袁 健,羅群強(qiáng),韋積華
(1.右江民族醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)院,廣西 百色 533000;2.右江民族醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院創(chuàng)傷中心,廣西 百色 533000)
回顧了Ilizarov技術(shù)發(fā)展演變的歷程,簡(jiǎn)述了Ilizarov技術(shù)作用的機(jī)制,指出了Ilizarov技術(shù)目前在臨床治療中的應(yīng)用,如各種因素導(dǎo)致的骨缺損,下肢慢性缺血性疾病,各類(lèi)疾病引起的神經(jīng)性病變,還有charcot關(guān)節(jié)病和馬蹄內(nèi)翻足等少見(jiàn)病。近年來(lái),糖尿病足的臨床研究成為一大熱點(diǎn),提出通過(guò)血糖控制聯(lián)合脛骨橫搬術(shù),有可能作為保肢治療的唯一手段。目前在臨床實(shí)踐中尚未有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),脛骨橫搬術(shù)存在釘?shù)栏腥尽坷瓍^(qū)域骨折及治療周期長(zhǎng)等不足,這是接下來(lái)亟需解決的一大難題。此外,隨著國(guó)內(nèi)外學(xué)者們的深入研究,Ilizarov技術(shù)在臨床應(yīng)用中的具體作用機(jī)制,將是接下來(lái)研究的重點(diǎn)方向。
Ilizarov微循環(huán)重建技術(shù)是由俄國(guó)人Ilizarov教授最先提出的,二戰(zhàn)期間大量的斷肢患者,尤其是下肢長(zhǎng)骨缺損,Ilizarov教授通過(guò)牽拉成骨技術(shù)挽救了大部分的患者。先后經(jīng)過(guò)學(xué)者們的研究推廣,Ilizarov技術(shù)發(fā)展演進(jìn)成脛骨橫向骨搬移術(shù),目前是Ilizarov微循環(huán)重建技術(shù)在臨床的主要應(yīng)用,從最原始的環(huán)形外固定支架,到牽拉成骨技術(shù),最后發(fā)展成脛骨橫向骨搬移術(shù)。愈多的成功病例證明了骨愈合的過(guò)程,穩(wěn)定骨折端是前提,同方向牽拉力可促進(jìn)骨生長(zhǎng),在血液供給營(yíng)養(yǎng)的作用下,保留原位骨折塊可以加速促進(jìn)骨的愈合[1]。近些年來(lái),腓骨骨搬移的報(bào)道增多,通過(guò)建立腓骨窗后搬移治療脛骨長(zhǎng)骨缺損[2-3]。這些研究表明,骨折愈合過(guò)程是一個(gè)廣義的過(guò)程,在滿(mǎn)足營(yíng)養(yǎng)供給的條件下,只要有固定方向的規(guī)律牽拉力,不局限于骨的類(lèi)別,骨缺損都可以快速愈合。當(dāng)前脛骨橫向骨搬移的臨床研究是一大熱點(diǎn),國(guó)內(nèi)應(yīng)用Ilizarov技術(shù)促進(jìn)下肢局部微循環(huán)重建,改善遠(yuǎn)端肢體神經(jīng)功能,進(jìn)而達(dá)到治療因血管神經(jīng)病變導(dǎo)致下肢肢體缺血、壞死、壞疽及潰瘍的疾病,如糖尿病、血栓閉塞性脈管炎及動(dòng)脈硬化閉塞癥等[4-6]。本文通過(guò)Ilizarov微循環(huán)重建技術(shù)在臨床應(yīng)用進(jìn)展綜述如下。
