文章来源：中华骨科杂志, 2018,38(9) : 542-548
作者：杨永强 李军 万值颖 林玮 朱跃良 徐永清
目的
探讨Ilizarov技术治疗下肢长骨感染性骨缺损的临床疗效。
方法
回顾性分析2013年1月至2016年12月治疗并获得随访的31例下肢长骨感染性骨缺损患者资料，男23例，女8例；年龄5~57岁，平均35.8岁；股骨16例，胫骨15例。血源性骨髓炎经反复手术清除死骨后形成感染性骨缺损3例；开放性骨折（GustiloⅡ 8例，GustiloⅢa 5例，Gusti-loⅢb 4例）术后感染17例，其中经外固定术后感染12例，经钢板内固定术后感染5例；闭合性骨折经钢板、髓内钉固定术后感染11例。其中5例（股骨1例，胫骨4例）合并软组织缺损。既往手术2~5次，平均3.2次；病程3~21个月，平均9.6个月。31例患者均行一期清创、Ilizarov环形外固定架固定、截骨、骨搬移。截骨术后7~10 d开始延长，按1 mm/d，每次0.25 mm，分4次牵张延长。观察并记录患肢并发症发生率、术后愈合情况。采用Paley评分标准评价骨折愈合情况。
结果
31例患者经清创术后骨缺损3~13.5 cm，平均6.9 cm。其中27例细菌培养阳性，全身给予敏感抗生素治疗；4例细菌培养阴性，给予广谱抗生素静脉滴注。末次随访时感染均控制。实际骨搬移速度0.56~0.86 mm/d，平均0.76 mm/d。术后骨与软组织缺损均愈合，骨愈合时间6~18.5个月，平均11.5个月。31例随访时间12~48个月，平均25.5个月。随访期间11例（股骨8例，胫骨3例）出现针道感染，经口服抗生素及加强酒精针道护理后感染治愈。4例股骨延长过程中出现轴向偏移，经调整外固定架后逐步矫正。术后无一例感染复发，肢体长度均恢复良好；股骨并发症发生率为106.3%（17/16），胫骨并发症发生率为46.7%（7/15）。Paley评分，优12例，良14例，可5例，优良率83.9%（26/31）。
结论
采用Ilizarov技术治疗下肢长骨大段感染性骨缺损可获得较好的疗效，股骨延长过程中并发症发生率较胫骨稍高。
感染性骨缺损是因严重创伤、早期处理不当、手术感染或血源性骨髓炎病理性骨折等导致的伴有感染、骨质吸收或死骨清除留有1 cm以上骨缺损的一种骨科疑难骨病[1]，好发于四肢长管状骨，其中胫骨骨缺损发生率占全身骨缺损的50.7%[2]。
感染性骨缺损治疗的根本目的是治愈骨髓炎、填补骨缺损、修复创面、恢复肢体长度。传统方法的理念是分期治疗：一期清除感染、坏死组织、骨折固定；二期皮瓣覆盖创面，亦可同时植入含有抗生素的骨水泥链珠填充骨缺损；待伤口稳定、感染被根治后3~6个月再次手术取出骨水泥链珠并修复骨缺损[3]。而目前修复骨缺损的传统方法包括自体或异体骨移植、带血运的骨瓣移植、携带抗生素的人工骨移植[4]。传统治疗方法具有治疗周期长、创伤大、骨折愈合时间久等缺点，常导致邻近关节僵硬、肢体短缩、畸形、感染复发等多种严重并发症[5]。
感染病灶与骨缺损是感染性骨缺损治疗中的主要矛盾。在治疗骨缺损的同时一期控制感染、修复皮肤软组织及矫正畸形，一直是临床医生所追求的最佳治疗方式，而Ilizarov技术恰为这种治疗方式提供了可靠选择[6]。应用Ilizarov技术在治疗感染性骨缺损时彻底清创是治疗的关键，术中在移除原有内、外固定装置后，清除窦道和感染的骨、死骨、硬化骨至点状出血；同时行骨搬移术治疗骨缺损。目前临床上应用Ilizarov技术治疗长骨骨缺损的文章报道较多，但对于股骨、胫骨感染性骨缺损应用Ilizarov技术的报道却较少。
