膜誘導(dǎo)技術(shù)治療脛骨感染性骨缺損的臨床研究

楊洋，許長鵬，歐栓機(jī)，齊勇

(廣東省第二人民醫(yī)院關(guān)節(jié)骨科，廣東 廣州 510317)

膜誘導(dǎo)技術(shù)由Masquelet等[1]于1986年首次提出，被廣泛應(yīng)用于感染或腫瘤所致的大段骨缺損的病例中并取得了良好的臨床療效。因其具有應(yīng)用范圍廣泛、技術(shù)學(xué)習(xí)曲線短、治療效果穩(wěn)定確切等優(yōu)勢，近年來在國內(nèi)得到大力推廣應(yīng)用。與Papinea技術(shù)[2]、Ilizarov技術(shù)及帶血管蒂的骨移植術(shù)相比，膜誘導(dǎo)技術(shù)的骨缺損愈合更快，且愈合時間的長短與骨缺損的大小無關(guān)，符合骨愈合的“鉆石理論”要求[3]。脛骨骨折術(shù)后感染的治療難度大且花費高，有較高的致殘率，給患者及醫(yī)生帶來較大壓力。如果反復(fù)清創(chuàng)和感染，創(chuàng)面周圍的軟組織及血供會受到較大影響，發(fā)展為慢性骨髓炎后治療難度更大。本文回顧性分析我科自2017年2月至2019年9月應(yīng)用膜誘導(dǎo)技術(shù)治療的10例脛骨感染性骨缺損患者，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 本研究共10例患者，男8例，女2例；年齡14～64歲，平均(37.3±17.3)歲；車禍傷8例，重物砸傷1例，高處墜落傷1例，均為開放性骨折。按照開放性骨折Gustilo分型，Ⅰ～Ⅱ型9例，Ⅲ型1例，行清創(chuàng)復(fù)位內(nèi)固定術(shù)。脛骨干骨缺損8例，脛骨遠(yuǎn)端干骺端骨缺損2例?；A(chǔ)疾?。?例糖尿病患者，5例男性患者有長期吸煙史。發(fā)病至本次入院時間1～6個月，平均(2.5±1.6)個月，且都經(jīng)歷了1次以上的院外手術(shù)治療。所有病例都伴有創(chuàng)面竇道形成及滲液流膿，創(chuàng)面分泌物均行細(xì)菌培養(yǎng)1～3次，2例培養(yǎng)陰性，5例金黃色葡萄球菌，1例表皮葡萄球菌，1例草綠色鏈球菌，1例鮑曼不動桿菌；藥敏試驗均對萬古霉素敏感。

1.2 手術(shù)方法及術(shù)后處理

1.2.1 第一階段手術(shù) 根據(jù)術(shù)前影像學(xué)檢查確定病變范圍，行徹底的清創(chuàng)術(shù)，拆除內(nèi)固定物，清理螺釘孔及髓腔內(nèi)炎性肉芽組織，取病變組織行細(xì)菌培養(yǎng)及藥敏試驗?？晒?jié)段性切除病灶骨質(zhì)，剔除死骨并去皮質(zhì)化，直至骨折斷端出現(xiàn)點狀滲血。使用環(huán)形外固定架固定骨折斷端，保證下肢長度及軸線基本正常。置入抗生素骨水泥Spacer(40 g骨水泥加入4 g萬古霉素)于骨缺損處的死腔，留置引流并縫合術(shù)區(qū)。術(shù)后繼續(xù)應(yīng)用6周敏感抗生素，復(fù)查血常規(guī)、紅細(xì)胞沉降率(erythrocyte sedimentation rate，ESR)和C反應(yīng)蛋白(C-reactive protein，CRP)正常，局部傷口愈合良好、無釘?shù)婪置谖锛案]道的情況下，可行第二階段手術(shù)。

1.2.2 第二階段手術(shù) 一般于第一階段手術(shù)后2個月進(jìn)行，仍沿用原環(huán)形外固定支架固定骨折。沿原手術(shù)切口切開皮膚，避免過度潛行分離以保護(hù)誘導(dǎo)膜血供，取出骨水泥Spacer，鹽水沖洗囊腔。取髂骨制成顆粒狀植入，自體骨不夠時可混入異體松植骨，但后者體積量要小于植骨總量的1/3。植骨完成后留置引流，縫合關(guān)閉誘導(dǎo)膜。術(shù)后予以2周低分子肝素治療預(yù)防深靜脈血栓形成，繼續(xù)應(yīng)用6周敏感抗生素。避免過早下地活動，定期復(fù)查下肢X線，提示植骨處有明顯骨痂形成可考慮拄雙拐逐漸負(fù)重。