1.1Ilizarov技術(shù)的歷史演進(jìn):從1950年至今,Ilizarov技術(shù)的優(yōu)化發(fā)展經(jīng)過(guò)三個(gè)重要時(shí)期。20世紀(jì)50年代,俄國(guó)人Ilizarov發(fā)現(xiàn)從同一方向穩(wěn)定持續(xù)地牽拉骨、血管、神經(jīng)、肌肉等組織,這些組織能夠再生,故將其歸納為“張力-應(yīng)力法則”。Ilizarov張力-應(yīng)力法則是Wolf定律的延伸,兩者同為力學(xué)概念,Wolf定律是骨的適應(yīng)性原理,即骨折愈合機(jī)制最基礎(chǔ)的理論之一[7]。在此基礎(chǔ)上,學(xué)者們?cè)诖罅康膭?dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)持續(xù)機(jī)械應(yīng)力的牽拉,會(huì)出現(xiàn)受牽拉區(qū)域微血管網(wǎng)再生活躍的現(xiàn)象,韋積華博士通過(guò)兔脛骨橫搬術(shù)對(duì)比發(fā)現(xiàn),骨搬移組創(chuàng)面肉芽血管重構(gòu)數(shù)量多于對(duì)照組[8]。臨床應(yīng)用上早期主要用于因創(chuàng)傷、骨髓炎導(dǎo)致長(zhǎng)骨畸形缺損,利用Ilizarov張力-應(yīng)力法則牽張成骨促進(jìn)骨再生,這個(gè)階段稱(chēng)為“牽張成骨時(shí)代”。21世紀(jì)初,曲龍教授通過(guò)對(duì)一位患有75年血栓閉塞性脈管炎患者行脛骨橫搬術(shù),發(fā)現(xiàn)經(jīng)規(guī)律搬移后患者小腿冰冷感、足末端麻木、間歇跛行等癥狀明顯改善、消失,搬移區(qū)域形成了豐富的血管網(wǎng)絡(luò),表明骨搬移術(shù)對(duì)治療血栓閉塞性脈管炎具有可觀的臨床療效[9]。脛骨橫搬術(shù)是曲龍教授在Ilizarov張力-應(yīng)力法則牽張成骨技術(shù)的延伸,在脛骨結(jié)節(jié)下內(nèi)側(cè)截骨骨窗,搬移骨窗促進(jìn)局部牽拉區(qū)域血管網(wǎng)的再生,達(dá)到對(duì)缺血性疾病導(dǎo)致遠(yuǎn)端肢體出現(xiàn)潰瘍的治療。后續(xù)秦泗河教授進(jìn)一步完善脛骨橫搬術(shù),在脛骨橫搬術(shù)刺激微循環(huán)血管再生的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)骨搬移術(shù)促進(jìn)神經(jīng)、肌肉等組織的再生,此時(shí),Ilizarov技術(shù)從“牽拉成骨時(shí)代”進(jìn)入“牽拉組織再生重建”時(shí)代[10]。
1.2Ilizarov微循環(huán)重建技術(shù)的機(jī)制:目前大量研究顯示,脛骨橫搬術(shù),Ilizarov微循環(huán)重建技術(shù)在臨床的主要應(yīng)用,可刺激牽拉區(qū)域微循環(huán)再生,但具體作用機(jī)制還不明確。脛骨橫搬術(shù)分為平靜期、活躍期和穩(wěn)定期三個(gè)時(shí)期。平靜期是指手術(shù)后至搬移前這段時(shí)間,此時(shí)的骨窗和骨折后內(nèi)部表現(xiàn)是一致的,開(kāi)始時(shí)也會(huì)有血腫炎性反應(yīng)的形成,隨后成骨細(xì)胞因子的激進(jìn)活躍到達(dá)下一個(gè)時(shí)期?;钴S期,也稱(chēng)骨搬期,是骨搬移技術(shù)的核心所在,主要分成四個(gè)時(shí)間點(diǎn)(一天中的8時(shí)、12時(shí)、16時(shí)和20時(shí)),一天搬移1 mm,每個(gè)時(shí)間點(diǎn)0.25 mm,同方向搬移2周后,反方向2周,持續(xù)地刺激大量多類(lèi)的成骨細(xì)胞因子活躍,促進(jìn)骨質(zhì)再生。