合誘導膜以充分包裹釘道和植骨區。所有患者根據骨缺損位置采用合適的長鎖定接骨板穩定植骨區，切口深部放置引流管后縫合切口。
術后根據創面分泌物培養結果選擇敏感抗生素抗感染治療，低分子肝素抗凝治療，術后7～10 d指導患者開始床上患肢肌肉等長收縮以及髖、膝、踝關節屈伸鍛煉。待引流液少于10 mL時可拔除引流管。拔除引流管后，患者可扶拐下地患肢不負重活動，待X線片復查示植骨愈合后允許負重活動。術后定期復查炎癥指標，攝患肢全長正側位X線片，評估骨髓炎愈合以及植骨愈合情況。
2 結果
本組患者均順利完成兩階段治療。第2階段術后患者均獲隨訪，隨訪時間11～25個月，平均18.3個月。1例患者術后出現創面愈合不良，經加強換藥后愈合；其余患者創面均Ⅰ期愈合。X線片復查示骨缺損區植骨均愈合，愈合時間3～6個月，平均4.5個月。隨訪期間患者無感染復發。患者下肢功能恢復良好，下地活動無異常。見圖1。
圖1
患者，男，26歲，右脛骨開放骨折切開復位外固定架固定后發生脛骨骨髓炎
a. 患肢治療前；b. 治療前X線片；c. 制作抗生素骨水泥棒；d. 第1階段術后2周X線片；e. 第2階段術中見骨缺損區，釘道周圍誘導膜生長良好，感染得到控制；f. 第2階段術中髂骨植骨修復骨缺損；g. 第2階段術后6個月患肢創面愈合良好；h. 第2階段術后6個月X線片示脛骨愈合
Figure1. A 26-year-old male patient with tibial osteomyelitis after open reduction and external fixation of right open tibial fracturea. Before treatment; b. X-ray film before treatment; c. Antibiotic cement rod was made; d. X-ray film at 2 weeks after the 1st stage of operation; e. During the 2nd stage of operation, the bone defect and the induced membrane around the nail were observed, and infection was controlled; f. During the 2nd stage of operation, the bone defect was repaired with iliac bone grafting; g. The wound healed at 6 months after the 2nd stage of operation; h. X-ray film showed that the tibial fracture healed at 6 months after the 2nd stage of operation
3 討論
3.1 抗生素骨水泥包裹克氏針固定的優勢
既往文獻報道外固定感染復發率高達20%[14-15]。本組采用抗生素骨水泥包裹克氏針填塞固定釘道后感染復發率明顯下降，僅有1例在第2階段手術中確診釘道感染復發。我們認為在Masquelet技術治療脛骨釘道感染中，一期采用抗生素骨水泥包裹克氏針填充固定釘道具有以下優勢：① 在釘道及其周圍組織、髓腔內維持高濃度抗生素，提高局部抗感染效能，避免全身應用抗生素帶來的不良后果[16]。② 抗生素骨水泥包裹克氏針形成“鋼筋混凝土結構”植入釘道內，消除了釘道骨缺損及死腔，封閉髓腔，避免軟組織感染侵入髓內。③ 在控制感染、局部穩定的同時，刺激形成誘導膜，避免軟組織長入釘道，影響骨重建，同時膜內的成骨細胞以及各類生長因子為成骨提供良好的生物學環境[17-19]。④ 操作方便，在體外行骨水泥塑形并冷卻，避免直接填塞對周圍新鮮骨質的毒性以及熱損傷。⑤ 填充釘道骨缺損，術后患者能早期部分負重，釘道周圍發生骨折風險低。
3.2 手術注意事項
