抗生素骨水泥聯合Ilizarov 技術治療股骨和脛骨感染性大段骨缺損

鄭潤泉，康 繼，張貴春

股骨和脛骨骨折創傷嚴重， 若早期處理不當，常導致患肢術后皮膚軟組織缺損， 大量死骨形成，感染難以控制，病情反復發作，嚴重影響患者的生活質量［1，2］。 嚴重患者往往感染與大段骨缺損（骨缺損長度>6 cm）并存［3，4］，控制感染和重建肢體是需要解決的主要問題［5］。傳統的治療方法如自體骨移植、異體骨移植等，治療周期長，需要多次手術，治療效果不理想。 有文獻證明，Ilizarov 技術通過牽拉成骨可填補病灶切除后遺留的骨缺損，可以重建肢體的長度和結構，但依然有感染復發的可能［6］。有研究證實抗生素骨水泥通過緩慢釋放較高濃度的細菌敏感的抗生素，可以有效殺滅細菌，從而控制感染，在骨水泥周圍可形成自體誘導膜，有利于骨的再生［7］。筆者所在科先期采用抗生素骨水泥控制感染，后期通過Ilizarov 技術進行骨延長， 取得了滿意的臨床效果，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2010 年6 月—2015 年4 月筆者所在醫院收治的股骨和脛骨骨折術后感染性大段骨缺損患者12 例作為研究對象。 男8 例， 女4例；年齡18~65 歲。 其中高處墜落傷6 例，交通事故傷5 例，重物砸傷1 例；開放性損傷7 例，閉合性損傷5 例。 骨折部位：脛骨骨缺損7 例，清創后平均骨缺損7.2 cm（6.5~10.7 cm）；股骨骨缺損5 例，清創后平均骨缺損8.4 cm（6.3~11.6 cm）。 最初固定骨折的措施：外固定8 例，內固定4 例。 該次清創后，皮膚軟組織缺損需要做局部轉移皮瓣覆蓋創面的7例。 從最初治療到接受本次治療，平均時間間隔為23.2 個月（12.4~110.7 個月），之前手術次數為1~6次，平均2.5 次。用咽拭子從滲出液或組織深部取樣進行細菌培養，結果為金黃色葡萄球菌7 例，大腸埃希菌2 例，銅綠假單胞菌2 例，混合感染1 例。 細菌培養結果均為陽性，影像學檢查均可見骨質缺損及硬化死骨形成。 排除標準：（1）合并嚴重的臟器損傷，不能耐受手術者；（2）骨質疏松嚴重者；（3）患肢血管變異；（4）截肢者；（5）失訪患者。

1.2 手術方法

1.2.1 徹底清創 根據術前影像學檢查確定病灶部位，選擇合適的手術入路，拆除外固定或內固定裝置，采取“卷地毯”式清創，清除竇道，徹底清理壞死及炎癥組織，刮除死骨，術中取死骨做細菌培養及病理檢查。 骨端打磨成梭形至皮質出血充分，刮匙徹底搔刮髓腔，直到有正常骨髓流出。 大量無菌生理鹽水、稀釋的過氧化氫溶液（濃度為30%）、碘附（濃度為2%）、新潔爾滅（濃度為0.1%）連接脈壓沖洗槍反復沖洗［8］。清創完畢后，術肢安裝組合式外固定架，作為過渡期固定裝置。

1.2.2 植入抗生素骨水泥 根據清創后骨缺損的體積， 將細菌敏感的抗生素與骨水泥按一定比例（如按去甲萬古霉素3 g∶骨水泥17 g 的比例， 制備萬古霉素骨水泥） 混合制成抗生素骨水泥鏈或團，植入骨水泥，超過打磨成梭形的骨端1~2 cm，冰鹽水緩慢倒入手術區域，避免散熱的骨水泥對周圍組織造成損傷［9］。如果清創后創面不能直接縫合覆蓋，則進行皮瓣轉移修復創面。

1.2.3 術后處理 術后每隔1 W 復查血常規、血沉、C 反應蛋白、降鈣素原等，術后常規使用藥物抗凝， 行皮瓣轉移者患肢抬高， 皮瓣下留置引流條48 h， 常規使用抗血管痙攣藥物。 密切觀察皮瓣血運、張力情況，術后2~3 W 根據刀口愈合情況拆線。

