沈義東，崔毅，鄒國友，王昕，穆洪鑫，卞榮鵬，吳崇昊

脛骨骨折在四肢長管狀骨骨折中發(fā)病率最高，在四肢開放性骨折中也是發(fā)病率最高的，超過35%的開放性脛骨骨折為Gustilo Ⅲ型嚴(yán)重?fù)p傷[1]。Ilizarov技術(shù)治療骨缺損的療效確切[2-5]，但其缺點(diǎn)是骨搬移時(shí)對合端常出現(xiàn)移位、成角及旋轉(zhuǎn)等，后期甚至需要多次改變外固定器構(gòu)型分期矯正畸形[6]。以泰勒空間外固定器為代表的六軸外固定器是在Ilizarov技術(shù)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用Chasles軸理論、投影幾何理論和Stewart平臺(tái)的原理，再結(jié)合計(jì)算機(jī)軟件而發(fā)明的。其同樣遵循牽拉成骨的技術(shù)原理，可以同步精準(zhǔn)矯正三維平面的成角、移位、旋轉(zhuǎn)及短縮畸形[7-8]，使用六軸外固定器進(jìn)行骨搬移術(shù)相對于傳統(tǒng)環(huán)形外固定器而言更具優(yōu)勢。本研究探討六軸外固定器進(jìn)行骨搬移術(shù)治療Gustilo Ⅲ型開放性脛骨骨折伴節(jié)段性骨缺損的臨床療效及技術(shù)要點(diǎn)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡≥18歲；②Gustilo Ⅲ型脛骨骨折；③開放性骨折后1個(gè)月內(nèi)；④因開放性骨折或者出現(xiàn)骨感染導(dǎo)致脛骨骨缺損，缺損長度＞5 cm；⑤無重大基礎(chǔ)疾患及明顯手術(shù)禁忌證，可以耐受手術(shù)。排除標(biāo)準(zhǔn)：①難以忍受長期佩帶外固定器者；②嚴(yán)重糖尿病、免疫缺陷、冠心病等內(nèi)科疾病患者；③長期吸煙、酗酒者；④嚴(yán)重營養(yǎng)不良、骨質(zhì)疏松患者。

2019年8月至2022年2月南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鹽城第一醫(yī)院使用六軸外固定器進(jìn)行骨搬移術(shù)治療92例開放性脛骨骨折患者，依據(jù)上述納入與排除標(biāo)準(zhǔn)納入28例患者進(jìn)行回顧性分析。男19例，女9例，年齡19～70歲，平均年齡（48.4±13.9）歲；骨缺損的長度為5.1～17.2 cm，平均（9.3±3.1）cm；軟組織缺損的面積為30～240 cm2，平均（78.8±55.4）cm2。所有患者均為脛骨中段或遠(yuǎn)端骨缺損，采用脛骨近端截骨向遠(yuǎn)端搬移。致傷原因：車禍傷17例，重物砸傷11例。15例患者伴有軟組織缺損，其中6例患者采用皮瓣技術(shù)結(jié)合六軸外固定器進(jìn)行治療，7例患者在適當(dāng)短縮、旋轉(zhuǎn)成角畸形后即刻閉合軟組織缺損創(chuàng)面；有2例進(jìn)行即刻短縮后仍有部分軟組織創(chuàng)面缺損，隨后進(jìn)行開放骨搬移術(shù)。6例皮瓣類型分別是股前外側(cè)游離皮瓣3例、脛后動(dòng)脈穿支皮瓣1例、隱神經(jīng)營養(yǎng)血管皮瓣1例、腓淺神經(jīng)營養(yǎng)血管皮瓣1例，其中1例股前外側(cè)游離皮瓣術(shù)后壞死，隨后進(jìn)行開放骨搬移術(shù)。

本研究經(jīng)南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鹽城第一醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)（倫審號(hào)：［2021］-K-54），并豁免患者知情同意。

