骨搬運治療脛骨骨缺損中軸向偏移的危險因素分析

馮東偉,張雅欣,武偉澤,格格熱,丁佳楠,王旭東,李 東,羅永潔,趙 勇,劉 鑫,宋亞茹,卞 睿, 張 旭,賈和平,馬 創

1.河北北方學院附屬第一醫院,河北 張家口 075000; 2.新疆醫科大學附屬第一醫院,烏魯木齊 830054; 3.康保縣人民醫院,河北 康保 076650

Ilizarov技術主要用于治療創傷、感染和腫瘤造成的四肢長骨骨缺損[1]。該技術遵循張力-應力法則,在外固定裝置的輔助作用下,最終骨缺損得到修復[2-3]。20世紀70年代Bastiani依據Ilizarov原理研發出單臂外固定架(Orthofix)。與環形外固定架比較,單臂外固定架具有佩戴簡便、容易安放等獨特優勢[4],且根據文獻記載Orthofix與環形外固定架在治療長骨骨缺損中的療效相似[5],但并發癥的種類上還存在一定差異,尤其是軸向偏移[6]。報道使用Orthofix行骨搬運時發生軸向偏移的概率較環形外固定更大,這可能是由于單臂外固定裝置相對不穩定所導致[7]。當搬運過程中發生軸向偏移時,不僅會對患側的整體力線產生影響,而且對接端延遲愈合和再骨折的概率也隨之增大[8]。本研究回顧性分析2016年3月—2019年7月河北北方學院附屬第一醫院應用Orthofix行脛骨骨搬運治療的41例脛骨骨缺損并發生偏移的患者,對患者不同時期的影像學資料進行分析,分析軸向偏移的相關危險因素。

臨床資料

1 一般資料

納入標準:(1)診斷脛骨創傷后慢性骨髓炎,并接受Orthofix治療的脛骨中段骨缺損;(2)年齡18～65歲;(3)骨缺損長度≥3cm;(4)骨搬運出現偏移。排除標準:(1)病理性骨折導致的骨缺損;(2)合并神經血管損傷以及影響骨愈合的全身代謝性疾病。

本組患者41例,男性34例,女性7例;年齡18～58歲,平均35.9歲;左側22例,右側19例。道路交通傷28例,摔傷9例,其他4例。術前合并軟組織竇道流膿6例,清創后合并軟組織缺損8例。清創后骨缺損長度3～14cm,平均7.3cm。骨搬運方式:單節段骨搬運23例,雙節段骨搬運18例。根據Paley[9]并發癥的標準將41例患者分成無軸向偏移組(22例)和軸向偏移組(19例),無軸向偏移組偏移角度≤5°,軸向偏移組偏移角度>5°。 兩組一般資料比較差異無統計學意義(P>0.05),具有可比性。見表1。本研究獲河北北方學院附屬第一醫院醫學倫理委員會批準(w2023-004)。

表1 兩組患者術前一般資料比較

2 手術方法

2.1軟組織清創以及病變骨切除 所有患者完善相關檢查,創面有分泌物者行藥敏實驗以及細菌培養,及時更換敏感抗生素。病灶周圍軟組織無特殊情況手術入路與原切口一致,注意保護創面周圍神經、血管,徹底切除感染骨段,直至骨皮質滲血為止,即“紅辣椒征”[10],測量骨缺損距離。擴創結束后安裝外固定裝置,骨缺損部位放入抗生素骨水泥占位。骨缺損長度>8cm時,根據具體情況行雙節段骨搬運[11]。

2.2外固定架安裝 Schanz釘平行于遠近關節面間隔2cm打入3枚Schanz釘,在透視下組裝滑塊,根據術前設計好的搬運骨段,以均衡間距打入2枚Schanz釘,與延長桿側塊相連接。待臨床表現及實驗室檢查顯示感染已控制后,取出抗生素骨水泥再行截骨延長。

