Ilizarov骨搬移技术治疗难治性胫骨远端骨髓炎骨缺损的临床疗效回顾性研究：一项单中心经验

　　本研究回顾性分析22例难治性胫骨远端骨髓炎（DTO）骨缺损患者采用Ilizarov骨搬移技术治疗的临床数据。结果显示该技术可实现100%骨愈合率，ASAMI评分优良率达90.9%，疼痛评分（VAS）及踝关节功能评分（AOFAS）显著改善（p<0.001），证实其是安全有效的保肢治疗方案。

　　

背景

骨髓炎是骨科实践中的重大挑战，年发病率为每10万人16.7至21.8例。其病因包括创伤、术后污染以及血管功能不全或软组织感染引起的继发并发症。这种病理过程引发一系列渐进性事件，包括由细胞因子、趋化因子和免疫细胞介导的炎症性骨破坏。炎症反应导致骨坏死和随后新骨形成。在难治性骨髓炎，特别是影响胫骨远端（DTO）的情况下，尽管经过反复清创干预，感染仍然持续，这强调需要进行彻底清创手术，通常导致节段性骨缺损。由于多种因素，DTO的管理是一项艰巨的任务，包括创伤的严重程度、解剖特征（如相对缺乏软组织保护和局部血供差）、软组织缺损以及靠近踝关节。

解决DTO不仅需要控制感染，还需要可靠安全的重建策略以恢复正常功能并提高生活质量。已有多种治疗感染性骨缺损的方案被报道，包括自体骨移植、Masquelet技术、Ilizarov骨搬移技术以及游离血管化或非血管化腓骨移植。然而，这些技术的比较效果仍存在争议，尚未达成“金标准”共识。虽然Ilizarov技术因其能够逐渐搬移骨段并填充缺损而被广泛认为是一种有前景的选择，但最近的荟萃分析和随机对照试验强调需要更细致地理解其与其他技术（如Masquelet技术或血管化腓骨移植）的比较效果，特别是在复杂的感染病例中。此外，先前研究中的样本量和结果变异性需要进行更详细的检查。

材料与方法

患者

这项单臂回顾性观察性研究纳入了2015年1月至2022年12月在新疆医科大学第一附属医院治疗的22例胫骨远端骨髓炎患者。纳入标准包括年龄在18至65岁之间、诊断为DTO（感染灶位于踝关节上方6-7厘米以内）、清创后骨缺损≥4厘米，以及接受Ilizarov技术治疗DTO相关骨缺损的患者。每位患者入院时均获得知情同意，该研究经新疆医科大学第一附属医院伦理委员会批准（批准号K202308-11），本研究遵循《赫尔辛基宣言》。排除标准包括伴有全身症状的急性骨髓炎患者、患有影响手术耐受性的严重基础疾病（如恶性肿瘤或免疫缺陷）的个体、依从性差或无法配合治疗的患者，以及数据不完整或失访的患者。

术前准备

实验室评估包括白细胞计数、中性粒细胞计数、C反应蛋白、红细胞沉降率和血清降钙素原，以确定感染的存在和控制状态。术前，我们对患者进行营养状况评估和心理辅导，帮助他们做好心理准备并提高治疗依从性。手术前，如果患者已经在使用抗生素，则全部停用。对于就诊时有引流窦道的患者，我们获取样本进行细菌培养和药敏试验。用生理盐水彻底清洁局部后，用拭子从窦道深处获取样本。除了彻底的临床评估外，所有病例均进行了双平面X光检查。选定的病例（尤其是没有金属植入物的病例）进行了CT或MRI检查，以评估坏死骨组织移除后的骨缺损长度或下肢短缩情况，并协助手术计划。健侧肢体的长度作为设计术后截骨搬移长度的参考。

