Orthofix单轨道外固定支架骨搬运 + 自制载抗生素可吸收人工骨珠粒治疗股骨慢性骨髓炎疗效分析
Orthofix Monorail External Fixation Frame Bone Handling + Self-Made Antibiotic Loaded Absorbable Artificial Bone Beads for the Treatment of Chronic Osteomyelitis of the Femur
摘要: 目的:总结应用Orthofix单轨道外固定支架骨搬运 + 自制载抗生素可吸收人工骨珠粒,治疗股骨慢性骨髓炎的临床效果。方法:回顾性分析2016年8月至2022年8月期间,我院骨科中心创伤病区应用Orthofix单轨道外固定支架骨搬运 + 自制载抗生素可吸收人工骨珠粒,治疗30例股骨慢性骨髓炎患者,术后随访1~6年,评估临床治疗效果和肢体功能恢复情况。结果:30例患者中一期治愈27例,术后复发2例,会师端骨不连1例,经再次给予局部清创及取髂骨植骨后均完全愈合。术后随访,患者均恢复正常生活,肢体功能良好。讨论:应用Orthofix单轨道外固定支架骨搬运 + 自制载抗生素可吸收人工骨珠粒治疗股骨慢性骨髓炎,临床效果可靠,术后肢体功能恢复良好,是一种治疗股骨慢性骨髓炎的有效方法。
Abstract: Objective: To summarize the clinical effect of Orthofix monorail external fixator bone handling + self-made absorbable artificial bone beads loaded with antibiotics in the treatment of chronic fem-oral osteomyelitis. Methods: From August 2016 to August 2022, 30 patients with chronic osteomye-litis of the femur were treated with Orthofix monorail external fixator bone handling + self-made absorbable artificial bone beads loaded with antibiotics in the trauma ward of the Orthopedic Cen-ter of our hospital. The patients were followed up for 1~6 years to evaluate the clinical treatment effect and the recovery of limb function. Results: Among the 30 patients, 27 patients were cured at one stage, 2 patients relapsed after operation, and 1 patient had nonunion at the junction end. All patients were completely healed after local debridement and iliac bone grafting. Follow-up showed that all patients recovered to normal life and had good limb function. Discussion: Orthofix monorail external fixator bone handling + self-made antibiotic loaded absorbable artificial bone beads are effective in treating chronic osteomyelitis of femur, with reliable clinical effect and good recovery of limb function after operation.
文章引用:石守印, 海拉提·巴合提, 孙俊刚, 徐江波, 周文正, 周敏. Orthofix单轨道外固定支架骨搬运 + 自制载抗生素可吸收人工骨珠粒治疗股骨慢性骨髓炎疗效分析[J]. 临床医学进展, 2024, 14(3): 850-854. https://doi.org/10.12677/ACM.2024.143781

1. 绪论

高能量暴力外伤导致的四肢严重开放性骨折临床比较多见,如果处理不当,常常导致骨折端及伤口感染,甚至经久不愈,最终发展为慢性骨髓炎。慢性骨髓炎愈合较为缓慢,术后复发率高,经多次手术后往往合并长段骨缺损,临床治疗比较困难。我院创伤骨科2016年8月至2022年8月期间,应用Orthofix单轨道外固定支架骨搬运 + 自制载抗生素可吸收人工骨珠粒,治疗30例股骨慢性骨髓炎患者,经临床随访1~6年(平均2年),术后效果良好,现总结如下。

2. 资料与方法

2.1. 一般资料

本组30例股骨慢性骨髓炎患者,左侧9例,右侧21例,最小年龄12岁,最大年龄50岁,平均年龄25岁,病程6个月~3年不等(平均11个月)。经手术彻底清创感染骨段切除,应用Orthofix单轨道外固定支架骨搬运 + 自制载可吸收人工骨珠粒植入治疗,术后随访1~6年(平均2年),均取得较好的临床疗效。

