扩张器预置填充术防止胫骨骨运输致皮肤和软组织嵌顿

陈辉 滕星 胡骁骅 杜伟力 田彭 黎明 沈余明

利用Orthofix肢体重建外固定架或环形外固定架治疗肢体长骨缺损是十分有效的方法，它是将位于骨缺损区近侧或远侧截断的一段骨块，利用外固定架以一定的速度牵拉跨过骨缺损区运输至另一端，同时在截骨部通过骨痂牵拉的方式形成新骨。该方法又被称为骨运输术，目前被广泛应用于临床。在骨运输过程中，胫骨骨缺损端发生皮肤和软组织嵌顿的现象比较常见。扩张术是通过一期在正常皮肤一定层次内植入硅胶扩张器(又称为扩张器预置填充术)，定期通过阀门注射一定量生理盐水使扩张器逐渐扩张，其表层皮肤因张力增加而扩增面积。当扩张器扩张至一定体积时，其表层皮肤亦能扩增至足够面积。二期取出扩张器时，扩增出的皮肤可以被用来修复该患者其他部位的皮肤缺损。本研究对5例患者采用将扩张器预置填充于胫骨骨缺损端皮下的方法，对抗骨运输中可能出现的皮肤和软组织嵌顿，收到良好效果。

资料与方法

一、资料

本研究纳入2016年11月至2018年11月北京积水潭医院烧伤科和创伤骨科采用扩张器预置填充术结合骨运输技术治疗的胫骨缺损伴胫前皮肤缺损患者5例。其中男4例，女1例。平均年龄50(41～68)岁。损伤机制包括交通伤2例，摔伤、重物砸伤和机器绞伤各1例。患者自受伤至接受本次治疗的时间分别为5 h、10 h、1个月(2例)和12个月。5例患者均为单侧胫腓骨开放骨折，其中1例合并全身多处骨折和创伤性休克。5例患者均存在胫前区域皮肤缺损和骨外露，均以皮瓣移植、皮瓣转移或(和)皮肤移植的方式进行前期修复，其中行游离皮瓣移植术2例，肌皮瓣转移术、岛状皮瓣移植术和植皮各1例。在进行创面修复过程中发现5例患者均存在骨缺损区的感染性窦道，经清创、去除死骨等手术完成感染控制。胫骨骨缺损7～15 cm，骨缺损位于胫骨上段3例、中段和下段各1例。

二、方法

1.手术方法：手术分3期，分别是扩张器预置填充术、骨运输期间扩张器维持和扩张器取出术。(1)扩张器预置填充术。术前摄双下肢正、侧位全长X线，以判断胫骨缺损的位置和长度并选择合适容量和形状的扩张器。对所有患者采用连续硬膜外麻醉。所有患者取平卧位。术区消毒范围包括下肢全长，同时对外固定架进行彻底消毒。经测漏确认扩张器完好。将扩张器以预置的形状和位置平铺于胫骨骨缺损区皮外，用记号笔标记扩张器覆盖范围，并设计好阀门放置位置。在标记线边缘选择合适位置做切口，切口长度以足够放置扩张器和处理远、近端骨端为宜。通过切口暴露远、近端骨端。如果先期植入骨水泥链珠，取出骨水泥即易形成一个可容纳扩张器的皮下腔隙。如果没有先期填充物，则完全由皮下软组织填充骨端间隙，在深筋膜层深部分离皮下组织，根据暴露骨端寻找合适的分离层次，注意保护胫骨后方的重要神经和血管。在局部瘢痕严重或层次不清晰时，可以在保证胫前皮下组织足够厚的前提下在深筋膜层形成腔隙，分离皮下腔隙的范围需要达到标记的扩张器范围。对骨端进行处理，如果骨端骨质直接暴露，需用咬骨钳或骨锉使骨端平滑，去除锐利的骨刺。如果骨端表面已有瘢痕或其他软组织覆盖，没有明显锐利突起，可行保守处理，将这些组织予以保留。用止血钳或组织剪在切口附近合适的位置做足够长的皮下隧道，以容纳扩张器的阀门及其导管。为防止阀门在扩张器留置期间发生翻转或退缩，隧道宽度不宜过大，以仅能容纳阀门通过为宜。止血，反复冲洗伤口。在旁边做至少1 cm的切口，于不影响扩张器处打孔置抗压引流管，将引流管管头置于皮下腔隙的最深部。以止血钳将扩张器阀门置于阀门隧道最远端，将未注入生理盐水的扩张器置入皮下腔隙，使之舒展铺平。分层或全层缝合切口，缝合过程中注意保护扩张器及其导管免受锐器伤及。缝合后，于皮外通过阀门注入适量生理盐水使扩张器膨胀，其间可见骨缺损区域皮肤随其深部扩张器充盈而逐渐抬升，达到皮面接近正常饱满程度即可。包扎术区。引流管连接引流袋。术后注意使引流管保持引流通畅，如使引流管连接负压更好。根据引流量决定拔除引流管的时机，通常在术后48 h内或24 h引流量在10 ml以下时拔除。小腿切口缝线于术后2周左右拆除。(2)骨运输期间扩张器维持。截骨术可在扩张器预置术前、术后或同期进行。本研究组5例病例中，2例为扩张器预置与胫骨截骨同台手术完成，2例为前期截骨，1例为后期截骨。从截骨术后10～14 d开始，以每天1 mm，每天4次，每次1/4圈(1/4 mm)的速度牵拉外固定架。随着2个骨端的靠近，扩张器区域的皮肤出现膨隆，突出于正常皮面，每2周通过阀门抽出部分扩张器内液体，使该区域皮肤皮面重新降低到接近正常皮面高度，甚至略低于正常皮面。(3)扩张器取出术。当骨运输后骨缺损的2个骨端距离足够近时，行手术取出扩张器，同时对2个骨端进行处理。本研究组中4例患者在取扩张器时2个骨端距离<1 cm，1例为5 cm。麻醉、患者体位和消毒范围同扩张器预置填充术。沿原切口切开皮肤，暴露扩张器，取出扩张器，勿使阀门遗留。皮下扩张器囊腔内壁较为光滑，为防止术后该处形成血肿，可清理全部或部分囊壁，或在囊壁上做较浅的“井”形切口。清理骨缺损断端的软组织，重点是将断端修整平齐，切除死骨，开通髓腔，短缩腓骨并行加压固定。必要时植骨。止血，冲洗伤口。放置引流管，缝合切口，略加压包扎。

