三維外固定支架配合誘導膜技術對脛骨感染性骨不連應用分析

曾荇 閻信敏 董凱 周國輝

撫州市第一人民醫院骨科（江西撫州344000）

骨折患者骨折部位發生感染或長時間不愈合常導致出現感染性骨不連，特別是脛骨骨折后的骨愈合條件不佳，且血運遭受廣泛破壞，故感染性骨不連發生概率較高，患者一般預后較差，嚴重者甚至發生截肢，成為目前臨床骨科難題之一［1］。感染清創、骨缺損的修復及重建是目前臨床常見的處理方法。膜誘導技術一般對骨不連進行兩期治療，一期主要以清創后注入抗生素骨水泥控制感染為主，二期則是待感染得到有效控制后在誘導膜內進行骨缺損重建［2］。在進行膜誘導技術重建骨缺損同時一般需要同時進行固定術對骨折處進行固定，內固定術由于不利于完整誘導膜的形成而限制其廣泛應用，而外固定術穩定性較佳且可以有效降低內固定術植入金屬引發的額外感染風險［3］。但傳統的外固定支架體積大且笨重，不利于患者日常正常生活［4］。近年來，三維外固定支架作為一種外固定微創治療術開始在老年人骨折中得到應用，該方法具有保持骨膜正常血供且操作簡便、手術時間短更利于患者術后恢復等優勢［5］。本文通過探討分析三維外固定支架配合誘導膜技術對脛骨感染性骨不連的應用價值，旨在為臨床脛骨感染性骨不連臨床治方法提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料回顧性分析我院于2015年1月至2017年1月收治的68 例脛骨感染性骨不連患者臨床資料，其中32 例于誘導膜技術二期手術中去除骨水泥后采取髓內釘內固定治療，36 例采用三維外固定支架配合誘導膜技術治療，分別作為對照組和觀察組，所有患者均為單側脛骨骨折。觀察組患者年齡20 ～62 歲，平均（41.21±4.63）歲，其中男20 例，女16 例，Cierny-Made 分型Ⅲ、Ⅳ型分別有14 例和22 例，骨折部位近端、中端、遠端分別有10、12、14 例；骨缺損長度6 ～12 cm，平均長度（8.69 ± 0.25）cm。對照組患者年齡22 ～60 歲，平均（39.74 ± 4.52）歲，其中男12 例，女20 例，Cierny-Made 分型Ⅲ、Ⅳ型分別有17 例和15 例，骨折部位近端、中端、遠端分別有6、16、10 例，骨缺損長度5 ～13 cm，平均長度（8.74±0.32）cm。兩組患者性別、年齡、骨折部位、骨缺損程度等一般資料差異無統計學意義（P＞0.05）。見表1。所有患者均簽署知情同意書，本研究獲得我院倫理委員會批準。

表1 兩組患者一般資料比較Tab.1 Comparison of general information between two groups of patients ±s

組別觀察組對照組t/χ2值P 值例數36 32性別（男/女）20/16 12/20 2.217 0.137年齡（歲）41.21±4.63 39.74±4.52 1.321 0.91 Cierny-Made 分型（Ⅲ/Ⅳ型）14/22 17/15 1.384 0.239骨折部位（近端/中端/遠端）10/12/14 6/16/10 2.010 0.366骨缺損（cm）8.69±0.25 8.74±0.32 0.722 0.473感染持續時間（個月）4.23±1.02 4.52±1.14 1.107 0.272

納入標準：（1）患者均屬于脛骨骨折術后感染，且骨缺損長度均超過3 cm；（2）均采取誘導膜技術治療，觀察組患者配合使用三維外固定支架固定，對照組患者二期后配合使用常規髓內釘內固定治療；（3）患者年齡18 ～65 歲；（4）所有患者臨床資料完整，且能夠配合完成相關治療及研究，并簽署知情同意書。