1.2.4 取出抗生素骨水泥 二期手術選擇在感染控制，體溫正常、白細胞、血沉、C 反應蛋白、降鈣素原正常、創面修復后，一般在骨水泥植入術后的6~8 W。選擇合適手術入路，盡量沿原手術切口或避開皮瓣的穿支的血管走形，特別避免損傷轉移皮瓣的蒂部。 暴露骨水泥，敲打骨水泥與骨端銜接處，小心將其取出。

1.2.5 安裝外固定架 對于脛骨骨缺損患者，安裝用Ilizarov 環形外固定架，在C 形臂透視下，將支架2 個鋼環套入術肢脛骨上端干骺部， 雙環跨越預截骨平面， 分別于脛骨平臺關節面下約1 cm 處和脛骨結節下，平行于膝關節面，垂直脛骨力線，2~3 枚2.5 mm 克氏針由外向內鉆入各環，緩慢穿透對側皮質交叉［10］，用螺柱將克氏針固定于鋼環上，行骨延長用。 同上述方法將另2 個鋼環分別固定在脛骨下端干骺部（距踝關節面上1~3 cm）和骨缺損近端，并插入2~3 枚2.5 mm 克氏針，固定于鋼環上，注意維持脛骨原有長度及良好的力線，使斷端兩個關節面平行。對于股骨骨缺損患者，安裝Orthofix 重建外固定架。 選擇軟組織及骨膜完好干骺段作為預截骨干骺段，C 形臂透視下， 在距預截骨位置上下兩端2~3 cm 處鉆孔，于股骨外側，由外向內，植入2~3 枚6 mm 外固定螺架釘，穿透對側皮質。 植入其他外固定螺架釘，鉆孔過程避免損傷神經血管，注意外固定螺架釘應垂直于股骨的縱軸，相互平行且處于同一平面。

1.2.6 截骨 所有脛骨病例都選擇在干骺端截骨。在預截骨的干骺端做一縱向切口（長約2～3 cm），分離組織， 在預設的截骨線上， 用直徑2．5 mm 的電鉆，低速鉆一排橫孔，邊鉆邊將冰鹽水注入手術區域，以避免鉆頭轉動產熱對骨造成損傷，薄骨刀貫穿各連通孔，折斷后方皮質，牽拉截骨兩端鋼環或外固定架螺釘，使截骨斷端之間的距離增加至1 cm左右，確認骨完全截斷后，反向推進截骨兩端鋼環或外固定架螺釘1～2 mm，重新加壓固定截骨段，縫合骨膜，依次閉合刀口，放置引流管。

1.2.7 術后處理 患肢抬高以促進患肢消腫，脛骨延長患者，支具固定距小腿（踝）關節于功能位，預防足內翻、下垂和屈趾畸形等。 靜脈滴注抗生素，術后24～48 h 視傷口情況更換敷料，拔除引流管。每天用75%乙醇溶液消毒克氏針或外固定針，防止發生針道感染。 術后2 d 鼓勵患者做患肢肌肉的等長收縮，膝關節和踝關節的主動或被動屈伸運動。 術后7～10 d 開始通過外固定架緩慢牽伸延長，平均每天延長1 mm（4 次/d，0．25 mm/次），延長過程中若患者感覺患肢疼痛難忍可適當減慢延長速度或暫停延長1～2 d， 術后2 W 指導患者開始部分負重下地行走。 當患肢延長至與對側肢體等長或骨缺損兩端會合后，改為每天延長0．25 mm，以確保缺損兩端充分接觸，直到患者感到會師部位有疼痛感時結束。

1.3 療效評價 外固定架指數［11］（external fixation index，EFI）為外固定架佩戴的時間與患肢延長的長度的比值，單位為月/cm。 采用ASAMI［5］（Association for the study and application of the method of Ilizarov）評價標準，分為骨性結果和功能結果的評測，骨性結果根據4 項指標（骨折愈合、感染、畸形和肢體長度差異）分為：優、良、中、差。 優為骨性愈合、肢體長度差異＜25 mm、畸形＜7°、無感染；良為骨性愈合、達到3 項標準（肢體長度差異＜25 mm，畸形＜7°，無感染）中的2 項；中為骨性愈合、達到3項標準（肢體長度差異＜25 mm，畸形＜7°，無感染）中的1 項；差為不愈合、再骨折或雖然骨折愈合但合并感染、畸形＞7°、肢體長度差異＞25 mm。 功能結果基于能參加日?；顒?、跛行、僵硬的膝關節或踝關節（膝、踝關節背伸活動喪失＞15°），明顯疼痛和感覺遲鈍、潰瘍、皮膚高敏等反射性交感神經營養不良綜合征表現5 項指標分為：優、良、中、差、失敗。具體如下：優，參加日?；顒忧也缓喜⑵渌? 項指標；良，參加日常活動但合并其他4 項中的1～2 項；中， 參加日常活動但合并其他4 項指標中的3～4項；差，不能參加日?；顒?；失?。航刂颊?。