1.2 術(shù)前準(zhǔn)備

患者急診入院時(shí)進(jìn)行開放骨折清創(chuàng)縫合、單邊外固定器臨時(shí)固定術(shù)。急診清創(chuàng)，修復(fù)合并的血管、神經(jīng)損傷，去除游離的粉碎骨塊，使用單邊外固定器臨時(shí)固定脛骨骨折，合并軟組織缺損使用負(fù)壓封閉引流（vacuum sealing drainage, VSD）敷料覆蓋創(chuàng)面。進(jìn)行X線檢查及三維CT檢查，觀察骨折線及骨缺損的范圍，同時(shí)拍攝對側(cè)脛腓骨X線片，測量脛骨長度作為參照。根據(jù)各項(xiàng)影像學(xué)檢查，術(shù)前做好骨搬移手術(shù)規(guī)劃，確定截骨部位及范圍。準(zhǔn)備六軸外固定器各組件，消毒備用。

1.3 手術(shù)方法及外固定器安裝

急診術(shù)后5～7 d，拆除單邊外固定器和創(chuàng)面覆蓋的VSD敷料，進(jìn)行脛骨截骨、六軸外固定器（大博醫(yī)療）固定、骨搬移術(shù)。有骨感染的病例先進(jìn)行清創(chuàng)、感染骨段切除，1周后再進(jìn)行骨搬移術(shù)。

患者進(jìn)行腰硬聯(lián)合麻醉后取平臥位。在脛骨遠(yuǎn)端粉碎骨及骨缺損區(qū)域的脛骨外側(cè)取縱行切口，逐層分離，骨膜下剝離至骨折端，注意保護(hù)皮膚血運(yùn)。清理骨折端，去除完全游離、無骨膜及肌肉附著的碎骨塊。切除無血運(yùn)的骨折斷端，直至斷端出現(xiàn)新鮮出血。在生理鹽水沖洗下使用擺鋸截平骨缺損上下骨端。應(yīng)用載藥自固化磷酸鈣人工骨粉（10 mL），其中加入2 g萬古霉素（4支）及8萬U慶大霉素（1支），攪拌至合適黏度后植入骨缺損區(qū)域，可在局部形成高濃度抗生素環(huán)境，起到持續(xù)抗感染作用。徹底止血后，逐層縫合關(guān)閉創(chuàng)面，皮膚缺損者使用凡士林紗布覆蓋創(chuàng)面。

按照術(shù)前計(jì)劃安裝六軸外固定器。在小腿近端腓骨頭水平套入1枚5/8環(huán)（第1環(huán)），開口向后，在此環(huán)平面穿入交叉的橄欖針及半針。在小腿骨折端與近端截骨線之間套入1枚全環(huán)（第2環(huán)），在此環(huán)平面遠(yuǎn)近側(cè)穿入2枚交叉的橄欖針及半針。在小腿骨折端遠(yuǎn)側(cè)、踝上套入1枚全環(huán)（第3環(huán)），在此環(huán)平面遠(yuǎn)近側(cè)穿入交叉的橄欖針及半針，所有橄欖針均拉張后固定于環(huán)上。在小腿第1、2環(huán)及2、3環(huán)之間，分別連接6根帶刻度可伸縮的支撐桿，記錄各桿的刻度和型號(hào)。為預(yù)防馬蹄足畸形，酌情在足部安裝U形環(huán)，跟骨穿入2枚交叉橄欖針，跖骨打入1～2枚橄欖針，拉張后固定。足U形環(huán)與小腿第3環(huán)之間使用限制性萬向鉸鏈連接，鉸鏈旋轉(zhuǎn)軸連線位置與踝關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸線一致。松開第1、2環(huán)之間支撐桿，擬在脛骨結(jié)節(jié)下截骨，取脛骨近端脛骨嵴前側(cè)長約1 cm縱行切口，使用電鉆多點(diǎn)鉆孔后，用骨刀微創(chuàng)截?cái)嗝劰?。截骨后按照原刻度連接支撐桿。