排除標準：（1）患有嚴重自身免疫缺陷性疾病者；（2）合并多發性骨折者；（3）合并有全身性骨質疏松者；（4）臨床資料不完整或未簽署知情同意書者。

1.2 手術方法所有患者均進行一二期手術。一期手術過程中將病灶骨組織和周圍軟組織徹底清除，然后注入濃度較高的抗生素骨水泥，以誘導骨折處生成有生物活性的膜。待患者骨感染得到有效控制后進行二期手術，在保護誘導膜完整不被破壞情況下將之前的骨水泥去除，在誘導膜內植骨將骨缺損徹底修復。

1.2.1 三維外固定支架組一期手術過程在手術之前進行影像學檢查以確定術中清創范圍，沿著原手術切口將死骨和周圍受感染壞死組織徹底清除，并于感染組織深部取組織樣本送病理檢查和細菌培養，清創過程注意使用生理鹽水和雙氧水對傷口進行重復沖洗。清創后，在所有患者原傷口下或進行適當延長后對其進行牽引復位，待恢復脛骨力線后，使用電鉆于骨折近端（距骨折斷端約8～10 cm 水平處）打入第1 枚斯氏針（直徑4.5 mm），然后于距離踝關節近側約2 cm 處打入第2 枚斯氏針（直徑4.5 mm，位置與第1 枚平行），然后內外側連接直桿并進行牽引復位，在對前后和側方成角進行糾正后透視確定力線，然后將螺絲初步擰緊；最后再平行打入第3 枚斯氏釘，位置為距離骨折端近側3 cm 左右，并將其與雙側直桿連接。術中在“C”型臂透視下將螺絲充分擰緊，滿意后充分擰緊螺絲。并將自身脛骨的碎骨片充填于骨缺損處，骨缺損較嚴重患者需要再于自體髂骨取骨進行植骨。對照組I 期常規依據局部軟組織與骨骼情況采用外固定支架穩定骨折端；所有患者再負壓輔助下處理創面，并植入10%萬古霉素骨水泥。

1.2.2 一期術后處理患者完成一期手術后，根據細菌培養結果針對性給予敏感抗生素治療，治療周期為14 d。術后10 ～14 d 內留置負壓引流管，并對引流情況進行密切觀察，拔管指征為連續3 d 引流量低于20 mL/d。一期術后安排患者進行適當的非負重功能鍛煉以降低下肢腫脹程度。如發生感染復發，則對其進行再次清創并控制感染。

1.2.3 二期手術過程待患者一期術后無明顯臨床癥狀（如傷口紅腫等）、且白細胞計數、紅細胞沉降率、C 反應蛋白等常規實驗室檢查結果以及X 線片、CT 等影像血檢查結果均未出現明顯異常后，對其進行二期骨重建手術。手術前采用CT 掃描對所有患者骨缺損長度及需要植入的骨總量進行測量和計算，需要進行骨移植者主要取自體髂骨。打開患者脛骨原手術切口，在對誘導膜進行充分保護前提下將骨水泥移除，并對斷端進行去皮質化，然后在腔隙內進行充分植骨，待放置負壓引流管后將傷口依次縫合。對照組患者在二期手術去除骨水泥后植骨修復骨缺損時使用常規髓內釘固定方法進行內固定。

1.2.4 二期術后處理根據患者藥敏測試結果繼續給予14 d 全身靜脈抗生素給藥治療，在滿足負壓引流管拔出指征后將引流管去除。術后4 周可以安排患者進行下地扶拐行走進行部分負重活動，待X 線片檢查結果證實骨痂已經生成后可以進行全負重活動。

1.3 隨訪對兩組患者進行隨訪，通過門診和電話進行定期隨訪，對其術后骨缺損修復情況、影像學和臨床愈合時間、下肢功能評分及術后并發癥等進行信息采集和評定。所有患者的隨訪時間為15 ～38 個月，平均（21.4±3.2）個月。