自2013年1月起，我们采用Ilizarov技术治疗下肢感染性骨缺损，本研究对这组资料进行回顾性分析，目的是：①评估Ilizarov技术治疗下肢感染性骨缺损的临床疗效；②分析该技术用于股骨、胫骨时在牵开速率、愈合指数及各并发症发生率等方面的差异性；③总结本研究的局限性。
资料与方法
一、纳入与排除标准
纳入标准：①股骨、胫骨感染性骨缺损，缺损长度>1 cm，伴或不伴软组织缺损；②采用清创及Ilizarov技术修复感染性骨缺损；③主要评价指标为骨感染控制及骨缺损修复情况；④回顾性研究。
排除标准：①感染广泛，累及干骺段，无截骨部位；②合并严重骨质疏松；③合并严重内科疾病（如严重糖尿病、脉管炎）及有吸烟史等；④随访时间不足1年。
二、一般资料
2013年1月至2016年12月，根据纳入与排除标准，31例下肢长骨感染性骨缺损患者纳入本研究，男23例，女8例；年龄5~57岁，平均35.8岁；股骨16例，胫骨15例。所有患者下肢发育及血运均正常。
31例患者中，血源性骨髓炎经反复手术清除死骨后形成感染性骨缺损3例；开放性骨折（GustiloⅡ 8例，GustiloⅢa 5例，GustiloⅢb 4例）术后感染17例，其中经外固定术后感染12例，经钢板内固定术后感染5例；闭合性骨折经钢板、髓内钉固定术后感染11例；既往手术2~5次，平均3.2次；病程3~21个月，平均9.6个月。本组31例患者术前均有不同程度骨缺损，其中5例（股骨1例，胫骨4例）合并软组织缺损。
31例患者术前白细胞计数、红细胞沉降率、C反应蛋白均升高，伴窦道形成及脓性液体渗出，其中9例伴有红、肿、热、痛感染急性期症状。影像学检查提示病灶区均有死骨及硬化骨形成。
三、术前准备
术前常规取创面上分泌物行细菌培养及药敏实验，其中27例患者培养出细菌感染（大肠埃希菌7例，表皮葡萄球菌3例，金黄色葡萄菌11例，铜绿假单胞菌5例，中间葡萄球菌1例），并全身给予敏感抗生素；4例患者细菌培养阴性，选用广谱抗生素抗感染。同时纠正贫血、加强营养，改善全身状况。测量双下肢长度，摄双下肢全长正、侧位X线片，评估下肢力线。CT三维重建明确软组织清创范围、骨缺损长度、截骨位置。并根据骨缺损部位、患肢最大周径、软组织情况及截骨部位的皮肤情况设计Ilizarov外固定延长架，装配成型，并准备相应组件备用。
四、手术方法
（一）麻醉及体位
采用全麻插管后，患者平卧位于可透视床，消毒、铺巾。
（二）清创
术中去除原内、外固定装置，彻底清除感染骨、死骨、硬化骨质及炎性肉芽组织至创面渗血活跃，骨缺损两断端用电锯修齐致皮质骨干表面出现'点状出血征'，尽量保护断端周围的骨膜。使用过氧化氢溶液、90 g/L氯化钠注射液冲洗手术创面，而后使用稀释碘伏溶液浸泡创面10 min，再次90 g/L氯化钠注射液冲洗。
（三）安装外固定架
术中维持下肢力线及长度，选用术前已设计好的Ilizarov外固定延长架及其配件。一般截骨平面近端（或远端）置入2个环，搬移骨段上置入1或2个环，骨缺损远端（或近端）置入2个环，近关节处全环可由半环取代。每个环上穿2枚克氏针，两针夹角为30°~60°，可适当增加Schanz螺钉固定，以增加稳定性。从不同平面穿针，避免相互影响，注意避开血管、神经穿针。通过连接杆、螺栓、固定夹、弧形弓、关节器等配件将环形外固定系统固定于肢体。截骨一般选择远、近干骺端，远离病灶，选择血运良好及皮肤健康部位在专用微创截骨套筒下低能量截骨。截骨完毕后常规透视以明确截骨是否完全。
（四）创面处理
清创后创面内骨、软组织等内容物相对减少，深部形成空腔，创面给予开放换药，碘伏纱布或庆大霉素纱布填塞空腔，隔日换药，待肢体肿胀消退，创面内肉芽组织生长良好，无脓性渗出，且排除感染后择期再缝合创面。