2.术后复查：复查重点在骨运输时期，即从扩张器预置填充术后到扩张器被取出的时段。嘱患者术后每2周返院接受复查1次，其间患者如有任何不适或疑问，可随时与主管医生联系。每次复查内容包括一下3个方面。(1)观察骨缺损区皮肤的隆起情况，突出于正常皮面时抽出扩张器中部分液体。(2)观察骨运输过程中外固定架的状态，骨端对合趋势是否正常以及截骨端骨痂形成情况，必要时行X线检查。(3)必要时行CT检查，除进一步核实骨痂和骨缺损骨端情况外，还可观察扩张器与骨缺损骨端的关系。

3.临床效果评价：效果评价涉及如下6个方面。(1)在治疗过程中是否出现骨缺损部位皮肤和软组织嵌顿。(2)在治疗过程中是否出现骨缺损骨断端顶破皮肤。(3)扩张器预置填充术后切口愈合是否良好。(4)在骨运输过程中扩张器阀门是否发生穿刺抽液困难的现象，或出现其他问题如阀门翻转、阀门移位距离过大或层次移位等。(5)在治疗过程中扩张器是否出现破损或扩张失败。(6)其他问题如手术部位感染、皮肤坏死和疼痛等。

结 果

5例患者平均胫骨缺损长度为9.6 (7～15 )cm，扩张器容量1例为500 ml，其他4例均为50 ml。扩张器预置填充术后4例切口愈合良好，1例切口愈合不良(该病例使用50 ml扩张器，局部皮肤张力较大，瘢痕严重)。5例均完成骨运输，且骨缺损区域皮肤均无塌陷和嵌顿，平均扩张器填充时间为162 (109～236 )d。4例取出扩张器时2个骨断端距离<1 cm，1例为5 cm，由于该病例骨运输行程和治疗过程较长，患者接受术中急性短缩，故提前手术取出扩张器。见表1。未见骨断端顶破皮肤、扩张器破损或其他异常。扩张器阀门发生一定移位，但未出现阀门翻转和抽液困难。

典型病例：患者女，48岁。因机器绞伤致“胫腓骨开放骨折(右)”，于受伤当日(2017年3月14日)入院治疗。当日急诊行右小腿扩创、胫骨复位、外固定架固定与VSD覆盖术。于伤后9 d(2017年3月23日)再次行清创术，去除VSD敷料(图1)。于伤后1个月(2017年4月14日)行右小腿扩创、切痂(图2)、岛状皮瓣转移术、人工真皮移植术、死骨切除与抗生素骨水泥链珠植入，取出原有外固定架，重新行外固定架固定术，术中切除胫骨死骨长度约9 cm(图3，4)。术中取感染病灶组织送实验室微生物培养，结果为溶血葡萄球菌。术后10 d(2017年4月24日)行手术去除人工真皮硅胶膜，行右小腿扩创自体皮移植术及右大腿取皮术。术后患者恢复良好，创面修复，无感染迹象(图5)。术后3个月(2017年7月31日)行右小腿抗生素骨水泥链珠取出(图6)、扩张器预置填充(图7，8)、外固定架调整、腓骨截骨与胫骨远端截骨术。术后10 d开始进行骨运输，每天1 mm，每天4次，每次1/4圈(1/4 mm)每2周经阀门抽出适量扩张器内液体，维持骨缺损区域皮肤皮面与正常皮面高度基本齐平，当患者出现疼痛或不适时，停止牵拉1周。术后126 d(2017年12月4日)，胫骨2个断端距离<1 cm(图9，10)，行右胫骨扩张器取出与腓骨短缩截骨延长术。术中从右胫骨近端原切口入路，显露并取出扩张器，周围未见炎性反应和渗出(图11)。将胫骨2个断端修整平齐，切除死骨，开通髓腔，短缩胫骨并加压，将从断端髓腔内取出的松质骨植于断端周围。术后切口愈合良好(图12)。

