王 斌 刁開(kāi)彩
(廣西中醫(yī)藥大學(xué)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(wú)統(tǒng)一的手術(shù)治療方法。每種技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn),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(wèn)題。隨著治療技術(shù)的不斷發(fā)展,特別是多種方法的聯(lián)合應(yīng)用,給感染性骨不連治療帶來(lái)了新的觀點(diǎn)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(guò)程失敗并且骨折部位伴有至少6~8個(gè)月的持續(xù)感染,多數(shù)是由嚴(yán)重開(kāi)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(wèn)題,治療不當(dāng)可致病程遷延不愈,使患者嚴(yán)重致殘。感染性骨不連為慢性骨髓炎和骨不連兩種病理過(guò)程的疊加,治療包括如何控制骨感染及修復(fù)骨缺損促進(jìn)骨愈合兩方面[1]?,F(xiàn)就感染性骨不連的病因機(jī)制及治療方法予以綜述。
感染性骨不連多數(shù)是由嚴(yán)重開(kāi)放性骨折創(chuàng)傷引起。最常見(jiàn)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(duì)骨折導(dǎo)致的193例感染患者進(jìn)行分析,分離出病原菌189株,革蘭陽(yáng)性菌所占比例為41.27%,革蘭陰性菌占比例為58.73%,認(rèn)為骨感染的致病菌復(fù)雜,易產(chǎn)生耐藥性,因此需要根據(jù)細(xì)菌培養(yǎng)結(jié)果來(lái)合理使用敏感的抗菌藥物。另外,有研究表明[4]手術(shù)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(shù)技術(shù)在逐步發(fā)展,但是術(shù)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(shù)中廣泛剝離骨膜組織、手術(shù)時(shí)間長(zhǎng)、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(yùn)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(kāi)放植骨法 又稱Papineau法。具體的操作方法是:感染病灶徹底開(kāi)放清創(chuàng),術(shù)后不關(guān)閉傷口;經(jīng)過(guò)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(jìn)行松質(zhì)骨游離移植;當(dāng)移植松質(zhì)骨經(jīng)換藥后表面有新鮮肉芽組織生長(zhǎng)后再予以植皮封閉創(chuàng)面。有學(xué)者指出[7],當(dāng)感染性骨缺損>4 cm時(shí),不主張應(yīng)用Papineau法開(kāi)放性植骨技術(shù),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(bào)道87例開(kāi)放性骨折導(dǎo)致骨缺損骨感染的患者,應(yīng)用Papineau術(shù)式開(kāi)放植骨,外固定架拆除時(shí)間為6~12個(gè)月,術(shù)后隨訪平均3.1年,全部患者傷口愈合良好,無(wú)竇道形成,均骨性愈合。林鵬等[9]對(duì)牽張成骨技術(shù)并發(fā)Ceirny Ⅲ型骨髓炎分別采用改良Papineau 開(kāi)放植骨術(shù)與抗生素骨水泥局部填塞,認(rèn)為抗生素骨水泥在牽張成骨技術(shù)治療后并發(fā)Ceirny Ⅲ型骨髓炎時(shí),復(fù)發(fā)率高,改良Papineau 開(kāi)放植骨術(shù)療效更好。但由于應(yīng)用Papineau法往往需要多次手術(shù)操作,且對(duì)換藥技術(shù)要求比較高,于是開(kāi)始嘗試對(duì) Papineau開(kāi)放植骨技術(shù)與負(fù)壓封閉引流(vacuum sealingdrainage,VSD)技術(shù)相結(jié)合,這樣的改進(jìn)能減少手術(shù)后換藥的次數(shù),更能有效控制感染、促進(jìn)組織修復(fù)及骨折的順利愈合[10]。徐建杰等[11]采用VSD技術(shù)結(jié)合Papineau開(kāi)放植骨治療18例骨折手術(shù)內(nèi)固定術(shù)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(gè)月,平均16個(gè)月,全部感染控制,骨折愈合,收到了滿意的療效。目前認(rèn)為,Papineau法適用于沒(méi)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(yīng)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(yīng)用。感染性骨不連單純靜脈使用抗生素時(shí),抗感染效果有時(shí)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(shù)后60%的患者骨折一期愈合,但抗生素骨水泥棒不能被機(jī)體吸收,需要二次手術(shù)取出。