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骨髓炎清创技术的研究进展

 Zhanghongbo1 2016-04-13



本文原载于《中华创伤杂志》2015年第7


骨髓炎的治疗一直是骨科医师面临的最棘手问题之一,炎症的控制及清创后骨缺损的修复重建是骨髓炎治疗的两大难题。反复清创和置管冲洗不断增加患者的痛苦,让患者丧失治疗的信心。如何通过清创实现对炎症的有效控制一直是人们争论的问题。虽然目前一些新型辅助工具如负压封闭引流(VSD)[1]、脉冲冲洗等使清创变得简单,但效果并不满意,且炎症容易复发。真正彻底而有效的清创才是控制感染的关键。清创手术既要避免不必要的损伤,又要完整切除失活组织和去除内固定材料,因此,清创手术是一项要求高、难度大的外科技术。最简单的清创是在感染急性期进行切开和引流,细菌负荷伴随脓液在高压力下一起流出。宿主防御力与抗生素在这种情况下快速发挥杀菌作用。急性期局部组织是完整的,简单的清创通常能取得满意效果。然而,当感染进入慢性期后,伴随着局部软组织屏障的丢失和生物膜细菌不断被坏死组织包裹,宿主防御力与抗生素已经很难再起作用,炎症因此进入'活动–静止–活动'的恶性循环[2]。外科医师对细节的重视、软组织保护及系统的方法是治疗成功的关键。笔者从术前评估、软组织处理、骨组织处理及死腔处理等4方面对慢性骨髓炎清创技术的研究进展进行综述。


1
术前评估

术前评估在确定恰当的手术方案和慢性骨髓炎的整个治疗过程中起着关键作用。体检不仅局限于患者肢体,而是应当将患者作为一个整体。骨髓炎治疗的方式多样化,不同的医师对同样的患者可能采取不同的处理方式,临床效果参差不齐。即使是具有丰富临床经验的骨科医师也常常在制订治疗决策面前犹豫不决。术前对患者的全面评估,可以充分权衡治疗上可能给患者带来的风险与收益。比如,对于宿主分级为C的患者,积极的外科治疗可能带来更多的负面效果[3];对于感染并不严重的A类宿主患者,可能并不需要反复多次的连续清创。如果清创后预计骨丢失超过原周径1/3,应当预防性的辅以外固定支架以降低病理性骨折的发生。因此,术前注重对全身或局部危险因素细致评估,可以预测伤口并发症或感染复发的风险,同时结合患者意愿制订相适宜的治疗方案。


四肢体检必须全面而细致,包括患肢邻近关节活动度、双侧肢体长度差异、骨干成角或旋转畸形、神经血管情况等。如果患肢经历多次手术,则需要考虑可能存在的解剖结构变异及术后切口不愈合的可能。周围软组织特点及情况对愈合起着重要作用。术前制订手术方案必须全面考虑软组织条件,如患肢瘢痕、窦道。如果患者经历多次手术或切口有窦道,选用原切口进入可能造成不愈合,则应当选择反'Z'形切口,垂直跨过原切口平面或窦道,切口适当向远近端延长,降低软组织坏死的风险[4]。如果软组织瘢痕错综复杂、局部血供差,切除瘢痕的同时,需要考虑行邻近皮瓣或带蒂皮瓣转移重建软组织的血供。如果在成功清除炎症病灶后软组织不能实现无张力覆盖,则手术有可能失败。因此,术前需对局部血供有充分的认识,评估伤口发生缺血性坏死的可能性。通过经皮氧分压检测可以判断软组织的血氧含量,从而初步评估局部软组织的愈合潜力。


X线片作为影像学检查的常规手段,虽然不能作为病灶切除范围的可靠标准,但一个高质量的X线片通常能够提供很多信息,如有无髓内炎症、死骨片、膜下脓肿或包壳形成。而CT主要用于判断死骨片的位置以及骨折的愈合情况。核医学对判断感染病灶的位置非常敏感,但特异度不高,容易出现假阳性[5],应注意与病史和其他辅助检查相结合。MRI能较准确区分皮质骨与骨膜之间的炎症及髓内感染的范围[6]。虽然术前影像能够确定患肢的范围,但主要与术中情况相结合,才能最大限度避免遗漏。