1.4 考察指標（1）比較兩組患者的骨折愈合時間，分別于所有患者術后對其進行隨訪。隨訪內容包括相關實驗室指標檢查以及正、側位X 線片檢查等，骨折影像學愈合判斷標準：正、側位X 線片顯示骨折處三面連續性骨痂橋接斷端［6］。（2）比較兩組患者的感染復發并行二次清創情況。（3）比較兩組患者的關節活動情況以及術后并發癥發生率。（4）比較兩組患者骨折愈合和功能恢復情況：采取Johner-Wruhs 下肢功能評分［7］進行評價，該評分量表見表2。

表2 Johner-Wruhs 下肢功能評分量表Tab.2 Johner-Wruhs lower limb function score scale

1.5 統計學方法采用SPSS 19.0 軟件進行統計學分析，計量資料用均數±標準差表示，采用t檢驗，計數資料用例表示，采用χ2檢驗；P＜0.05 表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者感染復發行二次清創以及骨愈合情況比較觀察組和對照組患者一期術后發生感染復發者分別有3、9 例，均再次細菌培養顯示陽性并進行二次清創，兩者差異有統計學意義（P＜0.05）。兩組患者一、二期手術間隔時間差異無統計學意義（P＞0.05）。所有患者的隨訪時間為15～38 個月，平均（21.35±3.20）個月，其中觀察組二期手術術后共有32 例（88.9%）患者的骨缺損得到良好修復，影像學和臨床愈合時間分別為（6.58 ±1.06）、（8.32±1.14）個月；對照組共有28例（87.5%）患者骨缺損得到良好修復，與觀察組相比差異無統計學意義（P＞0.05），但其影像學和臨床愈合時間（7.10 ± 1.02）、（8.96 ± 1.25）個月長于觀察組（t=2.055，P=0.044；t=2.208，P=0.031）。另患者術前、術后及術后隨訪期間示意圖見圖1。

圖1 患者術前、術后X 線片檢查圖及術后恢復期示意圖Fig.1 Preoperative and postoperative X-ray examinations and schematic diagram of postoperative recovery period

2.2 兩組患者術后關節活動度以及術后并發癥發生率比較觀察組術后膝關節屈曲活動度以及踝關節背伸度均優于對照組（P＜0.05），觀察組二次復發感染比例低于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05），見表3。

表3 兩組患者術后關節活動度以及術后并發癥發生率比較Tab.3 Comparison of postoperative joint mobility and incidence of postoperative complications between the two groups ±s

表3 兩組患者術后關節活動度以及術后并發癥發生率比較Tab.3 Comparison of postoperative joint mobility and incidence of postoperative complications between the two groups ±s

組別觀察組對照組t/χ2值P 值例數36 32膝關節屈曲活動度（125.32±12.02）°（116.21±11.48）°3.186 0.002踝關節背伸度（13.25±1.36）°（12.45±1.02）°2.716 0.008并發癥（例）二次復發感染3 9 4.566 0.033髂骨取骨疼痛5 6 0.295 0.587髂骨區感染2 3 0.363 0.547

2.3 兩組患者Johner-Wruhs 下肢功能評分比較兩組患者術前Johner-Wruhs 下肢功能評分差異無統計學意義（P＞0.05），末次隨訪時觀察組患者下肢功能評分優良率高于對照組（P＜0.05），見表4。

表4 兩組患者Johner-Wruhs 下肢功能評分比較Tab.4 Comparison of Johner-Wruhs lower limb function score between two groups