2.2. 术前准备

术前完善X线片、MRI及断层CT、血液常规检查及白细胞计数与分类、红细胞沉降率(Erythrocyte Sedimentation Rate, ESR)、C-反应蛋白(C-Reactive Protein, CRP)等感染相关指标,评估骨髓炎病变范围和全身炎症反应情况。同时,留取伤口分泌物送细菌学培养 + 药敏试验。根据术前影像学检查结果,评估术中病灶清创范围和预切除感染骨段长度。术前备Orthofix单轨道外固定、直径6.0 mm羟基磷灰石螺钉6~8根、硫酸钙可吸收人工骨骨粉10 cc、硫酸钙珠粒专用制作模具1个、注射用盐酸万古霉素2~4克、盐酸庆大霉素注射液3~4支。

2.3. 手术方法

患者取仰卧体位,采用神经阻滞 + 复合麻醉。麻醉成功后,术区常规消毒、铺巾,原切口切开皮肤及皮下组织,显露感染骨段及病灶,给予病灶彻底清创,如有内固定装置一并取出。用大量碘伏、生理盐水反复冲洗创面,如骨质感染破坏严重,术中需要完整切除感染骨段,直至断端骨质有新鲜点状出血(paprika征),并用刮勺将髓腔内感染组织及脓苔全部刮除干净,再次用碘伏、大量生理盐水反复冲洗术区和股骨断端髓腔,无菌敷料临时加压包扎。助手协助调整维持好股骨力线,用Orthofix单轨道外固定支架置于大腿前外侧与大腿外侧平行,X线透视下在外架两端钉架上分别植入1枚直径为6.0 mm羟基石灰石螺钉临时固定股骨两端,调整好股骨两端轴线与外架平行后,在外架中间钉架上再植入一枚直径为6.0 mm羟基石灰石螺钉稳定股骨搬运轴线,术中X光透视股骨两端轴线无偏移,依次拧入剩余螺钉并拧紧钉荚。打开伤口临时敷料,用自制载有抗生素可吸收人工骨珠粒植入股骨两端髓腔及骨缺损处,术区留负压引流管1根,再次生理盐水冲洗术区,见创面无明显搏动性出血后依次缝合伤口。最后在大腿近端前外侧切开长约2.5 cm纵行切口,拉钩牵开肌肉显露股骨近端骨截处,左手固定两孔截骨器作为截骨导板,右手用持电钻,用直径2.5 mm钻头沿股骨近端低速环形钻孔截骨,精细骨刀凿穿骨孔间骨皮质,再次X线透视确认截骨完全后依次缝合骨膜及皮肤,术毕,伤口无菌纱布加压包扎。

2.4. 术后处理

术后根据细菌培养结果及药敏实验,给予敏感抗生素静点7~10天,患者出院后改为头孢呋辛酯片0.25克/日2次口服,利福平胶囊0.45克/日1次口服,继续抗感染治疗6周。服药期间每两周复查一次肝肾功能,如有异常立即停止服药,待肝肾功能恢复后再继续服用抗生素。引流管3~5天拔出,创面每天按时换药,加强钉道消毒、护理,保持钉道干燥。鼓励患者术后第3天下地部分负重行走,经5天等待期后即开始行骨搬运治疗,骨搬运速度为1 mm/天(分4次完成,每次0.25 mm),如骨缺损长度大于6 cm,两个月后调整搬运速度为0.75 mm/天(分3次完成,每次0.25 mm),避免延长骨段成骨不良和减少张力对神经、血管造成牵拉损伤。骨搬运期间每两周复查1次X线片,若出现力线偏移及时给予调整,待股骨搬运端会师后即可丢拐完全负重行走,刺激骨痂生长及延长骨段矿化。在骨段矿化期间,每个月复查1次X线片,动态监测延长骨段成骨水平和会师骨端愈合情况。

3. 结果

30例股骨慢性骨髓炎患者中,一期治愈27例(占比90%),复发2例(占比7%),骨折会师端骨不连1例(占比3%),经给予再次清创 + 硬化骨新鲜化处理和局部植骨后愈合。以上病例术后均恢复正常生活,肢体功能良好,治疗过程中未发生轴线偏移及关节功能障。碍,未见神经、血管损伤(典型病例见图1)。

