感染性骨不连的治疗现状
发布时间:2017-03-28 08:34 类别:医学前沿资讯 标签:现状 感染性 来源:未知
作为骨科领域难题之一,感染性骨不连涉及感染和骨不连,很难彻底治愈。目前感染性骨不连的治疗原则逐渐从争议到趋向统一,主要思想是彻底清创,切除污染组织,彻底清除感染病灶以及在此之后进行骨移植、骨修复等重建治疗,在这一原则指导之下的治疗效果有了很大提高,然而仍然不能令人非常满意。
作为骨科领域难题之一,感染性骨不连涉及感染和骨不连,很难彻底治愈。目前感染性骨不连的治疗原则逐渐从争议到趋向统一,主要思想是彻底清创,切除污染组织,彻底清除感染病灶以及在此之后进行骨移植、骨修复等重建治疗,在这一原则指导之下的治疗效果有了很大提高,然而仍然不能令人非常满意。
目前感染性骨不连主要有以下治疗手段:(1)清创、植骨;(2)带血管蒂皮瓣或骨瓣组织转移覆盖;(3)抗感染及富含抗生素骨水泥的局部应用;(4)膜诱导技术;(5)Ilizarov技术;(6)生物基因技术的应用。
感染性骨不连治疗
彻底清创、植骨
开放性植骨(Papineau植骨)是目前常用的植骨技术,即彻底清除病灶后伤口敞开1~3周,再行松质骨移植,最后待创面被新鲜肉芽组织覆盖后,予以植皮修复骨折端。开放性植骨的关键在于彻底清创,同时保证骨折端的稳定和充足的移植骨量,最后再处理开放创面。由于此方法需要长期换药且对换药的要求高,需要的手术次数又多,人们开始对开放植骨术进行改进,如结合封闭负压引流(VSD)进行控制感染、促进组织修复,利于骨愈合。Deng等应用单节段开放植骨联合VSD进行创口闭口,在其治疗的15例患者中不到6个月14例患者取得愈合。此外,有研究者在植骨器材上也作了相应的改良,使清创植骨操作更简便、效率更高,减少了相应并发症。以往认为开放性植骨技术主要适用于伴骨缺损在4CM以内的感染性骨不连,而对于骨缺损 4CM时,单纯的开放性植骨效果不理想。但这种观念也在逐渐改变,Zhang等采用开放性植骨并外固定治疗16例上肢感染性骨不连患者,骨缺损平均达到3.81CM,最长者达到7.5CM,所有患者术后均骨性愈合且无感染复发。然而,单纯清创植骨往往需要多次手术,治疗时间长且疗效并不理想。现在,一期彻底清创,待感染得到显著控制后,再行二期植骨成为常规治疗手段,清创能否彻底对感染性骨不连的治疗起着至关重要的作用。
抗生素局部释放系统及外固定治疗
单纯静脉使用抗生素时,抗菌效果不佳,目前主要作为抗感染的辅助治疗手段。近年来多种抗生素局部缓释系统得到了发展,如富载敏感抗生素的骨水泥(PMMA)置入、局部抗生素灌洗、抗生素珠链以及富含抗生素的骨移植已经成为能够治愈感染的有效手段之一。有研究者开发了抗生素骨水泥涂层棒,该装置可以提供稳定性,因使用外固定而减少了感染、疼痛和瘢痕形成的可能,同时在感染区域释放高浓度的抗生素。Conway等在2002~2013年使用抗生素骨水泥涂层棒治疗43例感染性骨不连患者,通过置入带交锁的抗生素骨水泥涂层棒,在去除感染的同时获得结构的稳定,60%的患者达到一期愈合,从而认为该方法是一种有效的治疗手段。De等将3D打印技术应用到PMMA的制作上,使其更能适合局部解剖特点,不但能支撑起局部的结构,还能较好地诱导与原结构匹配的膜,更利于局部抗生素的释放和破坏细菌膜,从而利于后期的植骨成骨及骨愈合。
医师通常都会应用多种抗生素混合骨水泥以增加抗菌谱和抗菌效果,但多重局部应用抗生素反可能会带来耐药的隐患和制作要求较为复杂等缺陷。此外,局部抗生素不能被机体吸收,亦无骨传导作用和力学稳定作用,需要二次手术取出。因此,局部抗生素载体的应用仍有待进一步研究和改进。
植骨