① 第1階段手術關鍵在于徹底清創，使用刮匙、電鉆或者磨鉆擴大釘道，清除邊緣感染壞死的骨質，注意避免熱損傷，不可忽略對髓內感染灶的清除，建議混合聚維酮碘溶液及雙氧水反復浸泡感染灶，創面以脈沖裝置反復沖洗來減少細菌載量，將“污染創口”無菌化處理。② 根據術前釘道分泌部細菌培養結果，在骨水泥中混合不同種類敏感抗生素，同時靜脈使用敏感抗生素，提高釘道周圍抗生素濃度，達到更好的抗菌效果。③ 術中需要預估釘道直徑，采用合適直徑的克氏針作為軸心，體外塑形骨水泥棒，方便插入釘道，對術者技術操作及臨床經驗有一定要求。④ 良好軟組織覆蓋是Masquelet技術成功實施的先決條件，只有周圍軟組織血供良好同時在抗生素骨水泥刺激下才能形成誘導膜，進而促進局部骨生長。因此，術中需充分評估周圍軟組織血供，以存在新鮮滲血為佳，同時保證誘導膜完整性，避免損傷。⑤ 第2階段手術建議在第1階段術后6～8周進行，需保證創面無紅腫竇道，感染相關指標達正常范圍。⑥ 第1階段術后患肢可部分負重，同時要強調關節活動，避免關節僵硬，定期復查X線片明確骨水泥位置以及周圍骨質生長情況。
綜上述，采用Masquelet技術治療脛骨釘道骨髓炎患者時，選擇以抗生素骨水泥包裹克氏針自制抗生素骨水泥棒的方法，能降低感染復發率，獲得較好療效，而且具有操作簡單、術后并發癥少的優勢。但本研究樣本量少，缺少與常規手術方法的對照，上述結論有待進一步臨床研究明確。
利益沖突 在文章撰寫過程中不存在利益沖突
倫理聲明 研究方案經無錫市第九人民醫院醫學倫理委員會批準（LW20220047）
作者貢獻聲明 郭曉峰：查閱文獻、整理數據和論文撰寫；郭曉峰、鄧鑫鑫、黃治虎：數據收集、患者隨訪；薛明宇、卜凡玉：對文章修改提出建設性意見，負責審閱并參與觀點形成
開放性外傷、醫源性損傷等原因導致的骨組織外露后，如細菌黏附并大量繁殖破壞骨質，可能發生創傷后骨髓炎[1]，如急性期治療不及時會引發慢性骨髓炎[2]，脛骨是骨髓炎多發部位[3]。脛骨骨折后常采用內、外固定裝置穩定骨折斷端，作為異物的固定裝置，其表面極易形成細菌生物膜，尤其是與自體組織的交界面，固定裝置釘道與自體骨組織接觸面積較大，存在假腔間隙，給病原微生物聚集提供場所，為細菌生物膜的形成提供了前提條件，極易發生釘道感染[4]。
Masquelet技術又稱為膜誘導技術，目前已廣泛用于臨床骨腫瘤、感染、外傷性骨缺損等骨科疾病的治療[5-7]。該技術是在骨感染部位植入抗生素骨水泥，在填充清創遺留空腔同時，使局部維持較高濃度抗生素，達到控制和消滅感染的目的。傳統Masquelet技術僅填充抗生素骨水泥，存在機械強度較低的問題[8]。近年來有學者提出采用抗生素骨水泥包裹鋼板以增強局部穩定性，并成功用于臨床治療各種骨感染[4，9-13]，但尚無用于感染釘道治療的報道。2019年10月我們開始采用Masquelet技術治療脛骨骨折術后骨感染患者，選擇抗生素骨水泥包裹克氏針治療釘道感染，獲得較好療效。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
納入標準：① 創傷后脛骨骨髓炎伴內、外固定裝置存留；② 釘道處分泌物細菌培養為陽性或術中見釘眼處有明顯炎性組織。排除標準：① 未完成完整隨訪；② 患者依從性差，術后提前負重影響治療效果；③ 骨髓炎Cierny-Mader分型為C型。
2019年10月—2020年9月，69例創傷后脛骨骨髓炎患者采用抗生素骨水泥包裹克氏針治療，其中52例符合選擇標準納入研究。
1.2 一般資料
本組男28例，女24例；年齡23～62歲，平均38.6歲。左側13例，右側39例。骨折原因：交通事故傷23例，高處墜落傷18例，重物砸傷7例，機器壓傷 4例。 骨折后采用鋼板內固定32例，髓內釘內固定6例，外固定架固定14例。骨髓炎病程6個月～20年，中位病程2.3年。創面分泌物細菌培養示陽性47例，其中單種細菌感染36例，混合細菌感染11例；金黃色葡萄球菌28例、銅綠假單胞菌13例、陰溝腸桿菌11例、鮑曼不動桿菌8例、表皮葡萄球菌5例。其中18例伴皮膚軟組織缺損，缺損范圍6.5 cm×4.5 cm～15.5 cm×11.0 cm。
