高能量损伤所致的开放性骨折及骨折内固定术后感染引发的慢性骨髓炎仍是当今骨科领域的疑难病症,其病程缠绵不愈,常合并软组织及骨缺损,手术难度大,感染复发率较高,给患者带来了沉重的经济负担和精神压力。资料显示外伤性骨髓炎的发病率远高于血源性骨髓炎,胫骨是骨感染最常见的部位[1]。Ilizarov骨搬移技术可同时修复软组织及骨质缺损,已成为治疗骨感染合并大段骨缺损的“金标准”[2]。但是该方法在搬移到位后常常并发对合端不愈合,其发生率为0%~83%[3]。本研究对在河南省洛阳正骨医院骨髓炎中心行骨搬移治疗的138例创伤性胫骨慢性骨髓炎患者的病历资料进行回顾性分析,旨在探讨术后并发对合端不愈合的发生率及相关因素,为寻找有效的预防措施提供依据。
1.1 一般资料 选取2014年5月—2017年5月在河南省洛阳正骨医院骨髓炎中心收治的符合标准的患者138例。男性96例,女性42例;年龄21~62岁,平均(38.84±7.93)岁;致伤原因:交通伤78例,高处坠落伤37例,压砸伤23例;创伤类型:开放性胫骨骨折93例,闭合性骨折45例;受伤至骨搬移时间为2~46个月,平均(8.64±5.21)个月。术中病变骨段清除后缺损长度(即骨块搬移距离)4.3~10.8 cm,平均(7.62±2.36) cm。纳入标准:①符合创伤性胫骨慢性骨髓炎的诊断标准[4];②术式为病灶清除联合应用骨搬移;③施行单平面截骨;④截止2017年9月骨搬移已到位,并在到位后观察6个月以上。排除标准:①术前确诊有严重代谢性骨病;②资料不全或失访者。
1.2 治疗方法 术前行细菌培养+药物敏感试验,根据结果联合应用敏感抗生素 3~5 d后手术;如多次未培养出细菌,经验性抗感染治疗,术中在深部病灶区2个不同部位独立取样培养,指导术后抗生素运用。适当方式麻醉,取仰卧位,无菌美兰稀释液经窦道口注射,确定病变范围。去除内或外固定,彻底清除病灶,阶段性切除死骨至健康骨,保证截除断面平整,创口用过氧化氢、生理盐水交替冲洗,碘伏浸泡10 min,更换手套、器械,二次铺巾。根据术前设计安置固定架(Ilizarov环形架或单边双轨道架),避开血管神经穿针,透视对位对线,调整方向。在骨干缺损的上端或下端的干骺端用截骨器正常骨截断,残腔放置引流管。如骨缺损范围较大,搬移段皮肤塌陷,可用1 mm克氏针穿入皮下组织,呈“M”型固定于环架连接杆。术后密切观察患肢血运,督促患者行各关节功能锻炼,抗生素维持治疗(静脉给药2周,继而口服4周),3~5 d拔出引流管。钉道每天以碘伏消毒1次,预防感染;软组织缺损部位消毒后用油纱覆盖创面,无菌辅料包扎,每2 d换药1次。7 d开始搬移,每天1 mm,分4次调整。1~2 周患肢部分负重锻炼,从约体质量 10% 开始,逐步增加。延长期间每 3~4 周复查X线片,了解骨痂生成、矿化情况及搬移骨块有无轴线偏移,以及时调整搬移速度和下肢力线;搬移到位后停止延长,利用外固定架使对合端加压,指导负重行走,每4周左右复查 1 次,观察对合端愈合情况。
1.3 研究方法 回顾病历资料,随访采用电话、微信与门诊复查相结合的方式进行,要求患者按时复查。根据对合端愈合情况分为愈合组和不愈合组;根据年龄分布分为21~41岁、42~62岁;根据既往手术次数(包括骨折固定、反复清创、抗生素骨水泥填充、植皮或皮瓣修复创面等)分为1~2次、≥3次;根据患肢局部软组织弹性、瘢痕、是否缺损、糜烂等情况分为好、差;根据骨块搬移距离分为4~7 cm、>7 cm;对所有患者按性别、患肢的侧别、文化程度、是否吸烟、初次手术固定方式、搬移架类型、骨块滑移方向进行分类评估,建立Excel表格。