1.4 術(shù)后處理

骨感染患者術(shù)后根據(jù)細(xì)菌培養(yǎng)和藥敏試驗(yàn)結(jié)果，選用敏感抗生素抗感染治療6周。術(shù)后第2日開始指導(dǎo)患者進(jìn)行膝、踝關(guān)節(jié)功能鍛煉，進(jìn)行股四頭肌鍛煉。術(shù)后3 d拍攝小腿X線片，測量安裝參數(shù)、畸形參數(shù)及框架參數(shù)。術(shù)后7 d根據(jù)六軸外固定器配套計(jì)算機(jī)軟件出具電子處方（調(diào)節(jié)計(jì)劃表）調(diào)節(jié)帶刻度的可伸縮支撐桿，在近端兩環(huán)之間調(diào)節(jié)6根支撐桿緩慢地進(jìn)行骨延長，在遠(yuǎn)端兩環(huán)之間調(diào)節(jié)6根支撐桿緩慢縮短骨缺損上下骨端之間的距離。本研究脛骨近端截骨處骨延長速度為：年齡＜60歲，1.00 mm/d；年齡60～75歲，0.75 mm/d；年齡＞75歲，0.50 mm/d；遠(yuǎn)端骨缺損處縮短的速度是其骨延長速度的1.5倍。每日的調(diào)節(jié)量分3次完成。術(shù)后2周患者可部分負(fù)重鍛煉。所有病例在骨缺損上下骨端之間相距約1 cm時(shí)進(jìn)行對合端清理、取髂植骨術(shù)。

1.5 隨訪計(jì)劃及療效評(píng)價(jià)指標(biāo)

六軸外固定器進(jìn)行骨搬移術(shù)后每月復(fù)查一次，觀察皮膚創(chuàng)面愈合情況及針道有無感染，并拍攝X線片觀察近端骨延長區(qū)域礦化情況及骨缺損對合端愈合情況。拆除六軸外固定器時(shí)計(jì)算骨延長指數(shù)（lengthening index, LI）[9]，計(jì)算公式為：LI=帶架時(shí)間/骨延長長度。末次隨訪時(shí)進(jìn)行Ilizarov技術(shù)研究與應(yīng)用學(xué)會(huì)（Association for the Study and Application of Methods of Ilizarov, ASAMI）骨與下肢功能評(píng)價(jià)[10]。同時(shí)觀察并發(fā)癥發(fā)生情況。

ASAMI骨與下肢功能評(píng)價(jià)包括骨評(píng)價(jià)和下肢功能評(píng)價(jià)兩方面。骨評(píng)價(jià)從骨愈合情況、有無感染、骨骼成角畸形的角度及雙下肢不等長的差值等四個(gè)方面進(jìn)行評(píng)估，評(píng)估結(jié)果分為優(yōu)、良、可、差四個(gè)等級(jí)。下肢功能評(píng)價(jià)從是否可以自主行走活動(dòng)、有無跛行、是否超過最低限度的關(guān)節(jié)僵硬（膝關(guān)節(jié)伸直活動(dòng)丟失＜15°/踝關(guān)節(jié)背伸丟失＜15°）、有無反射性交感神經(jīng)營養(yǎng)不良、有無明顯的疼痛等五個(gè)方面進(jìn)行評(píng)估，評(píng)估結(jié)果分為優(yōu)、良、可、差、失敗五個(gè)等級(jí)。

2 結(jié)果

28例患者均獲得隨訪，隨訪時(shí)間15.7～45.3個(gè)月，平均（32.1±8.1）個(gè)月。所有病例均骨性愈合，創(chuàng)面愈合，合并骨感染患者無一例感染復(fù)發(fā)。

患者骨延長長度為5.1～17.2 cm，平均（9.3±3.1）cm；帶架時(shí)間為6.6～15.3個(gè)月，平均（9.7±2.2）個(gè)月；LI為0.7～1.6月/厘米，平均（1.1±0.2）月/厘米。

ASAMI骨評(píng)價(jià)結(jié)果顯示：優(yōu)27例，良1例，可0例，差0例；優(yōu)良率100%（28/28）。ASAMI下肢功能評(píng)價(jià)結(jié)果顯示：優(yōu)23例，良4例，可1例，差0例，失敗0例，優(yōu)良率96.5%（27/28）。

4例患者發(fā)生針道感染，1例患者拆除支架后出現(xiàn)對合端局部軟組織破潰，經(jīng)口服抗生素及換藥治療后治愈。1例患者受傷時(shí)脛前肌毀損清創(chuàng)切除后出現(xiàn)馬蹄足內(nèi)翻畸形，進(jìn)行Ilizarov技術(shù)結(jié)合脛后肌轉(zhuǎn)位手術(shù)成功矯正。

