Abstract
目的
探讨单边外固定支架联合钢板内固定行骨搬运术治疗胫骨感染性骨不连的临床疗效。
方法
2010 年 1 月—2014 年 12 月，采用单边外固定支架联合钢板内固定行骨搬运术治疗 23 例胫骨感染性骨不连患者。其中男 19 例，女 4 例；年龄 19～54 岁，平均 37.8 岁。感染骨段切除后骨缺损长度为 5.2～8.1 cm，平均 6.5 cm。既往手术 2～4 次，平均 2.5 次。受伤至此次治疗时间为 7～23 个月，平均 11.8 个月。记录骨搬运时间、外固定时间、骨折愈合时间、外固定指数、愈合指数和并发症。采用 Ilizarov 方法应用研究学会（ASAMI）骨愈合和功能评价标准评估疗效。
结果
23 例患者均获随访，随访时间 3～6 年，平均 4.8 年。所有患者创面及骨缺损均愈合，未出现感染复发、骨不连、再骨折、畸形愈合、医源性神经麻痹、膝关节或踝关节僵硬等并发症。5 例出现钉道感染，经局部护理后未出现深部感染。骨搬运时间 65～120 d，平均 75.6 d；外固定时间 75～145 d，平均 97.8 d；骨折愈合时间 4～17 个月，平均 8.7 个月；外固定指数 18～28 d/cm，平均 22.4 d/cm；愈合指数 31～52 d/cm，平均 40.2 d/cm。末次随访时，根据 ASAMI 评价标准，骨愈合达优 15 例、良 8 例，功能达优 18 例、良 5 例，优良率均为 100%。
结论
采用单边外固定支架联合锁定钢板内固定行骨搬运术治疗胫骨感染性骨不连，可减少外固定器使用时间和与之相关的并发症，临床疗效满意。
Keywords: 胫骨, 感染性骨不连, 骨搬运术, 骨缺损
Abstract
Objective
To summarize the effectiveness of bone transport with unilateral external fixator combined with locked plate internal fixation in treatment of infected tibial nonunion.
Methods
Between January 2010 and December 2014, 23 patients with infected tibial nonunion were treated with bone transport with unilateral external fixator combined with locked plate internal fixation. There were 19 males and 4 females with an average age of 37.8 years (range, 19-54 years). The mean length of the bone defect was 6.5 cm (range, 5.2-8.1 cm). The number of previous operations ranged from 2 to 4 times, with an average of 2.5 times. The time from injury to this treatment was 7-23 months, with an average of 11.8 months. The time of bone transport, time of the external fixation, fracture healing time, external fixation index, healing index, and complication were recorded; and the Association for the Study and Application of the Methods of Ilizarov (ASAMI) bone healing and function scores were used to evaluate the effectiveness.
Results
All patients were followed up 3-6 years with an average of 4.8 years. Wounds and bone defects healed in all patients. No complication such as infection recurrence, nonunion, re-fracture, malunion, iatrogenic nerve paralysis, or stiffness of knee and ankle joints occurred. Five patients had needle infections which were treated by local care and no deep infection occurred. The time of bone transport was 65-120 days (mean, 75.6 days); the time of the external fixation was 75-145 days (mean, 97.8 days); the fracture healing time was 4-17 months (mean, 8.7 months); the external fixation index was 18-28 days/cm (mean, 22.4 days/cm); and the healing index was 31-52 days/cm (mean, 40.2 days/cm). At last follow-up, according to ASAMI criteria, the result of bone healing was excellent in 15 cases and good in 8 cases, and the result of function was excellent in 18 cases and good in 5 cases, all with the excellent and good rate of 100%.
Conclusion
For infected tibial nonunion, bone transport with unilateral external fixator combined with locked plate internal fixation can reduce the time of external fixation and related complications, with a satisfactory effectiveness.
