谢肇教授：膜诱导技术治疗胫骨创伤后骨髓炎

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来源：中华创伤杂志

作者：汪小华 傅景曙 沈杰 谢肇

单位：重庆 ，第三军医大学西南医院骨科

摘要

目的 探讨膜诱导技术治疗胫骨创伤后骨髓炎的临床疗效。

方法 回顾性分析2011年8月—2012年10月收治的17例胫骨创伤后骨髓炎患者，其中男13例，女4例；年龄19-67岁，平均40.9岁。I期清创后平均骨缺损长度6.7 cm(2.0—18.5 am)，在骨缺损处填塞抗生素骨水泥诱导生物膜形成，Ⅱ期在膜内植骨重建骨缺损，观察膜诱导技术治疗胫骨创伤后骨髓炎的临床疗效。

结果 17例患者随访24～32个月(平均27个月)，均获得临床骨愈合 。术后4～6个月均获得影像学骨愈合。其中2例I期术后感染复发，再次清创后，1例发生外固定架近端钉道感染，拆除外固定钢板螺钉并局部换药处理后控制感染；2例出现功能障碍，1例足内翻畸形，1例踝关节僵直，1例出现金属排斥反应。

结论 膜诱导技术治疗胫骨创伤后骨髓炎可取得良好疗效，尤其在大段骨缺损的修复重建中具有显著的优势。治疗过程中应加强关注患肢功能性并发症的预防。

【关键词 】 骨髓炎 ； 胫骨骨折 ； 膜诱导技术

创伤后骨髓炎一直是临床骨科医师面临的难点之一，至今尚无公认有效的治疗方法。感染控制和骨缺损修复重建是困扰临床治疗的两大难题 ，治疗不当常导致骨髓炎反复发作、并发症发生甚至截肢。细菌在骨髓炎患者内置物和骨组织表面形成一个细菌膜抵抗宿主免疫和抗生素的杀灭作用，所以治疗成功的基础是去除内置物和死骨。手术清创过程及细菌释放的毒素均可导致不同程度骨缺损，消灭感染和重建骨缺损是治疗慢性骨髓炎的终极目标。传统的治疗创伤后骨髓炎的经典技术带血管腓骨移植与Ilizarov技术操作复杂、治疗周期长、感染易复发。膜诱导技术是由 Masqueqlet等首先采用两期手术重建骨缺损的方法，其治疗的 35例骨缺损患者均在术后 4个月获得影像学骨愈合。目前，该技术治疗创伤后大段骨缺损正逐步得到认可，但该技术用于创伤后骨髓炎的治疗报道较少，疗效不明确。2011年 8月-2012年10月我科采用膜诱导技术治疗17例胫骨创伤后骨髓炎，取得满意效果。现报告如下。

一. 临床资料与方法

★一般资料

本组男13例，女 4例；年龄 19～67岁，平均 40.9岁。骨感染持续时间为 0.25～22年，平均 1.6年。骨折内固定术后感染6例，开放骨折ll例。13例伴明显窦道、流脓等临床表现；4例术前皮肤完好，主要表现为长期疼痛不适，术前MRI检查及术中发现脓液证实为骨髓炎。12例术中骨髓及周围组织细菌培养阳性，单种细菌感染9例，混合感染3例，其中耐甲氧西林金黄葡萄球菌 (MRSA) 2例，耐甲氧西林表皮葡萄球菌(MRSE)2例，铜绿假单胞菌4例，金黄色葡萄球菌3例，黏质沙雷菌1例，鲍曼不动杆菌1例，纹带状杆菌1例，大肠杆菌1例。I期清创后平均骨缺损长度 6.7C1TI(2.0～ l8.5 OITI)。1例采用钢板螺钉内固定，2例采用外固定架固定，14例采用锁定加压钢板 (LCP)外固定。本研究经第三军医大学西南医院伦理会批准[SCXK(YU)2007—0005]，患者签署知情同意书。

