引用本文: 葉浩波, 孫亮, 薛漢中, 李忠, 張堃. 通道成骨技術治療股骨干無菌性非肥大型骨不連的療效研究. 中國修復重建外科雜志, 2022, 36(8): 976-982. doi: 10.7507/1002-1892.202203083 復制
股骨干骨折多見于高能量損傷,除保守治療外,髓內釘固定和鋼板固定是臨床最常用治療方法。然而,髓內釘固定后股骨干骨不連發生率為1%~12.5%[1],鋼板固定后達8%~23%[2]。股骨干骨折術后骨不連的原因主要包括解剖因素、骨折類型、軟組織缺損程度、醫療因素、患者自身因素以及感染因素等[3-5]。
目前,手術是股骨干無菌性骨不連的首選治療方案。股骨干骨不連類型以非肥大型較為常見[4],但其治療需要植骨技術的介入[6]。臨床治療股骨干無菌性非肥大型骨不連主要采用更換髓內釘結合擴髓骨屑植骨技術和附加鋼板結合填充植骨技術,然而對于營養不良型、萎縮型以及合并骨缺損的骨不連,其植骨范圍有限,并不能有效改善骨不連斷端的生物學環境[7-10]。臨床上亦有采用單鋼板、雙鋼板結合自體骨移植治療股骨干無菌性萎縮型骨不連成功的報道,但在術后愈合率、愈合時間上各文獻報道均有差異[11-13]。自體骨移植是治療非肥大型骨不連的關鍵步驟,如何才能最大化發揮自體骨的三大成骨效應,是值得探討的問題。為此,我們提出了合理劃分成骨活性區域后采用自體髂骨移植,進而改變骨不連斷端生物學行為的技術(即“通道成骨技術”),臨床應用該技術輔以鎖定鋼板治療股骨干無菌性非肥大型骨不連患者,取得了滿意結果。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
納入標準:① 年齡≥18歲;② 符合股骨干無菌性萎縮型、營養不良型骨不連診斷標準[14-15],且均為單側;③ 采用通道成骨技術輔以鎖定鋼板治療。排除標準:① 有吸煙、飲酒史者;② 有糖尿病、代謝紊亂、免疫疾病或心血管疾病病史者;③ 長期使用免疫抑制劑或非甾體抗炎藥者。2017年1月—2020年12月西安交通大學醫學院附屬紅會醫院共診治124例股骨干骨不連患者,最終23例患者符合選擇標準納入研究。
1.2 一般資料
本組男17例,女6例;年齡22~72歲,平均41.4歲。身高1.50~1.83 m,平均1.69 m;體質量51~90 kg,平均70.4 kg。左側15例,右側8例。閉合性骨折22例,開放性骨折1例。初次骨折原因:交通事故傷12例,摔傷5例,高處墜落傷3例,其他傷3例。入院時內固定物類型包括髓內釘14例,鋼板9例。既往接受骨不連手術次數0~1次;骨不連時間(骨折手術后至診斷為骨不連的時間)為6~60個月,平均20.1個月。其中股骨干無菌性萎縮型骨不連17例,營養不良型骨不連6例。術前6例患者存在髖關節(2例)或膝關節(4例)活動受限。
1.3 手術方法
患者于全身麻醉下取仰臥位,患肢及同側髂部常規消毒、鋪巾。取出原有內固定物,采用Judet骨膜剝離[16]顯露骨不連斷端,恢復患肢正常力線后,于股骨干外側放置1枚鎖定鋼板固定;然后從骨不連斷端中心向兩端用2.5 mm鉆頭鉆孔,直至鉆孔內有新鮮血液流出,即“辣椒征”陽性,形成一寬1.0~1.5 cm、長3~10 cm的開槽標識區,去除標識區內的硬化骨、死骨以及瘢痕組織,打通兩側髓腔,保留后側骨皮質,采用標尺測量骨槽的長度及寬度;最后取相應大小的自體髂骨修剪后嵌插于骨槽處,確保兩側充分接觸,并將自體松質骨顆粒填充至空隙。本組植骨區域不穩定(14例)或存在后內側骨皮質缺損(8例),于植骨區域前方再放置1枚小鎖定鋼板,2枚鋼板所在平面相互垂直固定骨不連;1例采用單外側鎖定鋼板固定。最后關閉骨膜,制造一密閉成骨通道。見圖1。

a. 取出原內固定物后采用Judet骨膜剝離顯露骨不連斷端;b. 外側鎖定鋼板固定;c. 明確開槽標識區,去除骨槽內的失活組織,測量其長度與寬度;d、e. 將自體髂骨嵌插入骨槽,同時將自體松質骨顆粒填充至空隙;f. 于植骨區域前方放置1枚小鎖定鋼板,關閉骨膜形成一密閉成骨通道