Keywords: Tibia, infected nonunion, bone transport, bone defect
Ilizarov 骨搬运术治疗胫骨感染性骨不连疗效满意，但存在外固定支架固定时间过长的缺点[1-2]。研究报道，随着固定时间延长，骨搬运术相关并发症会相应增加，尤其是节段性骨缺损>5 cm 的患者；同时，长时间外固定会影响患者生活质量，进而导致患者依从性降低，使治疗失败风险显著增加[3-4]。因此，目前临床使用骨搬运术时，医师会最大程度缩短外固定时间[5]。有学者提出外固定一段时间后，可改用钢板或髓内钉内固定，以减少外固定时间，但该方法存在内固定物会通过外固定钉道，进而导致术后深部感染风险增加的问题，因此未被广泛接受[6-7]。鉴于此，我们设计了单边外固定支架联合钢板内固定行骨搬运术治疗胫骨感染性骨不连，2010 年 1 月—2014 年 12 月临床应用治疗 23 例患者，获得满意疗效。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 诊断为胫骨感染性骨不连者；③ 患者对手术方式知情同意。排除标准：① 胫骨短缩畸形超过 2 cm 者；② 清创后节段性缺损长度<5 cm 者；③ 精神障碍患者。2010 年 1 月—2014 年 12 月，共 23 例患者符合选择标准，纳入研究。本研究通过西安交通大学附属红会医院医学伦理委员会批准。
1.2. 一般资料
本组男 19 例，女 4 例；年龄 19～54 岁，平均 37.8 岁。体质量指数 20～26 kg/m2，平均 22.4 kg/m2。左侧 11 例，右侧 12 例。初次骨折部位：胫骨近 1/3 处 5 例、中 1/3 处 7 例、远 1/3 处 11 例。初次骨折后均行内固定，其中钢板内固定 13 例，髓内钉内固定 10 例。感染骨段切除后骨缺损长度为 5.2～8.1 cm，平均 6.5 cm。既往手术 2～4 次，平均 2.5 次。受伤至本次治疗时间为 7～23 个月，平均 11.8 个月。
1.3. 治疗方法
本组采用三阶段治疗方案，分别为第 1 阶段清创术、第 2 阶段胫骨截骨延长术和第 3 阶段对合端的处理。
1.3.1. 第 1 阶段
移除原内固定物，彻底清除坏死感染骨及软组织，并取软组织行细菌培养及药敏试验。骨缺损处用混合万古霉素的骨水泥填充。骨折采用外固定支架固定，关闭切口。本组 6 例清创后遗留皮肤缺损，不能直接拉拢缝合，采用局部旋转皮瓣修复。术后即刻使用头孢唑啉联合庆大霉素，之后根据药敏试验结果调整抗生素；术后静脉滴注抗生素 3 周。每月复查 1 次，检测炎性指标及切口愈合情况，以判断感染控制情况。
1.3.2. 第 2 阶段
待患者感染控制（红细胞沉降率和 C 反应蛋白达正常）、无皮肤缺损后，行第 2 阶段治疗。取出外固定支架及骨缺损处骨水泥间隔。于胫骨外侧经皮微创植入锁定钢板以稳定骨折；于胫骨前内侧植入 6～8 枚外固定钉，分别位于胫骨近端（2～3 枚）、搬运骨块（2 枚）、胫骨远端（2～3 枚），安装外固定支架。最后根据骨不连部位，选择适当平面作切口，行胫骨截骨术。于术后第 7 天开始行骨延长，每天延长 1 mm，分 4 次完成。术后鼓励患者进膝关节及踝关节屈伸功能锻炼。术后每月复查 1 次，行临床和影像学检查。
1.3.3. 第 3 阶段
待骨延长完成，远、近骨端已连接后，取出外固定支架。清除对接处软组织，植入自体髂骨，在原钢板上增加 2～3 枚螺钉固定牵引骨段。术后鼓励患者在助行器辅助下开始部分负重活动（负重约 15 kg）。出院后每月复查 1 次，根据患者耐受情况，逐步增加负重。
1.4. 疗效评价指标
记录患者骨搬运时间、外固定时间、外固定指数（外固定时间与骨延长长度比值）、骨折愈合时间、愈合指数（骨折愈合时间与骨延长长度比值）和并发症发生情况。采用 Ilizarov 方法应用研究学会（ASAMI）骨愈合和功能评价标准评定骨愈合及功能恢复情况，骨愈合包括骨愈合程度、有无感染、成角畸形角度和下肢不等长距离 4 个方面，分优、良、可、差 4 个等级；功能包括活动恢复情况、疼痛程度、有无跛行、局部组织营养情况、膝踝关节痉挛畸形角度及膝踝关节活动度减少度数 6 个方面，分优、良、可、差 4 个等级。
2. 结果
23 例患者均顺利完成 3 个阶段治疗并获随访，随访时间 3～6 年，平均 4.8 年。术后患者创面及骨缺损均愈合，未出现感染复发、骨不连、再骨折、畸形愈合、医源性神经麻痹、膝关节或踝关节僵硬等并发症。5 例（21.7%）患者出现钉道感染，经局部护理未出现深部感染。本组骨搬运时间 65～120 d，平均 75.6 d；外固定时间 75～145 d，平均 97.8 d；骨折愈合时间 4～17 个月，平均 8.7 个月；外固定指数 18～28 d/cm，平均 22.4 d/cm；愈合指数 31～52 d/cm，平均 40.2 d/cm。末次随访时，根据 ASAMI 评价标准骨愈合达优 15 例、良 8 例，功能达优 18 例、良 5 例，优良率均为 100%。见图 1。
图 1.
