诱导膜技术联合皮瓣移植治疗小腿感染性骨及软组织缺损

Abstract

目的

探讨诱导膜技术联合皮瓣移植治疗小腿感染性骨及软组织缺损的疗效。

方法

2013 年 1 月—2017 年 1 月，应用诱导膜技术联合皮瓣移植治疗 35 例小腿感染性骨及软组织缺损。男 21 例，女 14 例；年龄 25～55 岁，平均 31.5 岁。均为外伤致胫骨骨折，伤后清创或内固定治疗后发生感染，受伤至该次入院时间 1～6 个月，平均 3.2 个月。创面部位：小腿上段 11 例、中段 11 例、下段 13 例。清创后胫骨缺损长度为 5.6～11.2 cm，平均 7.1 cm。软组织缺损范围为 14.2 cm×6.9 cm～17.3 cm×8.7 cm。创面脓性分泌物细菌培养阳性 18 例。入院后彻底清创，一期行骨水泥填充骨缺损以及穿支皮瓣修复创面；8～12 周后二期手术取出占位骨水泥，采用自体髂骨或联合人工骨修复骨缺损。

结果

一期术后 3 例皮瓣远端边缘发生坏死，经换药后成活；其余患者皮瓣均顺利成活，创面Ⅰ期愈合。二期术后切口均Ⅰ期愈合。患者均获随访，随访时间 24～32 个月，平均 27 个月。皮瓣颜色与周围正常组织相似，质地良好。X 线片复查示植骨均愈合，愈合时间 6～8 个月，平均 6.7 个月。二期术后 9 个月，根据修正的 Edwards 胫骨骨折疗效评定标准，获优 19 例、良 14 例、差 2 例，优良率 94.3%。美国矫形足踝协会（AOFAS）评分为 60～98 分，平均 81.3 分；其中优 21 例、良 11 例、中 3 例，优良率为 91.4%。

结论

诱导膜技术联合皮瓣移植是治疗小腿感染性骨及软组织缺损的一种有效方法。

小腿感染性骨及软组织缺损发病率远高于其他部位，主要原因为小腿前方软组织覆盖有限，血循环条件较差^[1]。此类缺损为一种慢性持续性疾病，病程较长^[2]，通常采取外科清创及广泛切除死骨、感染骨进行处理^[3]。术后残留的骨缺损治疗较困难，目前主要采用 Ilizarov 技术、带血管骨移植及诱导膜技术等治疗。Ilizarov 技术是通过外固定支架牵张成骨修复骨缺损，存在治疗周期长以及钉道感染、邻近关节挛缩、再骨折、对接点骨不连、成骨不全等并发症发生率高的缺点^[4]。带血管骨移植修复骨缺损塑形缓慢、再骨折发生率高^[5-6]。诱导膜技术在骨缺损治疗中应用较为广泛^[7-8]，但其联合皮瓣移植同时修复骨及软组织缺损的应用报道较少。2013 年 1 月—2017 年 1 月，我们应用诱导膜技术联合皮瓣移植治疗 35 例小腿感染性骨及软组织缺损。现回顾分析患者资料，总结治疗经验及要点，以供临床参考。报告如下。

1. 临床资料

1.1. 患者选择标准

纳入标准：① 年龄≥18 岁；② 小腿感染性骨及软组织缺损，符合骨折相关性感染诊断标准^[9]；③ 采用皮瓣修复软组织缺损、诱导膜技术修复骨缺损。排除标准：① 骨缺损长度<5 cm；② 软组织缺损无需皮瓣修复。2013 年 1 月—2017 年 1 月，共 35 例患者符合选择标准纳入研究。

1.2. 一般资料

本组男 21 例，女 14 例；年龄 25～55 岁，平均 31.5 岁。均为外伤致胫骨骨折，开放性损伤 32 例、闭合性损伤 3 例，伤后清创或内固定治疗后发生感染。受伤至本次入院时间为 1～6 个月，平均 3.2 个月。