5例软组织缺损患者，其中1例大腿皮肤软组织缺损，给予清创、开放换药至肉芽组织生长良好，感染控制后，经松解创面周围组织，间断缝合皮肤；4例小腿皮肤软组织缺损患者，未行皮瓣转移修复，清创后给予开放换药，碘伏纱布填塞空腔。
五、术后处理
术后嘱患者禁烟、加强营养。创面常规换药，保持针道清洁，根据细菌培养结果常规应用敏感抗生素4周。鼓励患者做抬腿训练，加强邻近关节的主、被动活动，术后5 d拄拐下床，部分负重行走，给予新生骨应力刺激。
截骨术后7~10 d开始延长，按1 mm/d，每次0.25 mm，分4次牵张延长。骨搬移过程中每2周摄患肢正、侧位X线片，观察新生骨矿化情况、有无轴向偏移等，及时调整骨延长速度及下肢力线。
六、观察指标及疗效评价标准
观察并记录术后牵开速率、外固定时间、外固定指数（外固定时间/骨牵开长度）、骨愈合时间（骨延长开始至骨缺损处对合端临床愈合的时间）、骨愈合指数（愈合时间/缺损长度）及并发症发生情况。
采用Paley评定标准[7]，根据以下指标评定疗效，包括①骨愈合情况，②是否存在感染，③延长骨段畸形是否< 7°，④双下肢长度差值是否< 2.5 cm。如骨愈合、无感染、延长骨段畸形< 7°和双下肢长度差值< 2.5 cm，则评定为优；如①骨愈合合并②③④中任两项复合要求评定为良；如①骨愈合合并②③④中任一项复合要求评定为可；将骨不愈合或术后再骨折或②③④中无一项复合要求评定为差。
七、统计学分析
采用SPSS 17.0统计学软件（SPSS公司，美国）进行分析和处理。计量资料（愈合时间、愈合指数、搬移速度、外固定时间、外固定指数）采用均数±标准差表示，两组比较采用t检验；计数资料（优良率）以例数（%）表示，两组采用χ2检验。检验水准α值取双侧0.05。
结果
一、手术情况及随访时间
本组31例患者均一期行清创、Ilizarov外固定架固定、微创截骨、骨搬移，术中均未发生重要血管、神经损伤。清创后骨缺损3~13.5 cm，平均6.9 cm。5例软组织缺损患者随骨搬移缓慢延长皮肤软组织逐渐牵拉生成，术后创面得到完全覆盖。
所有患者均获12~48个月随访，平均25.5个月。
二、细菌培养及药物治疗
本组31例患者，术后27例细菌培养阳性，其中大肠埃希菌7例，给予碳青霉烯类抗生素抗感染；表皮葡萄球3例，金黄色葡菌11例，给予万古霉素抗感染；铜绿假单胞5例，给予头孢哌酮/舒巴坦抗感染；中间葡萄球菌1例，给予克林霉素磷酸酯抗感染。对于4例细菌培养阴性患者给予广谱抗生素第四代喹诺酮治疗。
定期检测患者肝、肾功能。末次随访时，所有患者体温、白细胞计数、红细胞沉降率、C反应蛋白均降至正常。
三、骨愈合情况
术后每2周摄患肢正、侧位X线片，无一例发生骨化不良及提早骨化。本组31例患者中，28例骨断端一期经外固定持续轴向加压后骨性愈合（图1，图2）；2例股骨、1例胫骨断端经二期植入髂骨松质骨、轴向加压后实现骨性愈合。骨愈合时间6~18.5个月，平均11.5个月，其中股骨愈合时间（12.59±5.40）个月，胫骨愈合时间（10.30±1.87）个月，两组比较差异无统计学意义（t=1.60，P=0.13）。
图1 女，9岁，右大腿远端肿痛、局部皮温升高2个月 A 术前股骨正位X线片示右股骨骨髓炎 B 行右股骨钻孔、置管冲洗引流1个月，股骨正位X线片示股骨中下段病理性骨折 C 行清创、死骨清除并植骨 D Ilizarov外固定架固定术后股骨正位X线片示骨缺损约13.5 cm E 术后18.5个月，股骨正位X线片示骨折断端愈合良好，延长骨段矿化完全 F，G 拆除外固定架后2个月，股骨正、侧位X线片示骨搬移断端对合良好，骨性愈合