張超遠(yuǎn)等[14]應(yīng)用抗生素液閉合灌洗引流技術(shù)治療86例骨折術(shù)后感染骨不連,沖洗1周者8例中治愈4例(50%),沖洗達(dá)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(jié)果顯示治愈率與沖洗時(shí)間成正比。許國(guó)華等[15]應(yīng)用VSD結(jié)合開(kāi)放植骨治療脛骨感染性骨不連22例,應(yīng)用傳統(tǒng)方法治療21例,治療后總結(jié)兩組骨折愈合時(shí)間、手術(shù)次數(shù)、功能恢復(fù)等方面并進(jìn)行對(duì)比分析,表明開(kāi)放植骨結(jié)合負(fù)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(yīng)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(shù)及術(shù)后換藥次數(shù),一般與其他方法聯(lián)合應(yīng)用。
2.3 植骨 修復(fù)感染性骨缺損的骨組織來(lái)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(lái)源方便,不容易產(chǎn)生排斥反應(yīng),同時(shí)具備骨傳導(dǎo)、成骨和骨誘導(dǎo)作用,是目前最好的植骨材料,因此是臨床修復(fù)骨缺損的金標(biāo)準(zhǔn)[17]。但由于自體骨植骨來(lái)源有限,切取對(duì)機(jī)體供骨區(qū)會(huì)造成不同程度的副損傷,在感染性骨不連修復(fù)中往往需要較多的骨組織,同種異體骨來(lái)源廣泛,其形態(tài)、大小不受限制,具有良好的骨傳導(dǎo)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(fù)6例創(chuàng)傷后股骨遠(yuǎn)端大段骨缺損患者,術(shù)后6個(gè)月移植骨達(dá)到骨性愈合,可完全負(fù)重行走。同種異體骨移植的應(yīng)用仍存在包括免疫排斥反應(yīng)、感染、骨折和骨不愈合等并發(fā)癥。BMPs是近年來(lái)研究的重點(diǎn),其具有高效的骨誘導(dǎo)能力,能夠促進(jìn)未分化的間充質(zhì)細(xì)胞和成骨細(xì)胞的前體細(xì)胞分化為成骨細(xì)胞,作為植骨材料,成骨性可靠和安全性高。王軍等[19]報(bào)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(zhǎng)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(shù)后平均隨訪13.4個(gè)月,創(chuàng)面均閉合,骨不連均得以修復(fù)愈合,無(wú)感染復(fù)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(guān)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制并不完全清楚。隨著顯微外科的發(fā)展,吻合血管帶血運(yùn)的骨瓣移植由于術(shù)后抗感染力強(qiáng),骨折愈合快,在臨床治療感染性骨不連中也一直在廣泛應(yīng)用。任義軍等[20]應(yīng)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(shù)后隨訪1~4年,所移植的骨或骨瓣皆存活,均達(dá)骨性愈合,功能恢復(fù)優(yōu)良,取得較好的臨床療效。帶血蒂骨移植的缺點(diǎn)是:受血管蒂長(zhǎng)度的限制以及需要顯微血管吻合技術(shù)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(duì)修復(fù)骨缺損有很好的前景,大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)效果良好。吳治林等[21]應(yīng)用個(gè)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(yīng)用中僅限于小塊骨缺損的修復(fù),廣泛大段骨缺損的應(yīng)用尚有待進(jìn)一步研究。
2.4 干細(xì)胞移植 近年來(lái),干細(xì)胞移植重建骨組織治療骨不連方面的基礎(chǔ)研究較多。方法是先在組織中提取間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymal stem cells,MSC),體外培養(yǎng)后通過(guò)靜脈或局部注射、MSC細(xì)胞膜、MSC生物支架等方法來(lái)治療骨不連。Sugaya等[22]治療16例骨不連患者,應(yīng)用自體骨髓干細(xì)胞在骨不連區(qū)域局部注射,13例在術(shù)后1年隨訪中顯示骨折愈合。Ueha等[23]用包裹骨髓基質(zhì)細(xì)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(guò)程持續(xù)存在。干細(xì)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(jī)理等問(wèn)題,還有待進(jìn)一步研究。