手术技术

为了解决胫骨远端骨髓炎引起的骨缺损病变，我们采用腰硬联合麻醉或全身麻醉进行彻底清创。清创时机标准化为患者入院后病情允许且完成必要的术前评估后立即进行。沿窦道口梭形切除感染和失活组织，包括完全清除脓液、炎性肉芽组织和瘢痕组织。凿开胫骨远端骨髓腔，并用咬骨钳去除坏死骨组织，直到新鲜血液渗出（辣椒粉征）。手术区域用过氧化氢、碘伏和生理盐水反复冲洗。

第一阶段，修整骨缺损的两端，安装外固定装置以稳定缺损区域。外固定装置的选择基于患者的骨质状况、缺损大小和整体身体状况，以确保最佳稳定性并便于后续骨搬移。用抗生素骨水泥填充缺损。第二阶段，确认诱导膜形成后（约4-6周）取出抗生素骨水泥，仔细闭合生物膜，然后进行Ilizarov骨搬移技术。在胫骨近端干骺端截骨，牵拉截骨面，并在透视下确认完整性。经过7至10天的潜伏期后，开始搬移单个骨段。当搬移段对接骨缺损远端时，施加压力以促进对接点愈合。当骨缺损直接涉及踝关节时，后期进行踝关节融合术。

术后管理

术后，所有患者均接受静脉和口服抗生素、加强营养、提高免疫力、伤口分泌物引流和常规换药护理。为预防针道感染，我们定期清洁消毒针道并保持周围皮肤干燥。经典的Ilizarov方法指导骨搬移，术后7-10天开始，以0.5–1毫米/天的速度，每天2–4次。在骨段搬移过程中密切监测疼痛、神经和血管症状。如果有骨愈合不良或过度疼痛的证据，则进行调整。根据术后情况，我们为早期功能锻炼制定了统一的康复标准。鼓励患者使用拐杖行走，并逐渐过渡到不使用拐杖行走。

手术后，定期进行X光检查，认真记录相关骨搬移指标，并监测和纠正轴向偏差等常见并发症。仔细观察骨痂、感染复发、疼痛水平和并发症等参数。形成坚固骨痂后松开外固定器，并根据患者情况在4至8周后移除。骨搬移和愈合后，采用ASAMI评分评估骨搬移效果，AOFAS评分评估踝关节功能，而VAS（0=无痛，10=最严重疼痛）和ADL评分评估疼痛强度和生活质量。在评估上述评分时，通过培训评估员并采用双盲评估方法，最大限度地减少了观察者偏倚。

统计分析

使用SPSS 26.0软件进行统计分析。正态分布的连续变量以均值±标准差表示，并使用t检验进行分析；非正态分布的变量以中位数（四分位距）报告，即M（Q?, Q?），并通过Mann-Whitney U检验进行比较。连续变量也用（范围：最小值，最大值）表示以指示其范围。分类变量以绝对和相对频率（百分比）呈现，并使用卡方或Fisher精确检验进行评估。P<0.05具有统计学意义。

结果

在入院时收集的人口统计学和感染相关数据显示男性占主导地位（n=17/22, 77.3%），平均年龄为40.68±16.02岁（范围：18–65）。11例涉及右下肢，11例涉及左下肢。大多数病例与创伤相关（n=20），包括交通事故（n=11）、摔伤（n=6）、高处坠落伤（n=2）和重物砸伤（n=1）。部分患者有吸烟史（n=6）、糖尿病（n=3）和高血压（n=2）。

20名患者从外院转入，入院前平均接受了2.09±1.12次（范围：0–6）清创手术。从受伤或发病到转诊的平均时间为16.48±21.61个月（范围：0–97）。入院时，大多数病例表现为窦道形成（n=19）、骨或钢板外露（n=12）和肢体长度差异（n=6）。根据感染源分层显示，创伤后骨髓炎病例（n=20）、软组织感染引起的骨髓炎（n=1）和血源性骨髓炎（n=1）。10名患者有开放性骨折，分类为Gustilo II型（n=2）、Gustilo IIIA型（n=3）和Gustilo IIIB型病例（n=5）。根据Cierny-Mader骨髓炎分类，有12例IVA型和10例IVB型。彻底清创后，完全骨缺损的平均长度为6.09±1.50厘米（范围：4–9），缺损远端距踝关节的平均距离为2.64±1.75厘米（范围：0–5），其中包括5例直接涉及踝关节，14例伴有软组织缺损。

