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钢板辅助骨搬运技术:下肢骨缺损治疗的新里程碑

 何东生 2024-04-30 发布于江西


下肢骨缺损是骨科手术中最难治疗的疾病之一,给患者和卫生保健带来了巨大的负担。骨缺损的潜在原因有很多,包括创伤后原发性骨丢失和继发性骨丢失,继发性骨丢失是由创伤、病灶清除、骨不连或肿瘤切除术后引起的。骨缺损治疗的目的是实现巩固和保持或恢复对齐,以便及时负重。除了治疗任何相关的骨感染外,治疗方法包括原发性骨缩短术、自体松质骨移植术、膜诱导技术(Masquelet技术)、带血管的腓骨自体移植、使用骨移植替代品和骨搬运。对于大的缺损,骨牵引是有效的,但有其局限性。

20世纪50年代,Ilizarov推广了使用外固定架牵引成骨术。在长达23厘米的大骨缺损中,已有超过90%的良好骨愈合率。然而,针道感染、关节纤维化、骨不连和骨折等并发症很常见,患者需要对每厘米缺损的外固定支架耐受1.74个月。

最近,Barinaga等人和Olesen介绍了钢板辅助骨段搬运“PABST ”。该技术涉及使用髓内磁钉和内部钢板在牵开时跨越缺损进行骨牵张,从而能够矫正畸形,在搬运过程中保持长度,并更快地负重,没有与外固定相关的问题。PABST在6.6个月时股骨骨缺损愈合平均9.3cm,在10.5个月时胫骨骨缺损愈合平均8.9cm。

Freischmidt, Holger等人为了评估PABST治疗下肢大段骨缺损的临床和影像学结果以及并发症,假设PABST将显示出较高的骨愈合率、令人满意的患者相关结果以及可接受的并发症和翻修率,做了以下研究

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材料和方法

该研究纳入了从2018年到2022年接受了胫骨或股骨PABST手术且术后至少1年的患者。

# 外科技术 #

在作者所在的机构,PABST手术的适应症涉及股骨或胫骨超过3cm的骨缺损,其中大多数是由于骨折后感染性或无菌性骨不连(见图1A、2A)。很少在肿瘤治疗中用到PABST手术。

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图1 胫骨PABST手术中的X线影像。A:20岁男性,6年前小腿病理性骨折伴幼年骨囊肿,经多次翻修后骨不连。B:PABST手术切除骨不连。C:在自体骨移植对接前(左图)和后(右图)。D:PABST手术后1年的影像学随访显示完全整合。

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图2 股骨PABST手术过程中的X线影像。A:一位53岁的男子在清创和放置抗生素间隔器治疗感染性骨不连后。患者在一次摩托车事故中导致闭合性粉碎性股骨骨折后进行了多次手术矫正。B:术后即刻X线片。C:X线片显示已完成分段搬运。D:术后20个月的X线片,复骨固定和对接部位的过程中显示对接部位的完全巩固和运输骨痂。

由于无菌是成功进行PABST手术的先决条件,所有病例(感染和无菌)进行了两个阶段。第一阶段包括对骨骼和软组织的彻底清创骨,采集微生物样本,并植入髓内抗生素(庆大霉索和万古霉索)聚甲基丙烯酸甲酯间隔片。未使用外固定支架。在第一步之后,静脉注射抗生素直到术中标本的微生物学结果为阴性。如果样本呈阳性,将继续使用抗生素持续到第二阶段。

为了治疗骨髓炎并优化血管化膜的时机,第二阶段在术后6周进行。移除抗生素隔离片,留下周围的血管膜,再次清创软组织和骨骼,并采集微生物学样本。

然后植入磁性髓内搬运钉。根据骨缺损的位置,可以进行顺行(远端缺损)或逆行(近端缺损)搬运。如果需要逆行搬运,则在植入前将髓内钉撑开,然后在搬运过程中“牵拉”骨段。如果顺行搬运是可能的,搬运钉则以收缩/原始状态植入,从而允许在搬运过程中“推动”骨段。然后通过多个近端交锁螺钉固定髓内钉,通常远端的搬运段用1个远端交锁螺钉固定。