典型病例見圖1和圖2。

圖2 患者，男，57歲，車禍傷致Gustilo ⅢC型開放性脛腓骨骨折，應(yīng)用六軸外固定器進(jìn)行骨搬移術(shù)治療

3 討論

高能量損傷導(dǎo)致的重度開放性脛骨骨折、骨缺損在創(chuàng)傷骨科比較常見，常合并軟組織缺損。有些患者經(jīng)過反復(fù)手術(shù)治療仍未能獲得較好的療效，甚至出現(xiàn)骨感染。無論是急性創(chuàng)傷還是創(chuàng)傷后骨髓炎，在徹底清創(chuàng)后都面臨骨缺損的難題，其治療頗具挑戰(zhàn)。其治療的目標(biāo)不僅是消除感染、覆蓋創(chuàng)面、重建缺損的脛骨，還要矯正肢體機(jī)械軸偏移和肢體不等長，從而最大程度恢復(fù)肢體功能。此類疑難病例的治療周期較長，所以治療時(shí)應(yīng)盡可能簡化手術(shù)操作步驟、加快治療進(jìn)程。

3.1 六軸外固定器骨搬移術(shù)與傳統(tǒng)骨搬移術(shù)比較

傳統(tǒng)骨搬移術(shù)使用Ilizarov環(huán)形外固定器，常出現(xiàn)肢體機(jī)械軸偏移和骨搬移對合端移位、成角或者旋轉(zhuǎn)畸形，矯正起來比較復(fù)雜。Ilizarov環(huán)形外固定器通過安裝鉸鏈矯正成角畸形，鉸鏈的位置和朝向決定了畸形矯正的方位。在矯正多平面畸形時(shí)，需要很多零件的安裝來組配，變換外固定器構(gòu)型，這個(gè)過程非常耗時(shí)。

六軸外固定器可以完美克服這些缺點(diǎn)，具有顯著優(yōu)勢。①六軸外固定器構(gòu)型簡單，調(diào)節(jié)方便。標(biāo)準(zhǔn)的六軸外固定器構(gòu)型是由兩個(gè)環(huán)和介于兩個(gè)環(huán)之間的6根帶刻度可伸縮的支撐桿構(gòu)成的。每個(gè)支撐桿的長度有不同的規(guī)格，桿的兩端有萬向鉸鏈，與環(huán)連接的接頭處可以自由旋轉(zhuǎn)。只需要調(diào)節(jié)這6根支撐桿就可以同步矯正三維平面的復(fù)合畸形，而不需要改變外固定器構(gòu)型。②六軸外固定器調(diào)節(jié)精準(zhǔn)。理論上講六軸外固定器矯正畸形的準(zhǔn)確度能夠達(dá)到1/1 000 000英寸和1/10 000°，手動(dòng)調(diào)節(jié)時(shí)其誤差可小于0.7°和2 mm[16]。在實(shí)際臨床工作中，由于存在各種參數(shù)測量的誤差，實(shí)際矯形精準(zhǔn)度遠(yuǎn)低于這個(gè)理論值。如果有殘留畸形，還可以在計(jì)算機(jī)軟件中重新輸入?yún)?shù)生成新的電子處方，直到完全矯形。③六軸外固定器固定牢固，患者可以佩帶外固定器早期下地負(fù)重鍛煉。斜形支撐桿與環(huán)之間形成多個(gè)三角形結(jié)構(gòu)，其抗扭轉(zhuǎn)及抗軸向負(fù)荷方面都比較強(qiáng)。Henderson等[17]報(bào)道了在模擬正常人體重的軸向負(fù)荷下的生物力學(xué)研究，六軸外固定器與Ilizarov環(huán)形外固定器相比在抗彎曲和抗扭轉(zhuǎn)剛度上更強(qiáng)。Tan等[18]的生物力學(xué)研究表明，六軸外固定器與Ilizarov環(huán)形外固定器比較，在軸向強(qiáng)度上兩者相同，但是六軸外固定器在抗扭轉(zhuǎn)方面更加優(yōu)秀。④六軸外固定器的螺桿有標(biāo)號(hào)及刻度，極大地提高了依從性，患者可回家后自行根據(jù)處方表調(diào)節(jié)外固定器。

