脛骨平臺骨折術后感染性骨缺損的分型和治療策略

曾文容 陳衛 陳志達 蔣元杰 石偉發 郭志民

脛骨平臺骨折是臨床常見的創傷性關節內骨折之一，約占全身骨折的1.66%［1］。該骨折多由高能量暴力損傷引起，小腿近端軟組織覆蓋少，通常導致嚴重軟組織損傷及粉碎性骨折外露，加之手術時機、術式選擇不佳、手術操作不當等因素，術后容易發生創面軟組織缺血性壞死，繼而出現感染及鋼板外露等一系列并發癥［2］。文獻報道脛骨平臺骨折感染發生概率約為13%［3］。術后感染急需手術徹底清創聯合抗感染治療，清創術后常出現骨缺損。因此，伴隨感染的骨缺損成為外科醫生最棘手的問題之一。

四肢骨缺損的修復方法包括Masquelet技術、Ilizarov骨搬移技術、帶血管蒂腓骨移植等［4］。Mas_quelet技術又稱膜誘導技術，相比過去單純的骨缺損區域內植骨，該方法有更高的成功率［5］。Ilizarov環形外固定架提供了可調整的、牢固的固定體系進行固定及骨搬移，對骨周圍軟組織起到了良好保護作用［6］。早期行膜誘導技術和Ilizarov環形外固定架治療長骨干骨折術后骨缺損已取得良好的療效，而對于脛骨平臺骨折術后出現感染性骨缺損的治療方式卻鮮有報道［5］。因此本研究回顧性分析我院2014年7月至2018年2月收治的45例脛骨平臺骨折術后感染性骨缺損病人的臨床資料，觀察其術式選擇及臨床療效，總結脛骨平臺術后不同程度感染性骨缺損的治療策略選擇。

資料與方法

一、納入標準與排除標準

納入標準：①按AO診斷標準［7］明確脛骨平臺術后感染；②經擴創后脛骨近端或關節面出現骨缺損的病人；③根據骨髓炎Cinery_Mader分型［8］中生理狀態分型為A/B型的病人；④年齡≥18歲；⑤知情同意且隨訪病歷資料完整。

排除標準：①根據骨髓炎Cinery_Mader分型中生理狀態分型為C型的病人；②年齡＜18歲；③病歷資料缺失的病人。

二、一般資料

45例病人納入本研究，其中男32例，女13例，年齡為（39.42±12.09）歲（20～66歲）；左側18例，右側27例；致傷原因：交通事故傷21例，高處墜落傷10例，摔傷8例，其他傷6例。閉合性骨折14例，開放性骨折31例。根據Schatzker分型［9］標準，初始骨折中Ⅳ型4例，Ⅴ型10例，Ⅵ型31例，內外側平臺雙骨折者采用雙側鋼板固定，單側內側或外側平臺骨折采用單側鋼板固定，開放性骨折則采取外固定架固定。病人術后發生感染時間為（26.58±11.53）d（9～57 d），感染持續時間為（17.06±14.84）周（7 d～48周）。感染持續時間＜3周者5例，均為開放性粉碎性骨折；3周～10周者31例；大于10周者9例。鋼板及骨外露21例。清創后出現腔洞性骨缺損16例，節段性骨缺損16例，波及關節面的缺損13例。45例病人均由同一組高年資主治醫生進行手術。

三、治療方法

了解病人抗生素使用情況，取創面標本做細菌培養，完善血常規、C-反應蛋白、紅細胞沉降率及降鈣素原等血化驗，術前行患肢磁共振和骨三相明確創面感染及軟組織受累情況，患肢X線片及三維CT掃描了解骨缺損情況。