2 結 果

7 例患者在第一階段行皮瓣轉移修復術， 其中2 例皮瓣邊緣壞死，1 例經過精心換藥后愈合，1 例通過游離植皮術后成活，1 例皮瓣創口滲液，皮瓣血運良好，經換藥引流2 周后愈合。 其余患者皮瓣均順利成活，供區創面全部愈合。 所有患者第二階段術后隨訪19～26 個月，平均23．5 個月。 外固定架固定時間9．8～17．6 個月，平均12．7 個月。 平均外固定架指數（EFI）為1．52 月/cm。 完全負重時間為8～14個月，平均10．2 個月。 根據ASAMI 評價標準，骨性結果：優7 例，良4 例，中1 例，優良率為91．67%；功能結果：優3 例，良7 例，中2 例，優良率為83．33%。延長過程中2 例股骨出現對線不良，通過調整牽引針的方向后力線恢復，偏移完全糾正。2 例脛骨病例在骨端最終會師時出現斷端硬化， 通過斷端清理、取自體髂骨植骨后獲得骨性愈合。 2 例脛骨延長病例，4 例股骨延長病例出現輕度的釘道感染，經過口服廣譜抗生素，局部換藥，無菌紗布填塞、纏繞后好轉。 1 例股骨延長病例出現較為嚴重的釘道化膿感染，取膿液做細菌培養，選取敏感抗生素靜脈滴注、釘道清理后局部換藥，無菌紗布加壓填塞后好轉。 2例股骨延長病例、1 例脛骨延長病例出現了牽引針松動，重新加固定，其中2 枚嚴重松動的股骨牽引針被新的牽引針代替植入。

典型病例：男性，28 歲，因“右股骨骨折術后傷口不愈合、滲液1 年余”入院。 廣泛瘢痕、局部竇道、流膿、流液。 細菌培養金黃色葡萄球菌+++，多重耐藥，對萬古霉素敏感。 診斷為右股骨骨髓炎，入院后行病灶清除聯合萬古霉素骨水泥植入術，清創后骨缺損6．8 cm，感染控制，術后8 W 行單邊外固定架右股骨延長術，術后愈合良好。 見圖1、2。

3 討 論

股骨和脛骨骨折術后合并持續性感染、骨和軟組織缺失等，治療上不僅需要恢復力線，保持肢體長度，重建骨的功能而且還要根治感染、解決軟組織的重建問題［12，13］。目前的治療方法包括骨移植、吻合血管的游離腓骨移植、Masquelet 技術，Ilizarov 技術等［14］。

圖1 患者右股骨骨折術后切口竇道流膿，選取外固定架固定，磁共振顯示植入抗生素骨水泥

圖2 拆除外固定架后，骨折端愈合良好，大量新生骨生成，延長段骨質礦化良好

自體骨骨傳導性和骨誘導性較好， 操作簡單、易行，移植要求受區軟組織條件必須要好，一般對小段骨缺損治療效果較好，如果缺損范圍大，則需要在多處取骨，但自體骨量有限，無法大量植骨，而且容易出現骨吸收、血管化困難，皮質化不全，無法快速恢復患肢的力學穩定性［5，15-17］。吻合血管的游離腓骨移植一般適用于骨骼尚在發育階段的患者。Masquelet 技術是近年來發展起來的新技術，成功治愈骨缺損25 cm 的患者［18］，但需要大量的自體松質骨植骨，容易出現骨吸收、血管化困難等問題，而且不能延長肢體，無法矯正患肢的短縮畸形等［19］。

Ilizarov 技術是20 世紀由俄羅斯骨科醫師Ilizarov 發明的治療骨缺損的方法，在治療骨缺損方面，療效確切，是一種可靠治療方法，得到了廣泛的認可［20-22］。 該技術依據組織再生的張力-應力法則，通過外固定裝置對活體組織穩定、持續、緩慢的牽張力作用，可以刺激骨組織的再生和生長，從而使骨再生和重建，成功的治愈了大量脛骨、股骨骨缺損的患者［2，5，16，19］。 Ilizarov 認為治療感染性骨缺損，不需要清除病灶， 在骨缺損間隙內存在的感染組織，在牽張、加壓的過程中，感染會在骨再生的火焰中燃燒［19］。 但是如果病灶不清除的話，骨的生長會被感染產生的微環境抑制，而且感染復發的概率較高。 病灶內的炎性組織、死骨、內固定物等是細菌生長的最佳場所，很難被宿主免疫機制消滅，故目前多主張清理病灶，然而仍有感染復發的風險［6］。