16岁男性患者,意外交通事故致右侧股骨骨折,外院行外固定手术后感染致右侧股骨慢性骨髓炎2年余。前后转多家医院行5次手术治疗,效果欠佳,因右下肢及膝关节红肿无法负重行走来院就诊。入院查体可见右下肢较对侧短缩15 cm (图1(A)),X线片提示右侧股骨已行股骨髓内钉固定,髓内钉远端突破股骨髁远端皮质,股骨中段长段骨缺损,骨缺损处已行骨水泥填充处理(图1(B)和图1(C)),我院给予

Figure 1. Typical case

图1. 典型病例

行切开感染病灶彻底清创,术中可见骨水泥周围及髓内钉周围大量灰白色脓性液体(图1(D)),术中取出髓内钉及骨水泥可见股骨缺损距离14 cm (图1(E)),用刮勺刮除髓腔内脓苔及感染组织,并用大量碘伏及生理盐水反复冲洗术区,应用Orthofix单轨道外固定支架行骨搬运治疗,股骨髓腔及骨缺损处用自制载抗生素可吸收人工骨珠粒填充(图1(F)~(I)),术后5个月复查见骨折端会师(图1(J)),术后14个月延长骨段骨质矿化良好,股骨会师端临床骨性愈合,给予拆除外固定支架(图1(K)),跟踪随访3年,患者术后恢复正常工作,肢体活动功能良好。

4. 讨论

交通伤、机器伤及坠落伤等高能量损伤导致的开放性骨折,常导致软组织损伤并缺损,易出现感染、骨外露、骨折延迟愈合或不愈合、骨髓炎等并发症,严重时可导致截肢 [1] 。如治疗方法不恰当,往往会发展为慢性骨髓炎,慢性骨髓炎是骨科最为常见的疾病之一,愈合较为缓慢,复发性高,治疗困难 [2] ,对于慢性骨髓炎,最基本的治疗手段是使用抗生素,但由于慢性骨髓炎常存有死骨、死腔及瘢痕组织,使局部病灶缺乏血液供应,同时细菌生物膜的存在也使抗生素在局部难以达到有效抑菌、杀菌浓度,治疗效果往往不佳 [3] [4] ,因此病灶清除是治疗慢性骨髓炎关键所在 [5] 。为彻底治疗残余感染病灶,我们使用注射用盐酸万古霉素 + 盐酸庆大霉素注射液 + 硫酸钙可吸收人工骨(英国百赛公司生产的硫酸钙–又名思迪骨粉)混合制成载抗生素珠粒(制作方法:台上器械护士协助用硫酸钙可吸收人工骨10 cc + 注射用盐酸万古霉素1~2克 + 盐酸庆大霉素注射液5~6 mL充分搅拌成粘糊状,并均匀涂抹于专用的珠粒制作磨具内,静止15~20分钟完全固化变硬后取出备用)植入股骨骨髓腔及骨缺处。硫酸钙的抗生素释放特性在体外及动物实验中均有研究,Wichelhaus等 [6] 的体外研究指出载抗生素硫酸钙置入后的首个24 h,可分别释放其所载的45%万古霉素,以及80%庆大霉素与克林霉素;随后维持一个平稳的释放水平10 d左右。Howlin等 [7] 指出载妥布霉素、万古霉素或是两者共同载药时,硫酸钙可有效预防耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Methicillin Resistant Staphylococcus Aureus, MRSA)和表皮葡萄球菌细菌定植及生物膜形成。在他们此后的一项研究中,再次证实了载广谱抗生素硫酸钙具有抗铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌和鲍曼不动杆菌及抗这些细菌形成生物膜的作用 [8] 。采我们用万古霉素 + 盐酸庆大霉素注射液 + 磷酸钙人工骨混合制成可吸收人工骨珠粒植入病灶内,通过珠粒的逐渐崩解,缓慢、持续释放抗生素,在治疗骨髓混合细菌感染的同时,又减少了二者对肝肾功能的毒性。