3.2 六軸外固定器進(jìn)行骨搬移術(shù)的臨床療效

國內(nèi)外關(guān)于使用六軸外固定器進(jìn)行骨搬移術(shù)治療開放性脛骨骨折伴節(jié)段性缺損的臨床療效的報(bào)道較少。Rozbruch等[19]報(bào)道了使用六軸外固定器治療38例脛骨骨折不愈合病例，其中31例患者伴有脛骨骨缺損或者肢體不等長，19例患者合并骨感染，25例患者使用六軸外固定器進(jìn)行骨搬移術(shù)或者即刻短縮再延長進(jìn)行治療。初次治療后27例患者骨折愈合，11例患者后期進(jìn)行多次手術(shù)后骨折愈合。但該研究沒有對其治療結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)的骨與功能評(píng)價(jià)。Sala等[20]報(bào)道了將Ilizarov環(huán)形外固定器與六軸外固定器相結(jié)合進(jìn)行骨搬移術(shù)治療脛骨感染性不愈合，12例患者脛骨搬移的平均長度是8 cm。ASAMI骨評(píng)價(jià)結(jié)果：優(yōu)10例（83%），良2例（17%）；ASAMI下肢功能評(píng)價(jià)結(jié)果：優(yōu)6例（50%），良5例（42%），可1例（8%）。本研究分析了計(jì)算機(jī)輔助六軸外固定器骨搬移術(shù)治療開放性脛骨骨折伴節(jié)段性缺損的臨床療效。本組所有患者獲得了骨性愈合。ASAMI骨評(píng)價(jià)結(jié)果：優(yōu)27例（96.4%），良1例（3.6%），可0例，差0例；ASAMI下肢功能評(píng)價(jià)結(jié)果：優(yōu)23例（82.1%），良4例（14.3%），可1例（3.6%），差0例，失敗0例。上述研究的療效較本研究的療效差。產(chǎn)生差異的原因可能是因?yàn)楸窘M患者都是傷后1個(gè)月內(nèi)新鮮的開放性脛骨骨折，上述研究治療的患者都是脛骨感染性不愈合，很多患者在進(jìn)行骨搬移術(shù)之前經(jīng)歷了多次失敗的手術(shù)。

Rohilla等[14]將LI定義為外固定器固定的時(shí)間（從安裝外固定器到骨延長區(qū)域愈合得足夠堅(jiān)硬而拆除外固定器時(shí)）除以骨延長的距離，單位是月/厘米，反映了骨延長愈合的快慢。Koczewski等[21]分析了319例接受骨延長手術(shù)的患者，平均LI為1.6月/厘米（0.7～5.9月/厘米）。3～9歲年齡組LI為1.4月/厘米，10～17歲年齡組為1.6月/厘米，18～21歲年齡組為1.7月/厘米，22～50歲年齡組為2.4月/厘米。骨延長至4 cm的患者中，LI為2.3月/厘米；4～7 cm組，LI為1.6月/厘米；＞7 cm組，LI為1.2月/厘米。該研究提示骨延長距離越長，LI越?。荒挲g越小，LI越小。Abuomira等[22]報(bào)道了使用Ilizarov環(huán)形外固定器治療55例脛骨不愈合伴骨缺損患者的療效，患者年齡15～79歲，平均41.5歲，其LI為（2.1±0.9）月/厘米（1.3～4.0月/厘米）。Kristiansen等[23]報(bào)道了20例患者使用六軸外固定器進(jìn)行脛骨骨延長，27例患者使用Ilizarov環(huán)形外固定器進(jìn)行脛骨骨延長，延長的距離為2.4～6.0 cm，其LI平均值分別為2.4和1.8月/厘米。本組患者平均年齡（48.4±13.9）歲（19～70歲），其中19～30歲4例，31～50歲8例，51～70歲16例。結(jié)果顯示LI為0.71～1.61月/厘米，平均（1.1±0.2）月/厘米，比上述研究報(bào)道的LI小很多。本組患者骨延長處愈合更快，一方面是因?yàn)楸窘M患者骨缺損的距離更長，平均長度為（9.3±3.1）cm（5.1～17.2 cm）；再者，本組患者使用的是六軸外固定器，上述研究均使用的是Ilizarov環(huán)形外固定器。六軸外固定器較Ilizarov環(huán)形外固定器在抗扭轉(zhuǎn)方面更加穩(wěn)定。這種更穩(wěn)定的裝置可能會(huì)加快骨延長區(qū)域的礦化及對合端的愈合。

