引用本文: 范金柱, 从飞, 任小宇, 张柯, 宋涛. 膜诱导技术治疗合并骨缺损的股骨远端Gustilo-Anderson ⅢB型损伤. 中国修复重建外科杂志, 2022, 36(5): 609-613. doi: 10.7507/1002-1892.202202043 复制
高能量损伤导致的合并骨缺损的股骨远端Gustilo-Anderson ⅢB型损伤是创伤骨科的治疗难点。对于该类损伤造成的伤口感染、骨缺损处骨不连、膝关节僵硬等并发症发生率较高[1-3]。目前,对于此类型骨缺损的重建,在感染控制前提下可采用自体骨移植、带血管骨瓣移植、牵张成骨等技术。但自体骨移植对于4~5 cm以上骨缺损因供区受限而无法实施;带血管骨瓣移植对技术要求较高;而牵张成骨需要较长重建时间,且护理困难,感染风险增加[4-6]。Masquelet等[7]描述了采用分阶段膜诱导技术来修复重建较大骨缺损(4~25 cm),取得满意效果,已广泛应用于感染性骨缺损的治疗中,但尚无用于合并骨缺损的股骨远端Gustilo-Anderson ⅢB型损伤治疗的报道。现回顾分析2019年1月—2020年12月应用膜诱导技术治疗的合并骨缺损的股骨远端Gustilo-Anderson ⅢB型损伤患者临床资料,评估其临床疗效。报告如下。
1 临床资料
1.1 一般资料
纳入标准:① 生命体征平稳,可以耐受手术;② 合并骨缺损的股骨远端Gustilo-Anderson ⅢB型损伤;③ 急诊清创后一期使用膜诱导技术处理骨缺损。排除标准:① 合并糖尿病及相关免疫系统疾病;② 患肢存在血管及神经损伤。2019年1月—2020年12月共20例患者符合选择标准纳入研究。
本组男15例,女5例;年龄19~70岁,平均35岁。左侧13例,右侧7例,致伤原因:交通事故伤15例,高处坠落伤5例。骨缺损部位:干骺端11例,干骺端近端干部9例。伴同侧胫骨骨折4例,同侧跟骨骨折1例。受伤至一期手术时间为4~28 h,平均11 h。
1.2 治疗方法
1.2.1 一期清创骨折内固定、抗生素骨水泥旷置
入院后急诊行“地毯式”清创术,清创术后骨缺损长度为3~12 cm,平均6 cm。对于骨折复位需要达到可接受的力线及关节面要求,使用解剖锁定钢板进行内固定;如术中检查骨折稳定性欠佳,可联合外固定支架进行辅助固定。按照每40克骨水泥给予万古霉素1.5 g比例混合后加入水剂,将处于拉丝期的骨水泥塑形后对骨缺损部位进行填充,骨水泥占位应适当大于骨缺损。反复冲洗创面后于创面内放置引流管,止血并缝合切口;如果存在骨质、骨水泥或钢板外露,则行软组织覆盖手术。术后给予预防感染、预防下肢深静脉血栓形成等对症支持治疗;鼓励患者进行主动和被动膝关节活动;观察患者全身及局部切口情况,定期复查相关感染指标(血常规、红细胞沉降率、C反应蛋白、降钙素原),若提示感染可能性,则再次清创及更换骨水泥。
1.2.2 二期骨缺损修复重建及内固定
一期术后待患者创面完全愈合,相关感染指标复查均正常后行二期手术;一期联合外固定支架保护性固定者于二期术前1周拆除外固定支架,待针道愈合、干燥无渗出后进行二期手术。本组两期手术间隔为34~56 d,平均45 d。术中注意保护诱导膜的完整性,纵形锐性切开诱导膜去除旷置骨水泥,打通骨缺损的两端髓腔直至渗血良好。14例患者因骨缺损超过4 cm,使用内侧支撑钢板固定稳定股骨远端内侧柱,首选自身髂骨(本组4例),修剪成大小约0.5 cm×0.5 cm×0.5 cm颗粒状植入缺损处;若自体骨量不足(本组16例),则加入同种异体松质骨(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,留置引流管并缝合诱导膜[8-10]。
1.3 术后处理及疗效评价指标