然后进行干骺端/骨干皮质切开术,同时注意避免产生过多热量。因此,不推荐使用摆动锯片。在作者的实践中,钻了多个3.5毫米的钻孔,并使用骨凿完成皮质切开术。或者,可以使用Gigli锯。

然后,通过桥接搬运片段进行钢板骨折固定。建议使用稳定的植入物,如大片段钢板。胫骨和股骨的每个骨块至少用3个双皮质锁定螺钉固定钢板。除了结构稳定性的好处,该板还允许三维矫正畸形。

然后在透视控制下将搬运钉延长几毫米。这样做是为了确保搬运钉能充分工作,皮质切开术完成。最后,在搬运钉磁铁上方的皮肤上放置一个不可吸收的缝合线,这样患者以后就可以找到外部控制器的正确位置,以便进行日常延长。

# 抗生素管理 #

按照当前可用指南的建议,患者静脉应用广谱抗生素治疗。经过经验性抗生素治疗后(已被证明可以覆盖约95%的致病菌),根据最终的微生物学结果,继续进行为期6周的27种特定抗生素治疗。尽可能根据培养结果优先使用对生物膜有活性的抗生素。


# 术后康复 #

术后第7天开始使用磁性钉进行骨段搬运。髓内钉通常每天延长3次,在股骨中每次延长0.33毫米(每天0.99毫米),在胫骨中每次延长0.25毫米(每天0.75毫米)的步骤。搬运开始7天后进行平片放射检查,以记录搬运情况(见图1B,2B)。然后每两周对患者进行一次检查,直到搬运完成(见图2C)。在搬运期间禁止负重,并在钉子对接后以20公斤的重量开始负重。术后软组织肿胀一旦消退,立即开始所有相邻关节的主动和被动活动范围练习。

# 搬运钉再次调整手术 #

搬运钉的最大行程为8厘米。因此,如果需要搬运超过8厘米,必须通过手术(再次调整)将搬运钉收缩(顺行搬运)或分散(逆行搬运),其中移除运输段中的交锁螺栓,搬运钉收缩(或分散),然后再次放置运输段中的螺栓。

# 对接点手术 #

根据作者的经验,再生骨通常愈合良好且可靠。所谓的对接点,包括前缺损的两个骨端,有时会出现问题,因为巩固可能会延长。因此,在搬运后进行对接点手术,其中包括骨清创并放置自体骨移植(图1C)。在某些情况下,通过使用附加板将搬运片段固定到主片段上

# 临床评估和患者报告的结果测量 #

所有接受PABST手术的患者均在门诊部进行了检查。在搬运期间,患者每两周进行一次临床和影像学随访。对接点手术结束后,患者每6周进行一次检查,直到实现巩固。至少在1年的随访中,使用数字评分量表(NRS)和下肢功能量表(LEFS)评估疼痛。


# 影像学评估 #

根据Haines等人的研究,术前X线片评估了正位X线片上的骨缺损大小和“影像学明显骨缺损”(RABG),其中在标准正位和侧位X线片上测量所有4个皮质的骨丢失。在搬运完成和巩固或改变治疗策略之前(图1D),术后在第2天、第14天以及每隔一周获得标准的X线片。

术后X线片评估了RABG以及再生骨和对接点的巩固。如果骨缺损在至少3/4的皮质上显示巩固,则认为骨缺损已巩固(图2D)。如果巩固难以评估,则进行计算机断层扫描。评估从PABST到再生骨巩固和对接点巩固的时间,并计算巩固指数(月/厘米)。

