Abstract
目的
探讨皮瓣联合膜诱导技术治疗创伤后胫骨骨髓炎伴软组织缺损疗效。
方法
回顾分析2015年8月—2018年10月收治且符合选择标准的33例创伤后胫骨骨髓炎伴软组织缺损患者临床资料。男21例，女12例；年龄19～70岁，平均39岁。骨髓炎部位：胫骨上1/3段8例，中1/3段14例，下1/3段11例。骨髓炎根据Cierny-Mader分型标准：Ⅲ型19例，Ⅳ型14例。骨髓炎病程2个月～20年，中位病程3个月。一期彻底清创后，遗留骨缺损长度1.5～12.5 cm，平均5.0 cm；软组织缺损范围5 cm×4 cm～15 cm×12 cm；将含抗生素的骨水泥植入骨缺损部位，皮瓣修复创面；一期术后6～8周创面愈合、感染控制后，二期植骨修复骨缺损。
结果
一期术后29例皮瓣完全成活；4例局部坏死，经换药等对症处理后愈合。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28个月。术后植骨均愈合，其中影像学愈合时间3～9个月，平均5个月；临床愈合时间4～14个月，平均8个月。随访期间无骨髓炎复发。末次随访时，患肢功能参照Johner-Wruhs评定标准，获优27例、良4例、中2例，优良率93.9%。
结论
对于创伤后胫骨骨髓炎合并软组织缺损，采用皮瓣联合膜诱导技术治疗可有效恢复下肢功能，临床疗效满意。
Keywords: 胫骨骨髓炎, 皮瓣, 膜诱导技术, 骨缺损, 创面修复
Abstract
Objective
To investigate the effectiveness of flap combined with induced membrane technique in treatment of post-traumatic tibial osteomyelitis with soft tissue defect.
Methods
A clinical data of 33 patients with post-traumatic tibial osteomyelitis with soft tissue defect who met the selection criteria between August 2015 and October 2018 was retrospectively analyzed. There were 21 males and 12 females. The age ranged from 19 to 70 years, with an average of 39 years. The osteomyelitis located in the upper 1/3 of tibia in 8 cases, in the middle 1/3 of tibia in 14 cases, and in the lower 1/3 of tibia in 11 cases. According to Cierny-Mader classification standard, 19 cases of osteomyelitis were type Ⅲ and 14 cases were type Ⅳ. The duration of osteomyelitis ranged from 2 months to 20 years (median, 3 months). In the first-stage operation, after radical debridement, the length of bone defect was 1.5-12.5 cm (mean, 5.0 cm) and the size of soft tissue defects ranged from 5 cm×4 cm to 15 cm×12 cm. Bone cement containing antibiotics was implanted into the bone defect and the personalized flap was used to repair the wound. After the wound healed at 6-8 weeks and the infection was controlled, bone grafting was performed to repair bone defects in the second-stage operation.
Results
The flaps survived completely after the first-stage operation in 29 cases. Partial necrosis of the flap occurred in 4 cases and healed after surgical dressing change. All the incisions healed by first intention after the second-stage operation. All patients were followed up 24-32 months (mean, 28 months). All the bone grafts healed after operation, and the radiographic healing time was 3-9 months (mean, 5 months). The clinical healing time was 4-14 months (mean, 8 months). There was no recurrence of osteomyelitis during follow-up. At last follow-up, according to Johner-Wruhs evaluation criteria, the limb function was excellent in 27 cases, good in 4 cases, and fair in 2 cases, with an excellent and good rate of 93.9%.
Conclusion
For the post-traumatic tibial osteomyelitis with soft tissue defect, the flap combined with induced membrane technique is a reliable and effective method and can effectively restore the function of lower limbs with satisfactory effectiveness.