术后创面加压包扎,静脉滴注抗生素预防感染,切口充分引流,预防下肢深静脉血栓形成,切口换药直至创面愈合后出院。所有患者均给予膝关节可调支具保护,鼓励患者尽快行膝关节主动和被动活动;每3个月对患者进行随访,康复早期以踝关节背伸锻炼、主动跖屈、股四头肌等长收缩为主;复查X线片出现骨痂后分阶段进行部分负重,完全愈合后才允许完全负重。
记录二期术后骨断端愈合时间;比较二期植骨前及末次随访时疼痛视觉模拟评分(VAS)[11]及Lysholm评分[12]评价患肢疼痛和功能改善情况;并记录末次随访时膝关节活动度。
1.4 统计学方法
采用SPSS23.0统计软件进行分析。计量资料经正态性检验均符合正态分布,数据以均数±标准差表示,手术前后比较采用配对t检验;检验水准α=0.05。
2 结果
所有患者一期术后均无再次翻修,其中2例因股骨远端骨缺损较多,给予跨膝外固定支架辅助保护;1例患者因清创后骨水泥及钢板外露,行皮瓣转移覆盖,术后皮瓣成活良好。二期术后患者均获随访,随访时间12~36个月,平均23个月。所有患者骨断端均达骨性愈合,愈合时间7~10个月,平均8.4个月。其中3例因骨缺损>9 cm而出现延迟愈合,愈合时间9~10个月。无骨不愈合及供区相关并发症发生。末次随访时Lysholm评分和VAS评分分别为(85.6±4.1)、(1.7±0.8)分,与二期植骨前 [分别为(42.7±4.6)、(7.1±0.8)分]比较差异均有统计学意义(t=37.410,P<0.001;t=21.962,P<0.001)。膝关节屈曲活动度60°~120°,平均95°;伸直受限0°~10°,平均5°。1例患者因术后未按时复查出现膝关节僵硬,屈伸活动度0°~15°,于二期术后10个月行开放性膝关节粘连松解及股四头肌松解,末次随访时膝关节屈伸活动度为0°~60°。见图1。
3 讨论
合并骨缺损的股骨远端Gustilo-Anderson ⅢB型损伤通常伴随周围软组织严重损伤,创面污染严重,术后患肢功能差,严重影响患者生活,致残率较高。对感染的预防是患者后期植骨、功能康复的基础。本研究选择膜诱导技术治疗合并骨缺损的股骨远端Gustilo-Anderson Ⅲ B损伤。在第一阶段对创面进行彻底清创,同时采用膜诱导技术,术中使用含万古霉素骨水泥占位骨缺损部位,局部抗生素持续释放预防感染,同时骨水泥可以起到减少死腔、骨缺损部位支撑、维持局部微环境力学稳定性的作用,这些措施均可有效控制感染。
3.1 膜诱导技术治疗合并骨缺损的股骨远端Gustilo-Anderson ⅢB型损伤优点
传统开放性骨折多采用外固定支架或钢板外置来提供骨折稳定性,但这两种方式较适用于胫骨开放性骨折[13-15],因胫骨内侧皮肤菲薄,胫骨开放性骨折若行内固定手术,易出现内固定物外露进而加重感染。而股骨远端因前侧被股四头肌肌群、后侧被众多肌群所包裹,肌肉组织及血运丰厚,多数在一期清创后,残存的肌肉软组织可对骨水泥、内固定物及骨质有良好覆盖;同时,对于股骨远端Gustilo-Anderson ⅢB型损伤,如行外固定支架固定需要行跨膝固定,极易造成针道感染,术后患者存在骨折断端不稳定、膝关节无法及时活动导致膝关节僵硬、下肢深静脉血栓形成的可能。因此对于股骨远端Gustilo-Anderson ⅢB型损伤,在一期彻底清创基础上,可以使用锁定钢板进行骨折部位内固定,含抗生素骨水泥填充骨缺损部位,利于感染控制、患肢早期功能锻炼。如患者确实在一期清创术后存在骨水泥、内固定物或骨质外露,我们的经验是急诊或伤后72 h内行皮瓣覆盖,对于患者预后至关重要。本组患者均行一期锁定钢板内固定,仅1例因一期清创术后皮肤缺损导致骨水泥及钢板外露,行皮瓣转移覆盖术,术后皮瓣成活良好。
因一期采用膜诱导技术,骨折断端既有坚强内固定维持骨折稳定,又有骨水泥的牢固支撑,患者术后即可在支具保护下活动下肢各关节,这对于患者后期肢体功能的良好恢复起着至关重要的作用。同时,在二期骨缺损修复阶段,因诱导膜富含多种生长因子[16-18],可修复长度>10 cm的骨缺损,保证了二期植骨成活率,预防骨吸收发生。因此,膜诱导技术可有效解决合并骨缺损的股骨远端Gustilo-Anderson ⅢB型损伤面临的感染、骨缺损修复、下肢关节早期锻炼三大治疗难题,降低并发症发生率,挽救肢体功能,治疗效果满意。
