王鄭鋼，張衛(wèi)，肖湘君，黃新鋒，曾德輝，向磊，劉鳴江

(南華大學(xué)附屬南華醫(yī)院，湖南衡陽421002)

脛骨骨折一般由高能暴力損傷所致，通常伴隨下肢畸形或軟組織缺損，若延誤治療會(huì)發(fā)生關(guān)節(jié)功能障礙、骨不愈合等，患者治療周期長(zhǎng)，手術(shù)次數(shù)多，且術(shù)后易發(fā)生肢體縮短和再骨折等并發(fā)癥。脛骨骨折合并骨缺損患者預(yù)后差，致殘率較高[1]。脛骨骨折合并骨缺損治療時(shí)通常需清除大塊死骨，產(chǎn)生較大骨缺損，不利于骨修復(fù)。目前，臨床一般采用帶血供腓骨移植、異種骨移植、骨延長(zhǎng)等手術(shù)修復(fù)骨缺損，但效果均不理想。骨搬運(yùn)手術(shù)是Ilizarov技術(shù)不斷創(chuàng)新的產(chǎn)物，可避免內(nèi)固定手術(shù)造成的骨不連、畸形愈合等并發(fā)癥，對(duì)踝關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)功能恢復(fù)更有利。近年來骨搬運(yùn)術(shù)逐漸應(yīng)用于脛骨骨折合并骨缺損的治療，效果肯定，但研究例數(shù)均較少，且具體作用機(jī)制未明確[2,3]。本研究探討骨搬運(yùn)術(shù)對(duì)脛骨骨折合并骨缺損的治療效果及作用機(jī)制。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2015年3月 2017年3月我院收治的脛骨骨折合并骨缺損患者78例，男41例、女37例，年齡20～60(44.3±5.7)歲，病程1～7(3.18±0.69)天，骨折位于脛骨上段7例、中段14例、下段57例，骨缺損面積5～16(8.61±2.17)cm2。納入標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)影像學(xué)檢查明確診斷骨折；患肢縮短 2 cm，缺損骨長(zhǎng)2～4 cm；骨折處無感染。排除標(biāo)準(zhǔn)：合并血管神經(jīng)受損；有造血系統(tǒng)、心腦血管、腎、肝等原發(fā)疾病。將患者隨機(jī)分為觀察組及對(duì)照組，每組39例。兩組性別、年齡、骨折部位等基本資料均具有可比性。

1.2 手術(shù)方法 對(duì)照組行普通鋼板固定聯(lián)合自體髂骨移植術(shù)。具體方法：患者平臥位，屈膝90°，給予連續(xù)性硬膜外麻醉；于脛骨結(jié)節(jié)上方髕韌帶內(nèi)側(cè)作長(zhǎng)3～5 cm縱行切口，顯露髕韌帶并向外側(cè)牽引，顯露脛骨平臺(tái)前緣；于脛骨結(jié)節(jié)內(nèi)2.5 cm處進(jìn)針，逐級(jí)擴(kuò)大髓腔，擴(kuò)髓時(shí)留取自體骨髓和骨碎屑，將髓內(nèi)釘插入髓腔，骨折遠(yuǎn)近端分別常用鎖釘固定，將骨髓和骨碎屑填充到斷端髓腔內(nèi)，鋼板外固定。

觀察組行骨搬運(yùn)術(shù)。具體方法：患者仰臥于可視手術(shù)臺(tái)上，腰硬聯(lián)合麻醉，手術(shù)前設(shè)定骺端截骨部位，使用雙排套筒電鉆打孔，使用郵票式截骨器依次鉆孔備截骨用；于遠(yuǎn)離創(chuàng)面部位截?cái)嚯韫?，腓骨截骨水平距踝關(guān)節(jié)8～10 cm；于小腿上下端分別放置全環(huán)；于脛腓骨遠(yuǎn)近干骺端各交叉穿入兩根2.0 mm全針，近端位于腓骨平臺(tái)下2.0 cm，遠(yuǎn)端距離踝關(guān)節(jié)面 1.0 cm，交叉角度大于30°，牽張器拉緊克氏針；于脛骨骨缺損近端或遠(yuǎn)端(單向延長(zhǎng))或者遠(yuǎn)近端(雙向延長(zhǎng))截骨面交叉穿針，如果腓骨缺損比較大，可使用斜拉鋼針，預(yù)先鉆入橄欖針；皮膚內(nèi)安裝牽引針。對(duì)于皮膚缺損 4.0 cm×3.0 cm者，采用骨段延長(zhǎng)和皮膚延長(zhǎng)術(shù)同期修復(fù)，更大的皮膚缺損可酌情進(jìn)行肢體縮短，以減少加壓固定時(shí)間。

術(shù)后處理：兩組術(shù)后均抬高患肢以減輕患肢腫脹，術(shù)后1周為間歇期(制動(dòng))，第8天開始按照0.25 mm/次、4次/d(每天1 mm)，快速牽拉，連續(xù)5天。5天后復(fù)查X線片，判斷截骨是否牽開。之后改為3次/d，即每天0.75 mm速度勻速牽拉。鼓勵(lì)患者進(jìn)行膝踝關(guān)節(jié)主動(dòng)活動(dòng)，牽拉開始后患者即可下床部分負(fù)重。術(shù)后3周復(fù)查X線片。

