王 斌 刁開彩
(廣西中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院,南寧市 530023)
【提要】 感染性骨不連的治療是骨科棘手的難題之一,目前治療方法很多,尚無統(tǒng)一的手術治療方法。每種技術各有優(yōu)缺點,但不管是何種治療手段都是圍繞著如何控制骨感染及治療骨缺損骨不連的問題。隨著治療技術的不斷發(fā)展,特別是多種方法的聯(lián)合應用,給感染性骨不連治療帶來了新的觀點及視野。
感染性骨不連是骨科最難治療的疾病之一,是指骨折愈合過程失敗并且骨折部位伴有至少6~8個月的持續(xù)感染,多數(shù)是由嚴重開放性骨折創(chuàng)傷引起,而感染是骨不連的主要原因,常伴有軟組織及骨的缺損、竇道、貼骨瘢痕等問題,治療不當可致病程遷延不愈,使患者嚴重致殘。感染性骨不連為慢性骨髓炎和骨不連兩種病理過程的疊加,治療包括如何控制骨感染及修復骨缺損促進骨愈合兩方面[1]?,F(xiàn)就感染性骨不連的病因機制及治療方法予以綜述。
感染性骨不連多數(shù)是由嚴重開放性骨折創(chuàng)傷引起。最常見的是GustiloШ B骨折,其感染率為30%~54%,骨不連的發(fā)生率為16%[2]。李星江等[3]對骨折導致的193例感染患者進行分析,分離出病原菌189株,革蘭陽性菌所占比例為41.27%,革蘭陰性菌占比例為58.73%,認為骨感染的致病菌復雜,易產(chǎn)生耐藥性,因此需要根據(jù)細菌培養(yǎng)結果來合理使用敏感的抗菌藥物。另外,有研究表明[4]手術內(nèi)固定治療骨折后發(fā)生感染的概率為5%~20%。雖然骨科手術技術在逐步發(fā)展,但是術后發(fā)生骨感染概率者在臨床病例中依然很高[5]。原因是多方面的,包括手術中廣泛剝離骨膜組織、手術時間長、骨折內(nèi)固定不牢固等因素均容易引起骨感染的發(fā)生。感染使骨斷端及骨周圍軟組織變性壞死,骨組織血運重建受阻,從而影響骨痂的生成,逐漸出現(xiàn)骨折兩斷端骨吸收骨髓腔閉塞,形成骨感染性缺損,造成骨不連的發(fā)生[6]。
2.1 開放植骨法 又稱Papineau法。具體的操作方法是:感染病灶徹底開放清創(chuàng),術后不關閉傷口;經(jīng)過1~3周的換藥,待新生的健康肉芽組織形成并覆蓋病灶再進行松質(zhì)骨游離移植;當移植松質(zhì)骨經(jīng)換藥后表面有新鮮肉芽組織生長后再予以植皮封閉創(chuàng)面。有學者指出[7],當感染性骨缺損>4 cm時,不主張應用Papineau法開放性植骨技術,因效果不理想;因此Papineau法目前主要適用于骨缺損在4 cm以內(nèi)的感染性骨不連。丁兆宏等[8]報道87例開放性骨折導致骨缺損骨感染的患者,應用Papineau術式開放植骨,外固定架拆除時間為6~12個月,術后隨訪平均3.1年,全部患者傷口愈合良好,無竇道形成,均骨性愈合。林鵬等[9]對牽張成骨技術并發(fā)Ceirny Ⅲ型骨髓炎分別采用改良Papineau 開放植骨術與抗生素骨水泥局部填塞,認為抗生素骨水泥在牽張成骨技術治療后并發(fā)Ceirny Ⅲ型骨髓炎時,復發(fā)率高,改良Papineau 開放植骨術療效更好。但由于應用Papineau法往往需要多次手術操作,且對換藥技術要求比較高,于是開始嘗試對 Papineau開放植骨技術與負壓封閉引流(vacuum sealingdrainage,VSD)技術相結合,這樣的改進能減少手術后換藥的次數(shù),更能有效控制感染、促進組織修復及骨折的順利愈合[10]。徐建杰等[11]采用VSD技術結合Papineau開放植骨治療18例骨折手術內(nèi)固定術后并發(fā)感染最后發(fā)展成慢性骨髓炎的患者,治療后隨訪11~21個月,平均16個月,全部感染控制,骨折愈合,收到了滿意的療效。目前認為,Papineau法適用于沒有短縮的感染性骨不連,如果有肢體短縮,不宜使用。
