堅持對現代外固定技術的探索與發展
——紀念Ilizarov教授誕辰100周年

張永紅

(山西醫科大學第二醫院骨科，山西 太原 030001)

今年是Ilizarov教授誕辰100周年。目前由其發現并用其名字命名的“Ilizarov技術”已經在世界各地廣為應用，造福無數患者。為了紀念這位偉大的醫學家，我們精心組織了Ilizarov技術方面的稿件25篇，內容涵蓋了該領域國內最新的臨床與基礎研究成果。希望以此來紀念Ilizarov教授以及他對人類健康做出的重大貢獻，同時也對在該領域做出杰出貢獻的國內專家表達敬意。

在Ilizarov教授誕辰100周年之際，回顧Ilizarov技術的起源、傳播以及在中國的發展，分析國內該技術的應用及研究現狀、存在問題，展望未來的發展方向，具有重要的意義。本文擬從這幾個方面展開，對Ilizarov技術的應用和發展作一述評。

1 Ilizarov技術的起源

1968年，蘇聯著名跳高運動員Brumel因身患脛骨慢性骨髓炎，雖然在蘇聯多家著名醫院得到了最好的專家團隊的治療，但依然久治不愈。當時地處西西伯利亞小城庫爾干的Ilizarov教授將他治愈后，不僅使其重返賽場，而且還再次獲得了冠軍。隨后蘇聯各大媒體爭相報道這個消息，庫爾干和Ilizarov教授以及組織牽拉技術走進大眾和醫學界的視野。

1980年，意大利著名探險家、記者Carlo Mauri由于感染性骨缺損在歐洲7次手術全部失敗，卻在庫爾干奇跡般的被Ilizarov教授治愈，這個消息迅速傳到了意大利。意大利的骨科學術年會破例邀請了非骨科專業的Mauri講述其在庫爾干的治療經歷，此次演講震驚了意大利醫學界。隨后Catagni、Paley等一批批歐洲、美洲的骨科學者越過美蘇冷戰的政治藩籬，赴庫爾干學習。隨著這項技術的廣泛傳播，世界各地的專家了解到，早在1951年Ilizarov教授就發明了環形外固定架。他在環境艱苦，衛生條件差的情況下利用環形外固定架實現了穩定、微創、低感染率的骨折治療。在臨床實踐中Ilizarov教授發現活體組織在持續緩慢地牽拉過程中會激活并維持組織結構的再生與生長，這就是著名的蘇聯第315號科學發現，也就是我們常說的Ilizarov技術，即持續緩慢地牽拉斷裂的活體骨組織，不僅可激活骨組織的再生，還可以激活微小血管、神經、肌肉、肌腱、皮膚等組織的再生。Ilizarov教授的偉大發現與臨床創造性的應用治療了無數復雜的、各種原因引起的畸形、骨髓炎、骨缺損等疾患，使這些殘疾的肢體恢復了正常功能。

因該項技術的發現，這個西西伯利亞的小城也成為了矯形外科醫生的圣地，點燃了每一名朝拜者心中的圣火，這項技術也因此走向了世界各地。

2 Ilizarov技術在中國的應用和發展

1991年9月，Ilizarov教授在北京進行的一次學術講座給這項技術在中國的發展帶來契機。雖然極少數中國專家學者，如潘少川、李起鴻、秦泗河、夏和桃等已經對這項技術有所了解，但對國內的骨科學術界來說這依然是一個全新的領域。Ilizarov教授的到訪，無疑推動了這項技術在國內的推廣和應用。在秦泗河、夏和桃等許多學者的共同努力下，從理論研究、器械研制、手術技術提高和適應證拓寬等方面做了大量的研究與探索，取得長足的進展，并得到了國際學術界高度重視。

夏和桃、秦泗河等研制的脛骨與跟腱同步牽伸延長器[1]、雙孔郵票截骨器[2]等得到了學術界的廣泛認可，目前均已成為國內矯形治療的常規手段。在2010年西班牙舉辦的國際外固定與骨重建大會上，夏氏“組合式外固定器”被評為“推進世界外固定器進展的成果”之一[3]。

秦泗河[4]在臨床思維中加入了中國文化元素和達爾文進化論思想，提出肢體自然重建理念，形成了具有中國特色的下肢矯形外科原則，即“一路”：在走路中治療，在治療中走路；“兩線”：恢復下肢的持重力線-機械軸和關節線；“三平衡”：治療過程中重建下肢的靜力和動力平衡、骨折固定剛度與骨愈合之間的平衡、患者肢體矯形與身心之間的平衡。這些理論創新為Ilizarov技術的本土化打下了堅實的基礎。