Figure1. Intraoperative manipulation of tunnel osteogenesis technique combined with locking platea. After removing the original internal fixator, Judet periosteal dissection was used to expose the unconnected end of the bone; b. Lateral locking plate fixation; c. Identified the slot marking area, removed the devitalized tissue in the bone slot, and measured its length and width; d, e. Inserted the autologous iliac bone into the bone cavity while filling the void with autologous cancellous bone particles; f. A small locking plate was placed in front of the bone graft area to close the periosteum to form a closed osteogenic channel
1.4 術后處理
術后預防性給予抗生素治療1 d;根據引流量情況(<50 mL)拔除引流管。術后當日鼓勵患者進行股四頭肌等長收縮訓練,輔助下行髖、膝關節被動活動,預防肌肉萎縮;術后第1天行CPM被動活動,每天2次,每次45 min;術后1個月鼓勵患者扶雙拐下地行走。術后1~3個月每月復查,之后每3個月復查1次,行X線片觀察骨不連斷端愈合情況,必要時行CT平掃+三維重建進行判斷,若愈合情況良好可加大鍛煉強度。
1.5 觀察指標
記錄手術時間、理論失血量 [總失血量(依據Gross公式[17]計算)和輸血量之和]、住院時間、骨不連愈合情況[18]及術后并發癥(包括再骨折、鋼板斷裂、短縮畸形、骨折不愈合、髖關節強直、膝關節強直、感染、跛行、疼痛等)。末次隨訪時,采用Harris髖關節功能評分[19]、Lysholm膝關節功能評分[20]、下肢功能評價量表(LEFS)[21]、簡明健康調查量表(SF-36量表)[22]評價髖、膝關節功能;術后1 d及末次隨訪時,采用髖、膝關節屈伸活動時疼痛視覺模擬評分(VAS)[23]評價疼痛改善情況。
1.6 統計學方法
采用SPSS23.0統計軟件進行分析。計量資料行正態性檢驗均符合正態分布,數據以均數±標準差表示,術后2個時間點間比較采用配對t檢驗;等級資料比較采用秩和檢驗。檢驗水準α=0.05。
2 結果
本組患者手術時間70~300 min,平均190.4 min;理論失血量399.8~4 275.0 mL,平均1 458.4 mL;住院時間5~13 d,平均8.2 d。23例患者均獲隨訪,隨訪時間9~26個月,平均18.2個月。其中22例患者骨不連均愈合,愈合時間3~12個月,平均5.6個月;發生患肢疼痛8例、跛行8例、膝關節活動受限6例、髖關節活動受限2例。1例患者末次隨訪時影像學檢查示骨不連未愈合,并伴隨疼痛、跛行、膝關節活動受限,建議其再次行手術治療。
術后1 d 23例患者VAS評分為(6.5±1.8)分,疼痛程度為良7例、中12例、差4例;末次隨訪時VAS評分為(0.9±1.3)分,疼痛程度達優21例、良2例,均較術后1 d顯著改善,差異有統計學意義(t=12.234,P<0.001;

a. 術前正側位X線片示骨折未愈合,斷端骨質硬化、間隙尚存;b. 術后第1天正側位X線片;c. 術后12個月正側位X線片示骨不連斷端已愈合;d. 術后14個月功能
Figure2. A 26-year-old male patient with aseptic atrophic nonunion at 13 months after left femoral shaft fracture caused by traffic accidenta. Anteroposterior and lateral X-ray films before operation showed that the fracture did not heal, the fractured end had sclerotic bone, and the gap remained; b. Anteroposterior and lateral X-ray films at 1 day after operation; c. Anteroposterior and lateral X-ray films at 12 months after operation showed that the nonunion end of the bone had healed; d. Function at 14 months after operation