穩(wěn)定期,是在平靜期和活躍期兩者上進(jìn)行加固演變的過(guò)程,活躍期時(shí)的新鮮骨質(zhì)需轉(zhuǎn)化為成熟的礦化骨,此時(shí)前期成骨性因子和成骨性細(xì)胞的數(shù)量水平也在減少趨于正常。當(dāng)前大多數(shù)學(xué)者認(rèn)同的觀點(diǎn)是由于骨窗牽拉后體內(nèi)產(chǎn)生某種物質(zhì)或效應(yīng),從而促進(jìn)了骨、血管及神經(jīng)等組織的再生。有研究表明,受牽拉區(qū)域的成骨因子異?;钴S,其中被研究最多的成骨因子是骨形態(tài)發(fā)生蛋白2(BMP2)[11]和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1(TGFβ1)[12],這些生物因子都具有促進(jìn)骨再生作用。國(guó)外學(xué)者Rauch[13]等,研究兔脛骨橫搬術(shù)后發(fā)現(xiàn),平靜期和活躍期時(shí)VEGF和血管生成素升高顯著,穩(wěn)定期后逐漸降低至恢復(fù)正常,考慮促微循環(huán)重建生長(zhǎng)因子升降受骨搬牽拉時(shí)效影響。并且韋積華博士[8]等,通過(guò)兔脛骨橫搬術(shù)分析發(fā)現(xiàn),Ilizarov組相比較于對(duì)照組,血管再生效果明顯。筆者認(rèn)為經(jīng)骨窗搬移后,局部區(qū)域多種類(lèi)生長(zhǎng)因子在成骨、促微循環(huán)重建及組織再生中起著關(guān)鍵性的作用,為當(dāng)前Ilizaorv微循環(huán)重建技術(shù)的基礎(chǔ)發(fā)展機(jī)制之一。
2.1骨缺損:骨缺損可由多種因素導(dǎo)致,如創(chuàng)傷、腫瘤、感染、骨不愈合及先天畸形等,繼而引起骨、關(guān)節(jié)及周?chē)浗M織病理變化,最終出現(xiàn)肢體功能障礙[14]。Ilizarov微循環(huán)重建技術(shù),早期主要用于長(zhǎng)骨骨缺損、骨不連治療,而不同部位骨缺損中,脛骨骨缺損占比大,由于脛骨肌肉組織保護(hù)少,暴露因素大的特殊解剖結(jié)構(gòu)決定[15-16]。Ilizarov技術(shù)在治療脛骨骨缺損中具有明顯優(yōu)勢(shì),北印度Bhardwaj,R等,對(duì)比鋼板固定與Ilizarov環(huán)形外固定架治療創(chuàng)傷感染后骨缺損患者,分析認(rèn)為環(huán)形外固定支架比鋼板固定療效更明顯[17-18]。近年來(lái)的研究表明,Ilizarov技術(shù)已成為長(zhǎng)骨缺損或感染骨不愈合治療的首選。長(zhǎng)期骨感染控制不當(dāng)容易引起骨髓炎,臨床中骨髓炎的治療是一大難題,但I(xiàn)lizarov技術(shù)可以解決,通過(guò)截骨骨窗搬移過(guò)程中釋放具有抗菌作用的物質(zhì)或刺激某炎性反應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)答,從而抵抗感染。此外,脛骨骨腫瘤術(shù)后骨缺損,經(jīng)Ilizarov環(huán)形固定技術(shù)治療后療效可觀[19-20]。據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道,腓骨搬移是治療創(chuàng)傷感染致脛骨缺損的可靠技術(shù),且臨床效果良好,并發(fā)癥少[2]。目前利用腓骨橫搬移治療脛骨骨缺損、骨髓炎感染的成功案例越來(lái)越多,腓骨橫向骨搬移治療脛骨骨髓炎合并大段骨缺損有利于感染控制、骨折愈合和患肢功能的恢復(fù)[3]。