1.4 判定标准 不愈合组的评定参考美国食品及药物管理局制定的骨不连诊断标准:①搬移到位后对合端超过9个月未愈合,且已经连续3个月无任何愈合迹象;②X线片表现为对合端间隙明显、未见连续性骨痴形成、骨髓封闭等征象。愈合组的评定参考骨折临床愈合标准:①局部无压痛及纵向叩击痛;②局部无异常活动;③X线片显示对合端有连续性骨痴通过;④患者完全负重活动,对合处不变形。
1.5 统计学方法 应用SPSS 21.0统计软件进行分析。计数资料比较采用χ2检验,采用 Logistic 回归进行多因素分析筛选危险因素。P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 对合端不愈合发生情况 138例患者获得随访时间8~48个月,平均随访(24.76±8.49)个月。术后对合端愈合81例;对合端骨不愈合57例,发生率为41.3%,其中对合端骨质硬化21例(15.2%),线位不良18例(13.0%),折端骨质吸收萎缩13例(9.4%),软组织嵌顿5例(3.6%)。
2.2 影响因素分析 2组性别、文化程度、侧别、既往手术次数、初次手术固定方式、搬移架类型的差异均无统计学意义(P>0.05);而年龄、是否吸烟、局部软组织条件、骨块搬移距离、搬移方向的差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。
以胫骨骨搬移术后对合端愈合情况(愈合=0,不愈合=1)为因变量,以年龄(21~41岁=0,>41~62岁=1)、吸烟(否=0,是=1)、局部软组织条件(好=0,差=1)、骨块搬移距离(4~7 cm=0,>7 cm=1)、搬移方向(由近及远=0,由远及近=1)为自变量进行多因素Logistic回归分析,结果表明患者年龄、是否吸烟、局部软组织条件、骨块搬移距离是骨搬移治疗创伤性胫骨慢性骨髓炎术后并发对合端骨不愈合的危险因素(P<0.05)。见表2。
表1 骨搬移治疗创伤性胫骨慢性骨髓炎并发对合端不愈合的单因素比较分析
Table 1 Single factors comparative analysis for non-union of the docking site after bone transfer for traumatic chronic osteomyelitis of the tibia (例数,%)
组别例数性别男性女性年龄(岁)21~41>41~62文化程度初等中等高职高等愈合组 8155(67.9)26(32.1)49(66.5)32(39.5)9(11.1)21(25.9)29(35.8)22(27.2)不愈合组5741(71.9)16(28.1)24(42.1)33(57.9)6(10.3)14(24.1)23(39.7)15(25.9)χ2值0.2564.5400.217P值0.6130.0330.975组别例数侧别左右是否吸烟否是既往手术数(次)1~2>2软组织条件可差愈合组 8139(48.1)42(51.9)65(68.0)16(32.0)42(51.9)39(48.1)42(51.9)39(48.1)不愈合组5729(50.9)28(49.1)23(20.1)34(73.9)25(43.9)32(56.1)17(29.8)40(70.2)χ2值0.10023.0490.8566.633P值0.752<0.0010.3550.010组别例数初次手术固定方式外架接骨板髓内针骨搬移距离(cm)4~7>7搬移架类型环形架单边轨道架搬移方向由近及远由远及近愈合组 8147(58.0)30(37.0)4(4.9)43(53.1)38(46.9)72(88.9)9(11.1)73(90.1)8(9.9)不愈合组5722(38.6)33(57.9)2(3.5)19(33.3)38(66.7)53(93.0)4(7.0)44(77.2)13(22.8)χ2值5.8715.2760.6574.363P值0.0530.0220.4180.037