感染性骨不连经彻底清创后往往会残留一个大的死腔或骨缺损,影响骨的稳定性,需要植骨以及固定装置配合进行处理,否则难以根治骨髓炎。开放性植骨(Papineau)是治疗感染性骨不连的有效方法而被临床大量应用。对于骨移植来源,自体骨主要是自体髂骨、腓骨移植,其方式主要是游离或带血管蒂的移植,如果采用带蒂骨瓣移植的话涉及同侧还是对侧移植。异体骨及异种骨存在排异反应和容易引起感染等不良反应,在感染性骨不连的治疗应用较少。厉孟等在2000~2012年间采用逆行带血管蒂腓骨I期移植治疗23例胫骨下段感染性骨不连患者,术后未出现渗液及破溃等并发症,所有患者得到愈合,优良率达到100%,说明逆行带血管蒂腓骨I期移植是治疗感染性骨不连的有效手段之一。任义军等在2010~2014年收治28例胫骨骨髓炎患者,经病灶扩大切除后引起骨不连,应用带血管腓骨或髂骨瓣移植治疗,术后1~4年所移植的骨或骨瓣皆存活,全部骨性愈合,功能达到优良,取得较好的临床疗效。
膜诱导技术
此技术由Masquelet医师发明,主要通过I期彻底清创后在骨感染缺损部位置入富含抗生素的PM?MA假体,4~6周后待假体周围形成富含成纤维细胞、血管等的膜后,再进行自体或异体松质骨移植充缺损区。膜诱导技术操作相对简单,应用的病种范围越来越广,对创伤后骨感染引起的骨缺损或骨不连疗效不错,为感染性骨不连或骨缺损的治疗提供了一种新方法。Marais等回顾所收治的8例骨髓炎伴骨缺损患者,经PMMA置入和诱导膜及植骨治疗后,除1例因自身要求截肢外,其余7例获得骨性愈合。喻胜鹏等回顾分析治疗的25例骨髓炎患者中的18例合并骨不连病例中,经清创、置入抗生素骨水泥,6~8周后取双侧髂骨剪碎植入,缝合后负压引流5~7d并配合静脉抗生素抗感染1~2d,术后随访2年,除1例骨髓炎未控制外,其余病例得到较好愈合,表明膜诱导技术是一种可靠、易行的治疗办法。
目前的膜诱导材料基本为富含抗生素的PMMA骨水泥,是否存在其他更强、更好的诱导材料尚不清楚。诱导膜技术存在骨来源不足、术后长期疼痛、深部感染、骨断端不愈合、固定不牢固、关节僵硬、钉道感染、应力性骨折等大量并发症的问题,有待进一步提升。
Ilizarov骨搬移技术
上世纪50年代,Ilizarov医师提出了张力-应力学说并设计了环形固定器用于治疗骨缺损、骨不连和肢体畸形矫正,甚至被认为是严重感染性骨不连的标准治疗方法。近年来研究者们逐渐进行改良及演变等,针对特定疾病条件进行调整并取得了一定的应用和发展。
李魁章等应用双向骨块搬移技术治疗长骨感染性骨缺损,清创形成骨缺损长度10~16.5CM,平均12.5CM;16例骨缺损与骨搬移处一期骨性愈合,6例在骨搬移过程中发现骨缺损处有部分新骨增生,手术切除后骨折延期愈合。聂涛等采用Orthofix外支架应用Ilizarov骨搬移技术治疗22例胫骨感染性骨不连患者,搬运55~162d,搬运长度3~10CM,达到了90.9%的优良率,最后全部骨性愈合。李维等对26例四肢高能量损伤下肢感染性骨不连患者进行了病灶彻底切除+干髓端截骨搬移术,骨延长2~14CM,全部获得愈合,显示出了骨搬移技术的生命力。
目前,Ilizarov骨搬移技术被认为是治疗感染性骨缺损或骨不连最有效的方法之一。但该方法也存在明显的不足,临床操作繁琐,治疗周期长,外固定器时间长,移动的骨段骨愈合困难,一般都需再次手术修整以及植骨。此外,骨搬移也易引起轴向偏移等肢体畸形并发症,因此也并非完美的治疗方法。
皮瓣、骨瓣移植覆盖