3 討論
股骨干骨折術后骨不連是臨床常見難題,給患者和社會帶來沉重負擔[24]。臨床上治療股骨干無菌性非肥大型骨不連常見手術技術包括更換髓內釘結合擴髓骨屑植骨技術與附加鋼板結合填充植骨技術。前者適用于股骨干峽部骨不連,對于非峽部骨不連,即使更換最粗直徑髓內釘,仍不能解決骨不連斷端旋轉和成角控制不足的問題[7];對于營養不良型、萎縮型以及合并骨缺損的骨不連,通過擴髓形成的自體骨“植骨”不足以消除斷端間隙、改善斷端間接觸面積,而更換髓內釘不顯露斷端的治療原則使得術中不能額外植骨,導致無法有效改善骨折愈合生物學環境,這些可能是更換髓內釘治療失敗的原因之一[8]。附加鋼板結合填充植骨技術適用于髓內釘穩定的情況,然而也存在以下不足:一是因髓內釘的阻擋,附加鋼板存在雙皮質固定困難問題,單皮質螺釘固定減少了螺釘的有效長度和把持力,可能造成螺釘松動脫落,最終導致手術失敗[9];二是缺乏適合股骨干髓內釘術后的特定鋼板,當選擇不同類型鋼板作為附加鋼板時,術者對附加鋼板的應用長度和固定所需螺釘數量的認識存在明顯差異,最終導致骨不連斷端的力學穩定性存在明顯差異[10]。故我們采用通道成骨技術輔以鎖定鋼板治療股骨干無菌性非肥大型骨不連患者,取得了滿意療效。
本研究在內固定物選擇方面主要采用單外側鎖定鋼板或雙垂直鎖定鋼板固定骨不連斷端,在植骨方式方面主要采用通道成骨技術。Bellabarba等[25]對23例股骨干髓內釘術后骨不連患者采用單外側鋼板進行骨不連斷端的加壓固定,術中對非肥大型骨不連行自體髂骨植骨,最終21例(91%)患者骨不連愈合,2例因鋼板斷裂未愈合。本研究僅有1例患者采用了單外側鎖定鋼板進行固定,末次隨訪時影像學顯示骨不連未愈合,可見植骨塊遠端區域骨密度正常,骨痂生長旺盛,已與宿主骨緊密相容,而植骨塊近端區域骨密度增高,無明顯骨痂形成,且與宿主骨之間存在間隙。因該例患者未在植骨區域前方附加鋼板,植骨區域力學穩定性差,隨著移植骨與宿主骨的重塑過程以及術后康復鍛煉過程中肌肉收縮舒張,致使植骨塊發生移動,最終影響骨不連愈合。需要注意的是在改善骨不連斷端生物環境同時,不應忽視力學穩定的重要性。此外,合并嚴重骨缺損、骨質量差、骨質疏松癥以及如旋轉型等不穩定骨不連斷端,單外側鎖定鋼板固定可能是次選內固定物,因其很難實現力學的絕對穩定。
雙鋼板技術是取出原有內固定物暴露骨不連斷端后,放置不同角度的2枚鋼板進行固定,最常見的固定角度為90° 雙鋼板固定與180° 雙鋼板固定。相對于單外側鎖定鋼板固定,雙鋼板固定可提供一個穩定的三維立體固定模型,有效克服了股骨干的旋轉、剪切應力。Zhang等[26]的一項建模研究結果顯示,當沒有與外側鋼板相對的內側皮質支撐時,采用雙鋼板固定并增加2枚鋼板之間的夾角可以改善骨不連斷端穩定性,當兩鋼板夾角超過90° 時,隨著夾角增大,穩定性增加,應力分布變小,180° 雙鋼板固定的固定強度最大,是最穩定的固定方式選擇。股骨干外側入路是治療股骨干骨不連相對安全的手術入路,利于90° 雙鋼板的固定;然而對于180° 雙鋼板固定,內側鋼板的固定加壓則需要通過內側入路進行,股骨干內側有著豐富的內收肌群以及神經血管,術中易致股骨干內收肌群止點斷裂及神經血管損傷。故本研究采用90° 雙鋼板固定,相對于更換髓內釘技術,其更能體現出絕對穩定固定的優勢;相對于附加鋼板技術,其抗旋轉成角穩定性強,不存在特需鋼板以及螺釘拔出松動脫落的風險。在臨床上亦有采用90° 雙鋼板固定治療股骨干骨不連的文獻報道。Xing等[12]采用 90° 雙鋼板固定結合滑動植骨治療股骨干骨折鋼板或髓內釘術后骨不連患者 25 例,患者骨不連均愈合,平均愈合時間 6.0 個月,長于本組患者。他們先將取出的自體髂骨切成火柴棒狀小塊,然后將其植入股骨干髓腔內延伸至骨不連斷端兩側,最后將松質骨填充到股骨干骨不連端的后方、外側和內側間隙中,該植骨技術要求細微修剪自體髂骨,手術難度大,手術平均時間214.2 min,長于本組患者。然而,Maimaitiyiming等[13]應用 90° 雙鋼板結合自體髂骨修復非感染性股骨干骨折術后骨不連患者 14 例,患者骨不連均愈合,平均愈合時間 5.2 個月,短于本組患者。他們先將取出的自體髂骨切成小顆粒狀,然后將其植入骨不連斷端。由此可見90° 雙鋼板固定治療股骨干骨不連具有積極作用。