表2 骨搬移治疗创伤性胫骨慢性骨髓炎并发对合端不愈合相关因素多元Logistic回归分析结果
Table 2 Theresult for multivariate Logistic regression analysis of related factors in the treatment of traumatic tibia chronic osteomyelitis complicated with nonunion by bone transfer
变量 回归系数标准误Wald χ2值P值OR值(95%CI)年龄 0.8490.4253.9890.0462.337(1.016~5.375)是否吸烟 2.4050.49523.616<0.00111.084(4.201~29.244)局部软组织条件1.5280.48310.0040.0024.609(1.788~11.881)骨块搬移距离 1.0800.4366.1240.0132.945(1.252~6.927)常数项 -3.2030.61627.025<0.001
彻底清创、充分引流、稳定骨折、消灭无效腔、良好的软组织覆盖和有效抗感染是治疗创伤后慢性骨髓炎的基本原则[5]。但彻底清创势必会导致骨质的缺失,因而重建和恢复肢体功能是治疗的关键所在。Ilizarov技术利用组织再生原理,通过外固定架按一定频率、速度对组织产生稳定持续的牵张来刺激组织细胞的再生和有丝分裂,使局部组织新陈代谢活跃,在牵引力的作用下,骨骼及其附着的软组织同步生长[6]。其突出的优点在于不需要过多的剥离组织,可最大限度保护软组织及血供,通过穿针的方法即可达到坚强固定,符合微创原则,还可同时修复软组织缺损、延长肢体、矫正畸形,避免多次手术[7]。
创伤性慢性骨髓炎患者因长期炎症刺激,局部瘢痕组织增生,对于骨缺损范围>4 cm,合并软组织缺损的患者应采用骨搬移术[8-9]。是否应当提前或同时联合皮瓣转移术来修复软组织缺损,我们的治疗经验是软组织缺损与骨缺损在同一部位及软组织缺损范围≤骨缺损的范围,骨搬移效果可靠,无需行皮瓣转移术;软组织缺损范围>骨缺损的范围在2 cm之内,应加强换药,用油纱覆盖缺损部位,促进软组织生长;如软组织缺损部位主要位于骨搬移对应段,可一期行皮瓣修补术,再二期行骨搬移治疗。Ilizarov骨搬移技术依然存在诸多不足,对合端不愈合是治疗末期最常见的并发症,其骨化愈合时间被认为是决定骨搬移治疗周期长短的关键[10]。
以往研究显示,对合端不愈合的原因主要为软组织嵌入和搬移骨偏移[11]。本研究结果显示,138例行骨搬移治疗的胫骨骨髓炎患者并发对合端不愈合57例(41.3%),首位的病因为对合端骨质硬化,而线位不良、软组织嵌顿的发生率较低,其主要原因是搬移过程中要求患者按时行影像学检查,以及时纠正搬移骨的偏移可减少线位不良的发生。对搬移区软组织进行悬吊处理避免软组织嵌顿,及鼓励患者早期部分负重活动,搬移到位后加压对合端,能够促进了嵌入软组织缺血坏死吸收。
相关因素比较分析显示,性别、文化程度、侧别、既往手术次数、初次手术固定方式、搬移架类型与骨搬移并发对合端不愈合无相关性。但男性的发生率高于女性,可能与男性吸烟者较多有关。搬移架类型的选用方面,Ilizarov环形架稳定性好,能对抗肢体各个方向的扭转、剪切应力,比单边架更加牢固可靠,还可同时矫正或预防足下垂,但技术要求较高,有时可影响膝、踝关节的功能。单边外固定架使用简便、利于各关节功能锻炼、患者易于耐受,但稳定性相对较差、方向不易把控,适用于胫骨中段简单骨缺损的修复。本研究中采用单边双轨道架的患者较少,所占不愈合组的比例较低。临床中应根据病灶部位、缺损长度、各关节的活动度及患者对治疗方法的接受程度等方面选择合适的外固定架。