单纯的皮瓣覆盖已少应用,现在主要是皮瓣覆盖联合VSD等材料控制感染,以期行二期植骨。李晓辉等回顾性分析了2007年1月~2010年2月收治的23例感染性骨不愈合伴皮肤软组织缺损患者,采用VSD装置封闭创面7~10d后拆除,行植皮和组织瓣转移覆盖,随访8~26个月,23例患者的感染得到控制并均骨性愈合。Kamrani等采用尺骨远端骨间动脉带蒂骨瓣治疗6例前臂感染性骨不连患者,平均3.8个月后骨愈合,随访25.7个月未再发现感染,腕关节活动功能得到显著改善,认为该骨瓣能可靠地治疗前臂感染性骨不连。带血管蒂骨瓣在感染性骨不连的治疗中应用广泛,但也存在许多缺陷和不足,如要受血管蒂长度的限制以及需要显微血管吻合技术的支持,另外供区也存在不少并发症,如长期感觉不适、功能活动下降以及慢性长期疼痛等,这些缺限和并发症有待通过新的改良或改进来避免。
生物基因治疗
随着基础医学的迅速发展,基因疗法等新兴技术逐渐发展起来,虽然大部分仍处于实验研究阶段,仍显示出了极大的潜力。Brick等将载有rhBMP-2和金黄色葡萄球菌的牛胶原应用到大鼠股骨中,在感染缺损区CollagenI和CollagenII表达很弱,而BMP-II受体表达更高;在置入含rhBMP-2的感染缺损部位,4个成骨基因显著上调,提示rhBMP-2在高风险的感染性骨不连环境下可促进骨生成和骨愈合。王军等将自体髂骨咬成微小颗粒骨,将其混合BMP-2治疗23例感染性骨不连患者,结果全部获得骨愈合且无复发,提示BMP-2混合自体微小颗粒骨移植可以安全有效地治疗感染性骨不连。
目前生物治疗主要是BMP蛋白的应用,相关的信号转导机制也并不完全清楚。而单纯的基因治疗尚存在于基础实验中,未见动物实验相关报道,常规基因治疗的普遍问题如基因的选择与制备、载体的选择、基因表达的调控问题,都有待进一步研究,此外安全性也有待深入验证。
总结与展望
目前,针对感染性骨不连的治疗方法和手段很多,也都有一定的效果,彻底清创是治疗原则,其他治疗方法都在其之后进行,更多的是采用两种或两种以上方法进行综合治疗,现在大多都采用个体化的综合治疗。不容乐观的是当前仍然没有找到非常有效的治疗感染性骨不连的方法。
彻底清创后势必导致骨软组织的缺损,进一步植骨时又存在骨来源不足的情况,如取自体骨会带来取骨区解剖结构的破坏和影响局部功能,其次存在术后感染、长期疼痛等。在抗感染治疗中,局部感染部位血药浓度难以显著提高,杀菌效果不佳,长时间应用还可能导致耐药。局部富含万古霉素抗生素的骨水泥的应用,目前报道一般都具有不错的杀菌效果,但大都需再次手术取出置入物,而且局部高浓度抗生素可能带来毒性和安全性方面的风险,此外长时间的置入也可能导致细菌耐药,产生超级细菌等现象。膜诱导技术一般不单独使用,需要再次手术,给患者也带来痛苦和经济负担,目前对于长骨大段骨感染并缺损的治疗,其骨诱导能力有限,效果有待商榷。已有研究者们尝试使用细胞和因子,如BMP-2、间充质干细胞等改良和提升其成骨能力,但到目前还没有成熟应用的报道。Ilizarov骨搬移技术治疗效果较为理想,但也存在治疗周期太长,患者不但痛苦和经济负担大,且存在肢体畸形等并发症,也有待进一步改良。皮瓣、骨瓣移植覆盖的应用一般只作为控制感染及骨外露的辅助手段,其应用要受血管蒂长度的限制,需要成熟的显微外科技术支持,供区长期不适、活动功能下降和慢性疼痛也是一大缺限。生物治疗大部分仍处于实验研究阶段,且很多问题需要解决。
综上,目前针对感染性骨不连的治疗仍然主要首先采取彻底清创,控制感染后进行后期的修复重建,但随着对感染性骨不连认识的不断深入和基础医学的发展,以及骨科新器材的出现和改进,相信在不久的将来,感染性骨不连的治疗会变得越来越容易。展望未来,随着生物技术的发展,涉及基因和蛋白的综合生物学治疗方法必将出现。当然,感染性骨不连的具体机制仍然没有弄清楚,未来的道路仍然任重而道远,还需要更进一步的深入研究。