综述指南髓内钉感染性骨不连的当前认识与治

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编译：医院创伤骨科

骨不连是骨折术后灾难性的并发症，使患者处于一种非常严重的疾病状态之中，患者将忍受患肢功能的缺失、严重的疼痛以及严重受损的生活质量。我们对于骨不连的处理也常常是多次反复不成功的手术干预，其结果就是不断延长的住院时间，带来了一系列社会和经济问题，不仅给患者带来了身心打击，同时对医疗保险系统也是巨大的负担。

由于解剖位置的不同，骨折髓内钉治疗术后骨不连的发生率各异。目前我们关于髓内钉治疗术后感染性骨不连的治疗尚未达成共识，通常使用的方式有：更换带有抗生素涂层髓内钉或切除骨不连端坏死骨质，（外固定架或不常使用的钢板或髓内钉进行临时固定使骨折稳定）后期使用牵张成骨技术或Masquelet技术进行骨缺损的重建。本篇综述对当前髓内钉治疗术后感染性骨不连的整体治疗原则、固定方式以及更佳的治疗策略进行探讨。

感染性骨不连包含两个相关的骨科问题：

（a）深部骨组织感染以及

（b）骨折不愈合。

其治疗策略有很多，大致可分为：

首先处理骨折的骨不连，最后治疗感染（例如更换髓内钉）；

首先处理感染，之后治疗骨折骨不连（例如切除骨不连区域断端的死骨，二期进行骨搬运或Masquelet技术）；

同时进行感染和骨不连的治疗（如急性短缩）；

感染和骨不连都不处理（例如截肢）。

对于一个髓内钉治疗后出现感染性骨不连的患者，上述何种策略更佳尚存争议，最为重要的是看感染被控制之后骨折能否随之愈合。如果这一点能够达成共识，那么我们就可以决定采用何种治疗方案及一个较短的康复时间。如果控制感染骨折不愈合，那么可能就要切除骨不连部位的死骨了。

所有以上四条治疗策略，均常规进行深部组织取样，并根据培养结果进行局部或全身的抗生素使用。

既往感染性骨不连（不考虑固定形式）的治疗原则包括：

外科清创，切除坏死组织，去除异物及固定材料；

死腔处理；

骨折的稳定；

创面闭合（直接闭合或软组织重建）；

骨骼系统完整性的重建。

目前争议的焦点在于骨折稳定性建立时固定方式的选择、理想局部抗生素的释放以及骨缺损重建方式的选择。

患者年龄、其他合并慢性病（如糖尿病）、药物使用情况、饮酒及吸烟均会对感染能否彻底清除以及骨缺损能否成功重建产生影响。一些可以进行干预的患者因素尽量在术前进行相应的纠正。

全身抗生素应用对于慢性骨髓炎患者的效能可能不足，这是由于这些患者骨髓炎感染组织血供欠佳及存在骨坏死的情况。同时，致病细菌能够生成一种具有保护性的由多糖和蛋白所构成的基质结构，我们称之为“细菌生物膜”。关于细菌生物膜更为具体的定义为在某一材料表面上由众多细菌集落聚集在多聚糖基质中形成的不可逆的惰性的封闭膜状物质。内固定的使用或者不合理地清除均会为细菌粘连聚集及生物膜的形成提供便利。细菌生物膜在多数顽固性感染中都扮演着非常重要的角色，比方说假体周围感染及慢性骨髓炎。细菌生物膜的形成使得许多细菌（如金黄色葡萄球菌）的抗生素敏感性显著下降。造成这一点的可能原因如下：

（1）由于生物膜胞外多糖基质的存在使得抗菌药物很难到达生物膜深层发挥作用。

（2）与漂浮细菌相比，在生物膜内的细菌由于营养匮乏多数处于休眠状态，其生长速率明显更低。抗生素发挥抗菌性能的机制便是通过对细菌快速生长快速复制过程的破坏达到杀灭其目的，过低的生长速率使得生物膜中的细菌逃离这一杀灭过程。同时，生长速率低的细菌处于一种低代谢的状态，这一状态会使其模仿营养耗尽时低抗生素敏感性的状态。