對(duì)于股骨骨不連較大節(jié)段性骨缺損的患者,單側(cè)外固定可提供有效的穩(wěn)定性,改善順應(yīng)性并減少并發(fā)癥,效果優(yōu)于另外一些手術(shù)方法,如血管化骨移植,Masquelet技術(shù)和Ilizarov牽引成骨術(shù)等[21]。有研究者指出,Ilizarov技術(shù)的臨床實(shí)踐當(dāng)前尚未有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),所以局限性也較多,如治療周期長(zhǎng),并發(fā)癥高、骨窗區(qū)易骨折等。賀國(guó)宇等,通過(guò)回顧近30年關(guān)于Ilizarov技術(shù)治療脛骨骨缺損的文獻(xiàn)報(bào)道,提出搬移方式、搬移架子及釘?shù)李A(yù)防感染等多方面改進(jìn)策略,并聯(lián)合搬移周期中客觀指標(biāo)(輔助檢查如彩色多普勒超聲、能譜CT)的指導(dǎo),使操作過(guò)程中遇到的缺陷逐漸得到改善,這為骨搬移技術(shù)的進(jìn)一步臨床推廣提供了極大的幫助[22]。
2.2下肢慢性缺血性疾?。合轮匀毖约膊≈饕ㄑㄩ]塞性脈管炎(TAO)、動(dòng)脈硬化閉塞癥(TSO)、糖尿病肢端動(dòng)脈閉塞癥,多繼發(fā)于動(dòng)脈狹窄或閉塞所引起的一系列疾病,具有高發(fā)病率、高致殘率、高致死率的臨床特點(diǎn),給患者帶來(lái)了極大的經(jīng)濟(jì)及心理負(fù)擔(dān),嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量[23]。下肢慢性缺血性疾病的治療以藥物治療、手術(shù)及介入等綜合治療為主。21世紀(jì)初,曲龍[9]等,通過(guò)改良的Ilizarov技術(shù)裝置成功地治療了血栓閉塞性脈管炎病患,屆時(shí)研究脛骨橫搬術(shù)對(duì)下肢遠(yuǎn)端微循環(huán)重建有了新的啟發(fā)。后續(xù)學(xué)者們的大量臨床病例療效證明,脛骨橫搬術(shù)有效地治愈下肢缺血性疾病,通過(guò)重建下肢微循環(huán)系統(tǒng)來(lái)改善肢端血供,避免患者截肢[24-25]。脛骨橫搬術(shù)促進(jìn)受牽拉區(qū)域微循環(huán)重建,從而來(lái)改善肢體遠(yuǎn)端營(yíng)養(yǎng)血供,但對(duì)于大動(dòng)脈重度狹窄或閉塞的患者,療效欠佳。近年來(lái),多種方法聯(lián)合治療下肢慢性缺血性疾病,這是當(dāng)前研究方向所在,介入聯(lián)合脛骨橫搬術(shù)被證明遠(yuǎn)期臨床療效優(yōu)于單純脛骨橫搬術(shù)[26]。脛骨橫搬術(shù)可有效治療下肢缺血性疾病,優(yōu)勢(shì)在于改善肢端血運(yùn),刺激局部創(chuàng)面微循環(huán)系統(tǒng)重建,對(duì)于疾病終末期遠(yuǎn)期療效更為顯著,但脛骨橫搬術(shù)治療周期長(zhǎng),需患者依從性較好,且目前手術(shù)操作方法尚未有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)等不足。