★手术方法

膜诱导技术治疗创伤后胫骨骨髓炎需行两期手术：I期彻底清创并植入抗生素骨水泥；Ⅱ期植骨重建骨缺损。部分患者I期可能需 2次或 2次以上清创，直至感染控制。术前根据 MRI及全身骨显像检查确定病灶部位及清创范围，大腿根部结扎止血带。选择合适的手术入路，切除窦道，清理死骨及坏死的周围组织，同时清除肉芽组织。术中取死骨及脓液行细菌学培养及病理检查。骨端打磨见出血征，扩髓钻清理髓腔。稀释过氧化氢溶液、碘伏冲洗伤口。使用脉冲冲洗系统充分清洗伤口，冲洗液>6 000ml。将面团期抗生素骨水泥(40g骨水泥中加入 5～10g 万古霉素)填塞骨缺损处，如为髓内型感染，可制作适当长度大小的抗生素骨水泥条填塞上下骨髓腔，骨水泥均匀包裹打磨成梭形骨端，塑形后凝固。骨水泥发烫时用冰盐水进行冷却，避免骨水泥散热而灼伤周围组织。固定方式可用微创内固定系统(HSS)或者LCP外固定。6—8周后进行Ⅱ期植骨，如果期间炎症复发，可重复操作以上步骤进行清创及膜诱导。Ⅱ期植骨术前通过CT测量骨缺损的长度和宽度估算所需填充骨的量，如对小儿及骨缺损较大或者绝经后骨质疏松的女性，白体骨量往往不足，可添加骨填充材料，剪碎移植骨 (面积约 0．3 cm× 0．3 OITI)备用。沿原手术切口入路，逐步显露骨水泥，可见紧贴骨水泥表面组织上白色的诱导膜，小心取出骨水泥并注意保护周围诱导膜。打通两端髓腔。稀释过氧化氢、碘伏溶液清洁伤口，脉冲冲洗后LCP外固定，也可采用髓内钉内固定。诱导膜内充分植骨，留置引流，关闭切口。

★术后处理及观察指标

术后1d行x线检查。术后1，3，7d复查血常规、肝肾功能、红细胞沉降率 (ESR)、C一反应蛋白(CRP)。I期术后3d根据细菌培养及药敏结果静脉注射敏感抗生素2周，如细菌培养结果为阴性，常规使用第三代头孢。负压引流管留置 10～12d，并注意观察通畅情况及记录引流量。Ⅱ期术后预防性应用抗生素 24—48h。负压引流10—12d。植骨后4周内不负重，复查 x线片见骨痂生长后逐渐下地活动。术后复查 x线片进行随访。

二. 结 果

患者均获 24～32个月随访(平均27个月 )，均获得临床骨愈合。14例在植骨后4个月、3例在植骨后6个月获得影像学骨愈合。其中2例I期术后感染复发行二次清创后再行植骨，2例伴功能障碍，1例足内翻畸形，1例踝关节僵直，1例发生外固定架近端钉道感染 ，拆除外固定钢板螺钉并局部换药处理后感染控制，1例出现金属排斥反应。患者I期术前 ESR和 CRP分别为(17.1±1.9)mm／h、(8.5± 1.7)mg／L，术后1d开始上升，3d后达到高峰，ESR和CRP分别为(31.3士2.4)mm／h、(26.6±2.2)mg／L，至7d接近正常。典型病例见图1。

三. 讨 论

胫骨创伤后骨髓炎的治疗困难，关键是理念未能突破。骨髓炎治疗的基本原则包括病灶清除、消灭死腔、伤口闭合 、充分引流及局部应用高浓度抗生素。慢性骨髓炎是一种生物膜性疾病。细菌受到生物膜屏障的保护，抗生素和机体免疫力均极难杀灭 ，因此骨髓炎的复发特性与生物膜密切相关，这给治疗带来了极大的困难。骨缺损重建是困扰骨髓炎治疗的核心问题。带血管腓骨移植与 Ilizarov技术是骨重建领域的两种经典办法。前者手术时间长，移植骨塑形缓慢 ，存在受区、供区同时失败的风险 。Ilizarov技术治疗周期长，患者在骨延长过程中非常痛苦，同时长时间佩戴大体积的外固定支架给其生活带来诸多不便。其他比较常见的并发症还包括钉道感染、关节挛缩、再骨折、对接点骨不连等。清创后感染控制不确定，I期植骨容易复发而饱受争议。颗粒状自体松质骨植骨具有良好的骨传导特性和骨诱导特性而被广泛应用，但不适合长度超过4一5 cm的骨缺损，在大段骨缺损的重建过程中容易发生骨吸收和皮质化不全等问题，易引起再次骨折。

