Masquelet技術(shù)治療創(chuàng)傷后長骨骨髓炎的研究進(jìn)展

　　長骨骨髓炎以創(chuàng)傷為主要病因，是困擾骨科醫(yī)生的重大難題，其發(fā)生率在開放性骨折中約占10%，在閉合性骨折中約占1%[1]。常見病因主要包括創(chuàng)傷后直接感染、血管損傷、術(shù)后感染、宿主免疫缺陷或術(shù)后傷口污染[2]。創(chuàng)傷后長骨骨髓炎的難治性體現(xiàn)在診斷困難、感染控制、軟組織修復(fù)及骨缺損重建困難，特別是由于臨床癥狀的非特異性、影像學(xué)表現(xiàn)的延遲性和微生物培養(yǎng)的不敏感性，常導(dǎo)致感染漏診和治療策略選擇錯(cuò)誤[3]。

　　創(chuàng)傷后長骨骨髓炎的治療是一個(gè)復(fù)雜而非常具有挑戰(zhàn)性的過程。簡單清創(chuàng)常常難以控制炎性反應(yīng)，而反復(fù)清創(chuàng)往往導(dǎo)致骨組織嚴(yán)重缺損，給后期骨重建增加困難。因此清創(chuàng)手術(shù)需要同時(shí)達(dá)到以下幾個(gè)目標(biāo)：①術(shù)前定位病灶，通過術(shù)中徹底清創(chuàng)和全身及局部應(yīng)用抗生素治療來控制感染；②穩(wěn)定清創(chuàng)術(shù)后或骨不連導(dǎo)致的骨折不穩(wěn)定，同時(shí)處理清創(chuàng)后的死腔；③提供足夠的軟組織覆蓋，確保傷口愈合[1,4]。清創(chuàng)后形成的骨缺損重建目前主流的重建方法是帶血管腓骨移植與Ilizarov骨搬移技術(shù)，但受操作復(fù)雜性與學(xué)習(xí)曲線緩慢的特點(diǎn)，難以在相對(duì)基層的醫(yī)院開展。同時(shí)這2種方法臨床效果與手術(shù)操作醫(yī)生的專業(yè)素質(zhì)、臨床經(jīng)驗(yàn)有很大相關(guān)性，使得文獻(xiàn)[5,6]報(bào)道臨床治療效果不盡一致。

　　Masquelet等[7]報(bào)告了一種新的骨重建方法，其原理是依靠聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥間隔器誘導(dǎo)成類似于骨膜的結(jié)構(gòu)，并在膜內(nèi)植骨，取得了滿意的效果。后來有學(xué)者[8]將該方法稱為Masquelet技術(shù)（或膜誘導(dǎo)技術(shù)）。該技術(shù)主要分2期進(jìn)行：一期通過徹底清創(chuàng)、抗生素骨水泥填充骨缺損控制感染，并誘導(dǎo)形成一層具有生物活性的膜；二期取出骨水泥，膜內(nèi)植骨重建骨缺損。作為一種全新的骨缺損修復(fù)方案，該技術(shù)被運(yùn)用于治療創(chuàng)傷、骨腫瘤、慢性骨髓炎、難治性骨不連及放射性骨壞死術(shù)后所致的骨缺損修復(fù)，取得了滿意的療效。因此，本文對(duì)Masquelet技術(shù)研究創(chuàng)傷后長骨骨髓炎的研究進(jìn)展展開綜述。

　　Masquelet技術(shù)的原理

　　外科清創(chuàng)是控制骨感染的基本手段，但清創(chuàng)后需要輔以抗生素治療、死腔處置等才能消滅細(xì)菌的微克隆。成熟的生物膜細(xì)菌幾乎對(duì)廣譜抗菌藥物都是耐藥的，而未成熟的生物膜細(xì)菌卻可以被抗生素殺滅[9]。Masquelet技術(shù)在清創(chuàng)術(shù)后置入的抗生素骨水泥間隔器具有抗生素緩釋作用，能夠在術(shù)后早期提供較高濃度的抗生素，從而達(dá)到殺滅殘留蜉蝣菌的目的。置入的抗生素骨水泥間隔器全面覆蓋清創(chuàng)形成的不規(guī)則腔隙（包括骨與軟組織），避免細(xì)菌繼續(xù)在傷口內(nèi)再克隆，從而達(dá)到控制與消滅感染的目的，并順利地進(jìn)行二期骨重建。