以上研究均采用鋼板作為股骨干骨不連的內固定方式,但植骨方式與本研究大相徑庭,盡管上述研究亦采用自體髂骨作為骨移植材料,然而在骨不連床的構建上并未具體描述。本研究在植骨區域處理上按照成骨區域活性進行劃分[27],通過使用2.5 mm鉆頭從骨不連斷端中心向兩端鉆孔,直至鉆孔內有新鮮血液流出,即“辣椒征”陽性,形成一開槽標識區。“辣椒征”陽性區域(成骨活躍區)多毗鄰正常骨組織;“辣椒征”陰性區域(成骨失活區)多在骨不連斷端中心,主要由瘢痕、硬化骨等失活組織組成。當植骨塊充分連接至兩側成骨活躍區后,良好的血管床允許自體骨最大化發揮骨生成、骨誘導及骨傳導作用,為骨不連愈合提供了良好生物學環境。另外,移植骨塊可以起到機械支撐作用,相對于填充植骨、擴髓骨屑植骨,當移植骨塊接觸兩側成骨活躍區時,可迅速引起局部毛細血管增生擴張,早期形成肉芽組織,同時與宿主骨進行纖維連接,最終提供堅強的機械支撐[28]。對于合并內側骨缺損的骨不連,移植骨還可以發揮修復內側骨缺損的作用。
本組患者術后獲隨訪9~26個月,其中22例患者骨不連愈合,髖關節功能良好率為100%,膝關節功能優良率為90.9%。術前6例患者存在髖關節或膝關節活動受限,術中因未進行關節松解術,術后患者髖、膝關節活動度未發生明顯改變。余16例患者末次隨訪時有8例患者跛行,可能與以下因素有關:① 手術創傷大,對股直肌、股中間肌影響較大,術后肌肉粘連發生率較高。② 前側鋼板的放置會影響伸膝裝置的活動程度。③ 部分患者跛行并不明顯,可能是患者骨折后經歷了多次手術治療,心理上仍對骨不連是否可以完全愈合保持警惕態度,因畏懼使用患肢負重、進行功能鍛煉以致于發生跛行,最終影響術后康復和療效。末次隨訪時LEFS評分平均74.6分,SF-36量表中生理機能評分平均85.0分,精神健康評分平均83.6分,均接近正常。由此可見,通道成骨技術輔以鎖定鋼板治療股骨干無菌性非肥大型骨不連有效,下肢功能可獲良好恢復。術后骨不連愈合率高以及愈合時間短等優勢,均有利于患者早期完全脫拐下地行走,加快了下肢功能恢復,減輕了患者心理負擔。
通道成骨技術輔以鎖定鋼板治療股骨干無菌性非肥大型骨不連的優越性主要體現在以下方面:① 通道成骨技術可以為骨不連愈合創造最佳的生物室。對于骨不連或骨缺損的治療,生物增強的“鉆石概念”描述了骨骼修復所基于的四個重要支柱,除了必要的穩定性外,植入BMSCs、支架和生長因子也是不可缺少的條件[29]。然而在植入這些材料之前,骨科醫生必須先建立一理想的生物環境(骨不連床)。骨不連斷端成骨活性區域劃分即為骨不連愈合建立了一個理想生物環境,在該環境中豐富的血運保證了氧氣、營養物質、信號分子的輸送以及骨祖細胞的遷移。然而,除了豐富的血運之外,將生物室轉換為封閉的隔室亦至關重要。自體髂骨移植除了提供生長因子、支架和BMSCs作用外,還可以作為封閉隔室的一種材料。一個足夠活躍的生物室可以有效支持所有必要的生理過程,促進骨不連愈合和患肢功能恢復。② 必要時于植骨區域前方附加1枚鎖定鋼板,可提高植骨區域的力學穩定性,為骨不連愈合提供一穩定內環境。③ 入院患者內固定物類型為外側鋼板,若不伴有內固定物失效斷裂,開槽植骨后可直接于植骨區域前方附加1枚鎖定鋼板,減少患者醫療費用。然而,術中出血量多是通道成骨技術輔以鎖定鋼板治療股骨干無菌性非肥大型骨不連的主要缺點,可能與手術切口長、前側鋼板的植入及開槽標識區的構建有關。
綜上述,對于股骨干無菌性非肥大型骨不連的治療,單外側鋼板固定盡管可以通過動力孔或者加壓裝置達到骨不連斷端間有效加壓,但仍然無法滿足前側植骨塊的穩定,使得早期植骨塊移位;雙鋼板垂直固定則提供了一個三維立體固定模型,同時結合通道成骨技術可以為骨不連的愈合提供一穩定內環境,具有骨不連愈合率高、并發癥少的特點,可有效緩解疼痛、提高患者下肢功能以及生活質量。但本研究僅為小樣本回顧性臨床研究,缺乏與傳統骨不連手術技術的對比,對鎖定鋼板結合通道成骨技術優勢和不足的判斷還需要前瞻性高質量臨床對照試驗進一步證實。
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突;課題經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道
倫理聲明 研究方案經西安交通大學附屬紅會醫院醫學倫理委員會批準(202205051)