夏和桃[5]經過20余年對骨外固定技術的研究，提出“骨折固定的適應性剛度”概念。適應性剛度就是充分利用骨對應力的適應性，調整骨的生長與吸收，促進骨折愈合，完成對肢體功能的重建。骨折早期需要堅強固定，中期需要有軸向和綜合應力刺激的彈性固定，后期需平衡固定。“骨折固定的適應性剛度”這一概念符合骨折固定后愈合、重建的生物學過程，為骨外固定技術在臨床上的合理應用提供了理論指導。目前，只有骨外固定技術能實現對骨折適應性剛度的固定。

但是，黑社會性質組織犯罪的犯罪形態一直在不斷的變化當中，為了黑惡勢力的延續和發展，未來仍將出現未被司法解釋和指導性案例涵蓋的“關聯性企業”的犯罪類型。所以，將上述標準背后的刑法理論根據及時地增補進現行刑法條文、司法解釋當中，就顯得尤為具有緊迫性和現實需要，是為余論。

慢性骨髓炎、骨缺損作為骨科最常見的疑難疾病之一，傳統治療往往以截肢作為患者的最終選擇。而目前骨搬移因其操作簡易、低花費、高保肢率等特點，已成為治療慢性骨髓炎治療的金標準，并可以在我國各級醫院開展。2019年余斌教授組織編寫了《中國骨折內固定術后感染診斷與治療專家共識》[6]，認為骨搬移技術已經成為感染性大段骨缺損的首選治療方案。

成人馬蹄足畸形是目前最常見的肢體畸形之一，特別是成人僵硬性馬蹄內翻足，傳統的手術治療很難奏效或伴有較高的并發癥。而Ilizarov技術可以很好地解決這一骨科疑難疾病，2019年中國骨科醫師協會外固定與肢體重建專業委員會頒布了2019版《Ilizarov技術治療成人僵硬型馬蹄內翻足臨床診療專家共識》[7]。目前該臨床診療技術已經在我國大部分醫院開展。

肢體延長技術目前主要在有資質的醫院開展。特別是北京廣濟醫院的夏和桃教授，成功完成增高手術千例以上，并運用該技術治療了大量的侏儒癥患者[2]。

踝關節創傷性關節炎目前尚無有效的治療手段，庫爾干的醫生曾經使用關節牽伸術治療創傷性關節炎，但已有十幾年沒有開展這方面的工作了。董佩龍[8]使用踝關節鏡清理加關節牽伸術，治療了許多創傷性關節炎患者，取得了滿意的療效。

骨科創傷特別容易造成嚴重的創傷后遺癥。以往骨科醫師清創時擔心去掉大量失去血運或存在污染的骨塊會造成大段的骨缺損或肢體短縮，而目前骨搬移和骨延長技術可以很好地解決這些問題。醫生在一期清創手術時能夠徹底清除完全失去血運的皮質骨，大大減少了術后感染的概率。短縮再延長可以盡早消除創傷造成的軟組織缺損，避免了轉移皮瓣、植皮對供區的破壞，避免了植皮后皮膚反復破損、皮膚壞死等缺點。而且短縮再延長有助于肌腱的保護與術后功能的恢復。另外，環形外固定架安置術后，即使存在骨缺損，由于其力學穩定性，患者仍可負重，避免了嚴重創傷長期臥床導致的多種并發癥的發生。

創傷后遺癥是臨床上最常見、最棘手的一類問題，如慢性骨髓炎、骨缺損、嚴重多平面畸形、關節攣縮僵硬、貼骨瘢痕、周圍神經損傷等，而且這些并發癥往往同時出現。既往治療手段束手無策，而Ilizarov技術可以很好地解決這些疑難問題，因此，該技術也被大多數骨科醫生稱為骨科的“救生船”。

皮膚缺損在臨床上比較常見，宋文超等[9]研制了牽力可調式皮膚牽張器進行皮膚牽張，修復皮膚缺損，由于牽張力可控，從而減少了牽拉針切割這一常見并發癥的發生，實現了自體皮膚的修復。

橫向骨搬移是近年來國內推廣最快的Ilizarov技術。2019年筆者應俄羅斯國家Ilizarov中心CEO Gubin教授的邀請，在該中心學習交流1個月余。在這里了解到Ilizarov教授在世時該中心有血管重建科，他們使用牽拉再生技術重建肢體血運，但是10余年前該科室解散。