Ilizarov骨搬移技术的结果在所有患者中均表现良好。在整个平均29.32±20.92个月（范围：10–79）的随访期间，总清创频率平均为3.77±1.83次（范围：1–11）。其中，入院我院前的清创次数为2.09±1.12次（范围：0–6），入院我院后的清创次数为1.68±0.82次（范围：1–5）。一名患者因感染控制困难且病情反复，在3年内共接受了11次清创手术。由于患者的病情，这里有一些计划中的治疗，而不是手术并发症。在14名软组织缺损患者中，分别有5名、7名和8名患者接受了负压封闭引流（VSD）、植皮和皮瓣手术，包括同时接受两种或以上联合手术的患者。在22名患者中，最终有5名患者因骨缺损涉及踝关节而接受了踝关节融合术。

临床和影像学证据表明，所有22名患者的牵拉骨痂和对接点均成功愈合。骨搬移过程的各个方面，包括外固定类型、骨搬移水平和相关指标，均已总结。使用Ilizarov技术的平均骨搬移长度为6.09±1.50厘米（范围：4–9），搬移持续时间为65.50±17.24天（范围：35–95），搬移指数为11.43±2.69天/厘米（范围：6.5–14.5）。矿化时间平均为11.45±3.45个月（范围：7–23），矿化指数为1.98±0.43个月/厘米（范围：1–3）。外固定持续平均15.32±4.38个月（范围：9–26），外固定指数为2.68±0.74个月/厘米（范围：1.25–4.5）。

根据Paley的并发症分类，22名患者中共报告了34例并发症（11个问题，15个障碍，1个轻微并发症和7个主要并发症）。这些并发症多种多样，并按照研究中概述的各种干预措施进行了管理。

在随访期间，一例针道松动需要手术更换固定针。十名患者出现针道感染，其中两名在保守抗菌治疗和换药护理无效后，接受了手术清创和更换。发生三例轴向偏差，均通过手术矫正，其中两例在骨搬移阶段需要调整或重新安装额外的Schanz针。

一例在对接点出现软组织嵌顿，促使进行手术清除和加压固定。两例出现对接点骨不连，均接受了骨端修整、髂骨移植和加压固定手术。两例表现为延迟愈合，其中一例在拐杖支撑下进行部分负重锻炼并应用手风琴技术；然而，延迟愈合持续存在，导致进行了髂骨移植和钢板固定手术。

两名患者出现不同程度的踝关节僵硬，其中一名在康复锻炼和物理治疗无效后接受了关节松解手术。一例神经源性马蹄内翻足在后期接受了踝关节融合术。治疗结束时，五名患者接受了踝关节融合术，主要并发症是踝关节无法自由活动，但这并不影响他们的负重能力。两例呈现肢体长度差异超过2.5厘米，一例短缩3.5厘米，另一例短缩4.0厘米。这两名患者根据个人意愿决定不接受任何额外治疗。

有两例感染复发，主要发生在深部骨组织。一例在对接点清创后因复发性骨缺损接受了腓骨移植和外固定，另一例因搬移段出现广泛骨感染，在节段性骨切除后进行了腓骨胫骨化。一例在外固定移除后发生对接点再骨折，促使进行了髂骨移植和外固定。一例持续轻度神经损伤，表现为胫神经支配区轻度麻木，建议继续观察。一例在巩固期被诊断为皮肤瘙痒症，在皮肤科住院并使用抗过敏药物治疗后好转。

在末次随访时，根据Ilizarov方法研究与应用协会（ASAMI）的标准，骨结果评估为优、良、差的分列为15例、5例和2例，优良率达到90.9%。即使包括5名接受踝关节融合术的患者，功能结果评估为优、良、可、差的分列为6例、14例、1例和1例，优良率达到90.9%。