1.3 療效評價 根據(jù)Samantha X線評分標(biāo)準(zhǔn)[4]評價骨愈合情況，滿分為6分，代表骨缺損完全被新生的骨質(zhì)連接并塑性良好，0分代表無骨形成表現(xiàn)。骨缺損愈合分級觀察指標(biāo)：(1)骨愈合；(2)未出現(xiàn)感染或復(fù)發(fā)；(3)局部肢體畸形<7°；(4)肢體不等長<2.5 cm。優(yōu)：骨愈合良好且2～4指標(biāo)均滿足；良：骨愈合且2～4中滿足其中2項；可：骨愈合且滿足2～4中1項；差：骨未愈合或再發(fā)骨折且2～4均不滿足。

鄰近關(guān)節(jié)功能(膝踝)觀察指標(biāo)：(1)疼痛；(2)跛行；(3)鄰近關(guān)節(jié)攣縮>5°；(4)關(guān)節(jié)活動范圍較傷前減少>20°；(5)能否進(jìn)行正常日?；顒?。優(yōu)：無疼痛或輕微疼痛，無跛行，關(guān)節(jié)攣縮<5°，關(guān)節(jié)活動范圍較傷前減少<20°，能進(jìn)行正常的日?；顒?；良：無疼痛或輕微疼痛，日?；顒由允芟?，存在2～4中任何1項；可：無疼痛或輕微疼痛，日?；顒哟蟛糠质芟蓿嬖?～4中任何2～3項；差：持續(xù)疼痛，無法完成正常日?；顒?，存在2～4中任何1項。

2 結(jié) 果

2.1 術(shù)后一般情況 10例患者均獲隨訪，隨訪時間6～36個月，平均(16.8±9.8)個月。所有患者病變處徹底清創(chuàng)，骨水泥Spacer置入后感染均獲控制，無復(fù)發(fā)。清創(chuàng)后骨缺損長度為3～11 cm，平均(6.1±2.8)cm。第二階段手術(shù)與第一階段手術(shù)間隔時間為6～14周，平均(8.5±2.7)周。ESR術(shù)前(57.0±14.4)mm/h，術(shù)后(16.5±2.8)mm/h，恢復(fù)正常時間56～125 d，平均(84.0±22.2)d。CRP術(shù)前(65.2±16.4)mg/L，術(shù)后(10.6±10.8)mg/L，恢復(fù)正常時間15～66 d，平均(41.6±16.2)d。1例患者手術(shù)切口延遲愈合，予以再次清創(chuàng)縫合后愈合；1例患者切口皮膚壞死，行皮瓣轉(zhuǎn)移覆蓋術(shù)后愈合。2例患者第一階段手術(shù)后下肢力線不理想，于第二階段手術(shù)時通過調(diào)整外固定支架予以糾正。所有患者均未出現(xiàn)釘?shù)栏腥炯巴夤潭ㄖЪ芩蓜拥那闆r。

2.2 骨缺損愈合情況 10例患者術(shù)后6個月行下肢X線檢查，Samantha X線評分為4～6分，平均(5.4±0.7)分。1例患者骨缺損延遲愈合，無骨不連病例，愈合時間6～16個月，平均(9.1±3.1)個月。Paley骨缺損愈合分級：優(yōu)9例，良1例，優(yōu)良率為100%。鄰近關(guān)節(jié)功能：優(yōu)5例，4例良，可1例，優(yōu)良率為90%。

2.3 典型病例 64歲男性患者，因“左脛骨骨折術(shù)后6個月并鋼板斷裂1周”入院，入院時左小腿明顯畸形，有竇道形成并滲液，創(chuàng)面分泌物細(xì)菌培養(yǎng)提示金黃色葡萄球菌生長，CRP為77.2 mg/L，ESR為97 mm/h。第一階段清創(chuàng)術(shù)后脛骨遺3 cm骨缺損，8周后行第二階段植骨術(shù)，術(shù)后6個月Samantha X線評分為6.0分，Paley骨缺損愈合分級以及鄰近關(guān)節(jié)功能均為優(yōu)(見圖1～4)。

圖1 術(shù)前X線片示左脛骨感染性骨不連并鋼板斷裂 圖2 第一階段清創(chuàng)+環(huán)形外架固定+抗生素骨水泥置入術(shù)后CT影像 圖3 第二階段行抗生素骨水泥取出+植骨術(shù)中大體照 圖4 術(shù)后6個月X線片示骨愈合

3 討 論

誘導(dǎo)膜修復(fù)骨缺損的機(jī)制首先在于其具有機(jī)械性的包裹作用。誘導(dǎo)膜比骨膜要厚，厚度可達(dá)1 mm左右，機(jī)械隔離可以防止肉芽組織等纖維組織長入植骨區(qū)，避免了植骨的吸收；且誘導(dǎo)膜的包裹作用為植骨區(qū)提供了良好的穩(wěn)定性，便于患者術(shù)后早期活動，同時早期的應(yīng)力刺激有助于植骨區(qū)的成骨和塑形[5-6]。動物試驗證實了骨水泥與誘導(dǎo)膜不會發(fā)生黏連[7]，所以在第二階段手術(shù)取出骨水泥時不會破壞誘導(dǎo)膜的血供?；诖?，我們在第二階段手術(shù)時，要注意保護(hù)誘導(dǎo)膜的完整性，植骨結(jié)束后要將誘導(dǎo)膜緊密縫合，常規(guī)放置引流條，防止局部血腫形成。對于本研究中的脛骨感染性骨缺損，誘導(dǎo)膜往往緊貼于皮下組織，組織張力較大，植骨應(yīng)壓實且不能過度填充，可以采取全層縫合的方法直接關(guān)閉切口。本研究有1例患者植骨后殘留軟組織缺損，形成開放植骨狀態(tài)，術(shù)后加強(qiáng)換藥最終完全愈合。