3 術后處理

定期釘道護理,鼓勵患者盡早負重。感染控制取出骨水泥行微創截骨,經7～10d潛伏期開始行骨搬運過程。單節段搬運者速率1mm/d(每日4次,每次0.25mm)。雙節段“同向”搬運者,近骨缺損部位骨段速率為2mm/d,遠骨缺損部位骨段速率為1mm/d,分4次完成;“雙向”搬運者,各搬運骨段速率為1mm/d,分4次完成。根據患者主觀感受、臨床表現適當降低速率,避免對神經血管或皮瓣造成損傷。

骨搬運期間每2周復查X線片,監控患肢力線,若存在力線不良及時進行調整。礦化期每月復查X線片,監測成骨水平。當達到臨床骨愈合標準后[12](正側位X線片顯示至少3面連續骨皮質形成)拆除外固定架,患肢予以功能性支具保護4～6周防止再骨折。

4 觀察指標

隨訪時記錄患者外固定時間、對接時間、外固定指數、骨搬運段偏移角度及類型、單臂外固定架的軸心與脛骨解剖軸成角、Schanz釘彎曲角度等資料。根據Paley[9]的并發癥分類標準,對接端力線>5°即為出現軸向偏移。

本研究中涉及相關概念的測量方法如下。置釘模式:2枚Schanz釘之間的距離/骨搬運段長度用來表示骨搬運段的置釘平衡情況;截骨平面:測量脛骨平臺到截骨水平的距離;Schanz釘置入角度:置入骨段部分的Schanz釘與脛骨解剖軸成角;Schanz釘彎曲角度:置入骨段部分的Schanz釘與夾塊部分的Schanz軸線之間的夾角;Orthofix與脛骨解剖軸成角:Orthofix軸心與脛骨解剖軸成角;骨搬運段偏移角度:搬運骨段軸線與對接骨段軸線的夾角。

5 統計學分析

結 果

41例患者拆除外固定架后,獲隨訪12～40個月,平均22.5個月,全部獲骨性愈合。6例清創后皮膚缺損者行皮瓣轉移或游離植皮后,創面均獲得愈合。患者骨搬運段均出現偏移,其中冠狀面成角34例(2.2°～17.5°,平均6.33°),矢狀面成角21例(1.5°～11.8°,平均4.53°)。根據Paley[9]對軸向偏移的分類標準,本研究出現軸向偏移19例,18例出現在外固定裝置拆除之前,通過更換骨搬運段Schanz釘及植骨等方式使力線得到恢復; 1例患者拆除外固定裝置后患肢過度負重出現軸向偏移,再次入院行自體植骨鋼板內固定治療后骨性愈合。無軸向偏移組患者與軸向偏移組既往手術次數、骨缺損距離、截骨平面以及Schanz釘彎曲角度等方面比較差異有統計學意義(P均<0.05)。經過多因素分析,截骨平面、骨缺損距離方面比較差異有統計學意義(P均<0.05)。見表2～4。

表2 兩組患者術中治療參數的比較

表3 兩組患者術后隨訪資料的比較

表4 脛骨近端截骨行骨搬運治療脛骨骨缺損軸向偏移的相關因素多元logistic回歸分析

討 論

骨搬運過程中,新生骨的形成不僅取決于力學環境,還取決于截骨部位的成骨潛能。因此在臨床實踐中,干骺端通常作為截骨的優選部位,主要是因為干骺端有大量的松質骨以及豐富的血供[13]。然而,Aarnes等[14]發現脛骨近端截骨骨搬運段可能會出現不同程度的偏移畸形,這是因為腓腸肌群主要位于后外側所致。王景雙等[15]應用Ilizarov技術治療脛骨骨缺損的研究中,4例患者出現軸向偏移,通過外固定裝置調整以及置入新的組件使力線重新恢復。夏和桃等[16]應用外固定裝置聯合髓內釘技術,成功地避免了軸向偏移的發生。但上述研究著重對軸向偏移進行調整和治療,未對軸向偏移的原因及危險因素進行深入分析。