2
软组织处理

良好的软组织覆盖是清创手术获得成功的重要保障。既往经验通常是在清创术后行伤口旷置,但近年来对骨髓炎生物膜特点的认识及清创技术的提高,已经很少采用这样的办法,除非是瘢痕化非常严重的切口。因此,术前需要对骨切除的范围进行估计,如果考虑软组织无张力覆盖有难度或局部软组织可能发生缺血坏死,应提前进行皮瓣设计。对于既往多次手术或存在广泛瘢痕的肢体,选择手术切口应特别小心。对于切口周围密集的瘢痕组织,已经影响到伤口的愈合则应一并切除。肢体若有皮瓣覆盖,再次手术时须注意皮瓣的走向,避免损伤皮瓣的营养血管。近年来,VDS被广泛用于治疗开放伤口,但在骨髓炎治疗中使用的范围应当有严格的限制。对于存在深部骨感染且窦道有渗出的患者,行VSD则是在确定性治疗前浪费了大量时间。伤口难以愈合的原因在于生物膜的存在。因此,VSD只适合于行广泛软组织切除的情况,不适合于皮瓣转移的患者[2]


通常情况下,术前很难评估感染灶的中心所在,有的伴有卫星灶。术中需充分显露,沿着脓液和肉芽进行寻找,尽可能减少骨膜剥离,保护皮质骨血供。有使用窦道造影寻找病灶,但实际术中进行操作时很难进行辨别。Pautke等[7]认为,患者术前10 d口服同位素标记的四环素,术中在紫外灯下进行清创,可以清楚区分病灶骨。更实用的办法是术中注意结合影像学检查,并与术前估计的病灶相比较。对于窦道周围软组织过多切除或不处理,都会影响伤口愈合,一般切除1~2 mm。彻底清除炎症病灶后,窦道周围软组织可获得再生修复。切口尽量实现无张力缝合,可以通过分离周围皮下组织及深筋膜进行减张。缝合切口时要有意识地保持切口外翻而进行全层缝合,避免使用编织线或可吸收缝线缝合。编织线可能被细菌污染,成为术后感染复发的根源,而可吸收线可能导致炎症等不良反应。尼龙和不锈钢线是反应最小的缝线材料。尼龙线最方便,大多数减张缝合选择2–0或3–0单丝尼龙线垂直或水平缝合。


3
骨组织处理

绝大多数外科医师都认识到彻底清除对炎症控制的重要性,但是却由于担心清创后组织缺损无法修复而遗留病灶。局限性的清创手术和反复使用伤口负压引流都无法有效控制炎症。只有将内置物、死骨、瘢痕、肉芽等一切可能存在细菌生物膜的病灶全部移除,伤口才能愈合,而一旦术后伤口愈合困难都应当考虑再次手术。Wolcott等[8]发现,清创术后细菌生物膜的再次成熟和恢复术前耐药水平仅仅需要72 h。成熟后的生物膜已经能够抵抗机体自身免疫与抗生素的作用。其它因素,如细菌细胞内化,小克隆变异,死骨、异物存在所导致局部免疫力低下,都可能招致清创手术的失败。彻底清创是控制骨感染的必要手段[9]


一旦怀疑髓腔内存在感染则需要通过扩髓进行清创。若感染发生在骨干远端或近端,扩髓腔长度不够,则需要在病灶部位的皮质骨表面直接打开。开槽长而窄,只要能满足清理工具进行即可,一般宽7~10 mm,长3~9 cm。如果要增加开槽的长度并超过了30 cm,则相应地减小开槽的宽度至5~7 mm,以减少骨折的发生。Wasko和Borens[10]通过对胫骨髓内钉感染患者进行长达6年的随访中,发现在清理窦道、异物、扩髓术后采用含抗生素骨水泥涂层的髓内钉能获得满意的骨愈合与炎症控制率。清创完成后,需要对骨的稳定性进行评估。Cierny–Mader Ⅲ型[11]患者术后一般骨皮质保留70%以上,可以不要辅助固定。而低于70%骨折发生率高,则必须给予稳定[12]。在感染存在的情况下,一般选择外固定,以降低炎症复发的概率。Conway等[13]对使用的内置钢板进行抗生素骨水泥包裹后置入感染病灶当中,同样取得了满意的效果,提示只要清创得当,局部高浓度的抗生素能抑制生物膜细菌的再生,避免炎症复发[14]