X-ray films of a 42-year-old male patient with an infected nonunion of the left tibia accompanied with a segmental defect after an open fracture treatment of internal fixation
患者，男，42 岁，左侧胫骨开放性骨折内固定术后发生感染性骨不连伴节段性缺损 X 线片
a. 治疗前；b. 第 1 阶段清创术后 3 d；c. 第 2 阶段单边外固定支架联合锁定钢板行骨搬运术后 1 个月；d. 第 3 阶段对合端处理术后 3 d；e. 第 3 阶段术后 3 年
a. Before debridement; b. At 3 days after debridement; c. At 1 month after bone transport with unilateral external fixator combined with locked plate internal fixation; d. At 3 days after treatment of the docking site; e. At 3 years after treatment of the docking site
3. 讨论
胫骨感染性骨不连伴节段性缺损处理困难，多数学者建议采用外固定支架结合骨搬运术治疗[8-9]，术后骨愈合率达 60%～100%[10-12]。但这一方法需要长期使用外固定支架，易导致如钉道感染、骨畸形愈合、再骨折、关节僵硬和局部疼痛综合征等并发症，患者依从性较差[13]。
本组患者采用单边外固定支架联合锁定钢板行骨搬运术治疗胫骨感染性骨不连伴节段性缺损，基本可以避免上述问题。治疗后本组无感染复发、骨不连、再骨折、畸形愈合、医源性神经麻痹、膝关节或踝关节僵硬、截肢等并发症发生。与单独使用 Ilizarov 外固定支架及其他外固定术（如髓内钉延长技术）相比，单边外固定支架联合锁定钢板内固定可以缩短固定器使用时间[6-7]。既往研究报道，采用经典 Ilizarov 外固定支架行骨搬运术治疗胫骨缺损长度为 4.7～6.5 cm 的患者，外固定指数为 48～75 d/cm[14-16]。本组外固定指数为 18～28 d/cm，外固定时间明显短于其他技术，主要原因是在骨搬运完成时即可移除外固定支架，骨对接后的稳定性由钢板提供。
采用外固定支架行骨搬运术治疗胫骨感染性骨不连的另一个重要问题是术后并发症较高。研究报道，采用经典 Ilizarov 技术治疗后再骨折率为 4%～5%，畸形愈合率为 7%，神经麻痹率为 2.2%～13%，膝关节或踝关节僵硬率为 12%，截肢率为 4%[8, 13, 17]。本组术后并发症发生率为 21.7%，且均为钉道感染。我们认为本组并发症发生率较低主要与以下方面有关：① 联合锁定钢板内固定，有利于保持力线，增加下肢机械稳定性；② 下肢力学稳定性的改善，有利于骨质再生愈合，还有利于患者早期康复锻炼；③ 减少使用外固定钉，可以降低神经损伤风险。
综上述，采用单边外固定支架联合锁定钢板行骨搬运术治疗胫骨感染性骨不连伴节段性缺损，可减少外固定器使用时间和与之相关的并发症发生率，临床疗效满意，患者依从性较好。
References
- 1.Rohilla R, Wadhwani J, Devgan A, et al Prospective randomised comparison of ring versus rail fixator in infected gap nonunion of tibia treated with distraction osteogenesis. Bone Joint J. 2016;98-B(10):1399–1405. doi: 10.1302/0301-620X.98B10.37946. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
- 2.Chaudhary MM Infected nonunion of tibia. Indian J Orthop. 2017;51(3):256–268. doi: 10.4103/ortho.IJOrtho_199_16. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
- 3.Gupta S, Malhotra A, Mittal N, et al The management of infected nonunion of tibia with a segmental defect using simultaneous fixation with a monorail fixator and a locked plate. Bone Joint J. 2018;100-B(8):1094–1099. doi: 10.1302/0301-620X.100B8.BJJ-2017-1442.R1. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
- 4.傅德皓 Ilizarov技术治疗胫骨大段感染性骨缺损并发症分析. 创伤外科杂志. 2018;20(7):559–561. doi: 10.3969/j.issn.1009-4237.2018.07.022. [DOI] [Google Scholar]
- 5.Emara KM, Ghafar KA, Al Kersh MA Methods to shorten the duration of an external fixator in the management of tibial infections. World J Orthop. 2011;2(9):85–92. doi: 10.5312/wjo.v2.i9.85. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