國內研究發現，橫向骨搬移術后55 h即可觀察到血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)、缺氧誘導因子-1(hypoxia inducible factor-1，HIF-1)、堿性成纖維細胞生長因子(basic fibroblast growth factor，bFGF)等細胞因子明顯升高。術后1周即可觀察到肢體的缺血性疼痛減輕甚至消失，感染逐漸得到控制，創面迅速愈合[11]。筆者團隊在臨床工作中運用超微血流成像技術發現脛骨橫向骨搬移治療后患足有明顯的直徑<1 mm的微小血管再生，這些微小血管從無到有，從少到多，而且對側足部也可觀察到微小血管再生的現象，該發現筆者正在進一步觀察和總結，有望近期見刊。

Ilizarov技術也可以有效救治許多以往瀕臨截肢的、棘手的復雜畸形。據報道，在秦泗河教授團隊治療的35 075例患者中，腦性癱瘓4 670例，脊柱裂后遺癥910例，遺傳性運動(感覺)神經元病224例，先天性多發性關節攣縮癥134例，先天性腓骨缺如100例，格林巴利綜合征83例，先天性脛骨假關節84例……，這些患者均獲得了良好的治療效果[12]。

3 發展方向的思考

回顧Ilizarov技術在中國的發展歷程，中國矯形團隊在臨床工作中做了大量貢獻，成績斐然，但同時仍有很多問題需要我們堅持不懈的努力探索，如橫向骨搬移分子層面的相關研究遠遠不夠；在骨搬移過程中，力學刺激是如何轉化為生物信號？通過何種信號通路建立側支循環？血管與神經是如何發生相互作用的？知名血管病變搬移后會發生什么變化？是否還有其他激活血管神經再生的方法？另外這項技術手術適應證沒有統一，手術方法也有待規范。庫爾干的醫生所運用的血運重建術與我們的方法明顯不同，那么脛骨橫向骨搬移技術有無其它更為簡單有效的替代方法？曾納新教授做了嘗試，他使用骨膜牽張術刺激微小血管重建，西安紅會醫院使用腓骨牽拉術進行血運重建，結果如何，還需要進一步的臨床研究。

這期的稿件總結了國內技術和臨床實踐的發展動態，內容盡可能涵蓋國內該技術應用的每個地域，以此來反映國內在此領域發展的全貌。我們還篩選了此領域的熱點問題，如感染性骨缺損的臨床研究、脛骨橫向骨搬移治療糖尿病足的臨床和基礎研究，僵硬性馬蹄內翻足矯形、短指畸形指骨延長、Ilizarov技術輔助治療并指畸形、Ilizarov技術治療尺骨內生軟骨瘤病切除術后尺骨缺損、Ilizarov外固定裝置(Ilizarov external fixator，IEF)治療陳舊性肘關節側方脫位、皮膚牽張修復特殊區域創面、Ilizarov技術術后預防針道感染等。這些稿件反映了該技術在國內的創傷后遺癥，肢體畸形矯正和微循環重建等方面已獲得廣泛的成功應用。

技術的臨床應用非常重要，但技術的質量控制、規范化的培訓和推廣對于該技術的進一步發展也不可忽視。

規范矯形治療的質量控制體系，將有助于提高臨床的診療質量，有效保障臨床工作流程順暢，規避醫療風險。本期專刊中秦泗河教授團隊總結了8 113例采用相同質量控制體系進行骨外固定技術四肢矯形的經驗。其患者均使用統一的《骨外固定臨床應用流程表》，《下肢矯形手術結合骨外固定術前檢查表》，《應用骨外固定技術術前規劃表》，《下肢應用骨外固定技術病人出院康復指導卡》，實現骨外固定技術治療流程的信息采集、綜合數據分析、外固定手術方案制定、個體化康復指導、術后隨訪的閉環質量控制，建立了適應于各類骨外固定技術操作的治療流程規范，形成了有效的臨床系統化質量控制管理體系。

值得關注的是，我們骨科醫生的認識水平和臨床經驗與該技術的并發癥密切相關。減少并發癥、提高Ilizarov技術的治療水平是每一名矯形外科醫師都迫切想要做到的。但是Ilizarov技術學習曲線較長，如何提高培訓的效能，臧建成教授的《Ilizarov技術培訓的實踐與思考》能夠提供借鑒。

俄羅斯國家Ilizarov博物館是了解Ilizarov生平、Ilizarov技術起源與發展的重要窗口。本期“骨科見聞”欄目刊登的《Ilizarov博物館》，向大家展示了該博物館的全貌和作者的感悟，帶領大家對Ilizarov教授和Ilizarov技術有更多了解。

Ilizarov技術的傳播雖然歷經坎坷，但已成為骨科醫師的重要治療手段。隨著這項技術繼續教育的不斷深入，期待有更多的青年才俊投身這項事業，造福更多的患者。

特此紀念Ilizarov教授！