1.3 治療方法
本組治療均分為兩個階段。入院后均經驗性給予抗生素，待細菌培養及藥敏試驗完成后，根據結果選擇敏感抗生素。
1.3.1 第1階段
① 清除感染灶：徹底清除感染壞死軟組織、血供較差的皮膚瘢痕組織，直至正常皮膚軟組織；清除死骨以及可疑死骨。去除內、外固定裝置，重點清除釘道周圍炎性感染軟組織，刮匙刮除釘道淺層感染壞死骨質，采用比釘道直徑大的鉆頭鉆入釘道，進一步清除可能壞死骨質，必要時可用骨刀或者咬骨鉗開窗。清創過程中取病灶組織行細菌培養以及病理檢查。清創完畢后，使用雙氧水混合聚維酮碘溶液沖洗以及浸泡創面，并用脈沖裝置反復沖洗釘道以及髓腔。清創后遺留骨缺損長度為1.5～7.5 cm，平均4.5 cm。
② 穩定骨缺損區：透視下復位骨折斷端并采用鎖定鋼板外置固定骨缺損斷端，恢復肢體正常力線和長度。清創后遺留骨缺損區采用抗生素骨水泥填塞。對于已經清創處理的釘道，以1.0 mm 克氏針探測深度，留取尾部0.5～1.0 cm長度剪斷克氏針，用抗生素骨水泥（一般每40克骨水泥中加入2 g萬古霉素及0.5 g慶大霉素）包裹克氏針，體外塑形成柱狀，其直徑略小于釘道直徑，待骨水泥冷卻變硬后插入釘道，尾部折彎便于后期取出，避免骨水泥棒植入過緊，導致后期取出困難。充分引流并放置引流管，盡量閉合切口，創面無法閉合時根據創面位置和形狀設計小腿穿支帶蒂皮瓣修復，上段可選擇膝降動脈、腓腸內側動脈穿支皮瓣，中下段可選擇脛后動脈、腓動脈穿支皮瓣。
術后靜脈滴注敏感抗生素2周，改口服抗生素4周。術后2、4、8、12周復查血常規、紅細胞沉降率以及C反應蛋白等炎癥指標，待炎癥指標恢復正常，全身以及局部創面無明顯紅腫等感染征象后，進入下一階段治療，否則重復上述清創治療過程。
1.3.2 第2階段
本組第1階段術后6～8周進行第2階段治療，平均7.6周。僅1例患者第2階段術中見骨缺損區感染殘留，經重復第1階段手術后骨感染控制，然后繼續行第2階段手術。以第1階段手術入路作切口，縱形切開誘導膜，取出骨水泥棒，留取釘道周圍分泌物行細菌培養，注意保護誘導膜完整性。取自體髂骨填充于骨缺損區內，釘道處可適當植骨，完整縫合誘導膜以充分包裹釘道和植骨區。所有患者根據骨缺損位置采用合適的長鎖定接骨板穩定植骨區，切口深部放置引流管后縫合切口。
術后根據創面分泌物培養結果選擇敏感抗生素抗感染治療，低分子肝素抗凝治療，術后7～10 d指導患者開始床上患肢肌肉等長收縮以及髖、膝、踝關節屈伸鍛煉。待引流液少于10 mL時可拔除引流管。拔除引流管后，患者可扶拐下地患肢不負重活動，待X線片復查示植骨愈合后允許負重活動。術后定期復查炎癥指標，攝患肢全長正側位X線片，評估骨髓炎愈合以及植骨愈合情況。
2 結果
本組患者均順利完成兩階段治療。第2階段術后患者均獲隨訪，隨訪時間11～25個月，平均18.3個月。1例患者術后出現創面愈合不良，經加強換藥后愈合；其余患者創面均Ⅰ期愈合。X線片復查示骨缺損區植骨均愈合，愈合時間3～6個月，平均4.5個月。隨訪期間患者無感染復發。患者下肢功能恢復良好，下地活動無異常。見圖1。
圖1
患者，男，26歲，右脛骨開放骨折切開復位外固定架固定后發生脛骨骨髓炎
a. 患肢治療前；b. 治療前X線片；c. 制作抗生素骨水泥棒；d. 第1階段術后2周X線片；e. 第2階段術中見骨缺損區，釘道周圍誘導膜生長良好，感染得到控制；f. 第2階段術中髂骨植骨修復骨缺損；g. 第2階段術后6個月患肢創面愈合良好；h. 第2階段術后6個月X線片示脛骨愈合