一期徹底擴創，不穩定時采用環形外固定架固定，抗生素骨水泥占位。病人常規行硬膜外或全身麻醉，仰臥位于牽引床，患肢大腿中上1/3處綁止血帶，常規消毒后鋪單，對創面進行徹底擴創，按照低度惡性腫瘤切除方法作為感染創面清創的標準，即骨質及軟組織出現“紅辣椒征”。按照文獻推薦的“3_2_1”原則取創面標本進行細菌培養［10］。切除壞死軟組織，如有內固定，則取出脛骨內固定裝置，去除游離及感染壞死的骨塊，使用H2O2溶液、1%碘伏溶液、醫用脈沖沖洗器聯合生理鹽水反復沖洗創面，沖洗過程仍發現存在壞死組織，繼續清創反復沖洗直至創面未見感染壞死組織為止。若感染涉及脛骨關節面，則延長手術切口對膝關節面進行清創。用克氏針固定不穩定骨塊，套入外固定環，調整患肢下肢力線，在骨缺損近端固定2個環，打入相應克氏針，遠端同樣選定2個環固定。根據病人骨缺損及分泌物培養情況，使用抗生素骨水泥置于骨缺損處占位。若一期無法閉合創面，則需要使用負壓封閉引流技術封閉創面，1周后如創面肉芽新鮮可選用腓腸神經營養皮瓣覆蓋創面。

按照脛骨平臺骨缺損情況進行分型治療。Ⅰ型脛骨平臺內腔洞性骨缺損，直接行開放性植骨，或取出骨水泥后，將自體髂骨混合同種異體骨材料進行結構性植骨。Ⅱa型脛骨平臺下節段性（＜4 cm）并平臺內腔洞性骨缺損，結構性植骨后增加搬運環，對骨缺損遠端進行截骨，使用搬運環進行搬移。Ⅱb型脛骨平臺下節段性（≥4 cm）并平臺內腔洞性骨缺損，增加搬運環，對骨缺損遠端進行截骨，使用搬運環進行搬移，延長到位時再進行結構性植骨。Ⅲa型脛骨平臺波及關節面的缺損，但節段性缺損＜4 cm，若涉及關節面嚴重骨缺損，則需要進行結構性植骨及骨搬移同時融合膝關節。Ⅲb型脛骨平臺波及關節面的缺損，但節段性缺損≥4 cm，則增加股或脛骨遠端正常骨質的截骨延長，并行膝關節融合術。

二期取出占位器、植骨，截骨延長。一期術后6～8周，創面愈合良好，實驗室檢查及三階段骨顯像未見明顯感染征象則進行二期手術。麻醉成功后，患肢常規消毒鋪巾，切開皮膚、皮下組織及筋膜，暴露骨缺損位置，取出骨水泥占位器。若出現脛骨關節面缺損，增加股或脛骨遠端正常骨質的截骨延長，并行患肢膝關節融合。

四、術后處理及療效評價

術后常規進行廣譜抗生素抗感染及低分子肝素鈉抗凝治療，待藥敏結果回報后選用敏感抗生素治療2周，口服敏感抗生素4周。康復師協助指導病人行患肢股四頭肌、髖關節、膝關節及踝泵主、被動功能鍛煉。記錄術中出血量、手術時間、并發癥發生情況。觀察引流管引流量及引流物性狀，術后1周在不同時間點通過引流管取引流液3次做細菌培養及藥敏實驗。當引流量連續3 d小于10 mL可拔除引流管。觀察并記錄病人一期手術前、二期手術后3個月白細胞計數、C-反應蛋白、紅細胞沉降率及降鈣素原等炎性指標情況、膝關節活動度，并采用美國特種外科醫院（Hospital for Special Surgery，HSS）膝關節評分評定病人膝關節功能情況，術后即刻、1、3、6、12、24個月復查患肢脛骨正側位X線片，觀察骨折愈合情況。

五、統計學方法

采用統計學軟件SPSS 20.0（IBM公司，美國）進行數據處理。計量資料用均數±標準差（±s）表示，治療前后結果比較采用配對t檢驗。以P＜0.05為差異有統計學意義。