3 討論

脛骨骨折常伴有較為嚴重的軟組織挫傷，且由于脛骨前方覆蓋的皮膚組織較薄，因此容易出現開放性骨折，而脛骨中下段的血較為單一容易導致骨感染甚至感染性骨不連的發生［8］。隨著開放性骨折Gustilo-Anderson 分型等級升高，發生骨感染和骨不連的風險明顯增加［9］。而有效處理骨感染和骨不連，降低患者二次感染和縮短患者骨愈合時間成為目前骨科醫生面臨的重要難題。目前臨床上治療脛骨感染性骨不連的有效方法是膜誘導技術和骨搬運術，兩種治療方法具有不同的適應癥，由于骨搬運術學習曲線較長且手術期間產生釘道感染風險較高受到一定應用限制［10］。膜誘導技術操作過程簡單，近年來在臨床上已得到廣泛普及。膜誘導技術一般分為兩期手術，手術期間常需要進行骨折固定，手術過程中選擇合適的手術固定方式對促進患者骨折愈合和改善預后具有重要意義。以往臨床上常采取的切開后復位并加以內固定術治療，雖具有一定療效，但容易產生傷口感染和二次骨感染復發等并發癥，導致骨折愈合時間滯后。因此固定方式的選擇原則主要是盡量減少對骨折處周圍軟組組織的傷害、保護骨折組織血供和降低二次感染率等［11］。

三維外固定支架是近年來發展起來的一種外固定微創治療方法，近年來因其獨特優勢在臨床上逐漸得到應用。本文研究結果顯示觀察組影像學和臨床愈合時間明顯短于對照組（P＜0.05）。觀察組術后膝關節屈曲活動度以及踝關節背伸度均優于對照組（P＜0.05），且觀察組二次復發感染比例低于對照組（P＜0.05），末次隨訪時觀察組患者下肢功能評分優良率高于對照組（P＜0.05）。說明使用三維外固定支架患者的骨折愈合時間更快且二次感染等并發癥更少。三維外固定支架通過利用骨端區域可調節的自攻半針位置、角度實施加壓并延伸三維外固定設計，即與骨折干平行的面均為三角形狀，具有非常穩定的力學結構，固定的穩定性大大加強，同時避免與骨面直接接觸降低了對骨膜的壓力，從而可以最大程度上保護骨膜血供系統，保證骨髂的正常血供［12］。其與傳統的外固定術相比，其多平面和三角形固定的穩定性更高，不易松動，更利于促進骨愈合。再以脛骨尸體標本作為研究對象，進行抗壓縮力測試結果顯示，相對于鋼板和髓內釘，三維外固定支架具有更充分的優勢，具有更小的位移量［13］；另外三維外固定支架的抗扭轉力和抗彎曲力性能也均優于鋼板、髓內釘；而螺釘、髓內釘以及鋼板等內固定方式一般會造成接骨板對骨面的壓迫，會導致皮質骨血供不暢，且具有較高的應力遮擋發生率，不利于骨折愈合和恢復。筆者分析三維外固定支架配合膜誘導技術具有期獨特優勢：（1）手術過程中利用C 型臂透視進行牽引復位，可以有效完成骨折對位并恢復脛骨力線，減少對骨折的血運破壞，加速骨折愈合；（2）該術式對踝關節功能具有一定保護作用，有利于術后關節功能的快速恢復［14］。既往學者臨床實踐認為三維外固定支架操作過程較為簡便，手術時間更短，且相對于單邊外固定或雙邊外固定術具有更佳的術后穩定性，不容易出現旋轉導致骨折再移位，進一步佐證本文研究結論［15］。

但外固定術也存在一定缺陷：（1）給患者造成一定美觀和生活便利性不佳等方面困擾，需要患者逐漸適應；（2）若針道周圍護理不佳，可能存在針道周圍皮膚紅腫、感染風險。因此術后需要對患者進行密切隨訪或護理，指導患者進行合理功能鍛煉以進一步降低并發癥發生風險［16］。本研究中觀察組影像學和臨床愈合時間與文獻報道的膜誘導術后4 個月左右完成骨性愈合相比時間較長，分析可能與脛骨部位骨折相比其他部位更難愈合有關。

綜上所述，三維外固定支架配合誘導膜技術對脛骨感染性骨不連的操作過程簡單、三角形結構大大增強術后穩定性，最大程度保證了骨膜血供，有利于誘導膜形成，且術后并發癥少，具有較大的臨床應用前景。