3.2 膜诱导技术治疗合并骨缺损的股骨远端Gustilo-Anderson ⅢB型损伤注意事项
① 一期清创时,对于所有可疑坏死、污染及游离骨、软组织彻底清创,直至创面渗血良好,植入含抗生素骨水泥占位时,骨水泥塑形后应大于实际骨缺损的直径及长度,一方面可以起到支撑和稳定骨折断端的作用,另一方面可以提高二期植骨容积,保证植骨量。② 一期术后因骨水泥可以起到非常好的支撑作用,创面稳定后即可指导患者行患肢功能锻炼,防止关节僵硬及下肢深静脉血栓形成。③ 感染控制是二期植骨成功的前提,故二期手术前需结合患者的临床表现(患肢有无红肿热痛等感染表现)及实验室检查相关感染指标确定是否存在感染,甚至部分患者可能临床表现及相关实验室指标均正常,而在二期术中发现深部组织少量渗出,创面存在低毒性感染,此时不可急于植骨,需再次行清创、骨水泥旷置术,直至感染治愈。④ 二期植骨时,去除骨水泥后应打通两侧髓腔,咬除可疑死骨,为了避免形成的诱导膜遭到破坏,术中应全程注意保护诱导膜的完整性。⑤ 若股骨节段性缺损长度超过4 cm,建议行内侧支撑钢板固定内侧柱,增加断端稳定性,为植骨良好成骨创造有利条件。⑥ 术后加强患者康复宣教,全程督促患者定期复查,预防关节僵硬。
综上述,膜诱导技术治疗合并骨缺损的股骨远端Gustilo-Anderson ⅢB型损伤可有效预防开放性骨折造成的感染发生,对于后期骨的修复重建奠定良好基础,有利于恢复下肢关节功能,治疗周期短且操作简便,疗效确切。但是本研究也存在不足,患者病例数较少、随访周期短,仍需进一步长期随访验证。
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 研究方案经西安市红会医院科研项目伦理委员会批准(202112006)
作者贡献声明 宋涛:研究设计;从飞、张柯:研究实施;任小宇:数据收集整理及统计分析;范金柱:文章撰写
高能量损伤导致的合并骨缺损的股骨远端Gustilo-Anderson ⅢB型损伤是创伤骨科的治疗难点。对于该类损伤造成的伤口感染、骨缺损处骨不连、膝关节僵硬等并发症发生率较高[1-3]。目前,对于此类型骨缺损的重建,在感染控制前提下可采用自体骨移植、带血管骨瓣移植、牵张成骨等技术。但自体骨移植对于4~5 cm以上骨缺损因供区受限而无法实施;带血管骨瓣移植对技术要求较高;而牵张成骨需要较长重建时间,且护理困难,感染风险增加[4-6]。Masquelet等[7]描述了采用分阶段膜诱导技术来修复重建较大骨缺损(4~25 cm),取得满意效果,已广泛应用于感染性骨缺损的治疗中,但尚无用于合并骨缺损的股骨远端Gustilo-Anderson ⅢB型损伤治疗的报道。现回顾分析2019年1月—2020年12月应用膜诱导技术治疗的合并骨缺损的股骨远端Gustilo-Anderson ⅢB型损伤患者临床资料,评估其临床疗效。报告如下。
1 临床资料
1.1 一般资料
纳入标准:① 生命体征平稳,可以耐受手术;② 合并骨缺损的股骨远端Gustilo-Anderson ⅢB型损伤;③ 急诊清创后一期使用膜诱导技术处理骨缺损。排除标准:① 合并糖尿病及相关免疫系统疾病;② 患肢存在血管及神经损伤。2019年1月—2020年12月共20例患者符合选择标准纳入研究。
本组男15例,女5例;年龄19~70岁,平均35岁。左侧13例,右侧7例,致伤原因:交通事故伤15例,高处坠落伤5例。骨缺损部位:干骺端11例,干骺端近端干部9例。伴同侧胫骨骨折4例,同侧跟骨骨折1例。受伤至一期手术时间为4~28 h,平均11 h。
1.2 治疗方法
1.2.1 一期清创骨折内固定、抗生素骨水泥旷置