2.2 綜合應用 局部抗生素的骨水泥(polymethyl methacrylate,PMMA)置入、VSD及灌洗引流法均可在感染性骨不連的治療中綜合應用。感染性骨不連單純靜脈使用抗生素時,抗感染效果有時不理想,骨感染清創(chuàng)后配合使用敏感抗生素骨水泥置入、敏感抗生素溶液閉合沖洗、富含抗生素的骨移植等綜合方法已成為能治愈感染的有效手段[12]。Conway等[13]使用抗生素骨水泥涂層置入治療43例感染性骨不連,術后60%的患者骨折一期愈合,但抗生素骨水泥棒不能被機體吸收,需要二次手術取出。張超遠等[14]應用抗生素液閉合灌洗引流技術治療86例骨折術后感染骨不連,沖洗1周者8例中治愈4例(50%),沖洗達2周者16例中治愈12例(75.0%),3周者24例中治愈22例(91.7%),4~6周者38例中治愈36例(94.7%),結果顯示治愈率與沖洗時間成正比。許國華等[15]應用VSD結合開放植骨治療脛骨感染性骨不連22例,應用傳統(tǒng)方法治療21例,治療后總結兩組骨折愈合時間、手術次數(shù)、功能恢復等方面并進行對比分析,表明開放植骨結合負壓封閉引流在治療感染性骨不連的各方面均顯示出有較好的療效,值得臨床應用推廣??傊?,VSD與抗生素液灌洗能有效控制骨感染,可減少手術及術后換藥次數(shù),一般與其他方法聯(lián)合應用。
2.3 植骨 修復感染性骨缺損的骨組織來源主要包括有自體骨、同種異體骨、骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP)以及組織工程骨移植等[16]。自體骨移植來源方便,不容易產(chǎn)生排斥反應,同時具備骨傳導、成骨和骨誘導作用,是目前最好的植骨材料,因此是臨床修復骨缺損的金標準[17]。但由于自體骨植骨來源有限,切取對機體供骨區(qū)會造成不同程度的副損傷,在感染性骨不連修復中往往需要較多的骨組織,同種異體骨來源廣泛,其形態(tài)、大小不受限制,具有良好的骨傳導作用,臨床中常常把自體骨與同種異體骨聯(lián)合使用。Venkatramani等[18]用改良的游離腓骨瓣嵌入(同種異體骨)移植修復6例創(chuàng)傷后股骨遠端大段骨缺損患者,術后6個月移植骨達到骨性愈合,可完全負重行走。同種異體骨移植的應用仍存在包括免疫排斥反應、感染、骨折和骨不愈合等并發(fā)癥。BMPs是近年來研究的重點,其具有高效的骨誘導能力,能夠促進未分化的間充質(zhì)細胞和成骨細胞的前體細胞分化為成骨細胞,作為植骨材料,成骨性可靠和安全性高。王軍等[19]報道23例感染性骨不連的治療,采取的方法是:感染骨組織清創(chuàng)后,在患者髂骨、長骨干骺端取自體松質(zhì)骨,制作成微小顆粒骨后與骨形態(tài)發(fā)生蛋白2(BMP-2)混合,然后在骨不連骨缺損處植骨,外固定支架固定,術后平均隨訪13.4個月,創(chuàng)面均閉合,骨不連均得以修復愈合,無感染復發(fā)者。但BMP-2混合自體微小顆粒骨移植治療骨缺損模式,其相關的信號轉(zhuǎn)導機制并不完全清楚。隨著顯微外科的發(fā)展,吻合血管帶血運的骨瓣移植由于術后抗感染力強,骨折愈合快,在臨床治療感染性骨不連中也一直在廣泛應用。任義軍等[20]應用帶血管腓骨或髂骨瓣移植治療28例脛骨感染造成骨不連患者,術后隨訪1~4年,所移植的骨或骨瓣皆存活,均達骨性愈合,功能恢復優(yōu)良,取得較好的臨床療效。帶血蒂骨移植的缺點是:受血管蒂長度的限制以及需要顯微血管吻合技術的支持,供區(qū)容易產(chǎn)生并發(fā)癥,骨折愈合后再發(fā)生骨折等。組織工程化的人工骨對修復骨缺損有很好的前景,大量動物實驗證實效果良好。吳治林等[21]應用個體化組織工程骨移植治療10例骨缺損病例,其中9例獲得滿意的療效。但組織工程化的人工骨在臨床應用中僅限于小塊骨缺損的修復,廣泛大段骨缺損的應用尚有待進一步研究。
2.4 干細胞移植 近年來,干細胞移植重建骨組織治療骨不連方面的基礎研究較多。方法是先在組織中提取間充質(zhì)干細胞(mesenchymal stem cells,MSC),體外培養(yǎng)后通過靜脈或局部注射、MSC細胞膜、MSC生物支架等方法來治療骨不連。Sugaya等[22]治療16例骨不連患者,應用自體骨髓干細胞在骨不連區(qū)域局部注射,13例在術后1年隨訪中顯示骨折愈合。Ueha等[23]用包裹骨髓基質(zhì)細胞膜片的磷酸三鈣支架治療大鼠骨缺損,觀察發(fā)現(xiàn)骨缺損愈合的過程持續(xù)存在。干細胞移植治療骨不連存在如何快速獲取足夠數(shù)量具有良好生物活性的MSC及重建骨不連的機理等問題,還有待進一步研究。