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结果

共有15名患者接受了PABST手术,平均年龄51岁。15名患者至少有1年的临床和影像学随访数据,平均随访时间为29.1个月(范围12-52个月)。PABST手术的指征包括由骨折引起的感染性[11例(73%)]和无菌性[3例(20%)]骨不连,以及少年骨囊肿的后遗症[1例(7%)],均导致超过3厘米的骨缺损。三分之一患者最初有开放性骨折(1例Ⅱ型,4例Ⅲ型)。

患者在PABST手术前接受了7例(IQR:2-15)保肢手术。最常见的合并症是高血压,有7名患者(47%)受到影响,其次是肥胖(BMI > 30)和肾功能不全[均为5名患者(33%)]。共有2名患者的ASA评分为1,11名患者(73%)的ASA评分为2,2名患者的ASA评分为3。患者队列的人口统计数据总结在表1中。

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# PABST手术相关数据 #

患者在初次创伤后平均14个月(IQR:6-168个月)接受了PABST手术。根据患者因素,如尼古丁状态,搬运速率从每天0.5毫米到1.0毫米不等,分为2-3次牵张期。15名患者中有4名患者在干骺端行截骨术。由于骨不连的大小和位置以及内固定物的流通,4名患者在干骺端和骨干之间进行截骨术,7名患者在骨干进行截骨术。

11名患者(73%)顺行搬运,4名患者(27%)逆行搬运。共有7名患者(47%)进行了搬运钉的再次调整,所有患者都进行了对接点手术。自体骨移植的部位根据患者以往的手术选择。在7名患者中使用了扩髓-灌洗-吸引器。其余患者使用了髂骨的自体骨移植,部分病例采用同种异体骨移植。除了上述的自体骨移植外,5例通过原钢板加用螺钉固定。在需要校正对齐的病例中,对接点手术与附加板骨折固定结合进行。与PABST手术相关的数据呈现在表2中。

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# 临床和影像学结果 #

所有患者达到完全负重的平均时间为8.7个月(IQR:6.5-10.3个月)。共有14名患者(93%)在PABST后平均7.3个月(95%CI,6-8.5)出现巩固的运输骨痂,9名患者(60%)在平均11.5个月(95% CI,7.3-15.3)时表现出对接点和运输骨痂的完全实变。有1名患者有一个巩固的对接点,但运输骨痂尚未巩固。15例患者中的9例(60%)在骨搬运期间发生畸形。其中观察到2例植入失败。在5例患者中,通过改变接骨板的骨对称性来纠正对线。在2例患者中,通过初始钢板螺钉矫正错位。2例患者对于错位表示可耐受。

6例患者(40%)X线骨对接处不愈合,其中2例患者接受了远端股骨置换。然而,这2名患者最初都接受了PABST手术治疗干骺端股骨骨折引起的骨缺损,新生成的骨存量现在允许更好的柄植入。其余6例患者中的4例只有轻微症状(NRS:0-3)。临床和影像学数据呈现在表3中。

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并发症 #

在PABST手术期间没有再感染的病例。1名患者在搬运过程中出现过早的实变,需要重新进行皮质切开术,1名患者在对接点手术进行骨移植采集时发生了髂骨骨折。在骨搬运结束时,2名患者(15%)出现了螺钉断裂合并错位。在这些案例中,作为对接点手术的一部分,通过接骨再接骨来纠正对线。


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讨论

这项研究最重要的发现是,通过骨痂牵张,93%的长达125毫米的骨缺损得以闭合。然而,所有患者都进行了对接点手术。术后1年内没有观察到再感染或伤口愈合障碍。另一个重要发现是,BMI30或更高的患者预后明显更差

PABST手术最佳治疗的骨缺损大小仍未定义。如上所述,长达125毫米的缺损已成功治疗,尽管有搬运钉再次调整的选择,作者认为更大的缺损也适用于这种手术。根据我们自己的经验,小于3厘米的骨缺损可以通过自体和同种异体骨移植或骨移植替代品实现巩固。因此,在我们的机构,PABST手术是针对大于3厘米的骨缺损进行的。