　　有基礎(chǔ)研究[10]表明膜是后期骨愈合的關(guān)鍵影響因素。該膜在組織形態(tài)學(xué)上接近滑膜組織，厚為0.5~2.0mm，血供豐富且不易滲透，其內(nèi)層為一種類內(nèi)皮結(jié)構(gòu)組織，外層主要由成纖維細(xì)胞和膠原纖維構(gòu)成。Gruber等[11]的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)，誘導(dǎo)膜能分泌很多重要的生長因子，如血管內(nèi)皮生長因子、轉(zhuǎn)化生長因子-β1、骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2。這些因子具有很好的誘導(dǎo)骨再生作用，可以促進(jìn)移植骨的重塑與皮質(zhì)化[12]。同時(shí)生物力學(xué)上誘導(dǎo)膜具備一定的機(jī)械強(qiáng)度，可以避免軟組織塌陷占據(jù)骨缺損修復(fù)的空間，防止瘢痕組織長入斷端，為二期植骨提供空間。誘導(dǎo)膜血供豐富，其相對(duì)封閉、穩(wěn)定的骨誘導(dǎo)空間可促進(jìn)植入的松質(zhì)骨存活并皮質(zhì)化；獨(dú)立封閉的環(huán)境使骨祖細(xì)胞及相關(guān)因子得以富集、保留[7]。這些條件都是后期膜內(nèi)植骨獲得成功的前提。

　　Masquelet技術(shù)的臨床操作策略

　　一、徹底清創(chuàng)

　　對(duì)于不穩(wěn)定的創(chuàng)傷后長骨骨髓炎，伴或不伴有軟組織失去活力，第一階段需要徹底清除感染和失去活力的骨軟組織。失活的骨組織術(shù)中顏色蒼白，在去皮質(zhì)化并無血供表現(xiàn)。由于失活組織作為感染復(fù)發(fā)源，可能導(dǎo)致術(shù)后并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)增加（如延遲愈合、骨不連和血栓形成）。因此，只有清除感染組織和失活組織才有可能控制感染，但這并未涵蓋一些輔助的治療手段。完成徹底清除需要在術(shù)前定位病灶，這依賴于有效的影像學(xué)輔助檢查手段，如正、側(cè)位X線片、磁共振成像、CT檢查、核素等影像學(xué)輔助檢查[13]。清創(chuàng)術(shù)中去皮化后出現(xiàn)點(diǎn)狀出血表現(xiàn)"辣椒征"可以認(rèn)為是清創(chuàng)徹底的標(biāo)志。

　　二、肢體穩(wěn)定

　　清創(chuàng)后在處理死腔之前，必須通過固定來糾正肢體的長度、力線和旋轉(zhuǎn)成角，可以通過外固定支架、鋼板或髓內(nèi)釘固定來實(shí)現(xiàn)，具體選擇何種固定方式需要根據(jù)骨缺損的位置和解剖特點(diǎn)來決定。對(duì)于骨干骨缺損，可以采用負(fù)載抗生素骨水泥的髓內(nèi)釘[14]、鋼板內(nèi)置[15]進(jìn)行穩(wěn)定，其優(yōu)勢(shì)是允許患者早期負(fù)重。對(duì)于鄰近關(guān)節(jié)面的骨缺損，優(yōu)先考慮外固定。環(huán)形外固定支架一方面能提供穩(wěn)定的固定，另一方面能再次糾正術(shù)后對(duì)線、對(duì)位不良。值得注意的是放置外固定支架時(shí)，要避免外固定針道感染，以免影響二期手術(shù)的順利進(jìn)行[16]。