疼痛（VAS）、踝关节功能（AOFAS）和生活质量（ADL）评分显示显著改善，具有统计学显著差异（P < 0.001）。VAS评分从治疗前的4.86±0.83（范围：3–6）降至治疗后的0.5±0.66（范围：0–2），ADL评分从治疗前的80（78.75,85）（范围：75–90）提高到治疗后的92.5（90,95）（范围：80–100）。代表踝关节功能的AOFAS评分从治疗前的32（25,38.25）（范围：20–42）增加到治疗后的82（77,87.5）（范围：65–95）。治疗后，AOFAS分类为优、良、可的分列为4例、15例和3例，总体优良率达到86.4%。为评估临床混杂因素的影响，我们进行了亚组分析，检查按以下因素分层的术前术后评分差异：（i）是否存在软组织缺损和（ii）是否同时进行踝关节融合术。

讨论

Ilizarov骨搬移技术已成为处理长骨骨髓炎所致骨缺损的一种相对安全有效的方法。该方法基于张力-应力原理，利用组织固有的再生能力。通过稳定的外固定、解剖调整、低能量截骨术和按需控制的机械牵引，它促进了骨、血管、肌肉和皮肤等软组织的再生。尽管目前缺乏强有力的证据支持其在骨髓炎后胫骨远端缺损中的治疗效果，但我们目前的发现表明，使用Ilizarov骨搬移技术取得了积极的治疗结果。即使在涉及踝关节附近复杂感染性骨缺损、软组织条件差或由于治疗失败后反复手术干预导致瘢痕变性、骨畸形和短缩等并发症的挑战性 scenario 中，Ilizarov骨搬移技术也能在实现最佳骨重建方面表现出色。它有效地降低了感染风险，增强了关节功能，并最终保留了肢体功能。我们的研究说明，Ilizarov骨搬移技术在治疗难治性骨髓炎引起的胫骨远端骨缺损（≥4cm）方面产生了令人满意的骨和功能结果。本研究中纳入的22名接受Ilizarov骨搬移的患者的最终ASAMI评分，无论是骨结果还是功能结果，优良率均达到90.9%。相关评分也显示出显著改善， notably AOFAS踝关节功能评分中位数平均为82，优良率为86.4%。尽管22例中有5例后期接受了踝关节融合术，但这些情况与一些患者骨缺损直接影响踝关节密切相关。与先前的类似研究相比，我们的研究表明AOFAS踝关节功能评分的改善与一些报道的结果一致，甚至更好，尽管由于患者群体和研究设计的差异而存在 variations。

胫骨远端周围的解剖复杂性，加上其靠近关节区域，增加了治疗踝关节周围感染的挑战。软组织缺损和缺乏保护增加了骨外露和感染加剧的风险。创伤和手术暴露可能损害营养血管和骨膜血管，导致血供不理想，阻碍骨愈合和感染控制。为了解决有软组织缺损或血管损伤的患者，在手术期间努力修复血供，并应用皮瓣以增强软组织覆盖，在一定程度上减轻了解剖复杂性。

已经开发了多种方法用于重建难治性骨髓炎清创后的骨缺损，包括自体骨移植、同种异体骨移植、抗生素骨水泥填充、Masquelet膜诱导、Ilizarov骨搬移和腓骨移植。其中，Ilizarov骨搬移技术是一种常用且有效的方法。值得注意的是，在胫骨远端的独特背景下，据报道手术治疗选择有限或存在安全问题，Ilizarov骨搬移技术被证明是有用的。它相对有效地控制了骨感染，巩固了骨骼，解决了缺损，并显著改善了踝关节功能。即使由于感染必须牺牲踝关节活动，患者在接受关节融合术后仍可保留关键的负重和其他功能。在这一点上，跨踝关节的外固定对患者和外科医生来说可能不那么令人担忧。