Keywords: Tibial osteomyelitis, flap, induced membrane technique, bone defect, wound repair
创伤后骨髓炎的治疗是目前骨科领域面临的重大挑战之一，因为细菌生物膜的形成，内植物或骨表面黏附的细菌通常不能被宿主免疫系统和全身使用抗生素清除。胫骨是创伤后骨髓炎最常发生部位，因其内侧表面皮肤菲薄，骨髓炎常合并软组织缺损，导致骨及内植物外露，治疗更困难。此类损伤治疗包括彻底清除感染骨段，修复局部软组织缺损及骨缺损[1-3]。膜诱导技术自Masquelet提出以来，已被广泛用于临床治疗感染性骨缺损，并获得肯定疗效，但存在严格适应证，良好软组织覆盖是诱导膜形成的必要条件[4-8]。2015年8月—2018年10月，我们采用皮瓣联合膜诱导技术治疗创伤后胫骨骨髓炎伴软组织缺损患者，获得较好疗效。报告如下。
1. 临床资料
1.1. 患者选择标准
纳入标准：① 患者存在胫骨闭合或开放骨折及手术史；② 术前查体见软组织缺损合并内植物或骨外露，局部红肿热痛表现、有窦道形成；③ 术前影像学检查示局部死骨形成；④ 创面分泌物细菌培养阳性；⑤ 实验室检查示相关感染指标（血常规、红细胞沉降率、C反应蛋白、降钙素原）超出正常范围[9]。
排除标准：① 合并糖尿病及免疫缺陷疾病；② 有明确的血管损伤及病变；③ 既往有小腿软组织外伤、手术史；④ 患者无法配合治疗。
2015年8月—2018年10月，共33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12例；年龄19～70岁，平均39岁。均为外伤导致胫骨骨折。其中，闭合骨折行切开复位内固定术后感染14例，采用钢板内固定8例、髓内钉固定6例；开放骨折复位固定术后感染19例，采用钢板内固定9例、外固定架固定10例。骨髓炎病程2个月～20年，中位病程3个月；其中6例发生感染后曾于外院行清创术，其余患者未作特殊治疗。
骨髓炎部位：左侧胫骨21例，右侧12例；上1/3段8例，中1/3段14例，下1/3段11例。骨髓炎根据Cierny-Mader分型标准[10]：Ⅲ型19例，Ⅳ型14例。细菌培养示金黄色葡萄球菌感染12例，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌5例，肺炎克雷伯菌6例，铜绿假单胞菌4例，大肠埃希菌4例，阴沟肠杆菌2例。X线片检查示均存在骨吸收。
1.3. 治疗方法
1.3.1. 一期死骨清除骨缺损固定及软组织缺损修复
根据术前影像学检查显示的病灶大小行“地毯式”清创术。彻底清除感染坏死的软组织和骨组织，直至软组织及边缘渗血良好；对6例髓内感染行扩髓术。本组清创后骨缺损长度为1.5～12.5 cm，平均5.0 cm；软组织缺损范围5 cm×4 cm～15 cm×12 cm。清创后生理盐水及双氧水反复冲洗创面，连接合适的外固定装置固定骨缺损。根据细菌培养结果，对于革兰阳性菌感染者选择含万古霉素的骨水泥，革兰阴性菌感染者选择含庆大霉素的骨水泥，必要时可将万古霉素与庆大霉素联合与骨水泥混合。将处于拉丝期的骨水泥进行塑形后填充骨缺损，骨水泥占位应适当大于骨缺损。
根据软组织缺损部位及面积设计并切取合适类型皮瓣修复。本组胫骨上1/3段软组织缺损，采用腓肠肌内侧头肌瓣（5例）或肌皮瓣（3例）修复；中1/3段及下1/3段缺损，采用游离股前外侧皮瓣（15例）、腓肠神经营养皮瓣（8例）、胫后动脉穿支皮瓣（2例）。本组皮瓣切取范围为6 cm×5 cm～18 cm×14 cm。创面常规留置引流管。
术后给予抗感染、预防下肢深静脉血栓形成等对症支持治疗，密切观察皮瓣成活情况，每周复查感染指标（血常规、C反应蛋白、红细胞沉降率、降钙素原）；患肢行股四头肌等长收缩、直腿抬高、膝关节被动功能锻炼；出院后间隔2周随访1次，复查创面愈合情况，指导患者功能锻炼。
1.3.2. 二期骨缺损修复及内固定
一期术后待创面完全愈合，患侧肢体无红肿热痛等感染表现，实验室检查感染指标恢复正常后行二期手术；如患者临床表现及实验室检查提示仍存在感染，或者术前查体及实验室检查未见明显异常，而二期术中发现深部组织少量渗出、创面存在低毒性感染时，则再次行清创、骨水泥旷置术，直至感染治愈。本组一期术后6～8周行二期手术，平均7.5周；其中6例行2次清创术，其余患者均行1次清创术。二期手术前1周拆除外固定架，保证二期植骨时外固定架针道愈合、干燥、无渗出。本组6例因胫骨远端关节面残留骨量较少，此时仅拆除植骨邻近区域部分外固定架，保留部分距离植骨区域较远的跨踝外固定架，以防止骨重建段移位或钢板拔出，待二期植骨术后8周拆除剩余外固定架。