2组比较,搬移方向对并发症的发生有影响,与文献报道[12]一致,由近及远搬移的患者发生对合端不愈合的概率更高。其原因可能为由远及近骨搬移的患者较少,且进行远端截骨,骨块搬移距离较短,不易发生软组织嵌顿。但搬移方向并非其危险因素,术中应根据缺损部位及病灶上下端的皮肤条件选择截骨平面。
年龄是影响骨折愈合的不可控因素之一,因年龄不同,骨折愈合所需时间、愈合程度亦存在很大差异。随着年纪的增长,骨骼中钙盐的流失逐年增高,老年人的骨折愈合更加困难。王顺义等[13]发现,高龄大鼠在骨折前后不同时间点的差异表达基因均多于周龄小的大鼠。一些合并糖尿病的老年患者,由于胰岛素缺乏,成骨细胞数目不足、活性下降,成骨钙素、骨胶原的合成减少,且破骨细胞活性增加,导致软骨吸收增加,骨形成减少,进一步影响骨折愈合[14]。另外,骨髓炎为慢性消耗性疾病,许多老年人存在红细胞、血红蛋白、白蛋白较低,与对合端不愈合也有密切关系。本研究中,42~62岁患者对合端不愈合的发生率为57.9%,高龄是胫骨对合端愈合的危险因素。
吸烟是影响骨折愈合的独立因素。烟草中的尼古丁会抑制血管长入和新生骨的早期再血管化,并损害成骨细胞的功能,降低骨髓间充质干细胞碱性磷酸酶的活性,使骨痂生成减少;还可降低血液中的氧饱和度,抑制Ⅰ型胶原蛋白的制造能力进而影响新骨生成;同时造成静脉血中血细胞比积与纤维蛋白含量增高,骨折处新生毛细血管痉挛,导致血黏稠度增强,骨折区域的血液循环水平下降,最终影响骨愈合过程;此外,吸烟可引起骨质疏松和广泛骨矿丢失[15-17]。本研究结果显示,吸烟是骨搬移术后并发对合端骨不愈合的高危因素。
骨折区的血供除了与骨折部位相关,还与软组织损伤程度密切相关。局部肌肉的血液供应对折断的愈合有直接影响。骨髓炎患者由于多次手术及长期的炎症刺激,患肢多伴有组织水肿、色素沉着、局部瘢痕化,血供较正常组织差。Audigé等[18]对416例胫骨骨折术后患者进行随访观察,分析结果显示软组织损伤少于和超过5 cm的开放性骨折的骨不愈合发生率分别为闭合胫骨骨折的3.6倍和5.7倍,认为严重的软组织损伤或缺损是导致断端不愈合的重要危险因素。沈杰等[19]认为软组织条件差的患者易发生软组织嵌顿,影响搬移治疗,在治疗骨缺损的同时要高度重视软组织情况。本研究显示局部软组织条件差的患者占不愈合组的70.2%,是该并发症的危险因素。
骨块搬移距离决定了搬移周期,有学者认为对合端不愈合的主要原因是骨搬运时间过长,始于骨折端的血肿被软组织取代,填塞于对合端形成纤维软骨帽,堵塞髓腔[20]。另外骨缺损过多,搬移距离太远,以及外固定架的不稳定会造成搬运段的轴向偏移,使对合端接触面积过小,也可导致骨不愈合[2]。本组中骨搬移距离>7 cm的患者发生对合端不愈合的例数明显较多,除上述原因外,由于搬移时间较长,折断骨质硬化的概率增加。骨块搬移距离与骨搬移术后并发对合端不愈合之间存在统计相关性。
综上所述,Ilizarov骨搬移技术是治疗创伤性胫骨慢性骨髓炎合并大段骨缺损的有效方法,术后并发对合端不愈合的概率高,患者年龄、是否吸烟、局部软组织条件、骨块搬移距离是其术后并发对合端不愈合的危险因素。应根据患者情况个体化治疗,鼓励早期负重功能锻炼,嘱其加强营养,按时复查,严格戒烟,以减少对合端不愈合的发生。
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