趙行琪 姜楠 林慶榮 胡巖君 余斌*
近年來(lái),骨折內(nèi)固定術(shù)后感染患者的數(shù)量不斷增加[1],發(fā)生率為0.4% ~16.1%[2]。在處理此類(lèi)疾病所需面臨的兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是:如何判斷感染所波及的范圍;如何在徹底清除感染病灶后進(jìn)行有效的骨缺損重建。既往傳統(tǒng)的骨搬運(yùn)技術(shù)僅為骨的延長(zhǎng)技術(shù),并不進(jìn)行局部抗生素載體使用,這樣在治療過(guò)程就容易出現(xiàn)兩種情況:搬運(yùn)骨端可能會(huì)出現(xiàn)骨硬化及骨吸收,造成搬運(yùn)端無(wú)法融合,需進(jìn)行翻修手術(shù)或是植骨治療[3];由于局部缺乏高濃度的抗生素,使得感染復(fù)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)大大提高。
故而,局部使用抗生素載體進(jìn)行骨缺損填充是很有必要的[3]。聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA)是目前最常用的抗生素載體[4],但由于其不可生物降解且生物相容性較差的特性,使得其在骨搬運(yùn)過(guò)程中能夠發(fā)揮的作用有限。與之相比,硫酸鈣是一種生物可降解材料,生物相容性佳且可載抗生素,使得其在感染性骨不連的治療中越發(fā)受到青睞。本文筆者即報(bào)道1 例脛骨感染性骨不連在骨搬運(yùn)技術(shù)治療中,聯(lián)合采用硫酸鈣載慶大霉素進(jìn)行骨缺損填充,并對(duì)其隨訪結(jié)果進(jìn)行匯報(bào)。
患者,女,18 歲。車(chē)禍致左側(cè)脛腓骨閉合性骨折,當(dāng)?shù)蒯t(yī)院行切開(kāi)復(fù)位鋼板內(nèi)固定?;颊呒韧w健,無(wú)吸煙史。術(shù)后因切口愈合差以及反復(fù)流膿行多次清創(chuàng)手術(shù),效果不佳。術(shù)后7 個(gè)月,患者行鋼板內(nèi)固定取出手術(shù),切口問(wèn)題無(wú)明顯改善,仍間斷性流膿。
患者于傷后11 個(gè)月就診于本院,生命體征平穩(wěn)。專科查體可見(jiàn)右側(cè)小腿前內(nèi)側(cè)有一約20 cm 長(zhǎng)縱行切口瘢痕,局部有壓痛,手術(shù)瘢痕中段可見(jiàn)0.5 cm×0.5 cm 竇道,有膿性分泌物流出(見(jiàn)圖1A)。實(shí)驗(yàn)室血清炎癥因子檢查顯示患者白細(xì)胞計(jì)數(shù)(WBC=5.93×109/L)[正常范圍,(4~10) ×109/L]、血沉(ESR=16.0 mm/1 h)[正常范圍(0 ~20)mm/1 h]以及C 反應(yīng)蛋白(CRP=1.6mg/L)[正常范圍(0~5)mg/L]皆在正常范圍之內(nèi)。X 線檢查結(jié)果示左側(cè)脛骨內(nèi)側(cè)骨皮質(zhì)及后側(cè)骨皮質(zhì)不連續(xù)(見(jiàn)圖1B、圖1C)?;赬 線檢查,該患者可明確診斷為骨不連。竇道的存在提示該患者可能存在感染,進(jìn)一步的核磁共振檢查提示該患者有一個(gè)脛骨中段有一5.8 cm×1.1 cm 的信號(hào)改變病灶,所以該患者的最終診斷為感染性骨不連(見(jiàn)圖1D)??紤]徹底清創(chuàng),去除這一感染病灶會(huì)造成較大的骨缺損,術(shù)前計(jì)劃對(duì)該患者采用骨搬運(yùn)技術(shù)聯(lián)合局部載慶大霉素硫酸鈣進(jìn)行骨缺損的修復(fù)重建。