理想狀態下Schanz釘和延長桿為垂直關系,搬運骨段將平行于延長桿進行牽張,新生骨的軸線也與延長桿的軸心相平行。然而,本研究均為脛骨創傷后慢性骨髓炎,待感染控制后均行軟組織清創以及病變骨切除+單臂外固定架骨重建術。受患者自身骨質以及骨搬運段各種阻力的影響,Schanz釘和延長桿的垂直解剖關系常發生變化。因而,Bliven等[6]和Milenkovic等[17]發現外固定架延長桿與脛骨解剖軸成角以及骨質疏松導致的釘骨界面反應都會使外固定裝置的穩定性降低,增加軸向偏移的發生概率。由于在隨訪過程中筆者團隊及時對松動的Schanz釘進行更換,所以未進行統計學分析。本研究中單臂外固定支架軸心與脛骨解剖軸成間成角的差異無統計學意義,可能是因為在本研究外固定架全部在透視中安裝完成。本研究中發現既往手術次數、 Schanz釘彎曲角度、截骨平面以及骨缺損距離是軸向偏移的危險因素。隨著既往手術次數越多,軟組織以及骨骼損傷越嚴重。瘢痕攣縮的軟組織與骨段間質地堅韌,加重了骨段周圍肌力不平衡的狀態。同樣,Caja 等[18]亦發現Schanz釘彎曲與軸線偏移密切相關,Schanz釘彎曲主要是搬運過程中受到的阻力以及對接端過度加壓所造成的。經過進一步分析的結果表明,截骨部位以及骨缺損距離是軸向偏移的獨立危險因素。

臨床實踐中脛骨近端截骨位置通常在脛骨結節水平以下2～3cm。脛骨前肌、比目魚肌以及脛骨后肌的起點在此處附著,骨搬運的過程中由于上述三塊肌肉起點的大部分隨搬運骨段下移,肌力較之前減弱[19]。而腓腸肌起點位于股骨內外側,肌力受搬移骨段的影響較小。本研究筆者發現截骨平面是軸向偏移的獨立危險因素,越靠近干骺端截骨越接近肌肉的起始點,軟組織張力對骨搬運段影響較小[20]。條件允許的情況下,盡量靠近干骺端截骨以減少軟組織對搬運骨段的張力,降低軸向偏移的發生。

骨搬運期間,隨著搬運距離的增加,并發癥的發生率也隨之增高。為降低搬運過程中并發癥發生率,Yun等[21]將搬運距離限定為原始長度的15%～25%。腓腸肌在過度牽拉的狀態下極易出現攣縮[22],攣縮組織影響搬運骨段周圍肌力。同時,骨缺損距離越大戴架時間相對越長,患者越易出現失用性骨質疏松,釘骨界面的穩定性也隨之下降。此外,殷渠東等[23]認為隨著骨搬運距離的增加,對接區越容易出現纖維化及髓腔閉塞等情況,造成對接端接對位不良,同樣導致軸向偏移的發生。當對接端對接面積不良時可行植骨手術,以增大對接端接觸面積,提高對接端的骨愈合質量,降低并發癥的發生。

本研究為回顧性分析,納入的樣本較少。對其他可能影響患者力線偏移的指標未進行分析,如羥基磷灰石Schanz釘的使用以及不同外固定架等。今后應該開展大樣本前瞻性研究,增加對照組,了解不同參數對力線偏移的影響。

總之,Orthofix脛骨近端截骨治療脛骨骨缺損是一種實用、有效的方法,但治療的過程中軸向偏移的發生率很高。Schanz釘彎曲是發生力線偏移的重要原因。越靠近干骺端截骨越不容易出現軸向偏移,骨搬運距離越長越容易出現軸向偏移。術者豐富的經驗、術中細致操作、術后密切監控有助于降低相關并發癥發生率,提高臨床療效。

作者貢獻聲明：馮東偉:病例收集、論文撰寫;武偉澤、格格熱、丁佳楠、張雅欣、王旭東、李東、羅永潔、趙勇、劉鑫、宋亞茹、卞睿、張旭:整理數據、文獻檢索;賈和平:論文修改;馬創:療效評估