　　三、抗生素骨水泥間隔器的置入

　　有研究[17]表明，制作抗生素骨水泥時(shí)額外添加10~20mL的單體可改善抗生素的洗脫特性，更利于抗生素的釋放。在骨穩(wěn)定之前，經(jīng)常用骨水泥塑形充填骨缺損區(qū)。在二期完成骨重建之前，骨水泥能抑制纖維組織的長入和維持死腔體積[18]。為達(dá)到最佳效果，骨水泥應(yīng)該填充髓內(nèi)及超過斷端邊緣[16]。Masquelet技術(shù)是使用整體骨水泥來填塞缺損區(qū)，而不是用抗生素水泥珠鏈。圍繞骨水泥周圍可誘導(dǎo)形成一層生物膜，第2階段將在膜內(nèi)充填骨移植物。骨水泥誘導(dǎo)形成的膜不規(guī)則，不利于炎性反應(yīng)的控制和二期骨移植物的填入。此外，在骨水泥聚合釋熱過程中可以用冰鹽水沖洗，避免局部組織壞死。骨水泥與抗生素可以預(yù)先混合，局部形成高濃度抗生素釋放區(qū)域，相較全身靜脈應(yīng)用抗生素更為可行。且此種做法方便、可控性強(qiáng)，能規(guī)避患者依從性差等問題[19]。

　　抗生素的選擇主要依據(jù)傷口、骨組織的細(xì)菌培養(yǎng)結(jié)果及病理結(jié)果。此外，選擇的抗生素必須在骨水泥聚合釋熱過程中保持穩(wěn)定。氨基糖甙類(慶大霉素、妥布霉素)和萬古霉素的熱穩(wěn)定性、廣譜性及洗脫率均高，過敏反應(yīng)的發(fā)生率相對(duì)較低[20]。Penner等[21]的體外研究發(fā)現(xiàn)，從骨水泥中洗脫出來的妥布霉素、萬古霉素超過9周仍然在釋放抗生素；同時(shí)該研究還證實(shí)混合應(yīng)用2種抗生素較單獨(dú)應(yīng)用1種抗生素的洗脫率高，妥布霉素增加68%，萬古霉素增加103%。在放置骨水泥并等待聚合釋熱的過程中，需用冷生理鹽水降溫，避免溫度過高損傷組織。

　　四、軟組織覆蓋和傷口愈合

　　在一期的最后階段，必須實(shí)現(xiàn)無張力覆蓋切口。對(duì)于急性損傷，游離皮瓣優(yōu)于旋轉(zhuǎn)肌肉皮瓣，但旋轉(zhuǎn)肌肉皮瓣可能會(huì)破壞周圍的活性組織[22]。在Masquelet等[7]早期報(bào)告的35例患者中，28例(80%)接受長節(jié)段骨缺損(5~24cm)重建的患者需要行皮瓣修復(fù)覆蓋軟組織（14例游離皮瓣，14例帶蒂肌瓣）；31例(89%)患者達(dá)到無保護(hù)下完全負(fù)重的時(shí)間平均為8.5個(gè)月(6~17個(gè)月)，4例(11%)患者發(fā)生應(yīng)力性骨折，給予石膏固定后骨獲愈合。感染無復(fù)發(fā)，歸功于早期的積極清創(chuàng)[10]。

　　在等待二期手術(shù)的過程中，能否負(fù)重要考慮的因素包括骨缺損節(jié)段的長短、位置和固定方式。對(duì)于中小節(jié)段缺損患者，可部分負(fù)重或完全負(fù)重，前提是不引起疼痛。在二期手術(shù)前的等待過程中可以通過全身、局部抗生素治療殘留感染，實(shí)現(xiàn)軟組織的修復(fù)，包括自由或帶蒂肌皮瓣存活及骨缺損周圍欠活力組織再血管化，同時(shí)形成誘導(dǎo)假膜便于二期植骨手術(shù)的完成[10]。