作者貢獻聲明 薛漢中、李忠、張堃:研究設計,并對文章整體作批評性審閱;孫亮:參與研究設計及實施;葉浩波:收集整理及分析數據,文章撰寫
股骨干骨折多見于高能量損傷,除保守治療外,髓內釘固定和鋼板固定是臨床最常用治療方法。然而,髓內釘固定后股骨干骨不連發生率為1%~12.5%[1],鋼板固定后達8%~23%[2]。股骨干骨折術后骨不連的原因主要包括解剖因素、骨折類型、軟組織缺損程度、醫療因素、患者自身因素以及感染因素等[3-5]。
目前,手術是股骨干無菌性骨不連的首選治療方案。股骨干骨不連類型以非肥大型較為常見[4],但其治療需要植骨技術的介入[6]。臨床治療股骨干無菌性非肥大型骨不連主要采用更換髓內釘結合擴髓骨屑植骨技術和附加鋼板結合填充植骨技術,然而對于營養不良型、萎縮型以及合并骨缺損的骨不連,其植骨范圍有限,并不能有效改善骨不連斷端的生物學環境[7-10]。臨床上亦有采用單鋼板、雙鋼板結合自體骨移植治療股骨干無菌性萎縮型骨不連成功的報道,但在術后愈合率、愈合時間上各文獻報道均有差異[11-13]。自體骨移植是治療非肥大型骨不連的關鍵步驟,如何才能最大化發揮自體骨的三大成骨效應,是值得探討的問題。為此,我們提出了合理劃分成骨活性區域后采用自體髂骨移植,進而改變骨不連斷端生物學行為的技術(即“通道成骨技術”),臨床應用該技術輔以鎖定鋼板治療股骨干無菌性非肥大型骨不連患者,取得了滿意結果。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
納入標準:① 年齡≥18歲;② 符合股骨干無菌性萎縮型、營養不良型骨不連診斷標準[14-15],且均為單側;③ 采用通道成骨技術輔以鎖定鋼板治療。排除標準:① 有吸煙、飲酒史者;② 有糖尿病、代謝紊亂、免疫疾病或心血管疾病病史者;③ 長期使用免疫抑制劑或非甾體抗炎藥者。2017年1月—2020年12月西安交通大學醫學院附屬紅會醫院共診治124例股骨干骨不連患者,最終23例患者符合選擇標準納入研究。
1.2 一般資料
本組男17例,女6例;年齡22~72歲,平均41.4歲。身高1.50~1.83 m,平均1.69 m;體質量51~90 kg,平均70.4 kg。左側15例,右側8例。閉合性骨折22例,開放性骨折1例。初次骨折原因:交通事故傷12例,摔傷5例,高處墜落傷3例,其他傷3例。入院時內固定物類型包括髓內釘14例,鋼板9例。既往接受骨不連手術次數0~1次;骨不連時間(骨折手術后至診斷為骨不連的時間)為6~60個月,平均20.1個月。其中股骨干無菌性萎縮型骨不連17例,營養不良型骨不連6例。術前6例患者存在髖關節(2例)或膝關節(4例)活動受限。
1.3 手術方法
患者于全身麻醉下取仰臥位,患肢及同側髂部常規消毒、鋪巾。取出原有內固定物,采用Judet骨膜剝離[16]顯露骨不連斷端,恢復患肢正常力線后,于股骨干外側放置1枚鎖定鋼板固定;然后從骨不連斷端中心向兩端用2.5 mm鉆頭鉆孔,直至鉆孔內有新鮮血液流出,即“辣椒征”陽性,形成一寬1.0~1.5 cm、長3~10 cm的開槽標識區,去除標識區內的硬化骨、死骨以及瘢痕組織,打通兩側髓腔,保留后側骨皮質,采用標尺測量骨槽的長度及寬度;最后取相應大小的自體髂骨修剪后嵌插于骨槽處,確保兩側充分接觸,并將自體松質骨顆粒填充至空隙。本組植骨區域不穩定(14例)或存在后內側骨皮質缺損(8例),于植骨區域前方再放置1枚小鎖定鋼板,2枚鋼板所在平面相互垂直固定骨不連;1例采用單外側鎖定鋼板固定。最后關閉骨膜,制造一密閉成骨通道。見圖1。

a. 取出原內固定物后采用Judet骨膜剝離顯露骨不連斷端;b. 外側鎖定鋼板固定;c. 明確開槽標識區,去除骨槽內的失活組織,測量其長度與寬度;d、e. 將自體髂骨嵌插入骨槽,同時將自體松質骨顆粒填充至空隙;f. 于植骨區域前方放置1枚小鎖定鋼板,關閉骨膜形成一密閉成骨通道