入院检查可见不同程度骨外露，软组织条件不佳、皮缘坏死。创面部位：小腿上段 11 例、中段 11 例、下段 13 例。清创后胫骨缺损长度为 5.6～ 11.2 cm，平均 7.1 cm。软组织缺损范围为 14.2 cm× 6.9 cm～17.3 cm×8.7 cm。创面脓性分泌物细菌培养提示金黄色葡萄球菌 12 例、阴沟肠杆菌 2 例、鲍曼不动杆菌 2 例、流血嗜血杆菌 1 例、铜绿假单胞菌 1 例，其余患者未见细菌生长。合并糖尿病 8 例，原发性高血压 7 例，同时合并以上两种基础疾病 5 例；长期吸烟史 17 例。

1.3. 术前准备

入院完善相关检查，包括实验室检查（白细胞计数、C 反应蛋白、降钙素原、红细胞沉降率）以及小腿 X 线片、三维 CT 及 MRI ^[10-12]，排除手术禁忌证。根据药敏试验结果选择敏感抗生素治疗 1 周。期间创面予以换药处理。本组入院至手术时间为 7～10 d，平均 8.1 d。

1.4. 手术方法

1.4.1. 一期手术

一期皮瓣修复以及含抗生素骨水泥填充骨缺损。入院后根据软组织缺损及坏死骨范围进行彻底清创及扩创。清除所有失活组织，包括死骨、游离骨片及异物，清除坏死骨达正常组织 2 mm，直至骨端出现“红辣椒征”，脉冲冲洗创面。除 3 例保留接骨板内固定外，其余患者更换为外固定支架。清创后行封闭式负压引流（vacuum sealing drainage，VSD）处理 1～3 次，待创面肉芽组织新鲜后，行占位骨水泥植入及皮瓣修复。

采用含 1.2% 庆大霉素的甲基丙烯酸甲酯（polymethylmethacrylate，PMMA）骨水泥联合万古霉素充填骨缺损，通常以 40 g 庆大霉素骨水泥粉剂加入 5 g 万古霉素比例混合，骨水泥填塞面积不应小于骨缺损面积。

采用超声多普勒探测胫后动脉穿支、腓动脉穿支、隐动脉穿支的穿支点并标记，根据小腿软组织缺损面积设计皮瓣，皮瓣面积均稍大于创面面积，防止术后皮瓣因缝合过紧而发生坏死。本组应用胫后动脉穿支皮瓣 14 例、腓肠肌皮瓣 13 例、隐动脉皮瓣 5 例、双蒂推进皮瓣 3 例。皮瓣切取范围 15.6 cm×7.6 cm～19.1 cm×9.6 cm。皮瓣供区游离植皮修复。

一期术后持续应用敏感抗生素，皮下注射盐酸罂粟碱促进皮瓣血循环，密切观察皮瓣血运，3～5 d 后拆除引流管。注意保持外固定支架钉眼干燥以及支架稳定性。

1.4.2. 二期手术

一期术后 8～12 周皮瓣完全成活后，行二期植骨修复骨缺损。沿一期手术切口入路，注意避开皮瓣穿支血管，取出占位骨水泥，注意保护骨水泥所形成的诱导膜，打通胫骨远、近端髓腔。在诱导膜内植入自体髂骨松质骨（植骨量 10～45 g，平均 35 g），本组 3 例大段骨缺损（长度分别为 7.6、10.8、11.2 cm）联合人工骨（北京大清生物技术有限公司）修复。缝合诱导膜，膜外放置引流管，闭合切口。外固定患者均更换为接骨板内固定。

二期术后应用敏感抗生素 3 d，待引流量连续 3 d 低于 10 mL 后拔除引流管，2 周后视切口情况拆线。术后 1 d 可行下肢肌肉等长收缩及踝泵运动；1 周后开始患肢关节主、被动运动，期间禁止负重；6 周后复查 X 线片，根据骨缺损处骨痂生长情况决定负重及下地活动时间。

2. 结果

一期术后 3 例皮瓣远端边缘发生坏死，经换药后成活；其余患者皮瓣均顺利成活，创面Ⅰ期愈合。供区植皮均成活。二期术后切口均Ⅰ期愈合。患者均获随访，随访时间 24～32 个月，平均 27 个月。皮瓣颜色与周围正常组织相似，质地良好。X 线片复查示植骨均愈合，愈合时间 6～8 个月，平均 6.7 个月。二期术后 9 个月，根据修正的 Edwards 胫骨骨折疗效评定标准^[13]，获优 19 例、良 14 例、差 2 例，优良率 94.3%。美国矫形足踝协会（AOFAS）评分^[14]为 60～98 分，平均 81.3 分；其中优 21 例、良 11 例、中 3 例，优良率为 91.4%。