图2 男，22岁，车祸伤致左小腿开放性骨折 A 外固定架固定术后1个月，大体照片示左小腿中段内侧9 cm×8 cm皮肤缺损区，伴感染死骨形成 B 术前正位X线片示左胫骨无愈合征象 C，D 骨搬移术后1周，左胫骨正、侧位X线片示骨缺损约10 cm E，F 骨搬移术后4个月，正、侧位X线片示延长骨段矿化良好，断端对合，下肢力线无明显偏移 G 小腿内侧创面给予开放换药，骨搬移术后4个月大体照片示创面完全愈合 H 骨搬移术后9个月，正侧位X线片示骨搬移断端对合良好
股骨愈合指数（52.31±5.46）d/cm，胫骨愈合指数（47.55±6.67）d/cm，股骨愈合指数大于胫骨平均4.76 d/cm，两者比较差异有统计学意义（t=2.18，P=0.04）。
四、骨搬移速度及固定时间
本组31例患者骨搬移速度0.56~0.86 mm/d，平均0.76 mm/d，其中股骨搬移速度（0.70±0.07）mm/d，胫骨搬移速度（0.80±0.06）mm/d，胫骨搬移速度快于股骨平均0.1 mm/d，两者比较差异有统计学意义（t=-4.90，P<0.001）。
股骨外固定时间（17.03±4.53）个月，胫骨外固定时间（18.20±2.21）个月，两组比较差异无统计学意义（t=-0.92，P=0.37）。
股骨外固定指数（2.51±0.55）个月/cm，胫骨外固定指数（2.85±0.49）个月/cm，两组比较差异无统计学意义（t=-1.76，P=0.09）。所有肢体与健侧对比长度恢复良好，术后无感染复发。
五、疗效评价
按照Paley标准评价临床疗效，优12例，良14例，可5例，优良率83.9%（26/31）。其中股骨优5例，良8例，可3例，优良率81.3%（13/16）；胫骨优7例，良6例，可2例，优良率86.7%（13/15），两者优良率比较差异无统计学意义（χ2=0.17，P=0.68）。
六、并发症情况
随访期间无一例发生新骨再骨折，发现针道感染11例（股骨8例，胫骨3例），给予口服抗生素，加强酒精针道护理后感染治愈。
4例股骨在骨延长过程中搬移骨段出现轴向偏移，断端成角，经外固定架调整后逐步矫正。胫骨搬移骨段未出现轴向偏移。
9例（5例股骨，4例胫骨）出现皮肤牵拉痛9例，给予减缓牵拉速度，口服止痛药物后好转。
股骨并发症发生率为106.3%（17/16），胫骨并发症发生率为46.7%（7/15）。
讨论
一、Ilizarov技术治疗下肢感染性骨缺损的临床疗效分析
感染性骨缺损中的死骨、死腔及窦道为致病菌的繁殖提供了良好的生长外环境，加之病灶周围瘢痕组织多、血运较差、局部生物膜形成等特点，全身应用抗生素后感染局部仍难达到有效杀菌浓度[8]。因此，感染性骨缺损治疗的关键是消灭骨断端感染，彻底清创。术中切除窦道、感染组织至创面渗血活跃，完整取出原有内、外固定装置，清除感染骨、死骨、硬化骨质致皮质骨干表面出现'点状出血征'，可有效清除感染源。术后全身常规应用敏感抗生素4周至体温、白细胞计数、红细胞沉降率、C反应蛋白等感染指标降至正常，加之创面给予开放换药，碘伏纱布填塞及引流，使伤口内保持一定的压力梯度差，即使创面内有轻度的炎症，也可以使病变部位得到最有效引流，从而起到预防、控制和治疗感染的目的。本组31例感染性骨缺损患者均一期彻底清创、Ilizarov外固定架固定、微创截骨、骨搬移，术中均未发生重要血管、神经损伤等不良事件，术后无一例发生感染复发。
伴随着开放换药，伤口内肉芽组织逐渐生长，可逐步缩小创面面积，排除感染后可缝合创面。
徐永清等[9]对25例小腿骨与软组织大面积缺损患者采用碘伏纱布或新洁尔灭纱布于皮肤软组织缺损区填塞创面、开放换药，骨搬移后创面完全愈合。本组1例大腿皮肤软组织缺损，给予开放换药至肉芽组织生长良好，感染控制后，经松解创面周围皮肤组织，间断缝合皮肤后创面逐步闭合。其余4例小腿皮肤软组织缺损患者，经创面开放换药，空腔碘伏纱布填塞，随骨搬移缓慢延长皮肤软组织逐渐牵拉生成，术后创面得到完全覆盖，避免了切取皮瓣造成的二次损伤。