圖1 A.患肢大體觀,可見(jiàn)左小腿前內(nèi)側(cè)手術(shù)瘢痕,瘢痕中段可見(jiàn)竇道滲液;B、C.患肢前后位及側(cè)位X線影像,脛骨內(nèi)側(cè)及后側(cè)骨皮質(zhì)不連續(xù)(白色箭頭),斷端高信號(hào)影;D.MRI 檢查可見(jiàn)一5.8 cm×1.1 cm 感染病灶
患者體位:患者麻醉滿意后,取仰臥位,碘酒、酒精消毒后鋪無(wú)菌單。左下肢功能位狀態(tài)下,于脛骨中內(nèi)側(cè)安裝外固定架。
手術(shù)切口:以竇道中心做一約6 cm 的縱行切口,可見(jiàn)組織炎癥反應(yīng)明顯,大量膿液流出。
徹底清創(chuàng):分離軟組織至脛骨,可見(jiàn)脛骨陳舊性骨折端未愈合,疤痕增生。對(duì)病灶骨組織及軟組織進(jìn)行徹底清創(chuàng),直至骨折兩斷端出現(xiàn)“紅辣椒征”(Paprika sign)[5]:用骨刀沿骨折端向上切除約4 cm 脛骨,向下切除約3 cm 脛骨。
截骨搬運(yùn):使膝關(guān)節(jié)屈曲100°,在脛骨平臺(tái)前方斜坡處縱行切開(kāi)髕韌帶,暴露脛骨平臺(tái),用開(kāi)口器開(kāi)窗,然后依次用7 號(hào)、8 號(hào)擴(kuò)髓鉆順行穿過(guò)截骨斷端至脛骨遠(yuǎn)端擴(kuò)髓,骨刀切斷脛骨平臺(tái)下10 cm 截骨。
骨粉填充:用脈沖槍沖洗各手術(shù)切口及斷端骨髓腔,隨后將10cc 醫(yī)用硫酸鈣(Stimulan Rapid Cure, Biocomposites Ltd. Staffordshire, U. K.)與16 萬(wàn)單位的慶大霉素進(jìn)行均勻混合,填充至脛骨髓腔及去除死骨后的骨缺損部位,最后鎖緊外固定架。C 臂透視確認(rèn)脛骨上端骨搬運(yùn)處骨折對(duì)位對(duì)線良好,外固定架牢靠,以及載慶大霉素硫酸鈣填充脛骨骨髓腔及骨缺損處。再次大量生理鹽水沖洗各切口,逐層縫合各切口,無(wú)菌敷料及彈力繃帶包扎。
術(shù)中取多點(diǎn)組織進(jìn)行培養(yǎng),術(shù)后培養(yǎng)結(jié)果顯示該患者為金黃色葡萄球菌感染。同時(shí),組織病理學(xué)檢查亦確定該患者為慢性化膿性骨髓炎改變(見(jiàn)圖2)。所以,對(duì)該患者的最終診斷為脛骨感染性骨不連。
圖2 多點(diǎn)病灶組織病理學(xué)檢查: 可見(jiàn)局部死骨,有大量淋巴細(xì)胞和漿細(xì)胞浸潤(rùn),亦有纖維結(jié)締組織增生,骨小梁處有新生毛細(xì)血管長(zhǎng)入(A.×200;B.×400;C.×200;D.×100)
術(shù)后1 周患者開(kāi)始進(jìn)行骨搬運(yùn),搬運(yùn)速度為1 mm/d,分4 次進(jìn)行。術(shù)后1 個(gè)月復(fù)查X 線,可見(jiàn)搬運(yùn)端新骨形成,同時(shí)硫酸鈣部分吸收(見(jiàn)圖3A)。術(shù)后2 個(gè)月,新骨礦化且硫酸鈣大部分吸收(見(jiàn)圖3B)。術(shù)后半年,硫酸鈣完全吸收,新骨進(jìn)一步礦化,同時(shí)可見(jiàn)新骨皮質(zhì)再通且接觸端(docking site)處骨折開(kāi)始愈合(見(jiàn)圖3C)。術(shù)后1 年,新骨基本完全礦化,髓腔再通,同時(shí)可見(jiàn)接觸端處骨折已達(dá)影像學(xué)愈合(見(jiàn)圖3D),隨后進(jìn)行外固定架拆除。