1.3 相關(guān)指標(biāo)觀察 ①手術(shù)情況：統(tǒng)計(jì)兩組術(shù)中出血量、手術(shù)時(shí)間。②血清骨鈣素(BGP)、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1(TGF-β1)、胰島素樣生長(zhǎng)因子1(IGF-1)水平：兩組術(shù)前1天、術(shù)后1周均留取外周靜脈血，離心后取血清，采用ELISA法檢測(cè)BGP、TGF-β1及IGF-1。③治療效果：患者術(shù)后均隨訪6個(gè)月，統(tǒng)計(jì)骨愈合指數(shù)及治療效果。依據(jù)Paley等[4]標(biāo)準(zhǔn)判定治療效果。優(yōu)：骨折愈合，無復(fù)發(fā)感染、局部畸形<7°、肢體不等<2.5 cm；良：骨折愈合，無復(fù)發(fā)感染、局部畸形<7°、肢體不等<2.5 cm三項(xiàng)中符合兩項(xiàng)；中：骨折愈合，無復(fù)發(fā)感染、局部畸形<7°、肢體不等<2.5 cm三項(xiàng)中符合一項(xiàng)者；差：骨折未愈合或者再骨折。④踝關(guān)節(jié)功能及膝關(guān)節(jié)功能評(píng)分：術(shù)前及術(shù)后6個(gè)月分別評(píng)定踝關(guān)節(jié)功能及膝關(guān)節(jié)功能：采用Baird評(píng)分系統(tǒng)[5]評(píng)價(jià)踝關(guān)節(jié)功能，得分越高說明踝關(guān)節(jié)功能恢復(fù)越好；采用HHS評(píng)分系統(tǒng)[5]評(píng)價(jià)膝關(guān)節(jié)功能，得分越高說明膝關(guān)節(jié)功能恢復(fù)越好。⑤不良反應(yīng)：統(tǒng)計(jì)兩組術(shù)后6個(gè)月內(nèi)循環(huán)障礙、固定不牢、延遲愈合、移植骨骨折等不良反應(yīng)發(fā)生情況。

2 結(jié)果

2.1 兩組術(shù)中出血量、手術(shù)時(shí)間比較 觀察組手術(shù)時(shí)間、手術(shù)出血量均低于對(duì)照組(P<0.05)。見表1。

2.2 兩組手術(shù)前后血清BGP、TGF-β1及IGF-1水平比較 兩組術(shù)后血清BGP、TGF-β1及IGF-1水平均高于同組術(shù)前，且觀察組術(shù)后均高于對(duì)照組，組間及組內(nèi)比較P均<0.05。見表2。

表1 兩組術(shù)中出血量、手術(shù)時(shí)間比較

注：與對(duì)照組比較，*P<0.05。

表2 兩組手術(shù)前后血清BGP、TGF-β1及IGF-1水平比較

注：與同組術(shù)前比較，*P<0.05；與對(duì)照組術(shù)后1周比較，△P<0.05。

2.3 兩組臨床效果比較 觀察組治療效果為優(yōu)26例、良10例、中2例、差1例，優(yōu)良率為92.31%；對(duì)照組優(yōu)15例、良12例、中8例、差4例，優(yōu)良率為69.23%；觀察組優(yōu)良率高于對(duì)照組(P<0.05)。

2.4 兩組踝關(guān)節(jié)功能及膝關(guān)節(jié)功能評(píng)分比較 兩組術(shù)后6個(gè)月HHS評(píng)分和Baird評(píng)分均高于同組術(shù)前，且觀察組術(shù)后均高于對(duì)照組，組間及組內(nèi)比較P均<0.05。見表3。

表3 兩組手術(shù)前后Baird評(píng)分和HHS評(píng)分比較(分，

注：與同組術(shù)前比較，*P<0.05；與對(duì)照組術(shù)后6個(gè)月比較，△P<0.05。

2.5 兩組不良反應(yīng)發(fā)生率比較 觀察組術(shù)后出現(xiàn)循環(huán)障礙1例、固定不牢1例、釘?shù)栏腥?例，不良反應(yīng)發(fā)生率為7.69%；對(duì)照組術(shù)后出現(xiàn)循環(huán)障礙1例、固定不牢2例、延遲愈合3例、移植骨骨折2例，不良反應(yīng)發(fā)生率為20.51%；兩組不良反應(yīng)發(fā)生率比較P<0.05。

3 討論

普通鋼板結(jié)合自體髂骨移植手術(shù)是治療脛骨骨折合并骨缺損的常用方法。該術(shù)式對(duì)小段骨缺損比較適用，在修補(bǔ)大段骨缺損時(shí)，大塊的骨移植僅表面可看到膜內(nèi)成骨或者軟骨內(nèi)成骨，中央多因缺血壞死被吸收，難以迅速恢復(fù)肢體力學(xué)功能；且自體骨移植可用骨量有限，在取骨區(qū)域內(nèi)造成新的骨缺損，對(duì)大段骨缺損不太適合；同時(shí)此術(shù)式治療患者多合并感染，可導(dǎo)致皮瓣血管壞死。