結 果

病人隨訪時間為（25.25±3.32）個月（17～56個月）。深部創面細菌培養情況：金黃色葡萄球菌23例，里昂葡萄球菌7例，大腸埃希菌5例，鮑曼不動桿菌5例。病人骨折愈合時間為（11.21±4.43）個月（8～17個月），傷口愈合較滿意，其中8例行腓腸肌肌瓣轉移術覆蓋傷口；10例傷口張力過大，直接縫合困難，行同側大腿取皮局部植皮術；1例節段性骨缺損術后10個月骨折未見明顯愈合，再次手術植骨后6個月得到愈合。隨訪2年未見傷口破潰及感染復發。在觀察期間未見固定失敗、再骨折、神經損傷、下肢深靜脈血栓、肺栓塞等并發癥的發生。

一期術前與二期術后3個月各類炎性指標、膝關節活動度、HSS評分情況詳見表1，其中3例病人行患膝膝關節融合術，剔除HSS評分對關節活動度評價，HSS評分分別為65、67及53分。二期術后3個月上述所有指標與一期術前比較，差異均有統計學意義（P均＜0.05）。末次隨訪時，患側膝關節HSS評分為（89.23±5.35）分（82～94分）。典型病例見圖1～5。

討 論

一、脛骨平臺骨折術后感染性骨缺損原因分析及治療

脛骨平臺骨折術后出現手術部位感染的概率明顯高于機體其他部位［11］。研究表明開放性骨折、吸煙、外固定架固定、手術時間超過3 h、身體質量指數≥24 kg/m2、糖尿病、住院時間≥14 d、骨筋膜室綜合征等可作為脛骨平臺骨折術后深部切口感染的獨立危險因素［3，12］。甚至有學者將脛骨近端部位列為手術部位感染的獨立危險因素［13］。除此之外，我們認為感染原因還包括：①對局部軟組織損傷評估不足，小腿近端軟組織覆蓋少，組織營養血管供養差，脛骨平臺骨折常多伴高能暴力，同時合并嚴重軟組織損傷，而且內固定占據較多軟組織容量，這些因素容易導致骨折內固定后出現創面軟組織缺血性壞死，繼而出現感染及鋼板外露；②手術時機不佳，術前未進行患肢骨牽引充分消腫，過早進行內固定手術，特別是同時進行脛骨內外側雙鋼板固定，術后軟組織進一步腫脹，加重軟組織的張力，嚴重影響軟組織血運；③手術操作粗糙，術中反復暴力復位，廣泛剝離骨膜，切口皮瓣設計不合理，造成軟組織的血供障礙。一旦出現傷口感染未能夠及時處理，切口滲液、內固定及骨外露、骨髓炎和感染性骨不連等并發癥隨之發生［2，14］。

表1 病人治療前后炎性指標、膝關節活動度、HSS評分比較（±s）

表1 病人治療前后炎性指標、膝關節活動度、HSS評分比較（±s）

時間一期術前二期術后3個月t值P值白細胞計數（×109/L）17.82±2.09 8.13±1.51 17.914＜0.001紅細胞沉降率（mm/h）74.18±19.82 11.74±5.28 38.597＜0.001 C-反應蛋白（mg/L）55.68±9.73 8.52±1.49 35.283＜0.001降鈣素原（ng/mL）0.37±0.11 0.04±0.03 41.139＜0.001膝關節活動度（°）43.18±8.64 88.25±16.36-16.745＜0.001 HSS評分（分）44.96±6.94 79.81±9.37-14.833＜0.001

圖1 病人，男，41歲，診斷為左脛骨平臺骨折術后感染性骨缺損（Ⅰ型），采用一期徹底清創，取出內固定，2期取自體髂骨進行開放性植骨 a、b：骨折術后即刻正側位X線片顯示左脛骨平臺內外側鋼板螺釘固定；c：術后10個月左小腿傷口反復滲液，竇道形成，存在膿性分泌物；d～g：一期左脛骨內固定物取出并清創后正側位X線片及三維CT顯示左脛骨平臺鋼板已取出，部分骨折已愈合；h：術中徹底清創，左脛骨平臺腔洞性骨缺損，創面新鮮；i：2期取自體髂骨的松質骨進行開放性植骨；j、k：術后6個月正側位X線片顯示左脛骨平臺骨缺損已基本修復；l：術后6個月左小腿傷口愈合，無異常分泌物