3. 典型病例

患者　男，31 岁。因高处坠落伤致右胫骨闭合性骨折，于当地医院行切开复位接骨板内固定术，术后 1 个月术区切口流脓伴接骨板外露，转入我院。入院检查见术区切口大量脓性分泌物，接骨板外露，右踝活动稍受限，右足各趾活动可，末梢血运及感觉正常。创面分泌物细菌培养提示铜绿假单胞菌。X 线片示右胫骨骨折术后，对位对线可。入院后彻底清创、清除坏死软组织及感染骨，清创后软组织缺损面积达 14.4 cm×7.1 cm，骨缺损长度达 5.8 cm。经 3 次清创、VSD 处理创面软组织新鲜后，一期手术于骨缺损处填充含抗生素骨水泥，保留内固定物，采用面积为 16.4 cm×8.6 cm 的双蒂推进皮瓣修复创面，皮瓣供区植皮修复。术后皮瓣及植皮均成活，创面Ⅰ期愈合。一期术后 8 周行二期手术，取出占位骨水泥，取 35 g 自体髂骨松质骨修复骨缺损。X 线片复查示术后 8 个月植骨愈合。患者获随访 28 个月，膝、踝关节功能恢复良好，二期术后 9 个月根据修正的 Edwards 胫骨骨折疗效评定标准评定为优；AOFAS 评分为 90 分，疗效评价为优。见图 1。

图 1.

A typical case

典型病例

a. 术前创面外观；b. 术前正侧位X线片；c. 一期抗生素骨水泥填充及皮瓣修复后7 d正位X线片；d. 二期术中见骨水泥及软组织条件良好；e. 二期术后9个月正位X线片；f. 二期术后1年踝关节功能及皮瓣外观

a. Preoperative appearance of the wound; b. Anteroposterior and lateral X-ray films before one-stage operation; c. Anteroposterior X-ray film at 7 days after one-stage antibiotic bone cement filling and flap repair; d. Bone cement and soft tissue conditions were good during the two-stage operation; e. Anteroposterior X-ray film at 9 months after two-stage operation; f. Ankle function and flap appearance at1 year after two-stage operation

4. 讨论

4.1. 诱导膜技术联合皮瓣移植的优点

诱导膜技术治疗感染性大段骨缺损患者是由 Masquelet 等首次提出，1986 年—1999 年治疗 35 例骨缺损长度达 5～22 cm 患者，术后 4 个月骨缺损处均达影像学愈合，远期随访结果理想^[15]；2000 年—2004 年，他们进一步进行了前瞻性研究，研究收治了 11 例骨缺损达 5～18 cm的患者，术后随访 24 个月，骨缺损均达临床愈合^[16]。研究表明，诱导膜技术治疗骨缺损的主要作用机制是 PMMA 骨水泥通过刺激缺损骨组织周围发生变态反应^[17]，进而在骨水泥表面形成一种类膜样结构（诱导膜），诱导膜不仅结构与骨膜相似，而且较骨膜有着更丰富的血供和骨生长必需活性因子^[18-19]，为二期植骨修复骨缺损奠定了良好生物学基础。与此同时，填充于骨缺损的骨水泥避免了周围纤维结缔组织的长入，以及肌肉或腱性组织滑动对骨缺损产生影响，维持了力学稳定^[20]。

目前，诱导膜技术及相关改良方案主要用于修复骨缺损，对于同时合并大面积软组织感染及缺损的治疗效果欠佳。因为良好的软组织覆盖是形成诱导膜及控制感染的基础^[21]，软组织条件不佳时，应用诱导膜技术修复骨缺损极易致感染复发。为此，本研究将皮瓣移植与诱导膜技术相结合。一期清创后，采用皮瓣修复软组织缺损，含抗生素骨水泥填塞骨缺损；经 8～12 周局部软组织条件良好、诱导膜形成后，二期手术取出占位骨水泥、植骨修复骨缺损。