2.5 Ilizarov骨搬運(yùn)技術(shù) Ilizarov骨搬運(yùn)(牽張成骨技術(shù))被譽(yù)為是“20世紀(jì)矯形外科發(fā)展的里程碑”。目前,Ilizarov技術(shù)用于治療嚴(yán)重感染性骨不連已成為標(biāo)準(zhǔn)的方法[24]。Ilizarov 支架結(jié)構(gòu)組合牢固,在治療固定中能克服骨折端不良的應(yīng)力影響,如剪切力及旋轉(zhuǎn)力,在負(fù)重活動(dòng)中又有軸向的彈性微動(dòng)特點(diǎn),能很好地發(fā)揮支架的牽張力及加壓力,對(duì)骨折的愈合有促進(jìn)作用[25]。Wang等[26]對(duì)110名脛骨及股骨感染性骨不連患者施行Ilizarov技術(shù),骨缺損的平均長(zhǎng)度為6.15 cm,隨訪所有患者達(dá)到骨性愈合,無(wú)感染發(fā)生。Liu等[27]報(bào)道了一組采用Ilizarov骨搬運(yùn)技術(shù)治療上肢感染性骨不連患者,術(shù)后患肢前臂旋前、旋后恢復(fù)良好,前臂旋轉(zhuǎn)平均活動(dòng)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(bào)道15例脛骨感染性骨不連,骨感染一期清創(chuàng)后再運(yùn)用Ilizarov骨搬運(yùn)技術(shù)治療,感染病骨切除長(zhǎng)度為4~8 cm,治療時(shí)間平均67.7周,所有患者均獲得骨性愈合,無(wú)感染復(fù)發(fā)者。Ilizarov骨搬運(yùn)技術(shù)治療感染性骨不連也存在一定的不足,如穿釘時(shí)容易損傷神經(jīng)、血管,佩戴外固定支架時(shí)間較長(zhǎng),導(dǎo)致患者行動(dòng)不便,有慢性疼痛、釘?shù)栏腥撅L(fēng)險(xiǎn),搬移過(guò)程中出現(xiàn)骨的軸向偏移時(shí)需要調(diào)整植骨等。為了縮短治療時(shí)間,學(xué)者們開(kāi)始嘗試將Ilizarov技術(shù)與其他治療方式如Papineau技術(shù)、VSD、髓內(nèi)釘技術(shù)等聯(lián)合應(yīng)用,結(jié)果表明可明顯縮短治療時(shí)間,且不會(huì)帶來(lái)更多的并發(fā)癥與功能障礙。
2.6 Masquelet技術(shù) 法國(guó)醫(yī)生Masquelet等首次利用誘導(dǎo)膜技術(shù)(即Masquelet 技術(shù))治療大段骨缺損(長(zhǎng)達(dá)25 cm)獲得成功,之后該技術(shù)被廣泛應(yīng)用于臨床并取得了滿意的療效[29]。Masquelet 技術(shù)主要包括兩個(gè)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(hù)好誘導(dǎo)膜的同時(shí)取出PMMA,在已成型的誘導(dǎo)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(rèn)為,應(yīng)用Masquelet誘導(dǎo)膜技術(shù)可早期對(duì)病灶進(jìn)行處理,有利于二期修復(fù)骨缺損手術(shù)。Giannoudis等[31]報(bào)道21例Masquelet技術(shù)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(zhǎng)度為4.2 cm,結(jié)果上肢重建恢復(fù)優(yōu)于下肢,下肢病例中平均1 cm骨缺損愈合時(shí)間為1.24個(gè)月,所有患者均能充分負(fù)重,無(wú)殘余疼痛。董暉等[32]采用Masquelet誘導(dǎo)膜技術(shù)治療脛骨慢性骨髓炎骨不連患者,15例隨訪時(shí)間1~2年,結(jié)果骨髓炎全部得到控制,骨折愈合,未見(jiàn)有復(fù)發(fā)者。目前一般采用含抗生素的PMMA骨水泥作為膜誘導(dǎo)材料,PMMA骨水泥材料存在一定缺點(diǎn),其他更好的誘導(dǎo)材料還在進(jìn)一步研發(fā)中。盡管Masquelet技術(shù)在臨床已被證明是有效的,并取得了滿意療效,但其誘導(dǎo)的愈合的生理學(xué)、機(jī)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(jìn)骨愈合而進(jìn)行,每種治療方法都有優(yōu)缺點(diǎn)。Ilizarov骨搬運(yùn)技術(shù)要求佩戴外固定支架的時(shí)間較長(zhǎng),有針道感染、骨搬運(yùn)后兩骨端對(duì)合不良需要手術(shù)調(diào)整等問(wèn)題。帶血管的自體骨移植技術(shù)需要有顯微外科技術(shù),有一定的供區(qū)損害。Papineau技術(shù)需要多次手術(shù)及需要較多的骨組織來(lái)源,每種治療方法并不完美,都存在不足。Masquelet膜誘導(dǎo)技術(shù)在國(guó)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(dǎo)材料,是否存在更好的其他誘導(dǎo)材料尚不十分清楚,誘導(dǎo)膜成骨的機(jī)制需要進(jìn)一步研究。隨著組織工程人工骨組織在材料、種子細(xì)胞、生長(zhǎng)因子等方面的深入研究,相信在不久的將來(lái),會(huì)迎來(lái)對(duì)組織工程骨更加成熟和廣泛的應(yīng)用。目前,感染性骨不連尚無(wú)統(tǒng)一的手術(shù)治療方法,在治療時(shí)常常采用兩種或兩種以上的綜合方法進(jìn)行,應(yīng)根據(jù)每例患者的具體情況采用個(gè)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(yuǎn),還需要作更進(jìn)一步的深入研究。