Figure1. Intraoperative manipulation of tunnel osteogenesis technique combined with locking platea. After removing the original internal fixator, Judet periosteal dissection was used to expose the unconnected end of the bone; b. Lateral locking plate fixation; c. Identified the slot marking area, removed the devitalized tissue in the bone slot, and measured its length and width; d, e. Inserted the autologous iliac bone into the bone cavity while filling the void with autologous cancellous bone particles; f. A small locking plate was placed in front of the bone graft area to close the periosteum to form a closed osteogenic channel
1.4 術后處理
術后預防性給予抗生素治療1 d;根據引流量情況(<50 mL)拔除引流管。術后當日鼓勵患者進行股四頭肌等長收縮訓練,輔助下行髖、膝關節被動活動,預防肌肉萎縮;術后第1天行CPM被動活動,每天2次,每次45 min;術后1個月鼓勵患者扶雙拐下地行走。術后1~3個月每月復查,之后每3個月復查1次,行X線片觀察骨不連斷端愈合情況,必要時行CT平掃+三維重建進行判斷,若愈合情況良好可加大鍛煉強度。
1.5 觀察指標
記錄手術時間、理論失血量 [總失血量(依據Gross公式[17]計算)和輸血量之和]、住院時間、骨不連愈合情況[18]及術后并發癥(包括再骨折、鋼板斷裂、短縮畸形、骨折不愈合、髖關節強直、膝關節強直、感染、跛行、疼痛等)。末次隨訪時,采用Harris髖關節功能評分[19]、Lysholm膝關節功能評分[20]、下肢功能評價量表(LEFS)[21]、簡明健康調查量表(SF-36量表)[22]評價髖、膝關節功能;術后1 d及末次隨訪時,采用髖、膝關節屈伸活動時疼痛視覺模擬評分(VAS)[23]評價疼痛改善情況。
1.6 統計學方法
采用SPSS23.0統計軟件進行分析。計量資料行正態性檢驗均符合正態分布,數據以均數±標準差表示,術后2個時間點間比較采用配對t檢驗;等級資料比較采用秩和檢驗。檢驗水準α=0.05。
2 結果
本組患者手術時間70~300 min,平均190.4 min;理論失血量399.8~4 275.0 mL,平均1 458.4 mL;住院時間5~13 d,平均8.2 d。23例患者均獲隨訪,隨訪時間9~26個月,平均18.2個月。其中22例患者骨不連均愈合,愈合時間3~12個月,平均5.6個月;發生患肢疼痛8例、跛行8例、膝關節活動受限6例、髖關節活動受限2例。1例患者末次隨訪時影像學檢查示骨不連未愈合,并伴隨疼痛、跛行、膝關節活動受限,建議其再次行手術治療。
術后1 d 23例患者VAS評分為(6.5±1.8)分,疼痛程度為良7例、中12例、差4例;末次隨訪時VAS評分為(0.9±1.3)分,疼痛程度達優21例、良2例,均較術后1 d顯著改善,差異有統計學意義(t=12.234,P<0.001;

a. 術前正側位X線片示骨折未愈合,斷端骨質硬化、間隙尚存;b. 術后第1天正側位X線片;c. 術后12個月正側位X線片示骨不連斷端已愈合;d. 術后14個月功能
Figure2. A 26-year-old male patient with aseptic atrophic nonunion at 13 months after left femoral shaft fracture caused by traffic accidenta. Anteroposterior and lateral X-ray films before operation showed that the fracture did not heal, the fractured end had sclerotic bone, and the gap remained; b. Anteroposterior and lateral X-ray films at 1 day after operation; c. Anteroposterior and lateral X-ray films at 12 months after operation showed that the nonunion end of the bone had healed; d. Function at 14 months after operation