（3）有学者猜测，在生物膜中的细菌可能存在一种特殊的“生物膜表型”。这一“生物膜表型”会表现出一种类孢子样的状态使得细菌进入其中，继而降低细菌对抗生素和杀菌剂的敏感性。由金黄色葡萄球菌所形成的生物膜可显著降低金黄色葡萄球菌对于?-内酰胺类、喹诺酮类和糖肽类抗生素的敏感性。

有研究指出，治疗生物膜内的细菌的最低抑菌浓度（MinimuminhibitoryconcentrationsMIC）要比漂浮细菌的最低抑菌浓度高倍，而全身抗生素使用并不能在生物膜表面达到这么高的一个浓度，所以全身抗生素使用对于生物膜基本无效。某些细菌例如分枝杆菌在免疫抑制的患者中容易引发一系列特殊的问题，故而需要特殊的抗生素使用方案。

此外，关于顽固性感染难治的另一个可能原因是细菌进入患者自身细胞，如成骨细胞，细菌进入细胞内使得细菌能够逃避身体的免疫系统监察攻击和抗生素的作用（但也有小部分抗生素能在自体细胞内发挥作用，如利福平）。

综上所述，抗生素的局部释放功效是感染性骨不连处理过程中的一个关键环节。

生物可吸收载体抗生素释放系统

由于具有降低持续性感染及继发性感染的潜能、无需二次手术取出内植物的特点，生物可降解吸收抗生素载体在理论上有一定的优势。载体类型包括：同种异体骨、胶原蛋白、聚酯类材料、聚酸酐类材料、直链淀粉类材料、藻酸盐类材料、壳聚糖、复合载体以及硫酸钙珠。虽然加强这些材料的抗生素释放方法各异，但上述这些材料的药物洗脱能力均比聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）要强。新的材料聚合系统同样能够使复合材料具有骨诱导性及骨传导性。不过，由于在体实验研究较少，故而其临床效果尚难评估。

扩髓之后，当髓内钉置入髓腔内1/3到2/3时，由于骨内膜血供的破坏以及髓内钉对于髓腔内侧皮质的压力，使得骨皮质的血供严重减少甚至无血供。之后会有一个反应性的骨膜血流增加，以维持皮质骨的血供，这样一来就使得常规的动脉血离心血流变为向心血流。在髓内钉周围可能会形成一个柱状的厚薄不一的死骨腔，我们需将其清除，可以通过连续扩髓的方式将扩髓器的直径由原始髓内钉的直径逐渐增大，直到没有纤维膜和硬化的白色扩髓碎骨块。一定要保证最后扩髓扩出来的只有健康表现的骨性碎片，此时使用的扩髓器要比以往所使用的最大的扩髓器直径大1-2mm。近期的一些文献也有使用扩髓冲洗引流器（ReamerIrrigatorAspiratorRIA）系统来进行这一髓内清创的过程。

由于剩余的骨皮质营养均由骨膜提供，故而保护骨膜血供尤为重要。在实验犬和兔的胫骨的研究中，骨内膜血管在扩髓后4周到6周重建，不过在髓内扩髓后的早期阶段，避免剥离剩余的骨膜尤为重要（例如钢板置入或者不明智的开放清创均会对骨膜造成破坏）。

感染清创后对骨缺损的考量非常重要，包括其所在骨的解剖部位（骨干部或骨骺部）、缺损的长度以及缺损的形状，以确定缺损只是影响局部或是节段性的缺损。如果是节段性的骨缺损超过2厘米，单纯依靠骨稳定技术是不可能达到缺损修复骨折愈合的。横断面上骨皮质缺损不超50%时缺损可能修复，但常常需要其他治疗支持来恢复正常的骨量和力量。对于大段骨缺损，目前常用的技术有同种异体骨移植、膜诱导技术（Masquelet技术）以及骨搬运技术。计划采用何种技术之前，一定要综合考虑骨缺损的大小、相关的治疗时间、后续并发症、是否需要进一步的手术干预以及患者自身的情况。