徹底的清創是治療切口感染及影響預后的重要一環。徹底清創需要清除大量死骨及壞死炎性肉芽組織，所以容易導致腔洞性骨缺損，甚至關節面缺損產生。骨缺損的治療方式包括：血管蒂腓骨移植、自體骨或異體骨移植、骨搬運或膜誘導技術［4，15_16］。膜誘導技術是由法國醫生Masquelet首次提出，而且利用該技術成功治愈長達25 cm骨缺損病例而備受關注［17］。Masquelet技術即第一階段采用骨水泥占位骨缺損部位，可避免軟組織長入骨缺損部位，同時又可誘導機體產生自體膜，自體膜可產生骨分泌因子，自體膜形成血供系統；第二階段在創面未發生感染情況下，切開自體膜，植入松質骨或結構性植骨。目前該技術多應用于長骨骨缺損，取得了良好的療效，而涉及脛骨近端骨缺損治療卻鮮有報道。傅景曙等［18］報道了采用膜誘導技術成功治愈21例脛骨平臺術后感染病人，但是出現4例一期清創后感染，感染復發率達19%，筆者認為與保留鋼板有關，因為保留內植物容易導致感染控制不佳，繼而需要反復清創。徹底清創后，對于大段骨缺損則利用Ilizarov技術張力-應力法則，進行干骺端截骨后緩慢牽拉以實現骨的再生及延長，同時環形外固定架提供了可調整的、牢固的固定體系，從而避免了大段骨移植［6］。故在我們研究中，采用拆除內固定物，進行徹底清創，同時使用Ilizarov環形外固定架固定。具有以下優勢：①可以徹底清創創面，減少感染殘留；②內植物的去除，減少創面張力，可較好在一期閉合創面，避免行肌皮瓣覆蓋創面手術；③通過環形外固定架維持下肢力線，同時固定較大骨折塊，若缺損較大，可在二期同時行骨搬移手術。通過一期徹底清創、內固定物取出、環形外固定架固定，二期重建骨缺損部位或同時行骨搬移或行膝關節融合技術。本研究中一期治療后未見有感染復發，8例病人因創面缺損較大行腓腸神經營養皮瓣覆蓋創面。10例傷口張力過大，直接縫合困難，行同側大腿取皮局部植皮術。病人隨訪2年未見傷口破潰及感染復發。

二、脛骨平臺骨折術后感染性骨缺損分型及其治療策略

根據臨床經驗，我們對脛骨平臺骨折后感染性骨缺損進行分型并采取對應的治療方式。Ⅰ型為脛骨平臺內腔洞性骨缺損，骨折穩定者，可徹底清創后，進行開放性植骨；或者采用Masquelet技術，二期取自體髂骨混合同種異體骨材料進行結構性植骨，必要時可加環形外固定架固定。Ⅱ型為脛骨平臺下節段性+平臺內腔洞性骨缺損，我們將節段性骨缺損是否小于4 cm區分為Ⅱa及Ⅱb型。Ⅱa型為脛骨平臺下節段性（＜4 cm）+平臺內腔洞性骨缺損，環形外固定架進行急性短縮，Masquelet技術結構性植骨后增加搬運環，對骨缺損遠端進行截骨，使用搬運環進行搬移延長；Ⅱb型為脛骨平臺下節段性（≥4 cm）+平臺內腔洞性骨缺損，環形外固定架增加搬運環，對骨缺損遠端進行截骨，使用搬運環進行搬移，當延長到位時再進行結構性植骨。Ⅲ型為脛骨平臺波及關節面的缺損，我們將節段性骨缺損是否小于4 cm區分為Ⅲa及Ⅲb型。Ⅲa型為脛骨平臺波及關節面的缺損，但節段性缺損＜4 cm，采用環形外固定架固定，進行結構性植骨及骨搬移，因涉及關節面嚴重骨缺損，即脛骨平臺關節面負重區嚴重缺損，缺損直徑≥2 cm，需同時進行患肢膝關節融合術；Ⅲb型為脛骨平臺波及關節面的缺損，但節段性缺損≥4 cm，采用環形外固定架固定，進行股骨或脛骨遠端正常骨質的截骨延長，并行患肢膝關節融合術。通過該分型，我們可個性化制定治療方式，取得了良好的治療效果，明顯降低了治療后的炎癥指標，病人可早期行膝關節功能鍛煉，并能提高膝關節功能評分。