总之,目前修复大段骨缺损的方法很多,包括Ilizarov骨搬运技术、Masquelet诱导膜技术、带或不带血管蒂腓骨移植技术 [9] [10] 。我科采用Orthofix单轨道外固定支架骨搬运治疗四肢长骨慢性骨髓炎,就是利用了Ilizarov提出的“牵张成骨”及“张力–应力”原理,激活组织细胞的再生能力,修复骨质缺损,提高骨强度和骨量骨愈合,在骨痂成骨过程中,骨骼通过骨塑性和骨重建调节骨骼的结构和强度,使骨骼以最大主动负荷应力相匹配,综上所述,应用Orthofix单轨道外固定支架骨搬运 + 自制载抗生素可吸收人工骨珠粒植入治疗股骨慢性骨髓炎,使用同一固定架完成,在治疗股骨慢性骨髓炎患者中疗效满意,减少了手术次数,避免了患者因反复手术所造成的身心痛苦,患者易于接受。

NOTES

*通讯作者。

参考文献

[1] 李善庆, 胡锐, 安颖, 等. 显微外科技术结合Ilizarov技术治疗Gustilo IIIC型胫腓骨开放性骨折的疗效分析[J].中华创伤骨科杂志, 2021, 23(7): 583-587.
https://doi.org/10.3760/cma.j.cn115530-20210528-00250
[2] 宋清红, 赵子豪, 郭圣峰, 等. 抗生素载体释放系统用于慢性骨髓炎的研究进展[J]. 全科口腔医学电子杂志, 2019, 6(9): 32-34.
[3] Gupta, P., Sarkar, S., Das, B., Bhattacharjee, S. and Tribedi, P. (2016) Biofilm, Pathogenesis and Preven-tion—A Journey to Break the Wall: A Review. Archives of Microbiology, 198, 1-15.
https://doi.org/10.1007/s00203-015-1148-6
[4] 李文波, 张超, 石杰, 等. 慢性骨髓炎感染复发诱因的研究进展[J]. 实用骨科杂志, 2017, 23(12): 1099-1102.
https://doi.org/10.13795/j.cnki.sgkz.2017.12.011
[5] Thaddeus Chika, A. and Emeka, O.M. (2016) Whole Clavi-cle Sequestration from Chronic Osteomyelitis in a 10 Year Old Boy: A Case Report and Review of the Literature. Annals of Medicine and Surgery, 6, 92-95.
https://doi.org/10.1016/j.amsu.2016.02.011
[6] Wichelhaus, T.A., Dingeldein, E., Rauschmann, M., et al. (2001) Elution Characteristics of Vancomycin, Teicoplanin, Gentamicin and Clindamycin from Calcium Sulphate Beads. Journal of Antimicrobial Chemotherapy, 48, 117-119.
https://doi.org/10.1093/jac/48.1.117
[7] Howlin, R.P., Brayford, M.J., Webb, J.S., et al. (2015) Antibiotic-Loaded Synthetic Calcium Sulfate Beads for Prevention of Bacterial Colonization and Biofilm Formation in Periprosthetic Infec-tions. Antimicrobial Agents & Chemotherapy, 59, 111-120.
https://doi.org/10.1128/AAC.03676-14
[8] Howlin, R.P., Winnard, C., Frapwell, C.J., et al. (2016) Biofilm Prevention of Gram-Negative Bacterial Pathogens Involved in Periprosthetic Infection by Antibiotic-Loaded Calcium Sulfate Beads in Vitro. Biomedical Materials, 12, 015002.
https://doi.org/10.1088/1748-605X/12/1/015002
[9] Masquelet, A.C., Kishi, T. and Benko, P.E. (2019) Very Long-Term Results of Post-Traumatic Bone Defect Reconstruction by the Induced Membrane Technique. Orthopaedics & Traumatology: Surgery & Research, 105, 159-166.
https://doi.org/10.1016/j.otsr.2018.11.012
[10] 喻胜鹏, 傅景曙, 李伟, 等. Masquelet技术治疗长骨骨髓炎骨缺损的临床分析[J]. 第三军医大学学报, 2014, 36(15): 1630-1634.