入院后急诊行“地毯式”清创术,清创术后骨缺损长度为3~12 cm,平均6 cm。对于骨折复位需要达到可接受的力线及关节面要求,使用解剖锁定钢板进行内固定;如术中检查骨折稳定性欠佳,可联合外固定支架进行辅助固定。按照每40克骨水泥给予万古霉素1.5 g比例混合后加入水剂,将处于拉丝期的骨水泥塑形后对骨缺损部位进行填充,骨水泥占位应适当大于骨缺损。反复冲洗创面后于创面内放置引流管,止血并缝合切口;如果存在骨质、骨水泥或钢板外露,则行软组织覆盖手术。术后给予预防感染、预防下肢深静脉血栓形成等对症支持治疗;鼓励患者进行主动和被动膝关节活动;观察患者全身及局部切口情况,定期复查相关感染指标(血常规、红细胞沉降率、C反应蛋白、降钙素原),若提示感染可能性,则再次清创及更换骨水泥。
1.2.2 二期骨缺损修复重建及内固定
一期术后待患者创面完全愈合,相关感染指标复查均正常后行二期手术;一期联合外固定支架保护性固定者于二期术前1周拆除外固定支架,待针道愈合、干燥无渗出后进行二期手术。本组两期手术间隔为34~56 d,平均45 d。术中注意保护诱导膜的完整性,纵形锐性切开诱导膜去除旷置骨水泥,打通骨缺损的两端髓腔直至渗血良好。14例患者因骨缺损超过4 cm,使用内侧支撑钢板固定稳定股骨远端内侧柱,首选自身髂骨(本组4例),修剪成大小约0.5 cm×0.5 cm×0.5 cm颗粒状植入缺损处;若自体骨量不足(本组16例),则加入同种异体松质骨(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,留置引流管并缝合诱导膜[8-10]。
1.3 术后处理及疗效评价指标
术后创面加压包扎,静脉滴注抗生素预防感染,切口充分引流,预防下肢深静脉血栓形成,切口换药直至创面愈合后出院。所有患者均给予膝关节可调支具保护,鼓励患者尽快行膝关节主动和被动活动;每3个月对患者进行随访,康复早期以踝关节背伸锻炼、主动跖屈、股四头肌等长收缩为主;复查X线片出现骨痂后分阶段进行部分负重,完全愈合后才允许完全负重。
记录二期术后骨断端愈合时间;比较二期植骨前及末次随访时疼痛视觉模拟评分(VAS)[11]及Lysholm评分[12]评价患肢疼痛和功能改善情况;并记录末次随访时膝关节活动度。
1.4 统计学方法
采用SPSS23.0统计软件进行分析。计量资料经正态性检验均符合正态分布,数据以均数±标准差表示,手术前后比较采用配对t检验;检验水准α=0.05。
2 结果
所有患者一期术后均无再次翻修,其中2例因股骨远端骨缺损较多,给予跨膝外固定支架辅助保护;1例患者因清创后骨水泥及钢板外露,行皮瓣转移覆盖,术后皮瓣成活良好。二期术后患者均获随访,随访时间12~36个月,平均23个月。所有患者骨断端均达骨性愈合,愈合时间7~10个月,平均8.4个月。其中3例因骨缺损>9 cm而出现延迟愈合,愈合时间9~10个月。无骨不愈合及供区相关并发症发生。末次随访时Lysholm评分和VAS评分分别为(85.6±4.1)、(1.7±0.8)分,与二期植骨前 [分别为(42.7±4.6)、(7.1±0.8)分]比较差异均有统计学意义(t=37.410,P<0.001;t=21.962,P<0.001)。膝关节屈曲活动度60°~120°,平均95°;伸直受限0°~10°,平均5°。1例患者因术后未按时复查出现膝关节僵硬,屈伸活动度0°~15°,于二期术后10个月行开放性膝关节粘连松解及股四头肌松解,末次随访时膝关节屈伸活动度为0°~60°。见图1。
3 讨论
合并骨缺损的股骨远端Gustilo-Anderson ⅢB型损伤通常伴随周围软组织严重损伤,创面污染严重,术后患肢功能差,严重影响患者生活,致残率较高。对感染的预防是患者后期植骨、功能康复的基础。本研究选择膜诱导技术治疗合并骨缺损的股骨远端Gustilo-Anderson Ⅲ B损伤。在第一阶段对创面进行彻底清创,同时采用膜诱导技术,术中使用含万古霉素骨水泥占位骨缺损部位,局部抗生素持续释放预防感染,同时骨水泥可以起到减少死腔、骨缺损部位支撑、维持局部微环境力学稳定性的作用,这些措施均可有效控制感染。