术中沿皮瓣边缘切开并全层掀开显露骨水泥，可见骨水泥表面形成白色诱导膜，注意保护诱导膜完整性并取出占位骨水泥，打通骨缺损两端髓腔，根据骨缺损类型选择最终固定方式。本组采用接骨板20例、髓内钉10例、髓内钉联合接骨板3例。骨缺损修复首选自体髂骨，将其剪成0.5 cm×0.5 cm×0.5 cm大小颗粒状植入骨缺损处；7例自体骨量不足，联合同种异体松质骨（山西奥瑞生物材料有限公司），人工骨与自体骨比例不超过1∶3[5-7]。最后留置引流管并缝合诱导膜。
术后创面加压包扎，给予预防感染、下肢深静脉血栓形成等处理。待24 h内引流量<15 mL后拔除引流管。术后早期锻炼以踝关节主动跖屈、背伸及股四头肌等长收缩为主；待X线片复查出现骨痂后开始负重，待显示植骨矿化良好且临床查体植骨部位无微动、疼痛不适及无纵向叩击痛后，可完全负重[10]。
1.4. 疗效评价指标
二期术后每3个月随访1次，观察感染控制、植骨愈合以及患肢功能恢复情况。其中，感染控制情况通过实验室检查感染指标（血常规、红细胞沉降率、C反应蛋白、降钙素原）以及临床表现（有无局部红肿、渗出、压痛）判断。植骨愈合分为影像学愈合及临床愈合，影像学愈合定义为受累骨感染征象完全消失，骨缺损完全愈合[11]；临床愈合定义为患肢无疼痛、可完全负重，查体植骨部位无微动、疼痛不适，无纵向叩击痛，患肢可完全负重[11-12]。患肢功能评定采用Johner-Wruhs关节功能评分[13]。
2. 结果
本组29例一期术后皮瓣完全成活；4例皮瓣发生局部坏死，经换药等对症处理后愈合。二期术后切口均Ⅰ期愈合，均无手术相关并发症发生。术后患者均获随访，随访时间24～32个月，平均28个月。术后植骨均愈合，其中影像学愈合时间3～9个月，平均5个月；临床愈合时间4～14个月，平均8个月。6个月时达临床愈合27例（81.8%），10个月时达临床愈合30例（90.9%）。随访期间无骨髓炎复发。末次随访时，患肢功能参照Johner-Wruhs评定标准，获优27例、良4例、中2例，优良率93.9%。见图1。
图 1.
A 65-year-old male patient with osteomyelitis (Cierny-Mader type Ⅳ) and soft tissue defect after left distal tibia and fibula fractures
患者，男，65岁，左胫、腓骨远端骨折术后发生骨髓炎（Cierny-Mader Ⅳ型）合并软组织缺损
a. 术前创面外观；b、c. 术前正侧位X线片；d、e. 一期清创后软组织及骨缺损；f. 一期游离股前外侧皮瓣移植修复创面；g、h. 一期术后2周正侧位X线片示骨水泥填充骨缺损；i. 一期术后8周创面愈合良好；j. 二期术中取出占位骨水泥，见诱导膜形成；k、l. 二期术后2周正侧位X线片（部分外固定架保留保护骨缺损段）；m、n. 二期术后8个月正侧位X线片示骨断端愈合；o～q. 二期术后8个月皮瓣外观及关节功能
a. Preoperative wound appearance; b, c. Preoperative anteroposterior and lateral X-ray films; d, e. Soft tissue and bone defects after debridement in the first-stage operation; f. Free anterolateral femoral flap transfer for wound repair in the first-stage operation; g, h. Anteroposterior and lateral X-ray films at 2 weeks after the first-stage operation showed that the bone defect was filled with bone cement; i. The wound healed at8 weeks after the first-stage operation; j. The bone cement was removed and the induced membrane was formed in the second-stage operation; k, l. Anteroposterior and