　　五、感染控制與骨重建

　　感染的徹底控制是行骨髓炎、骨缺損重建的先決條件。在全身抗生素的治療過程中，炎性反應(yīng)標(biāo)記物的變化可以幫助確認(rèn)感染是否控制。如果懷疑有殘存感染，可以通過節(jié)段性缺損兩端的組織標(biāo)本進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)和病理學(xué)檢查來證實(shí)[5,13]。病理學(xué)檢查非常關(guān)鍵，因?yàn)榧?xì)菌培養(yǎng)假陰性結(jié)果的比率非常高[23]。在骨重建過程中，注意保護(hù)誘導(dǎo)膜的完整性，避免醫(yī)源性損傷新生血供。縱向切開誘導(dǎo)膜后，骨刀或骨鑿將骨水泥敲成數(shù)塊并仔細(xì)取出。沿切除骨的斷端邊緣使用鉆頭鉆孔或骨刀去皮質(zhì)化，打通髓腔，促進(jìn)移植骨與受區(qū)骨端的融合。術(shù)后再次C型臂X線機(jī)透視明確植骨位置準(zhǔn)確。

　　六、骨移植材料

　　自體松質(zhì)骨是骨移植材料的"金標(biāo)準(zhǔn)"[24]。在移植骨和誘導(dǎo)膜的共同作用下，可促進(jìn)骨生長、血管長入，通過刺激釋放一些生長因子促進(jìn)骨缺損部位的再連接[10,25]。自體骨移植可以從髂骨、股骨髓腔、脛腓骨獲取，近年來有學(xué)者[26]報(bào)告運(yùn)用鉸刀-沖洗-抽吸技術(shù)從股骨及脛骨髓腔抽取骨屑，作為自體骨不足的有效補(bǔ)充。植骨應(yīng)該松散地充填于骨缺損處，并超過兩斷端。植骨充填過緊會(huì)損傷血管，影響血管長入，加速骨的壞死。自體骨移植不能滿足大節(jié)段骨缺損時(shí)，需要額外添加同種異體移植物或骨替代物，但自體與異體移植物的比例不低于3∶1，以達(dá)到充分植骨的目的[10,16,27]。如仍然不能滿足充分植骨，可添加合成衍生品，其成份可能與合成骨形態(tài)發(fā)生蛋白[28]、二磷酸鹽[16]、羥基磷灰石[29]有關(guān)，但其臨床效果仍具爭議。在Masquelet和Begue[10]的早期研究中觀察到，額外接受局部注射重組骨形態(tài)發(fā)生蛋白-7的患者反而會(huì)促進(jìn)自體骨的吸收。

　　Masquelet技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

　　帶血管腓骨移植與Ilizarov骨搬移技術(shù)作為經(jīng)典的骨重建修復(fù)方法，各有優(yōu)、缺點(diǎn)。帶血管腓骨移植術(shù)具有愈合快、吸收少、能夠重塑骨皮質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)，但其缺陷非常明顯：①手術(shù)醫(yī)生需具有良好的顯微外科技術(shù)，手術(shù)時(shí)間偏長；②受區(qū)并發(fā)癥，如應(yīng)力性骨折、感染、粘連、骨不連、神經(jīng)損傷等發(fā)生率較高，嚴(yán)重時(shí)可發(fā)生骨筋膜室綜合征；③供區(qū)并發(fā)癥，如疼痛、自發(fā)性骨折、關(guān)節(jié)失穩(wěn)、神經(jīng)麻痹、肌腱攣縮等發(fā)生率較高。因移植腓骨增粗時(shí)間偏長，易發(fā)生應(yīng)力性骨折，一般建議術(shù)后1年患者開始負(fù)重，并逐漸減少在下肢的使用[30]。Ilizarov骨搬運(yùn)技術(shù)是治療骨缺損的"金標(biāo)準(zhǔn)"，其通過牽張-應(yīng)力作用刺激自身局部組織的分裂再生潛能，促進(jìn)骨愈合，減少應(yīng)力遮擋，在完成骨缺損重建的同時(shí)兼顧畸形矯正，其最大的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)自體骨源所需非常有限，其缺點(diǎn)也十分明顯：①需要專業(yè)的技能培訓(xùn)；②操作復(fù)雜、固定時(shí)間長、患者耐受性差；③并發(fā)癥多，如皮膚壞死、釘?shù)栏腥尽?duì)接點(diǎn)骨不連，長期使用過程中患者會(huì)出現(xiàn)焦慮、抑郁等心理疾病[6]。與上述2種方法比較，Masquelet技術(shù)具有操作簡單、并發(fā)癥少、感染率低、術(shù)后愈合快、負(fù)重時(shí)間早等優(yōu)點(diǎn)。作為一種全新的技術(shù)，目前臨床發(fā)現(xiàn)主要缺點(diǎn)如下:①M(fèi)asquelet技術(shù)需要2次完成，為徹底控制感染，一期一次、甚至多次反復(fù)清創(chuàng)手術(shù)是不可避免的；②對(duì)自體骨源需求量大，不能廣泛運(yùn)用于兒童、老年等自體骨源缺乏患者；③取骨區(qū)并發(fā)癥多，如疼痛、出血、感染、麻痹，鉸刀-沖洗-抽吸技術(shù)[31]導(dǎo)致的醫(yī)源性骨折等。