3 討論
股骨干骨折術后骨不連是臨床常見難題,給患者和社會帶來沉重負擔[24]。臨床上治療股骨干無菌性非肥大型骨不連常見手術技術包括更換髓內釘結合擴髓骨屑植骨技術與附加鋼板結合填充植骨技術。前者適用于股骨干峽部骨不連,對于非峽部骨不連,即使更換最粗直徑髓內釘,仍不能解決骨不連斷端旋轉和成角控制不足的問題[7];對于營養不良型、萎縮型以及合并骨缺損的骨不連,通過擴髓形成的自體骨“植骨”不足以消除斷端間隙、改善斷端間接觸面積,而更換髓內釘不顯露斷端的治療原則使得術中不能額外植骨,導致無法有效改善骨折愈合生物學環境,這些可能是更換髓內釘治療失敗的原因之一[8]。附加鋼板結合填充植骨技術適用于髓內釘穩定的情況,然而也存在以下不足:一是因髓內釘的阻擋,附加鋼板存在雙皮質固定困難問題,單皮質螺釘固定減少了螺釘的有效長度和把持力,可能造成螺釘松動脫落,最終導致手術失敗[9];二是缺乏適合股骨干髓內釘術后的特定鋼板,當選擇不同類型鋼板作為附加鋼板時,術者對附加鋼板的應用長度和固定所需螺釘數量的認識存在明顯差異,最終導致骨不連斷端的力學穩定性存在明顯差異[10]。故我們采用通道成骨技術輔以鎖定鋼板治療股骨干無菌性非肥大型骨不連患者,取得了滿意療效。
本研究在內固定物選擇方面主要采用單外側鎖定鋼板或雙垂直鎖定鋼板固定骨不連斷端,在植骨方式方面主要采用通道成骨技術。Bellabarba等[25]對23例股骨干髓內釘術后骨不連患者采用單外側鋼板進行骨不連斷端的加壓固定,術中對非肥大型骨不連行自體髂骨植骨,最終21例(91%)患者骨不連愈合,2例因鋼板斷裂未愈合。本研究僅有1例患者采用了單外側鎖定鋼板進行固定,末次隨訪時影像學顯示骨不連未愈合,可見植骨塊遠端區域骨密度正常,骨痂生長旺盛,已與宿主骨緊密相容,而植骨塊近端區域骨密度增高,無明顯骨痂形成,且與宿主骨之間存在間隙。因該例患者未在植骨區域前方附加鋼板,植骨區域力學穩定性差,隨著移植骨與宿主骨的重塑過程以及術后康復鍛煉過程中肌肉收縮舒張,致使植骨塊發生移動,最終影響骨不連愈合。需要注意的是在改善骨不連斷端生物環境同時,不應忽視力學穩定的重要性。此外,合并嚴重骨缺損、骨質量差、骨質疏松癥以及如旋轉型等不穩定骨不連斷端,單外側鎖定鋼板固定可能是次選內固定物,因其很難實現力學的絕對穩定。
雙鋼板技術是取出原有內固定物暴露骨不連斷端后,放置不同角度的2枚鋼板進行固定,最常見的固定角度為90° 雙鋼板固定與180° 雙鋼板固定。相對于單外側鎖定鋼板固定,雙鋼板固定可提供一個穩定的三維立體固定模型,有效克服了股骨干的旋轉、剪切應力。Zhang等[26]的一項建模研究結果顯示,當沒有與外側鋼板相對的內側皮質支撐時,采用雙鋼板固定并增加2枚鋼板之間的夾角可以改善骨不連斷端穩定性,當兩鋼板夾角超過90° 時,隨著夾角增大,穩定性增加,應力分布變小,180° 雙鋼板固定的固定強度最大,是最穩定的固定方式選擇。股骨干外側入路是治療股骨干骨不連相對安全的手術入路,利于90° 雙鋼板的固定;然而對于180° 雙鋼板固定,內側鋼板的固定加壓則需要通過內側入路進行,股骨干內側有著豐富的內收肌群以及神經血管,術中易致股骨干內收肌群止點斷裂及神經血管損傷。故本研究采用90° 雙鋼板固定,相對于更換髓內釘技術,其更能體現出絕對穩定固定的優勢;相對于附加鋼板技術,其抗旋轉成角穩定性強,不存在特需鋼板以及螺釘拔出松動脫落的風險。在臨床上亦有采用90° 雙鋼板固定治療股骨干骨不連的文獻報道。Xing等[12]采用 90° 雙鋼板固定結合滑動植骨治療股骨干骨折鋼板或髓內釘術后骨不連患者 25 例,患者骨不連均愈合,平均愈合時間 6.0 個月,長于本組患者。他們先將取出的自體髂骨切成火柴棒狀小塊,然后將其植入股骨干髓腔內延伸至骨不連斷端兩側,最后將松質骨填充到股骨干骨不連端的后方、外側和內側間隙中,該植骨技術要求細微修剪自體髂骨,手術難度大,手術平均時間214.2 min,長于本組患者。然而,Maimaitiyiming等[13]應用 90° 雙鋼板結合自體髂骨修復非感染性股骨干骨折術后骨不連患者 14 例,患者骨不連均愈合,平均愈合時間 5.2 個月,短于本組患者。他們先將取出的自體髂骨切成小顆粒狀,然后將其植入骨不連斷端。由此可見90° 雙鋼板固定治療股骨干骨不連具有積極作用。