lateral X-ray films at 2 weeks after the second-stage operation (Part of the external frame was retained to protect the bone defect segment); m, n. Anteroposterior and lateral X-ray films at 8 months after the second-stage operation showed that the bone defect healed; o-q. Appearance of wound and joint function at 8 months after the second-stage operation
3. 讨论
目前，对于合并软组织缺损的创伤后胫骨骨髓炎，可选择开放性骨搬运术、带血管蒂骨移植等手术。但是，开放性骨搬运术治疗后患者需长期带架生活，不仅影响生活质量、创面护理困难、病程较长，后期邻近关节活动受限、新生骨断端成骨不良、骨缺损断端骨不连等并发症发生率也较高[14]。而带血管蒂腓骨皮瓣移植对术者技术要求较高，也无法修复大段骨缺损，后期再骨折风险大，对供区损伤也较大[15]。亢哲等[16]研究发现与骨搬运术相比，膜诱导技术治疗下肢长骨感染骨缺损，骨愈合率高、肢体功能恢复效果更好，骨愈合时间和患肢完全负重时间也较短。治疗远期骨负重强度优于腓骨皮瓣，且能修复大段骨缺损。但是诱导膜形成前提是骨水泥有良好软组织覆盖，因此我们选择皮瓣联合膜诱导技术治疗胫骨骨髓炎合并软组织缺损患者。
3.1. 皮瓣类型选择及注意事项
结合本组患者治疗情况，我们认为为达良好软组织覆盖，应在彻底清创基础上，根据胫骨病灶部位个性化选择皮瓣。① 胫骨上1/3段软组织缺损，采用腓肠肌内侧头肌瓣或肌皮瓣；② 胫骨中1/3段及下1/3段软组织缺损，采用游离股前外侧皮瓣、腓肠神经营养血管皮瓣或胫后动脉穿支皮瓣。
注意事项：① 术前对患肢血管行影像学检查。因为合并软组织缺损的胫骨骨髓炎大多为外伤导致，通常患者在本次手术前至少接受了1次手术治疗，因此需在术前进行肢体血管检查了解血管情况，这对于术前制定手术方案、术中保护皮瓣血管蒂部以及皮瓣穿支起到重要指导作用。② 皮瓣类型首选局部皮瓣，与游离皮瓣相比其供血明确、对肢体功能影响小，而且对术者显微外科技术要求不高，术式相对简单。③ 为了保证二期充分植骨量、诱导膜形成良好以及内固定物获得良好覆盖，一期骨水泥植入量需大于骨缺损范围，同时考虑到二期手术时皮瓣萎缩，故设计皮瓣应适当大于软组织实际缺损区域20%～25%。④ 一期术中注意彻底清除感染坏死骨段，如清除不彻底，术后早期感染复发风险大，甚至可能导致皮瓣坏死。为避免感染复发，本组6例在植骨前进行了第2次清创术，术后均无感染导致皮瓣坏死发生。
3.2. 骨缺损修复注意事项
① 膜诱导技术必须与稳定固定结合，骨缺损部位不稳定可能导致肢体畸形或植骨部位不愈合、推迟患者负重时间。建议对于胫骨远、近端骨缺损使用双侧钢板固定，对于中段骨折如骨缺损范围较长，使用髓内钉联合单皮质钢板抗旋固定[17-18]。
② 一期置入的占位骨水泥应适当大于骨缺损部位，一方面从力线和稳定角度考虑，其超过骨缺损段能起到支撑及稳定骨缺损断端作用，因为局部微动不利于感染控制；另一方面从空间角度考虑，骨水泥占位大于骨缺损可以增大二期手术中植骨容积，确保植骨充分，植骨范围宜超过骨缺损远、近端。
③ 对于骨髓炎病灶靠近关节的患者，术中应尽可能保留关节面，以恢复满意的关节功能，提高患者生活质量。如邻近关节面骨量较少，在二期骨缺损修复时可适当保留部分一期外固定架起到保护作用，防止骨重建段移位或钢板拔出。
④ 术后应加强指导患者患肢功能锻炼，督促患者定期复查防止关节僵硬，避免患肢过早或过晚负重，影响骨折愈合和术后肢体功能。
综上述，皮瓣联合膜诱导技术治疗创伤后胫骨骨髓炎合并软组织缺损，具有骨愈合率高、患者康复周期短及肢体功能恢复优良率高的优势，是一种可靠、早期效果良好的方法。
利益冲突 在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突
伦理声明 研究方案经西安交通大学附属红会医院伦理委员会批准（202112005）
作者贡献声明 范金柱：文章撰写；宋涛：研究设计；从飞、张柯：研究实施；任小宇：数据收集整理以及统计学分析
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