圖4 病人，男，56歲，診斷為左脛骨平臺骨折術后感染性骨缺損（Ⅲa型），采用Masquelet技術聯合環形外固定架固定，并行患肢膝關節融合 a～d：術前2個月正側位X線片及三維CT重建示左脛骨平臺粉碎性骨折，鋼板螺釘固定，未見骨痂生長；e、f：術后2個月膝關節MRI示左脛骨平臺內側高信號，考慮感染；g：術口外觀見術口破潰、滲液；h、i：術中徹底清創后出現波及關節面的缺損，缺損為3.2 cm；j、k：術后即刻正側位X線片，左脛骨平臺環形外固定架固定，并行膝關節融合；l～o：術后1年正側位X線片及CT示左膝關節融合改變

三、手術注意事項

圖5 病人，女，62歲，診斷為右脛骨平臺骨折術后感染性骨缺損（Ⅲb型），采用Masquelet技術聯合環形外固定架固定，股骨遠端截骨延長，并行患肢膝關節融合 a、b：術前正側位X線片示右脛骨平臺粉碎性骨折，骨水泥占位；c、d：術前三維CT重建示右脛骨平臺骨水泥占位，脛骨平臺節段性缺損并波及關節面；e、f：二期取出骨水泥，行右膝關節融合術；g、h：術后即刻正位X線片，右脛骨平臺環形外固定架固定，股骨遠端截骨延長，并行膝關節融合；i、j：術后1年正側位X線片，右股骨遠端截骨延長，右膝關節融合改變

手術的兩個階段相對獨立，操作過程中需注意以下幾點。①徹底清創：徹底清創是治療創面感染的先決條件，也是降低感染復發風險的關鍵。腫瘤切除方法已被推薦為清創的標準，清創時應把感染創面作為低度惡性腫瘤處理，即清創范圍應超過正常組織范圍5 mm，骨組織及軟組織應清創至“紅辣椒征”程度，皮質骨可用鷹嘴咬骨鉗咬除創面滲血為止。②手術時機的選擇：對于第一階段的手術時機選擇，越早、越徹底行擴創手術已經成為共識，而何時進行第二階段手術的時機選擇目前存在爭議。芬蘭學者Aho等［19］總結臨床病例后發現第一階段術后4周內為第二階段的最佳手術時機。誘導膜的新生血管最佳活性在新生血管形成2～4周，6周后則逐漸下降［20］。臨床上還需綜合病人的全身情況、局部皮膚情況、影像學及實驗室檢查情況來判斷骨感染的控制情況。對于本組病人的手術時機的選擇，我們要求連續3次復查的炎癥指標（包括血常規、紅細胞沉降率、C-反應蛋白及降鈣素原等）達到正常范圍內，才允許進行第二階段手術。本組病人中，手術時機選擇一般在第一階段術后6～8周，4例病人8～12周才進行第二階段手術，均取得了良好的臨床療效。

綜上所述，根據脛骨平臺骨折術后感染性骨缺損進行分型治療，取得良好療效，可早期行膝關節功能鍛煉，并能提高膝關節功能評分。本研究不足之處在于樣本量較少，下一步將進行大樣本隨機試驗、多中心研究再次評估。