- 6.Rozbruch SR, Kleinman D, Fragomen AT, et al Limb lengthening and then insertion of an intramedullary nail: a case-matched comparison. Clin Orthop Relat Res. 2008;466(12):2923–2932. doi: 10.1007/s11999-008-0509-8. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
- 7.Kim SJ, Mandar A, Song SH, et al Pitfalls of lengthening over an intramedullary nail in tibia: a consecutive case series. Arch Orthop Trauma Surg. 2012;132(2):185–191. doi: 10.1007/s00402-011-1411-5. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
- 8.厉孟, 刘锐, 高杰, 等 Ilizarov技术修复创伤后桡骨远端畸形并骨缺损. 中国修复重建外科杂志. 2018;32(10):1275–1280. doi: 10.7507/1002-1892.201804088. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
- 9.朱跃良, 徐永清, 秦泗河 Ilizarov器械、技术和哲学蠡测. 中国修复重建外科杂志. 2018;32(10):1238–1240. [Google Scholar]
- 10.Papakostidis C, Bhandari M, Giannoudis PV Distraction osteogenesis in the treatment of long bone defects of the lower limbs: effectiveness, complications and clinical results; a systematic review and meta-analysis. Bone Joint J. 2013;95-B(12):1673–1680. doi: 10.1302/0301-620X.95B12.32385. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
- 11.Rozbruch SR, Pugsley JS, Fragomen AT, et al Repair of tibial nonunions and bone defects with the Taylor Spatial Frame. J Orthop Trauma. 2008;22(2):88–95. doi: 10.1097/BOT.0b013e318162ab49. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
- 12.黄雷, 赵刚, 王慎东, 等 短缩-延长肢体治疗胫骨骨缺损合并软组织缺损. 中华创伤骨科杂志. 2007;9(12):1115–1119. doi: 10.3760/cma.j.issn.1671-7600.2007.12.005. [DOI] [Google Scholar]
- 13.Yin P, Ji Q, Li T, et al A systematic review and meta-analysis of Ilizarov methods in the treatment of infected nonunion of tibia and femur. PLoS One. 2015;10(11):e0141973. doi: 10.1371/journal.pone.0141973. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
- 14.Cierny G 3rd, Zorn KE Segmental tibial defects. Comparing conventional and Ilizarov methodologies. Clin Orthop Relat Res. 1994;(301):118–123. [PubMed] [Google Scholar]
- 15.Dagher F, Roukoz S Compound tibial fractures with bone loss treated by the Ilizarov technique. J Bone Joint Surg (Br) 1991;73(2):316–321. doi: 10.1302/0301-620X.73B2.2005164. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
- 16.Green SA, Jackson JM, Wall DM, et al Management of segmental defects by the Ilizarov intercalary bone transport method. Clin Orthop Relat Res. 1992;(280):136–142. [PubMed] [Google Scholar]
- 17.Oh CW, Apivatthakakul T, Oh JK, et al Bone transport with an external fixator and a locking plate for segmental tibial defects. Bone Joint J. 2013;95-B(12):1667–1672. doi: 10.1302/0301-620X.95B12.31507. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]