此外，Ilizarov环外固定架属中心固定，细针可于感染灶外多平面穿针，可弹性固定，力量较为分散，降低应力遮挡[10]。术后患者早期便可下地部分负重活动，避免了邻近关节进一步僵硬；此外还可增加外固定架轴向压应力，刺激骨痂快速形成。末次随访时，本组患者骨断端均愈合，平均牵开速率0.76 mm/d，平均愈合指数50 d/cm；按照Paley评分，优12例，良14例，可5例，优良率83.9%。临床效果显著，患者均对治疗较为满意。
二、股骨与胫骨骨搬移过程中并发症差异分析
针道感染是骨搬移术中较为常见的并发症，本组病例随访期间针道感染11例，其中股骨8例，胫骨3例，经给予口服抗生素，积极换药，针道清创后感染控制。针道感染考虑与与骨延长过程中细针切割皮肤、发生松动及术后未注意针道清洁护理等有关。本组股骨延长过程中针道感染较胫骨多见，可能与股骨延长术较多使用Schanz螺钉有关，其快速旋转产生的高温可致针道周围组织烧灼坏死。
延长骨段发生轴向偏移是Ilizarov技术另一常见问题，可造成骨骼解剖轴错位，如骨折端对合面积过少，则会造成应力集中，产生剪切力，术后易发生再骨折[11]。沈杰等[12]采用骨搬移技术治疗41例下肢长骨骨缺损，结果显示股骨轴向偏移的发生率明显高于胫骨。本组4例股骨缺损延长过程中发生搬移骨段轴向偏移，而胫骨无一例出现。我们认为其可能原因为：①股骨本身具有生理前弓弧度的解剖特点，而外固定架为直线搬移，当长距离骨搬移时会出现不同程度的轴向偏移；②股骨截骨平面多位于股骨近端，搬移骨段远端受到内收肌群体的作用易向内偏移，近端受到外展、外旋肌群作用易向外偏移；③为避开大腿内侧重要血管、神经，在安装股骨外固定时克氏针或Schanz螺钉多位于大腿前外侧，相较于胫骨外固定架构象，其力学稳定性稍差。为此，骨搬移过程中应每2周摄患肢正、侧位X线片，观察截骨延长牵伸情况、有无轴向偏移、患肢长度变化等。若出现轴向偏移，则可更换或调节Schanz螺钉的深浅和上下位置，增加骨断端对合，恢复股骨机械轴，最终实现同向搬移。王斌等[13]在应用环式外固定架结合髓内钉行骨段搬移治疗非感染性缺损的研究认为，使用髓内钉系统能增加肢体稳定性，可允许早期移除外固定架，避免搬移骨段的轴向偏移。而对于感染性骨缺病例是否能使用髓内钉，相关文献报道相对较少。
根据Wolff定律[14]，机械应力是促进骨折愈合，提高愈合质量的基本要求。使用骨外固定器对骨折端持续加压或尝试'手风琴技术'[15]，为断端愈合提供多平面、持续的诱导应力刺激，可有效控制骨折愈合力学环境，促使骨不连组织转化为骨，促进骨折愈合。Giotakis等[16]建议当骨搬移术后吻合端不愈合时需手术清除吻合端软组织并植骨加压。本组28例经外固定持续轴向加压后达到骨性愈合，2例股骨及1例胫骨采取二期吻合端清理、植骨、加压固定后顺利愈合。
三、本研究的局限性
本研究纳入的病例数有限，且为回顾性分析，证据等级不高，存在一定的偏倚，后期需要进一步扩大样本量充实本研究。此外，外固定架需长期佩戴，Yildiz等[17]报告患者在接受外固定架治疗超过8个月后，会出现焦虑、抑郁、偏执等精神问题。因此，下一步将在患者心理、生理职能及社会认同等方面开展更多研究。
综上所述，对于下肢大段感染性骨缺损，通过Ilizarov技术治疗能获得和正常骨同样的骨组织，恢复肢体长度，且在骨搬移同时对软组织牵拉，从而逐渐缩小创面面积至闭合创面；股骨延长过程中并发症发生率较胫骨稍高。
参考文献（略）
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