其次，誘導(dǎo)膜具有成骨的生物活性，主要表現(xiàn)為誘導(dǎo)膜內(nèi)層含有大量微血管；誘導(dǎo)膜可以分泌轉(zhuǎn)化生長因子β1、血管內(nèi)皮生長因子、骨形態(tài)發(fā)生蛋白2，具有類似骨膜的骨誘導(dǎo)作用[8-10]。動物試驗發(fā)現(xiàn)，誘導(dǎo)膜的血管活性及成骨活性在骨水泥填塞后4～6周達(dá)到高峰，血管活性在3個月時降至高峰期的60%以下，成骨活性在2個月時降至高峰期的40%以下[8，11-12]，故從理論上講，早期植骨的成骨效果更好。但感染性骨缺損在1個月左右的時間很難達(dá)到植骨標(biāo)準(zhǔn)，有文獻(xiàn)報道在第一階段術(shù)后17個月時植骨取得了良好的骨愈合[13]，也有學(xué)者建議在骨水泥填塞后3個月進(jìn)行植骨[14-16]。本研究中第一二階段平均手術(shù)間隔時間為8.5周，最長為14周，并沒有發(fā)現(xiàn)手術(shù)間隔時間與骨折愈合效率的相關(guān)性。且本研究中均為脛骨感染性骨缺損，軟組織條件較差，控制感染較困難，適當(dāng)延長第一二階段手術(shù)的間隔時間，可以使移植的皮瓣充分上皮化，殘存的感染得到進(jìn)一步清除，有利于第二階段植骨術(shù)后的骨愈合。

膜誘導(dǎo)技術(shù)在感染性骨缺損的應(yīng)用中，第一階段手術(shù)均要求使用外支架固定，主要是為了避免使用內(nèi)固定增加感染的風(fēng)險。也有學(xué)者嘗試在第一階段手術(shù)時采用抗生素骨水泥被覆內(nèi)固定的方法，并取得良好效果[17-18]。內(nèi)固定的優(yōu)勢在于良好的穩(wěn)定性便于患者早期下地活動，避免了外固定架釘?shù)栏腥炯白o(hù)理不便等缺點。但是包裹骨水泥的內(nèi)固定在第二階段手術(shù)時很難取出，有增加骨缺損擴(kuò)大及誘導(dǎo)膜損壞的風(fēng)險。我們在膜誘導(dǎo)全階段手術(shù)中均使用環(huán)形外架固定，感染復(fù)發(fā)率較低且未發(fā)現(xiàn)釘?shù)栏腥镜认嚓P(guān)并發(fā)癥。有2例患者在第一階段手術(shù)后下肢力線不理想，在第二階段手術(shù)時通過調(diào)整環(huán)形外架便可輕松糾正力線，并不需要在第二階段手術(shù)時更改固定方式。

感染性骨缺損治療的難點還在于如何遏制感染的復(fù)發(fā)，所以在第一階段手術(shù)時徹底的清創(chuàng)非常重要。我們在術(shù)前均會通過MRI來確定病灶范圍，在術(shù)中對壞死組織和死骨徹底清創(chuàng)，直至骨端點狀出血。術(shù)后可以配合局部敏感抗生素灌洗液持續(xù)沖洗2周左右，本研究的病例術(shù)后無一例復(fù)發(fā)，證明這是一種阻止細(xì)菌入侵的有效手段。萬古霉素與骨水泥混合后的穩(wěn)定性和緩釋性優(yōu)于其他抗生素，通常選用萬古霉素作為負(fù)載抗生素。文獻(xiàn)報道血液中萬古霉素的濃度超過25 μg/mL時，有損傷腎功能的風(fēng)險[19]，但是局部應(yīng)用萬古霉素濃度可達(dá)靜脈用藥的100～200倍，全身血藥濃度低，有較高安全性。本研究中萬古霉素和骨水泥比例約為1︰10至1︰9，未發(fā)現(xiàn)局部高濃度萬古霉素對骨愈合及腎功能造成影響。

綜上所述，我們使用膜誘導(dǎo)技術(shù)治療脛骨感染性骨缺損取得了滿意的臨床療效，是一種有效的治療手段。但病例數(shù)較少、隨訪時間較短，修復(fù)效果是否與清創(chuàng)徹底、誘導(dǎo)膜完整性、植骨時機(jī)及植骨材料等多種因素有關(guān)及其修復(fù)機(jī)制仍需進(jìn)一步的基礎(chǔ)試驗和臨床應(yīng)用來論證。