2.3糖尿病足潰瘍(diabetic foot,DF):隨著生活水平的增高,糖尿病患者愈加增多,糖尿病足潰瘍的發(fā)病率也逐年增加,因其高致殘率、致死率,在臨床治療中一直是個(gè)疾癥。DF是糖尿病終末期的并發(fā)癥之一,對(duì)患者家庭及社會(huì)帶來(lái)了巨大的負(fù)擔(dān),所以尋找一種經(jīng)濟(jì)、有效的治療方案是十分必要的[27]。目前脛骨橫向骨搬移術(shù),主要通過(guò)刺激下肢微循環(huán)再生,改善周?chē)窠?jīng)功能,控制局部感染、促進(jìn)潰瘍愈合并降低復(fù)發(fā),尤其對(duì)于Wanger3-4期糖尿病足患者,效果顯著,是微血管領(lǐng)域的一項(xiàng)重大突破,為DF的治療帶來(lái)了新的希望[28]。連浩宇、韋積華等,通過(guò)對(duì)糖尿病足患者行脛骨橫向搬移術(shù),發(fā)現(xiàn)患足肉芽生長(zhǎng)活躍,紅潤(rùn)程度和覆蓋創(chuàng)面的效果遠(yuǎn)高于術(shù)前,而且患者術(shù)后創(chuàng)面邊緣組織中VEGF、bFGF反應(yīng)陽(yáng)性細(xì)胞增多明顯[29-30]。此系列研究,表明骨搬移術(shù)在刺激下肢微循環(huán)再生效果顯著,可有效治療下肢缺血性糖尿病足。在臨床研究中,花奇凱、冼呈等,回顧性分析了大量經(jīng)脛骨橫向骨搬移術(shù)治療的DF病例,結(jié)果發(fā)現(xiàn)保肢效果顯著[31-32]。后續(xù)學(xué)者對(duì)糖尿病足患者治療隨機(jī)分為脛骨橫搬治療組、球囊介入治療組及常規(guī)治療組,通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)脛骨橫搬組和球囊組對(duì)患側(cè)肢體遠(yuǎn)端微循環(huán)重建有一定療效,但脛骨橫搬組在患肢術(shù)后皮溫及踝肱指數(shù)上優(yōu)于球囊組[33]。目前大量研究表明,Ilizarov微循環(huán)重建技術(shù)對(duì)DF患者確實(shí)有顯著療效,但對(duì)于患有嚴(yán)重下肢主干動(dòng)脈狹窄或閉塞的DF患者,應(yīng)謹(jǐn)慎選擇并可考慮結(jié)合介入治療[34]。對(duì)于嚴(yán)重糖尿病足潰瘍(Wagner 3~5級(jí))合并全身炎性反應(yīng)綜合征(SIRS)的患者,Zhen,P等通過(guò)脛骨橫搬術(shù)治療后保肢率100%[35]。DF患者由于足底軟組織缺損壞疽感染,容易并發(fā)跟骨骨髓炎,Akkurt,MO等發(fā)現(xiàn)通過(guò)磁共振成像(MRI)引導(dǎo)的壞死組織清創(chuàng)術(shù)聯(lián)合Ilizarov微循環(huán)重建技術(shù)的應(yīng)用,可以確定感染部位和評(píng)估骨髓炎的愈合情況,刺激潰瘍創(chuàng)面的微循環(huán)重建和改善神經(jīng)功能,從而達(dá)到保肢[36]。DF患者同時(shí)患有charcot關(guān)節(jié)病,患肢潰瘍創(chuàng)面更難以愈合,而且極大可能會(huì)發(fā)生潰瘍創(chuàng)面擴(kuò)大的風(fēng)險(xiǎn),但多次清創(chuàng)聯(lián)合多種治療方法可以有十分可觀的治愈率[37]。Hegewald,KW,Wirth,SH等,研究發(fā)現(xiàn)患有糖尿病性charcot神經(jīng)關(guān)節(jié)炎的患者,在經(jīng)Ilizarov微循環(huán)重建技術(shù)的治療后,極大降低了截肢比率[38-39]。
2.4其他