慢性骨髓炎病灶内的新生松质骨结构混乱,常与死骨相互包裹生长,清理时需要一并去除,而病灶周围的新生骨包壳可以保留。完成手术清理后,可以使用高速磨钻对'正常骨质'进一步打磨。Simpson等[15]在清除到'正常骨质'后,继续磨除>5 mm,常规清创组中有28%的患者出现感染复发。比较积极的做法是采用肿瘤生物学的办法直接将病灶骨段切除[16],但这种做法可能存在后期难以骨重建的风险。因此,节段性骨切除应当建议在具备骨重建条件下进行。磨钻使用过程中用冰盐水反复冲洗,减少热量造成的骨细胞坏死。在清创过程中,骨组织散在点状出血表现是活骨的标志,并以此确定清创范围。术中注意区分解剖部位的差异,比如股骨丰富的血供,点状出血征明显。胫骨前方皮质骨密集,血供也较其他部分差,因此点状出血征不显著。


4
死腔的处理

清创术后早期必然会有大量血性渗出,这些渗出都是细菌良好的培养基。因此,必须妥善处理清创术残留的死腔,否则可能导致炎症复发。常见的方式有肌皮瓣或筋膜皮瓣填塞、可降解抗生素人工骨、载药自体松质骨等[17,18]。可降解载药人工骨是近年来研究的热点[19],因其具有清创与骨重建同时完成的优点,降低了治疗费用和避免了患者反复入院的痛苦。但骨再生能力差仍是限制其临床广泛应用的瓶颈,仅适合于对骨重建要求不高的患者。另一方面,可降解材料存在的问题还在于在降解过程当中产生水而影响伤口的愈合。不可降解性材料使用较多的是抗生素骨水泥珠链和抗生素骨水泥间隔装置。抗生素珠链可直接置于伤口内,待Ⅱ期行骨重建时取出或将末端伸出在伤口外,并在炎症控制后逐渐将其拔出。抗生素骨水泥间隔装置是在术中完成清创后使用自制骨水泥充填形成的骨缺损。并在炎症获得控制以后,Ⅱ期将骨水泥取出后行植骨。Chong等[20]采用这样的方法成功治疗了1例胫骨感染性骨不连患者。Masquelet将这种方法命名为膜诱导技术,但目前世界范围内对该方法的报道还主要还集中于非感染性患者[21,22]。骨水泥间隔装置一方面可消灭死腔,同时也作为抗生素载体杀灭清创术后残留的蜉蝣细菌,为Ⅱ期骨重建创造条件,是一种值得借鉴的好办法。


5
展望

慢性骨髓炎清创对操作要求高。其解剖常常已经被创伤或手术破坏,周围组织瘢痕和纤维化,再次手术存在继发损伤的危险。理论上,外科技术和术前讨论可都提高成功的可能性,治疗前应设定治疗目标。死腔处理与分期重建在治疗骨髓炎领域已经显得比较成熟,并且成为比较广泛接受的手术方式。炎症控制与骨愈合是感染性骨缺损治疗的两大目标,而又彼此对立。目前认为,感染性骨不连的治疗要比感染性骨缺损困难[23]。虽然现有骨重建技术比较成熟,比如外固定支架骨延长术、带血管骨移植术等,但二者都存在治疗周期长,治疗过程痛苦等诸多不足。虽然膜诱导技术是近年来被临床所认可的骨重建技术,骨缺损修复速度快且不受骨重建长度限制,但仍需要在骨感染治疗领域开展大量前瞻随机对照研究。目前已证实骨髓炎反复发作主要由细菌生物膜引起。局部高浓度抗生素能抑制生物膜的形成,但却无法消灭已成熟的细菌生物膜。外科清创是现阶段治愈生物膜性感染的唯一手段。值得注意的是,除手术因素外,骨髓炎反复发作与其他很多因素密切相关,如全身和局部损害因素、细菌毒力、骨髓炎的解剖特点等。术前相应的告知可以减少很多不必要的麻烦。


参考文献(略)

(收稿日期:2014-07-07)

(本文编辑:刘国栋) 



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