2.5 Ilizarov骨搬運技術 Ilizarov骨搬運(牽張成骨技術)被譽為是“20世紀矯形外科發(fā)展的里程碑”。目前,Ilizarov技術用于治療嚴重感染性骨不連已成為標準的方法[24]。Ilizarov 支架結構組合牢固,在治療固定中能克服骨折端不良的應力影響,如剪切力及旋轉(zhuǎn)力,在負重活動中又有軸向的彈性微動特點,能很好地發(fā)揮支架的牽張力及加壓力,對骨折的愈合有促進作用[25]。Wang等[26]對110名脛骨及股骨感染性骨不連患者施行Ilizarov技術,骨缺損的平均長度為6.15 cm,隨訪所有患者達到骨性愈合,無感染發(fā)生。Liu等[27]報道了一組采用Ilizarov骨搬運技術治療上肢感染性骨不連患者,術后患肢前臂旋前、旋后恢復良好,前臂旋轉(zhuǎn)平均活動度分別為旋前76.68°和旋后81.75°,取得了滿意的療效。葉松林等[28]報道15例脛骨感染性骨不連,骨感染一期清創(chuàng)后再運用Ilizarov骨搬運技術治療,感染病骨切除長度為4~8 cm,治療時間平均67.7周,所有患者均獲得骨性愈合,無感染復發(fā)者。Ilizarov骨搬運技術治療感染性骨不連也存在一定的不足,如穿釘時容易損傷神經(jīng)、血管,佩戴外固定支架時間較長,導致患者行動不便,有慢性疼痛、釘?shù)栏腥撅L險,搬移過程中出現(xiàn)骨的軸向偏移時需要調(diào)整植骨等。為了縮短治療時間,學者們開始嘗試將Ilizarov技術與其他治療方式如Papineau技術、VSD、髓內(nèi)釘技術等聯(lián)合應用,結果表明可明顯縮短治療時間,且不會帶來更多的并發(fā)癥與功能障礙。
2.6 Masquelet技術 法國醫(yī)生Masquelet等首次利用誘導膜技術(即Masquelet 技術)治療大段骨缺損(長達25 cm)獲得成功,之后該技術被廣泛應用于臨床并取得了滿意的療效[29]。Masquelet 技術主要包括兩個階段:第一階段是徹底清創(chuàng)后將聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 間隔填充于骨缺損區(qū);第二階段是在6~8周之后,保護好誘導膜的同時取出PMMA,在已成型的誘導膜空腔植入足量的顆粒狀自體松質(zhì)骨,再內(nèi)固定患肢,直至骨折愈合。聶鵬飛等[30]認為,應用Masquelet誘導膜技術可早期對病灶進行處理,有利于二期修復骨缺損手術。Giannoudis等[31]報道21例Masquelet技術治療感染性骨不連或骨髓炎需要骨切除的患者,骨缺損的平均長度為4.2 cm,結果上肢重建恢復優(yōu)于下肢,下肢病例中平均1 cm骨缺損愈合時間為1.24個月,所有患者均能充分負重,無殘余疼痛。董暉等[32]采用Masquelet誘導膜技術治療脛骨慢性骨髓炎骨不連患者,15例隨訪時間1~2年,結果骨髓炎全部得到控制,骨折愈合,未見有復發(fā)者。目前一般采用含抗生素的PMMA骨水泥作為膜誘導材料,PMMA骨水泥材料存在一定缺點,其他更好的誘導材料還在進一步研發(fā)中。盡管Masquelet技術在臨床已被證明是有效的,并取得了滿意療效,但其誘導的愈合的生理學、機理尚不清楚[33]。
感染性骨不連的治療仍然是骨科的難題,各種治療方法都是圍繞著如何控制感染、促進骨愈合而進行,每種治療方法都有優(yōu)缺點。Ilizarov骨搬運技術要求佩戴外固定支架的時間較長,有針道感染、骨搬運后兩骨端對合不良需要手術調(diào)整等問題。帶血管的自體骨移植技術需要有顯微外科技術,有一定的供區(qū)損害。Papineau技術需要多次手術及需要較多的骨組織來源,每種治療方法并不完美,都存在不足。Masquelet膜誘導技術在國內(nèi)尚未予以足夠重視,目前主要采用含抗生素的PMMA骨水泥作為的Masquelet膜誘導材料,是否存在更好的其他誘導材料尚不十分清楚,誘導膜成骨的機制需要進一步研究。隨著組織工程人工骨組織在材料、種子細胞、生長因子等方面的深入研究,相信在不久的將來,會迎來對組織工程骨更加成熟和廣泛的應用。目前,感染性骨不連尚無統(tǒng)一的手術治療方法,在治療時常常采用兩種或兩種以上的綜合方法進行,應根據(jù)每例患者的具體情況采用個體化的治療??傊?,治療感染性骨不連的道路仍然是任重而道遠,還需要作更進一步的深入研究。