3.1 膜诱导技术治疗合并骨缺损的股骨远端Gustilo-Anderson ⅢB型损伤优点
传统开放性骨折多采用外固定支架或钢板外置来提供骨折稳定性,但这两种方式较适用于胫骨开放性骨折[13-15],因胫骨内侧皮肤菲薄,胫骨开放性骨折若行内固定手术,易出现内固定物外露进而加重感染。而股骨远端因前侧被股四头肌肌群、后侧被众多肌群所包裹,肌肉组织及血运丰厚,多数在一期清创后,残存的肌肉软组织可对骨水泥、内固定物及骨质有良好覆盖;同时,对于股骨远端Gustilo-Anderson ⅢB型损伤,如行外固定支架固定需要行跨膝固定,极易造成针道感染,术后患者存在骨折断端不稳定、膝关节无法及时活动导致膝关节僵硬、下肢深静脉血栓形成的可能。因此对于股骨远端Gustilo-Anderson ⅢB型损伤,在一期彻底清创基础上,可以使用锁定钢板进行骨折部位内固定,含抗生素骨水泥填充骨缺损部位,利于感染控制、患肢早期功能锻炼。如患者确实在一期清创术后存在骨水泥、内固定物或骨质外露,我们的经验是急诊或伤后72 h内行皮瓣覆盖,对于患者预后至关重要。本组患者均行一期锁定钢板内固定,仅1例因一期清创术后皮肤缺损导致骨水泥及钢板外露,行皮瓣转移覆盖术,术后皮瓣成活良好。
因一期采用膜诱导技术,骨折断端既有坚强内固定维持骨折稳定,又有骨水泥的牢固支撑,患者术后即可在支具保护下活动下肢各关节,这对于患者后期肢体功能的良好恢复起着至关重要的作用。同时,在二期骨缺损修复阶段,因诱导膜富含多种生长因子[16-18],可修复长度>10 cm的骨缺损,保证了二期植骨成活率,预防骨吸收发生。因此,膜诱导技术可有效解决合并骨缺损的股骨远端Gustilo-Anderson ⅢB型损伤面临的感染、骨缺损修复、下肢关节早期锻炼三大治疗难题,降低并发症发生率,挽救肢体功能,治疗效果满意。
3.2 膜诱导技术治疗合并骨缺损的股骨远端Gustilo-Anderson ⅢB型损伤注意事项
① 一期清创时,对于所有可疑坏死、污染及游离骨、软组织彻底清创,直至创面渗血良好,植入含抗生素骨水泥占位时,骨水泥塑形后应大于实际骨缺损的直径及长度,一方面可以起到支撑和稳定骨折断端的作用,另一方面可以提高二期植骨容积,保证植骨量。② 一期术后因骨水泥可以起到非常好的支撑作用,创面稳定后即可指导患者行患肢功能锻炼,防止关节僵硬及下肢深静脉血栓形成。③ 感染控制是二期植骨成功的前提,故二期手术前需结合患者的临床表现(患肢有无红肿热痛等感染表现)及实验室检查相关感染指标确定是否存在感染,甚至部分患者可能临床表现及相关实验室指标均正常,而在二期术中发现深部组织少量渗出,创面存在低毒性感染,此时不可急于植骨,需再次行清创、骨水泥旷置术,直至感染治愈。④ 二期植骨时,去除骨水泥后应打通两侧髓腔,咬除可疑死骨,为了避免形成的诱导膜遭到破坏,术中应全程注意保护诱导膜的完整性。⑤ 若股骨节段性缺损长度超过4 cm,建议行内侧支撑钢板固定内侧柱,增加断端稳定性,为植骨良好成骨创造有利条件。⑥ 术后加强患者康复宣教,全程督促患者定期复查,预防关节僵硬。
综上述,膜诱导技术治疗合并骨缺损的股骨远端Gustilo-Anderson ⅢB型损伤可有效预防开放性骨折造成的感染发生,对于后期骨的修复重建奠定良好基础,有利于恢复下肢关节功能,治疗周期短且操作简便,疗效确切。但是本研究也存在不足,患者病例数较少、随访周期短,仍需进一步长期随访验证。
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 研究方案经西安市红会医院科研项目伦理委员会批准(202112006)
作者贡献声明 宋涛:研究设计;从飞、张柯:研究实施;任小宇:数据收集整理及统计分析;范金柱:文章撰写