2.4.1神經(jīng)性關(guān)節(jié)?。篶harcot關(guān)節(jié)病,是一種繼發(fā)于神經(jīng)感覺(jué)和神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)障礙的破壞性關(guān)節(jié)疾病,可以發(fā)生于任何關(guān)節(jié),Ilizarov技術(shù)聯(lián)合閉合性踝關(guān)節(jié)置換術(shù)(CAA),提供踝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性愈合的空間,對(duì)于合適的患者,可以作為治療神經(jīng)性踝關(guān)節(jié)的有效方法[40]。目前charcot關(guān)節(jié)病治療尚未有統(tǒng)一定論,但對(duì)于晚期患者,必須積極手術(shù)治療,在徹底關(guān)節(jié)清理和關(guān)節(jié)融合的基礎(chǔ)上,熟練利用Ilizarov技術(shù)促進(jìn)血管、神經(jīng)、肌肉等組織再生,保持踝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定和功能,避免截肢[41-42]。據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道,因charcot踝關(guān)節(jié)病導(dǎo)致關(guān)節(jié)僵硬及活動(dòng)障礙的患者,比較螺釘內(nèi)固定和Ilizarov外固定在踝關(guān)節(jié)融合術(shù)患者的中期臨床療效結(jié)果并無(wú)明顯差別[43]。
2.4.2馬蹄內(nèi)翻足:Ilizarov技術(shù)治療馬蹄內(nèi)翻足患者有明顯的臨床療效。相比較于開(kāi)放性治療馬蹄內(nèi)翻足患兒,Ilizarov技術(shù)微創(chuàng)促進(jìn)軟組織的再生,并保持了患足踝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定與功能結(jié)構(gòu),減少開(kāi)放性術(shù)口感染[44]。同時(shí)對(duì)創(chuàng)傷后導(dǎo)致馬蹄內(nèi)翻足的患兒同樣有效[45]。成人僵硬型馬蹄內(nèi)翻足經(jīng)Ilizarov技術(shù)治療后,術(shù)后隨訪療效確切。秦泗河等專(zhuān)家共同認(rèn)為,傳統(tǒng)治療成人僵硬型馬蹄內(nèi)翻足術(shù)后并發(fā)癥多,患者體驗(yàn)差,然而Ilizarov技術(shù)通過(guò)牽拉組織再生減少并發(fā)癥,改善足踝功能降低復(fù)發(fā)率[46]。并且Ilizarov技術(shù)可以根據(jù)不同的足踝畸形類(lèi)型和程度,在三維空間以不同角度速度牽拉移動(dòng),逐漸達(dá)到矯正畸形的效果[47]。
Ilizarov技術(shù)的臨床應(yīng)用經(jīng)過(guò)幾代研究者發(fā)展推廣,現(xiàn)如今臨床適應(yīng)證越來(lái)越廣。早期主要通過(guò)牽拉成骨治療不同類(lèi)型和程度的骨缺損,之后發(fā)現(xiàn)微循環(huán)重建治療下肢慢性缺血性疾病,現(xiàn)如今對(duì)患有合并神經(jīng)功能障礙疾病,如糖尿病性神經(jīng)病,charcot關(guān)節(jié)病等,也具有顯著臨床療效[48]。但在Ilizarov技術(shù)臨床實(shí)踐中,仍會(huì)出現(xiàn)許多并發(fā)癥,如釘?shù)栏腥?、鋼釘松?dòng)、鋼釘斷裂、神經(jīng)血管損傷、牽拉區(qū)域骨折等,此外持續(xù)鋼釘牽拉骨窗引起患者疼痛和搬移周期長(zhǎng)也是接下來(lái)研究需要優(yōu)化改進(jìn)的地方[49- 50]。總之,Ilizarov微循環(huán)重建技術(shù)其操作簡(jiǎn)單,可有效治療多種類(lèi)疾病,值得推廣,但其治療機(jī)制尚未完全闡明,有很大的研究空間。