　　Masquelet技術(shù)治療創(chuàng)傷后長骨骨髓炎的療效分析

　　Masquelet技術(shù)起源者自1986年運(yùn)用該技術(shù)成功治療35例創(chuàng)傷后長骨干骨缺損患者[7]，伴或不伴有感染，骨缺損長度為4~25cm，外固定支架穩(wěn)定斷端，聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥間隔器誘導(dǎo)膜成功后，6~8周取出骨水泥并植入自體松質(zhì)骨顆粒，所有患者術(shù)后平均4個(gè)月獲影像學(xué)愈合，平均8.5個(gè)月患者下地完全負(fù)重。Karger等[32]報(bào)告運(yùn)用Masquelet技術(shù)成功治療84例創(chuàng)傷后長骨骨髓炎患者，術(shù)后骨愈合率高達(dá)90%，術(shù)后平均17.4個(gè)月患者下地完全負(fù)重行走，25.3個(gè)月患者重返工作崗位。Wong等[33]報(bào)告運(yùn)用該技術(shù)治療9例因開放性骨折或感染導(dǎo)致的骨缺損患者，骨缺損長度為2~8cm，將含抗生素的骨水泥填充骨缺損，植骨后平均6個(gè)月X線片示獲得骨性愈合。解冰等[34]運(yùn)用Masquelet技術(shù)治療23例創(chuàng)傷后骨髓炎患者，骨缺損長度為6~19cm，骨愈合率為87%，16例患者下地完全負(fù)重時(shí)間平均為5.2個(gè)月。喻勝鵬等[19]運(yùn)用Masquelet技術(shù)治療27例創(chuàng)傷后骨髓炎患者，骨缺損長度平均為4.54cm（1.95~9.03cm），一次清創(chuàng)術(shù)后感染控制率為88.9%，骨愈合率為96.3%。以上文獻(xiàn)表明，Masquelet技術(shù)可運(yùn)用于創(chuàng)傷后長骨骨髓炎的治療，且效果良好。

　　小結(jié)與展望

　　Masquelet技術(shù)是一種治療創(chuàng)傷后長骨骨髓炎的全新方法。其優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在：抗生素骨水泥假體消滅死腔的同時(shí)能有效控制感染，骨缺損愈合快，骨重建長度與骨生長速度相獨(dú)立，誘導(dǎo)形成的假膜可減少植骨的吸收率。但國內(nèi)外對(duì)Masquelet技術(shù)治療感染性骨缺損的療效仍缺乏大宗臨床病例報(bào)道和前瞻性研究，植骨術(shù)后遠(yuǎn)期感染復(fù)發(fā)率極少見文獻(xiàn)報(bào)道。其他尚不明確的問題包括最佳的骨重建時(shí)機(jī)、植骨術(shù)后的負(fù)重及長節(jié)段骨缺損的最佳固定方法等。雖然Masquelet技術(shù)治療感染性骨髓炎是一門新技術(shù)，但是其易學(xué)性和可重復(fù)性值得臨床更進(jìn)一步研究，尤其是與Ilizarov骨搬運(yùn)技術(shù)或組織工程骨的聯(lián)合運(yùn)用值得臨床多中心聯(lián)合研究。