该患者队列的巩固指数平均为1.9(月/厘米),与以往研究中的骨搬运相比更高。先前对外部固定器延长的巩固指数为1.8/1.9(月/厘米)。然而,93%的病例在骨痂牵张区域显示出骨质巩固,平均RABG为0.1毫米。因此,在PABST手术前可以进行彻底的清创,而不必担心增加骨缺损的大小。彻底清创对于预防再感染至关重要,这可能是我们在这一具有挑战性的患者群体中在术后1年内没有遇到任何再感染的原因。为了确保骨搬运的成功,有必要进行持续的影像学监测,以防止过度或延迟的搬运,这可能导致不稳定或过早骨质巩固,如1例。因此,作者建议在PABST手术开始后每周进行影像学监测。

所有患者都进行了对接点手术,以确保骨搬运。到目前为止,对接点骨质巩固失败的经验有限。Olesen等人发现,在胫骨中对接点骨质巩固失败是一个问题;然而,关于需要对接部位手术的患者数量的精确数据并没有得到证实。

在本研究中,40%的患者在1年修复中没有达到对接点的骨愈合。值得注意的是,这些病例中有三分之一有干骺端骨缺损,而PABST手术主要是为了实现足够的骨存量,为全膝关节置换术做准备。平均而言,PABST手术在初次创伤和多次手术后14个月进行。仍需评估更早的彻底清创和骨搬运指征是否也能促进对接点的骨愈合。

对接点手术在骨搬运完成后的2个月进行。我们假设,当对接点手术更早进行时,可以减少治疗时间,提高患者舒适度,并可能实现更高的愈合率。然而,对接点的不完全骨巩固似乎并没有阻碍患者完全负重,或对疼痛或功能结果产生任何影响。因此,有必要对对接点骨质巩固对功能结果的重要性和患者是否需要接受额外手术进行关键讨论。

此外,LEFS在接受了PABST手术的患者中的有效性值得质疑。在本研究中,患者的平均LEFS为50。根据文献,70岁患者的得分为52是功能良好的结果。LEFS要求技能,如跑步、跳跃和快速改变方向,但在PABST手术后1年的患者中并不现实。特别是干骺端骨缺损和近期关节置换术的患者。因此,LEFS的演示值和平均NRS为3的结果应被视为良好的功能结果。

BMI为30或更高似乎是决定结果的一个因素。与BMI < 30的患者相比,BMI ≥ 30的患者在术前RABG显著更高。这可能是由于初始创伤后更大的力量和更大的粉碎造成的。此外,在BMI ≥ 30的患者中,骨痂巩固的时间以及相应的完全负重时间显著增加,这可能是较高的体重和较大的初始RABG的结果。

有趣的是,与胫骨缺损相比,股骨缺损的骨痂巩固时间明显延长。此外,观察到股骨缺损的对接点骨质巩固显著减少。由于股骨有更好的软组织覆盖,通常认为愈合潜力更高,这令人惊讶。然而,值得注意的是,本研究中股骨缺损的患者明显年龄更大。此外,股骨缺损患者往往有较高的BMI。

本次调查的病例数量有限。此外,患者群体在缺损位置(干骺端与骨干)和缺损大小方面有很大的异质性。由于搬运和整体治疗时间较长,1年的随访期似乎相对较短;然而,大多数患者实现了运输骨痂的巩固。最后,一些患者在1年多后接受了关节置换术,这显然对功能评分有负面影响。


结论

PABST手术显示出运输骨痂的巩固率高,并发症少。尽管所有患者都实现了完全负重,但只在60%的病例中观察到对接点的完全巩固。

声明:本文仅供医学专业人士阅读参考,不代表骨今中外平台观点,希望大家理性判断,有针对性地应用。

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