3.3 骨搬移對合端的處理

骨搬移對合端常有軟組織嵌入，而且斷端血供相對較差，單純加壓不愈合的發(fā)生率高達(dá)52.5%～80.0%。骨搬移術(shù)后再骨折發(fā)生率為3.8%～9.7%，且大部分是對合端的再骨折，原因可能是單純加壓的對合端愈合并不牢固。Tetsworth等[24]研究提示骨搬移組67%的病例最終都需要進(jìn)行對合端植骨，認(rèn)為對合端清理植骨應(yīng)作為常規(guī)治療方案，在對合端間隙相距1 cm時(shí)就進(jìn)行清理植骨，這樣骨愈合更快、更可靠。實(shí)際上，骨搬移術(shù)截骨修整骨缺損骨端后，很難既兼顧下肢機(jī)械軸又能使骨缺損遠(yuǎn)近骨端在對合時(shí)緊密接觸，常是對合端點(diǎn)狀或者線狀接觸。鑒于此，本研究所有病例在對合端相距1 cm時(shí)就進(jìn)行了清理、植骨。而且本組病例設(shè)置的骨缺損處短縮的速度是骨延長區(qū)域延長速度的1.5倍。這可能也是本研究LI較其他研究LI更小的原因之一。大部分病例在骨延長區(qū)域礦化結(jié)實(shí)之前，對合端就已經(jīng)愈合得非常牢固。

3.4 合并軟組織缺損的處理要點(diǎn)

脛骨在小腿皮下，高能量損傷導(dǎo)致的開放性骨折常合并軟組織缺損。修復(fù)和重建骨缺損處軟組織的覆蓋非常重要。本研究軟組織缺損的修復(fù)主要使用以下幾種方法：①通過植皮、筋膜皮瓣、穿支皮瓣、游離皮瓣等方法修復(fù)缺損；②進(jìn)行開放骨搬移術(shù)，牽拉成骨過程中，不但骨延長了，皮膚軟組織也在延長，軟組織缺損可以同時(shí)得到修復(fù)；③大部分軟組織缺損的病例，可以讓小腿處于畸形位置（移位、短縮、成角、旋轉(zhuǎn)），即刻關(guān)閉創(chuàng)面，術(shù)后再通過六軸外固定器緩慢矯正畸形。具體采用哪種方法要根據(jù)創(chuàng)面情況、患者要求及手術(shù)醫(yī)師的專業(yè)特長進(jìn)行選擇。

3.5 本研究的局限性

首先，本研究的樣本量相對較小。其次，本研究僅考慮了六軸外固定器在骨搬移術(shù)中的應(yīng)用，未進(jìn)行與應(yīng)用其他外固定器進(jìn)行骨搬移術(shù)的比較研究。因此還需進(jìn)一步前瞻性多中心大樣本對照研究進(jìn)一步評(píng)價(jià)六軸外固定器進(jìn)行骨搬移術(shù)的臨床療效。

4 結(jié)論

計(jì)算機(jī)輔助六軸外固定器進(jìn)行骨搬移術(shù)是治療Gustilo Ⅲ型開放性脛骨骨折伴節(jié)段性骨缺損的有效方法，可以成功挽救瀕臨截肢的肢體，骨延長愈合快，骨與下肢功能評(píng)價(jià)好。計(jì)算機(jī)輔助六軸外固定器可以精準(zhǔn)調(diào)節(jié)骨搬移過程中機(jī)械軸偏移和對合端的移位、成角、旋轉(zhuǎn)畸形。

【利益沖突】所有作者均聲明不存在利益沖突