手术的成功或失败往往取决于正确的治疗决策。同时，在考虑医疗资源分配时，必须仔细评估每种方法的经济方面和临床效益。虽然使用大量自体骨移植的长期成本可能较低，但固有风险仍然存在，包括供区并发症和可能的髂骨骨折风险。同时，在确保完全消除感染灶的前提下，自体骨移植仅更适用于骨缺损≤3cm的患者。同种异体骨移植可能不完全适用于大段骨缺损，并且存在感染和免疫排斥的风险，这可能会增加总体费用。抗生素骨水泥填充是一种相对经济有效的临时解决方案，但不是感染性骨缺损的长期解决办法。Masquelet膜诱导技术需要较高的软组织覆盖率，并且骨量相对有限。血管化或非血管化腓骨移植被推荐但技术挑战大且风险 substantial，其成本效益需要进一步评估。同时，腓骨的直径为12-15mm，不能在一定时间内有效替代胫骨的承重作用。考虑到这些技术的局限性，Ilizarov骨搬移技术在某些适应症中可能被认为是一个有利的选择，即使它需要长期外固定，但在重建胫骨远端难治性骨髓炎引起的骨缺损同时保留肢体功能方面被证明是有效的。

这项研究表明，一半的创伤后骨髓炎患者受到开放性高能量创伤的影响，另一半是在胫骨远端骨折内固定手术后感染。此类病例的特点是病程长、难治，常伴有具有挑战性的软组织和骨缺损，使临床治疗困难。众所周知，胫骨远端骨折患者的骨组织和植入物被细菌感染，并在术后表面形成细菌生物膜，这削弱了抗生素的杀菌效果，并导致DTO。不及时诊断和移除内固定、清创和其他治疗可能导致严重并发症、流脓、感染加剧和可能的截肢。最终，消除感染和保存肢体功能的努力可能并不总是成功。尽管可能导致 significant 骨缺损并使治疗复杂化，但早期、频繁和彻底的骨髓炎清创仍然是早期干预的关键阶段。这一观点与Li等人提出的观点一致。在本研究中，每位患者平均接受了3.7次清创手术，高于其他类似研究的结果。这在很大程度上归因于这些病例患有难治性骨髓炎，统计数据包括从发病到治疗结束期间在其他医院和我院进行的清创手术总数。值得注意的是，一名有长期骨髓炎病史和糖尿病的患者由于自身条件差而持续慢性感染。然而，在3年内接受了11次清创手术（包括在我院的5次）后，最终取得了成功的结果，包括感染控制、骨愈合和肢体功能恢复。

Paley等人报道了使用Ilizarov骨搬移技术治疗慢性骨髓炎和骨缺损的成功结果。他们强调了该技术在消除畸形、感染和缺损，实现愈合方面的功效。Ilizarov技术的局限性与前存在的、不可逆的神经血管和关节损伤有关。这一观点被认为适用于DTO，强调尽管在不利的病理条件下可以获得优异的骨结果，但功能结果受神经、肌肉、血管、关节和骨骼等因素的影响。本研究显示骨结果的优良率（68.18%）高于功能结果（27.27%）。与先前文献相比，我们研究的功能评分改善有其自身特点。一些先前的研究可能由于患者群体、治疗方案和随访期的不同而报告了不同的改善率。这种差异归因于实现高功能优良率的挑战以及许多病例中预先存在的踝关节功能差，导致后期进行踝关节融合术，影响了关节功能评估。

关于在骨搬移和巩固期间使用的最佳固定方法尚未达成共识。一些研究主张在搬移后期采用内固定置换方法，例如髓内钉或锁定钢板，以减轻与外固定相关的不良问题。髓内钉具有减少外固定时间、在搬移过程中维持对线以及可能早期负重锻炼的优点。同样，使用锁定钢板的优点是可以早期移除外固定器，降低并发症的发生率。在不能保证完全控制感染，或对预防深部感染复发缺乏信心的情况下，选择外临时固定被认为是一种更安全的策略。在选择外固定方法时，必须考虑缺损特征、周围软组织质量、机械稳定性和患者舒适度。