对比 Ilizarov 技术结合皮瓣移植以及带血管骨移植结合皮瓣移植^[22]，诱导膜技术联合皮瓣移植具有操作简单、效果可靠、治疗周期较短、患者耐受程度好及舒适感较好的优点。本组患者经两期手术后软组织及骨缺损均获得较好修复效果，根据修正的 Edwards 胫骨骨折疗效评定标准优良率达 94.3%，AOFAS 评分评定优良率达 91.4%。

4.2. 注意事项

首先是感染部位的清创。感染性骨缺损控制基本原则为彻底清创、局部稳定、消灭死腔、充分引流、有效覆盖、局部及全身敏感抗生素的应用^{[9, 23]}。其中，彻底清创是控制感染的基本环节，其余措施均为辅助环节。清创手术应坚持先软组织后骨组织的顺序。我们的经验是病灶显露后，首先切除囊壁组织，并扩大切除 2 mm 正常软组织，然后去除炎性肉芽组织、异物及死骨，最后切除感染骨。

在感染骨清创过程中，部分学者将肿瘤外科的治疗原则应用于感染骨病灶的清除，对于无法刮除的感染骨采取阶段性切除。我们认为首先应依据术前定位，选用合适电钻钻孔或椭圆形开窗，或者节段切除病灶骨质，使用刮匙清理髓腔内死骨与坏死组织，软杆扩髓器进一步清理髓腔，直至骨折端见点状出血征，同时采用 PMMA 骨水泥与万古霉素结合，使得局部形成高浓度缓释系统。文献报道，术后抗生素推荐使用时间为 4～6 周^[24]，但不同部位抗生素使用时间尚无定论^[25]。但也有研究提出由于清创术中已使用了局部缓释的高浓度抗生素，所以清创术后使用 2 周抗生素治疗，也能取得满意效果^[26]。

其次，关于是否保留内固定物，传统观点认为由于内固定物的存在，抗生素无法到达感染间隙，创面炎性分泌物无法彻底引流，导致感染迁延不愈。故大多数患者需取出内固定物，改用石膏托、牵引、外固定支架等外固定方式^[26-27]。但 Mok 等^[28]认为早期感染患者选择保留内固定物对治疗更有利，可保证机械稳定性，待骨折愈合后再取出内固定物。本组 3 例早期感染患者一期术中保留内固定物，感染均得到控制且骨折愈合。

考虑早期感染内固定物表面细菌生物膜尚未形成或者与内固定物黏附不牢，通过清创及局部放置抗生素骨水泥即可达到控制感染目的。故我们一般对内固定物植入超过 3 周、存在局部明显脓性渗出及分泌物较多者，选择取出内固定物，改用外固定支架；局部感染不严重者，建议保留内固定物，维持其机械稳定性。二期植骨术时创面感染已完全控制，为了使植骨获得持续坚强而稳定的成骨环境，均改为内固定。

再次是皮瓣类型的选择。穿支皮瓣优点在于切取可靠、变异小，不牺牲主要血管，抗感染能力强，修复后外观好、不臃肿。本研究中均采取带蒂皮瓣，术中根据缺损面积及部位选择皮瓣类型，注意皮瓣面积应稍大于缺损面积，以免缝合后张力较大导致皮瓣坏死。

最后是注意术中对诱导膜的保护。二期手术取出骨水泥时需轻柔操作，保证诱导膜的完整性，植骨前需打通远、近端髓腔，植骨要充分，术后尽量缝合诱导膜，膜外放置引流管。

综上述，诱导膜技术联合皮瓣移植治疗小腿感染性骨及软组织缺损安全可靠。但本研究仅为回顾性研究，缺乏与 Ilizarov 技术的对照研究；病例较少，无法比较骨缺损及软组织缺损面积与预后关系，故需要进行前瞻性随机对照研究及扩大样本量进一步总结。

作者贡献：孟丛鹏负责科研设计及实施、数据收集整理及统计分析、撰写文章；叶曙明、荆珏华负责科研设计、科研实施。

利益冲突：所有作者声明，在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突。

机构伦理问题：研究方案经安徽医科大学第二附属医院医学伦理委员会批准（PJ-YX2020-024）。