圖3 術(shù)后隨訪X 線檢查: A. 術(shù)后1 個(gè)月,搬運(yùn)端新骨形成,同時(shí)硫酸鈣部分吸收;B.術(shù)后2 個(gè)月,新骨礦化且硫酸鈣大部分吸收;C.術(shù)后半年,硫酸鈣完全吸收,新骨進(jìn)一步礦化,同時(shí)可見(jiàn)新骨皮質(zhì)再通且接觸端處骨折開(kāi)始愈合;D.術(shù)后1 年,新骨基本完全礦化,髓腔再通,同時(shí)可見(jiàn)接觸端處骨折已達(dá)影像學(xué)愈合
在整個(gè)骨搬運(yùn)過(guò)程中,患者未訴不良事件或是并發(fā)癥的發(fā)生。末次隨訪時(shí)間為術(shù)后18 個(gè)月,Paley 功能評(píng)分為優(yōu)秀,SF-36 量表評(píng)分為98 分(見(jiàn)圖4)。
圖4 術(shù)后18 個(gè)月患者左側(cè)脛骨X 線檢查:前后位及側(cè)位搬運(yùn)段新生骨礦化完全,搬運(yùn)段及接觸端骨折已愈合(A.前后位;B.側(cè)位)
根據(jù)美國(guó)FDA 在1986 年的定義,骨不連為骨折術(shù)后半年未見(jiàn)骨折愈合且繼續(xù)連續(xù)觀察3 個(gè)月仍未在X線上看到骨折愈合征象的一種骨折并發(fā)癥??梢愿鶕?jù)患者的病史以及X線表現(xiàn)進(jìn)行骨不連的診斷,同時(shí)可根據(jù)一系列的并發(fā)體征進(jìn)行感染性骨不連的診斷。而如何從感染范圍來(lái)判斷清創(chuàng)范圍的大小,骨折相關(guān)感染/骨折內(nèi)固定術(shù)后感染(fracture related infection,F(xiàn)RI)的診斷確立應(yīng)根據(jù)患者的病史、體征、影像學(xué)檢查、血清和/或局部炎癥因子水平以及病原微生物的培養(yǎng)結(jié)果,目前FRI 的診斷“金標(biāo)準(zhǔn)”為組織病理學(xué)檢查[6]。
根據(jù)X 線檢查結(jié)果的皮質(zhì)連續(xù)性與否可以進(jìn)行骨不連的診斷,但X 線檢查反映性新骨形成等征象也僅能告訴我們“可能”存在感染。相比之下,核磁共振檢查可以清晰看到感染病灶并明確其范圍,比X 線檢查更為敏感。核磁的這一特性能夠幫助臨床醫(yī)師明確所需清創(chuàng)的范圍,徹底清除感染。另外,一些研究也指出,核磁共振檢查可在術(shù)后感染發(fā)生的1 ~2 d 即可發(fā)現(xiàn)感染[7]。
回顧本文的這一病例,其感染征象并不典型,血清炎癥因子結(jié)果也屬正常。既往研究指出,通過(guò)綜合WBC、ESR以及CRP 三個(gè)指標(biāo)的陽(yáng)性數(shù)量可幫助判斷骨不連患者是否存在感染。當(dāng)三者全部為陽(yáng)性時(shí),骨不連患者可確診為感染性骨不連;當(dāng)三者全陰時(shí),仍有19.6%的可能為感染性骨不連[8]。也就是說(shuō),當(dāng)在評(píng)價(jià)以上三個(gè)血清炎癥因子時(shí),不能因?yàn)槿叨紴殛幮约磁懦腥?,我們所提供的這例患者就屬于這一情況。
骨缺損的重建技術(shù)可根據(jù)缺損長(zhǎng)度選擇,骨搬運(yùn)技術(shù)通常用于缺損超過(guò)4 ~6 cm 的重建,與其他重建技術(shù)相比,其優(yōu)點(diǎn)在于相對(duì)微創(chuàng)、使用方便且可延長(zhǎng)部位多樣。感染性骨不連治療的關(guān)鍵在于如何在徹底清創(chuàng)形成大段骨缺損時(shí)對(duì)這一缺損進(jìn)行重建。傳統(tǒng)的骨搬運(yùn)技術(shù)在治療骨缺損時(shí)是不使用抗生素載體進(jìn)行填充的,僅僅是利用外固定架在截骨后進(jìn)行骨的搬運(yùn)延長(zhǎng)。在搬運(yùn)的過(guò)程中,使用抗生素載體,局部維持抗生素的高濃度,可以有效預(yù)防感染的復(fù)發(fā)。所以,推薦感染性骨不連在使用骨搬運(yùn)技術(shù)治療時(shí),聯(lián)合應(yīng)用抗生素載體填充骨缺損部位。