并发症在整个骨搬移过程中是不可避免的，这强调了及时采取措施处理患者并发症的重要性，这对后期疾病结果有 significant 影响。在我们的研究中，实例包括针道感染（n=10）、轴向偏差（n=3）、踝关节僵硬（n=2）、对接点骨不连（n=2）和延迟愈合（n=2）等。尽管有时努力加强针道护理并使用适当的口服抗生素，针道感染仍然存在。值得注意的是，Iacobellis等人观察到类似的针道感染 prevalence，将其列为最常见的并发症，其次是轴向偏差。必须谨慎处理轴向偏差，因为它与对接点延迟愈合、骨不连和再骨折的风险增加有关。为了减轻轴向偏差风险，我们主张在搬移期间定期通过X光测量下肢全长，并检测Schanz针的任何弯曲。然后可以及时调整外固定装置，减少轴向偏差的可能性。与Liu对282名患者随访的结果一致，我们也注意到在使用单边外固定进行骨搬移时，轴向偏差的可能性相对较高。单边外固定的不稳定性会影响整体力线，导致这种风险。正如我们在研究中观察到的，大多数轴向偏差患者接受了单边外固定（2例）。因此，考虑到潜在的好处，环式外固定的应用是一个可行的选择，特别是在处理大段骨缺损时。Lindsey等人揭示，与胫骨远端截骨患者相比，胫骨近端截骨患者肌肉和关节挛缩（如马蹄内翻足）的 prevalence 较低。然而，应强调在搬移过程中小腿肌肉群收缩张力和功能的变化。

根据我们的经验，除了前面提到的考虑因素外，在应用Ilizarov骨搬移技术重建难治性DTO所致骨缺损时，还必须考虑以下具体因素。首先，在感染直接涉及踝关节的情况下，由于清创后容易形成明显的骨缺损，建议结合胫骨搬移和在外固定下进行踝关节融合术。这种方法可能有利于填充缺损和恢复负重行走能力。然而，应注意踝关节融合术不是唯一的选择。其他技术，如关节保留手术，也在一些病例中尝试过，尽管其长期有效性和对不同患者场景的适用性需要进一步探索。其次，当骨缺损不直接影响踝关节且存在相当量的完整骨骼（从踝关节到骨缺损区域≥3cm）时，通常的做法是进行跨踝关节的外固定以防止马蹄足和软组织问题。然而，应注意为了降低关节僵硬的风险，必须在确保稳定性的前提下，在延长结束时尽早拆除踝关节延伸架。

重要的是要承认我们研究的局限性。首先，这是一项单中心回顾性研究，可能会引入潜在的偏倚。缺乏对照组（单臂研究）使得难以直接将Ilizarov骨搬移技术的有效性与其他方法进行比较。其次，由难治性DTO引起的骨缺损罕见，导致患者样本量相对较小，这可能限制我们研究结果的普适性，并阻碍对一些相关指标进行分层分析。第三，我们没有进行卫生经济学分析，尽管Ilizarov技术与延长的治疗持续时间和高资源利用率相关。具体来说，成本效益和重返工作率等关键结果指标没有得到系统评估。

结论

Ilizarov骨搬移技术在选定的难治性骨髓炎后胫骨远端缺损病例中似乎提供了令人满意的结果，在微创性、有效感染控制和功能恢复方面显示出潜在优势。然而，由于研究设计的局限性，这些初步发现应谨慎解释。未来的研究应侧重于纳入对照组的大规模前瞻性、多中心研究，以增强我们研究结果的稳健性，并进一步探索该技术的应用。

缩写

DTO, 胫骨远端骨髓炎; VAS, 视觉模拟评分; ADL, 日常生活活动能力; VSD, 负压封闭引流; AOFAS, 美国足踝外科协会; ASAMI, Ilizarov方法研究与应用协会。