骨搬運(yùn)術(shù)是Ilizarov技術(shù)創(chuàng)新的產(chǎn)物，可避免內(nèi)固定手術(shù)造成骨不連、畸形愈合等并發(fā)癥，有利于踝關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)功能恢復(fù)[5～ 8]。骨搬運(yùn)術(shù)的原理是利用連續(xù)、緩慢牽引所產(chǎn)生的張力，彈性連接截骨端，促進(jìn)截骨端成骨細(xì)胞增殖，產(chǎn)生較多骨小梁，使骨延長(zhǎng)區(qū)內(nèi)骨礦化，出現(xiàn)具有和原骨一樣再生能力和生物力學(xué)強(qiáng)度的成熟再生骨[9～12]；伴隨著連續(xù)性加壓、牽拉與短縮加壓，產(chǎn)生骨皮質(zhì)的同時(shí)使骨髓腔貫通[13,14]。此外，在骨搬運(yùn)時(shí)Ilizarov環(huán)形的固定架能夠使骨端發(fā)生有益微動(dòng)，使截骨端出現(xiàn)壓力負(fù)荷，更有利于骨結(jié)構(gòu)重建與骨愈合。Ilizarov支架連接方式靈活，可經(jīng)過多角度穿針，通過橄欖交叉環(huán)和足環(huán)等促進(jìn)骨折恢復(fù)，還可糾正骨內(nèi)翻，復(fù)位效果理想；另外，Ilizarov環(huán)形固定架有去側(cè)方移動(dòng)、去成角和去旋轉(zhuǎn)作用，對(duì)外部固定架可進(jìn)行彈性固定、加壓固定與堅(jiān)強(qiáng)固定，達(dá)到和力學(xué)環(huán)境適合的剛度，保持脛骨力線，促進(jìn)關(guān)節(jié)功能恢復(fù)[15～17]。

本研究結(jié)果顯示，觀察組手術(shù)時(shí)間短于對(duì)照組，術(shù)中出血量少于對(duì)照組，治療效果優(yōu)于對(duì)照組，且踝關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)功能恢復(fù)好于對(duì)照組。進(jìn)一步明確了骨搬運(yùn)術(shù)治療脛骨骨折合并骨缺損的優(yōu)勢(shì)。TGF-β1是由兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同或相近、相對(duì)分子質(zhì)量為12.5 kDa亞單位借二硫鍵連接的雙體，屬于調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)和分化的TGF-β超家族[13]。TGF-β1可調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)、分化和免疫功能，可刺激并激活間充質(zhì)起源的細(xì)胞，而對(duì)上皮或神經(jīng)外胚層來源的細(xì)胞具有抑制作用[14]。IGF-1是一種活性蛋白多肽物質(zhì)，其是人體內(nèi)肝細(xì)胞、腎細(xì)胞、脾細(xì)胞等十幾種細(xì)胞自分泌和旁分泌的產(chǎn)物，具有促進(jìn)骨合成代謝，保持骨正常結(jié)構(gòu)功能等作用[15]。IGF-1可促進(jìn)多種來源的軟骨細(xì)胞分裂增殖和軟骨基質(zhì)合成，還可刺激軟骨細(xì)胞合成軟骨基質(zhì)特異型膠原蛋白——Ⅱ型膠原，增加糖胺聚酶及成骨細(xì)胞堿性磷酸酯酶活性。BGP是一種由49個(gè)氨基酸組成的蛋白質(zhì)，屬于非膠原酸性糖蛋白，其是一種維生素K依賴性鈣結(jié)合蛋白。BGP主要由成骨細(xì)胞、成牙質(zhì)細(xì)胞合成，亦可由增生的軟骨細(xì)胞合成，調(diào)節(jié)骨鈣代謝[16]。脛骨血液由滋養(yǎng)動(dòng)脈和骨膜血管供給，脛骨骨折通常并發(fā)關(guān)節(jié)面受損，穩(wěn)定性較差，周邊軟組織覆蓋少，易造成滋養(yǎng)動(dòng)脈破裂，血供減少，愈合慢。TGF-β1和IGF-1可誘導(dǎo)充質(zhì)干細(xì)胞、成骨細(xì)胞與軟骨細(xì)胞進(jìn)增殖，增加骨折端供血量；BGF可使成骨活性增強(qiáng)，加速骨受損修復(fù)。本研究結(jié)果顯示，兩組術(shù)后血清BGP、TGF-β1及IGF-1水平均高于同組術(shù)前，且觀察組均高于對(duì)照組。提示骨搬運(yùn)術(shù)可能通過增加血清TGF-β1、IGF-1和BGP水平，促進(jìn)骨折愈合及關(guān)節(jié)功能恢復(fù)。

綜上所述，骨搬運(yùn)手術(shù)對(duì)脛骨骨折合并骨缺損的治療效果較好，可促進(jìn)患者踝關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)功能恢復(fù)；增加血清TGF-β1、IGF-1和BGP水平可能是其作用機(jī)制。