在存在感染以及骨缺损的情况下，钢板固定存在技术上的难题。当存在明显的感染时，钢板的表面可以成为生物膜的附着区域并发展为感染病灶。当清创后存在节段性骨缺损需进行桥接固定时，一般需要广泛的暴露，这样会导致广泛的骨膜剥离。节段性骨缺损的存在将会对钢板固定的稳定性产生很大的影响，由于固定节段性骨缺损时类似于悬臂负荷的受力情况，钢板的生物力学性能可能会大打折扣。有一些新兴设计的钢板，如锁定加压钢板及微创钢板可以克服一定的软组织问题及生物力学的问题。当使用钢板进行固定时，骨延长技术很难实施，同时跨缺损节段的钢板将会极大地限制牵张成骨技术以及骨搬运技术。所以，钢板固定很少用于下肢感染性骨干骨折的处理，但在下肢干骺端及肱骨骨折的隐匿性感染性骨不连的处理上仍有一定的作用。

肱骨和股骨的干骺端骨不连时，目前的主流治疗手段为钢板带或不带同种异体骨移植技术进行最终固定。同时需注意，在股骨和胫骨钢板治疗过程中当骨骺段的骨质足够打入锁定钉时，可考虑将其更换为髓内钉进行终末固定。

外固定是治疗骨不连时最为常用的方式，尤其是当出现感染、骨缺损时，几乎可以应用在任意一块骨上。在清创后出现较大段的骨缺损的处理上，环形外固定架如Ilizarov技术较为常用，尤其是当我们计划后期进行牵张成骨或是缺损后导致的畸形需要进行畸形矫正时是一个非常好的选择。环形架固定骨质时采用的是钢针，其有限的表面积可极大地限制细菌的附着以及生物膜的形成。对缺损后的骨段进行急性短缩有利于我们早期闭合软组织创面，之后可通过外固定架的调整进行骨长度的恢复。在下肢骨缺损的处理上，外固定架可以与髓内钉联合使用进行骨搬运。外固定架有一独特的优势在于其可以应用到任一部位，包括近关节处骨缺损时导致的关节周围骨缺损。外固定架也可应用于骨延长和骨搬运以及纠正畸形。与其他方式相同，外固定架也有其不足之处，例如外固定架通常要佩戴几个月以上才能达到治疗效果，钉道感染时我们可能要及时进行干预或者手术治疗，尤其是在股骨或肱骨骨折的处理时这些情况更是非常容易发生。如果外固定架的细针距离关节过近，尤其是膝关节的处理过程中，很有可能导致化脓性关节炎。此外，外固定架如果在某一部位时间过长时也可引发一系列的问题。多数研究建议胫骨近端及远端干骺端感染性骨不连、胫骨干以及肱骨远端大段骨缺损（缺损＞6厘米）时采用环形外固定架进行治疗。

在处理胫骨干感染性骨不连时，采用Ilizarov技术的治疗愈合率可达%。也可以通过Ilizarov单中心以及双中心技术进行经过感染性骨不连伴或不伴骨缺损的治疗时，既往研究所报道的成功率为85%到%，而差不多30%到90%的患者需要进行二次手术。Ilizarov技术治疗时股骨愈合率也近似，报道数据为95%到%，不过股骨骨不连Ilizarov技术时钉道感染发生率为55%到%，70%的畸形愈合发生率以及近30%的患者需要进行同种异体骨移植。目前尚无文献报道肱骨骨折髓内钉治疗后感染性骨不连时采用Ilizarov技术进行治疗的相关数据，目前检索的数据中，Brinker教授等人采用Ilizarov技术对六例肱骨远端骨折钢板内固定术后感染进行治疗，最终六例患者感染均无复发。

表1，髓内钉治疗术后感染性骨不连的固定技术：优势与不足

（未完，下篇将包括具体治疗策略，敬请







































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