Figure1. A 26-year-old male patient with tibial osteomyelitis after open reduction and external fixation of right open tibial fracturea. Before treatment; b. X-ray film before treatment; c. Antibiotic cement rod was made; d. X-ray film at 2 weeks after the 1st stage of operation; e. During the 2nd stage of operation, the bone defect and the induced membrane around the nail were observed, and infection was controlled; f. During the 2nd stage of operation, the bone defect was repaired with iliac bone grafting; g. The wound healed at 6 months after the 2nd stage of operation; h. X-ray film showed that the tibial fracture healed at 6 months after the 2nd stage of operation
3 討論
3.1 抗生素骨水泥包裹克氏針固定的優勢
既往文獻報道外固定感染復發率高達20%[14-15]。本組采用抗生素骨水泥包裹克氏針填塞固定釘道后感染復發率明顯下降，僅有1例在第2階段手術中確診釘道感染復發。我們認為在Masquelet技術治療脛骨釘道感染中，一期采用抗生素骨水泥包裹克氏針填充固定釘道具有以下優勢：① 在釘道及其周圍組織、髓腔內維持高濃度抗生素，提高局部抗感染效能，避免全身應用抗生素帶來的不良后果[16]。② 抗生素骨水泥包裹克氏針形成“鋼筋混凝土結構”植入釘道內，消除了釘道骨缺損及死腔，封閉髓腔，避免軟組織感染侵入髓內。③ 在控制感染、局部穩定的同時，刺激形成誘導膜，避免軟組織長入釘道，影響骨重建，同時膜內的成骨細胞以及各類生長因子為成骨提供良好的生物學環境[17-19]。④ 操作方便，在體外行骨水泥塑形并冷卻，避免直接填塞對周圍新鮮骨質的毒性以及熱損傷。⑤ 填充釘道骨缺損，術后患者能早期部分負重，釘道周圍發生骨折風險低。
3.2 手術注意事項
① 第1階段手術關鍵在于徹底清創，使用刮匙、電鉆或者磨鉆擴大釘道，清除邊緣感染壞死的骨質，注意避免熱損傷，不可忽略對髓內感染灶的清除，建議混合聚維酮碘溶液及雙氧水反復浸泡感染灶，創面以脈沖裝置反復沖洗來減少細菌載量，將“污染創口”無菌化處理。② 根據術前釘道分泌部細菌培養結果，在骨水泥中混合不同種類敏感抗生素，同時靜脈使用敏感抗生素，提高釘道周圍抗生素濃度，達到更好的抗菌效果。③ 術中需要預估釘道直徑，采用合適直徑的克氏針作為軸心，體外塑形骨水泥棒，方便插入釘道，對術者技術操作及臨床經驗有一定要求。④ 良好軟組織覆蓋是Masquelet技術成功實施的先決條件，只有周圍軟組織血供良好同時在抗生素骨水泥刺激下才能形成誘導膜，進而促進局部骨生長。因此，術中需充分評估周圍軟組織血供，以存在新鮮滲血為佳，同時保證誘導膜完整性，避免損傷。⑤ 第2階段手術建議在第1階段術后6～8周進行，需保證創面無紅腫竇道，感染相關指標達正常范圍。⑥ 第1階段術后患肢可部分負重，同時要強調關節活動，避免關節僵硬，定期復查X線片明確骨水泥位置以及周圍骨質生長情況。
綜上述，采用Masquelet技術治療脛骨釘道骨髓炎患者時，選擇以抗生素骨水泥包裹克氏針自制抗生素骨水泥棒的方法，能降低感染復發率，獲得較好療效，而且具有操作簡單、術后并發癥少的優勢。但本研究樣本量少，缺少與常規手術方法的對照，上述結論有待進一步臨床研究明確。
利益沖突 在文章撰寫過程中不存在利益沖突
倫理聲明 研究方案經無錫市第九人民醫院醫學倫理委員會批準（LW20220047）
作者貢獻聲明 郭曉峰：查閱文獻、整理數據和論文撰寫；郭曉峰、鄧鑫鑫、黃治虎：數據收集、患者隨訪；薛明宇、卜凡玉：對文章修改提出建設性意見，負責審閱并參與觀點形成