在傳統治療方法中， 針對感染性骨缺損的患者，通過VSD 技術即反復持續的灌洗、引流等方法進行處理，控制感染后再行植骨修復骨缺損，一般對小段骨缺損（骨缺損長度＜5 cm）療效較好，但是對于大段骨缺損（骨缺損長度＞5 cm）或感染嚴重者療效欠佳。

受Masquelet 技術和Ilizarov 技術的啟示，該研究采取徹底清創，植入敏感抗生素骨水泥，控制感染后取出骨水泥，股骨骨缺損的患者采用單邊外固定架， 脛骨骨缺損的患者采用Ilizarov 環形外固定架進行骨延長。

Papakostidis 等［2］報道單純應用Ilizarov 技術 的感染復發率在5%左右， 該研究中所有病例均未出現感染復發，這主要由于清創徹底，抗生素骨水泥殺滅細菌有關。 由于感染性骨缺損的病灶內血液循環差，即使全身使用大劑量的抗生素，病灶內也難以達到有效的抗菌濃度， 不能有效地殺滅細菌，而且抗生素藥物的不良反應大， 臨床治療效果差［10］。在清除壞死組織和死骨后形成的空腔里植入含敏感抗生素的骨水泥，敏感抗生素可以緩慢持久的釋放，在局部形成持久的高濃度抗生素，有效殺滅致病菌，抑制細菌生物膜的再形成，造成無菌的環境，為后期骨的重建奠定基礎［13］。 由于空腔內缺乏血供，所以血清中的抗生素濃度很低，避免了抗生素全身中毒。 通過比較患者術前、術后的肝腎功能，骨水泥中抗生素并沒有對患者造成任何損害。 加入抗生素的骨水泥，脆性增加，與普通骨水泥相比，更容易敲除。 另外骨水泥起到了一定的支撐作用。 骨誘導膜可形成一個相對封閉的空間，避免軟組織封閉斷端，骨誘導因子得以富集保留，還可以維持骨缺損區豐富的血管化［7］。缺損創面采用轉移皮瓣覆蓋，改善了局部微循環，增加了創面血供，有效避免了敏感抗生素的流失和交叉感染［11］。

由于股骨有大量的軟組織覆蓋， 血管神經豐富，選擇Orthofix 重建外固定架固定。 與Ilizarov 環形外固定架相比，Orthofix 重建外固定架不僅操作簡便，而且能夠減輕在牽引過程中牽引針引起的疼痛［1］。脛骨軟組織相對較少，血管及神經解剖相對簡單，選擇Ilizarov 環形外固定架固定，不僅可以提供相對穩定的力學環境，有利于消除斷端骨的旋轉力和剪力，減少畸形產生，而且負重時可產生周期性軸向微動，患者可以早期負重［10］。 在該研究中，釘道感染是最常見的并發癥， 發生率為58．33%（7/12），除了釘道因素，考慮這和骨的質量、患者的免疫力、醫從性有關。

該術式需要注意以下問題：（1）清創必須徹底，骨端要打磨充分、去皮質化，這是關鍵所在；（2）抗生素骨水泥要充分填塞組織間隙，包裹骨端，但應避免水泥過量造成切口閉合困難；（3） 取抗生素骨水泥時，操作要輕柔，盡量避免損傷骨誘導膜；（4）盡量在干骺端截骨，微創截骨，注意保護骨膜，以利于截骨端牽拉成骨；（5）術后7～10 d 開始牽伸延長，延長0．25 mm/次，4 次/d， 如再生骨組織形成不佳，患者疼痛難忍，要適當減慢遷移速度，及時調整延長過程中出現的成角或移位；（6） 術后釘道的護理非常關鍵，常規消毒，無菌紗布填塞、纏繞克氏針或外固定針， 減少克氏針或外固定針對軟組織的切割，減少釘道感染的發生。

抗生素骨水泥聯合Ilizarov 技術， 不僅可以有效控制感染、糾正患肢畸形，而且能夠重建肢體的功能，是治療股骨和脛骨感染性大段骨缺損行之有效的方法， 但比單純應用Ilizarov 技術需要較長的時間。 由于該研究是一項回顧性研究，病例數較少，缺少與其他治療方法的對比，還需要進一步的大樣本、隨機對照試驗研究。