Masquelet等用骨水泥填塞清创后的骨缺损部位，8周后观察到骨水泥表面纤维蛋白、层粘连蛋白等富集，形成一种白色的膜性结构，n期在膜内植骨，35例4一25 cm长的骨缺损患者均在术后4个月获得了影像学骨愈合，且骨缺损愈合的时间与骨缺损长度无相关性。本研究结果也证实了这一结论。大量临床研究结果表明，膜诱导技术修复大段骨缺损具有明显的优势（9-13），诱导膜是关键因素。诱导膜能够维持移植骨的形态，同时分泌多种成骨生长因子和血管生成相关因子及成骨前体细胞，从而在移植骨血管化及骨愈合中发挥重要作用（14-16）。移植骨植人体内首先需要解决血管化的问题，诱导膜中含有丰富的血管且垂直于骨缺损的表面，同时骨缺损的愈合时间与骨缺损长度没有直接关系，故可认为在膜诱导技术中，移植骨的血管是通过诱导膜从周围向中心形成，而不是通过两端骨髓腔向中间延伸，这一推论有待进一步实验证实。

膜诱导技术需要与各种固定方法相结合才能取得很好效果，固定不稳容易发生骨连接不正甚至断端不愈合。胫骨慢性骨髓炎患者常常伴有不同程度的皮肤缺损，使用钢板螺钉内固定容易导致创面无法完全覆盖，同时清创后创面仍然污染，不适合髓内钉固定。传统方法使用外固定支架或半环槽外固定架进行固定，能够得到力学上的稳定，但是这两种外固定体型庞大，对患者日常生活影响较大。近年文献报道，使用LCP作为外固定架具有微创、易操作和推广、适应证广泛的特性，在下肢固定中取得良好的效果。在胫骨慢性骨髓炎患者I期清创后患肢不能负重，仅需临时固定，对外固定的力学稳定性要求不高。所以，笔者常规使用LCP外固定架进行固定。Ⅱ期感染控制后植骨，首先考虑髓内针固定，这样患者可早日下地进行功能锻炼。

采用膜诱导技术治疗慢性骨髓炎需要在骨水泥载体中加人抗生素，骨水泥中加人抗生素可以使局部抗生素浓度达到最小抑菌浓度的几倍，同时血浆中的抗生素浓度很低，全身毒性小。能通过骨水泥载人的抗生素种类不多，因为在骨水泥凝固时平均温度可达到61. 8°C，目前常用的是庆大霉素和万古霉素。抗生素的添加剂量没有统一的标准，笔者在40g骨水泥中加人10g万古霉素。研究表明，每40g骨水泥中添加抗生素剂量不宜超过8g因为超过可能会改变骨水泥的机械强度，但是膜诱导技术中使用骨水泥的目的不是承担力学作用而是填塞死腔，作为抗生素载体及诱导生物膜形成。在不影响骨水泥凝固及产生全身毒副作用的前提下，局部高浓度的抗生素更有利于控制感染。但是抗生素的种类及使用剂量对形成的诱导膜是否有影响还有待进一步研究。

Masquelet等用膜诱导技术治疗35例四肢骨缺损患者中有一半合并骨感染，愈合率为100% aKarger等报告40例感染患者，愈合率为90%以上。本研究17例胫骨创伤后骨髓炎患者全部获得了临床骨愈合，绝大多数是在术后4个月内获得愈合。该技术的主要并发症是清创不彻底导致的感染复发，其他还包括取髂骨后髂嵴感染、疼痛等并发症。迟发应力性骨折是膜诱导技术的另一个潜在并发症，最晚发生在重建术后2年 。与其他技术一样，膜诱导技术治疗创伤后骨髓炎也可出现各种患肢功能欠佳和马蹄足 。本研究中2例在清创后感染复发进行了再次清创，1例足内翻畸形，1例踝关节僵直 ，部分患者出现钉道感染，但尚无髂骨后髂嵴感染出现。故膜诱导技术治疗创伤后骨髓炎的功能性并发症有待加强关注。

总之，膜诱导技术用于慢性骨髓炎的治疗效果良好，尤其是在大段骨缺损的修复重建中具有显著的优势，治疗过程中应加强关注患肢功能性并发症的预防 。

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