近年來(lái),硫酸鈣作為抗生素載體在臨床上廣泛使用,尤其在慢性骨髓炎的治療方面取得令人非常滿意的效果。也有許多研究對(duì)比硫酸鈣和既往廣泛使用的PMMA 作為抗生素載體在感染性骨缺損治療上的優(yōu)劣。Howlin 等[9]的研究指出假體周?chē)腥镜闹委煏r(shí),硫酸鈣載抗生素應(yīng)用可顯著降低甚至清除假體周?chē)M織及假體材料表面的生物膜形成,故而能夠降低關(guān)節(jié)置換術(shù)后假體周?chē)腥镜陌l(fā)生率。McKee 等[10]的一項(xiàng)RCT 研究分別比較了采用載抗生素的硫酸鈣與載抗生素的PMMA 治療慢性骨髓炎的臨床療效,其研究結(jié)果顯示硫酸鈣在清除感染的效果方面與PMMA 無(wú)顯著差異。另外,因硫酸鈣可被機(jī)體降解吸收,所以無(wú)需像PMMA 進(jìn)行二次手術(shù)取出。Mc Conoughey 等[11]也進(jìn)行了類(lèi)似的研究,其在結(jié)論中指出,硫酸鈣載抗生素抑制細(xì)菌生長(zhǎng)的效果與PMMA 載抗生素效果相似甚至更優(yōu)。
本例患者的治療選擇硫酸鈣替代PMMA 作為骨缺損填充材料主要基于以下原因:PMMA 作為骨缺損填充材料時(shí),因不可被機(jī)體降解,通常需進(jìn)行二次手術(shù)將其取出。而硫酸鈣的一大特點(diǎn)是可被人體降解吸收,這就意味著其所載抗生素釋放后并不會(huì)有異物殘留,不為生物膜的形成提供表面(后期局部抗生素水平低,達(dá)不到最低抑菌濃度,異物的留存為生物膜的形成提供可能)。此外,生物相容性以及成骨誘導(dǎo)性的比較上,硫酸鈣也是優(yōu)于PMMA 的[12]。不同塑形后,PMMA 與周?chē)M織接觸面積不定,繼而導(dǎo)致抗生素釋放速率不定,可能會(huì)影響抗菌效果。同時(shí),PMMA 在植入機(jī)體后具有產(chǎn)熱效應(yīng),無(wú)疑會(huì)影響與之相結(jié)合的熱敏感抗生素的抗菌效果[12]。另外,載抗生素后的硫酸鈣可在局部維持一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的高濃度抗生素環(huán)境[13],其抗生素的釋放伴隨著自身的降解,因而能夠降低感染的復(fù)發(fā)率。感染性骨缺損局部放置硫酸鈣可起到占位效果,防止在搬運(yùn)過(guò)程中的軟組織卡壓、阻擋骨搬運(yùn),這對(duì)于搬運(yùn)段在接觸端處與另一端相接髓腔再通是非常有利的。
綜上所述,感染性骨不連的診斷需多方面綜合考慮,血清炎癥因子水平正常并不能排除感染,骨感染診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”為組織病理學(xué)檢查。作為一種近年來(lái)新興的抗生素載體,硫酸鈣可彌補(bǔ)PMMA 的諸多不足。本文所提供病例的診治過(guò)程表明,長(zhǎng)骨感染性骨不連,尤其是在徹底清創(chuàng)后存在較大骨缺損時(shí),采用骨搬運(yùn)技術(shù)聯(lián)合局部載抗生素硫酸鈣治療時(shí),可取得非常好的效果。