以上研究均采用鋼板作為股骨干骨不連的內固定方式,但植骨方式與本研究大相徑庭,盡管上述研究亦采用自體髂骨作為骨移植材料,然而在骨不連床的構建上并未具體描述。本研究在植骨區域處理上按照成骨區域活性進行劃分[27],通過使用2.5 mm鉆頭從骨不連斷端中心向兩端鉆孔,直至鉆孔內有新鮮血液流出,即“辣椒征”陽性,形成一開槽標識區。“辣椒征”陽性區域(成骨活躍區)多毗鄰正常骨組織;“辣椒征”陰性區域(成骨失活區)多在骨不連斷端中心,主要由瘢痕、硬化骨等失活組織組成。當植骨塊充分連接至兩側成骨活躍區后,良好的血管床允許自體骨最大化發揮骨生成、骨誘導及骨傳導作用,為骨不連愈合提供了良好生物學環境。另外,移植骨塊可以起到機械支撐作用,相對于填充植骨、擴髓骨屑植骨,當移植骨塊接觸兩側成骨活躍區時,可迅速引起局部毛細血管增生擴張,早期形成肉芽組織,同時與宿主骨進行纖維連接,最終提供堅強的機械支撐[28]。對于合并內側骨缺損的骨不連,移植骨還可以發揮修復內側骨缺損的作用。
本組患者術后獲隨訪9~26個月,其中22例患者骨不連愈合,髖關節功能良好率為100%,膝關節功能優良率為90.9%。術前6例患者存在髖關節或膝關節活動受限,術中因未進行關節松解術,術后患者髖、膝關節活動度未發生明顯改變。余16例患者末次隨訪時有8例患者跛行,可能與以下因素有關:① 手術創傷大,對股直肌、股中間肌影響較大,術后肌肉粘連發生率較高。② 前側鋼板的放置會影響伸膝裝置的活動程度。③ 部分患者跛行并不明顯,可能是患者骨折后經歷了多次手術治療,心理上仍對骨不連是否可以完全愈合保持警惕態度,因畏懼使用患肢負重、進行功能鍛煉以致于發生跛行,最終影響術后康復和療效。末次隨訪時LEFS評分平均74.6分,SF-36量表中生理機能評分平均85.0分,精神健康評分平均83.6分,均接近正常。由此可見,通道成骨技術輔以鎖定鋼板治療股骨干無菌性非肥大型骨不連有效,下肢功能可獲良好恢復。術后骨不連愈合率高以及愈合時間短等優勢,均有利于患者早期完全脫拐下地行走,加快了下肢功能恢復,減輕了患者心理負擔。
通道成骨技術輔以鎖定鋼板治療股骨干無菌性非肥大型骨不連的優越性主要體現在以下方面:① 通道成骨技術可以為骨不連愈合創造最佳的生物室。對于骨不連或骨缺損的治療,生物增強的“鉆石概念”描述了骨骼修復所基于的四個重要支柱,除了必要的穩定性外,植入BMSCs、支架和生長因子也是不可缺少的條件[29]。然而在植入這些材料之前,骨科醫生必須先建立一理想的生物環境(骨不連床)。骨不連斷端成骨活性區域劃分即為骨不連愈合建立了一個理想生物環境,在該環境中豐富的血運保證了氧氣、營養物質、信號分子的輸送以及骨祖細胞的遷移。然而,除了豐富的血運之外,將生物室轉換為封閉的隔室亦至關重要。自體髂骨移植除了提供生長因子、支架和BMSCs作用外,還可以作為封閉隔室的一種材料。一個足夠活躍的生物室可以有效支持所有必要的生理過程,促進骨不連愈合和患肢功能恢復。② 必要時于植骨區域前方附加1枚鎖定鋼板,可提高植骨區域的力學穩定性,為骨不連愈合提供一穩定內環境。③ 入院患者內固定物類型為外側鋼板,若不伴有內固定物失效斷裂,開槽植骨后可直接于植骨區域前方附加1枚鎖定鋼板,減少患者醫療費用。然而,術中出血量多是通道成骨技術輔以鎖定鋼板治療股骨干無菌性非肥大型骨不連的主要缺點,可能與手術切口長、前側鋼板的植入及開槽標識區的構建有關。
綜上述,對于股骨干無菌性非肥大型骨不連的治療,單外側鋼板固定盡管可以通過動力孔或者加壓裝置達到骨不連斷端間有效加壓,但仍然無法滿足前側植骨塊的穩定,使得早期植骨塊移位;雙鋼板垂直固定則提供了一個三維立體固定模型,同時結合通道成骨技術可以為骨不連的愈合提供一穩定內環境,具有骨不連愈合率高、并發癥少的特點,可有效緩解疼痛、提高患者下肢功能以及生活質量。但本研究僅為小樣本回顧性臨床研究,缺乏與傳統骨不連手術技術的對比,對鎖定鋼板結合通道成骨技術優勢和不足的判斷還需要前瞻性高質量臨床對照試驗進一步證實。
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突;課題經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道
倫理聲明 研究方案經西安交通大學附屬紅會醫院醫學倫理委員會批準(202205051)
作者貢獻聲明 薛漢中、李忠、張堃:研究設計,并對文章整體作批評性審閱;孫亮:參與研究設計及實施;葉浩波:收集整理及分析數據,文章撰寫