表1 5例病例的手术资料与术后结果

图12017年3月23日，再次行清创与去除VSD术前外观，存在部分切口边缘皮肤坏死图22017年4月14日，胫前切口部分皮肤坏死，准备再次清创，手术去除原有外固定架图32017年4月14日，术中截除坏死胫骨长约9 cm图42017年4月14日，手术去除坏死胫骨，骨缺损区域填充抗菌药物骨水泥链珠，重新以外固定架固定，使胫骨形成侧向成角覆盖深部创面。以人工真皮覆盖较浅创面图52017年5月9日，植皮存活良好图62017年7月31日，取出骨水泥链珠图72017年7月31日，扩张器预置填充于骨缺损区域图8扩张器预置填充术后X线示扩张器填充情况及阀门位置好

讨 论

应用Ilizarov环形张力外固定架和Orthofix重建单边外固定架均是治疗节段性骨缺损的有效手段，所采用的方法包括骨运输和骨延长[1-2]。骨运输软组织和2个骨折端保持固定的位置，仅一段骨组织在软组织袖内滑动，其适应证为因各种原因导致的胫骨骨缺损>3 cm以及股骨骨缺损>5 cm[3]。在胫骨骨运输过程中，骨缺损端皮肤和软组织嵌顿发生率高达27.6%(8/29)，在接受由近至远骨运输的患者该并发症发生率更高，且与外固定架类型和软组织条件无关[4]。

皮肤和软组织嵌顿往往发生在骨运输后期。需要手术治疗的皮肤和软组织嵌顿主要发生在胫骨骨运输患者，其原因可能是皮下组织结构异常、钢针不能垂直切割，引起皮肤卷曲和嵌顿。为了预防皮肤塌陷，曾有学者采用缝线将塌陷皮肤吊在外固定架上，但效果欠佳[4]。有研究者报道采用钢丝将塌陷的皮肤悬吊以防止皮肤和软组织嵌顿，取得不错的效果，但创伤较大，后期换药和伤口护理较为烦琐。对于塌陷甚至嵌顿区域皮肤条件较差的患者，骨断端容易顶破皮肤形成破溃并暴露骨端，手术处理易导致皮肤坏死。因此，暂时还没有良好的方法预防胫骨骨运输中可能形成的皮肤和软组织嵌顿。

皮肤和软组织扩张器被广泛应用于整形外科领域，往往有两方面的用途：一是将其植入病损周围正常皮肤下，逐渐注水扩张皮肤，当扩张至一定量使扩张的皮肤足够覆盖病损区域时取出扩张器，完成扩张皮肤舒展覆盖的修复功能。二是将扩张器作为假体植入需要的功能部位皮下，改善因病损导致的外形缺陷，其中最常见的是乳房假体植入术。上述两种功能均是遵循增大扩张器的思维方式实现的。本研究根据胫骨骨缺损导致皮肤嵌顿的状况，以逐渐缩小扩张器的方法满足病损腔隙逐渐减小的需求，开发了扩张器的新用途。这一方法可根据需要增减扩张器的注水量，既能防止扩张器支撑区域的皮肤过度扩张，也能防止扩张器扩张的力量阻碍骨断端接近，充分发挥了扩张器的优势。另外，扩张器形成的囊腔为后期2个骨断端的处理提供了非常理想的操作空间，对骨断端瘢痕的处理较不使用扩张器的手术容易很多。本研究组5例患者均获得了理想的治疗效果。

图92017年12月4日，骨运输足量后行扩张器取出术前，骨缺损区域皮肤无塌陷和嵌顿图10术前X线示胫骨的2个断端距离<1 cm，扩张器正常支撑，阀门清晰图11右胫骨扩张器取出术中可见扩张器完好，位置良好图12术后2周伤口愈合良好

行扩张器植入手术的前提条件是感染控制良好和术区皮肤完整。术前切口的清洁等级与术后手术部位感染的发生率有直接关系。当手术中有异物植入时，其感染风险增加。胫骨骨缺损病例在原始伤中往往伴有一定程度的皮肤和软组织损伤或缺失，严重者伴随骨质暴露，后期容易出现骨坏死、骨折端感染等。在采用扩张器预置填充之前，需要手术清理死骨和感染病灶。控制感染的方法有多种，如彻底清创后换药[5]，采用血运良好的皮瓣或各种组织瓣修复皮肤缺损[6]，必要时可能需要配合抗菌骨水泥或人工骨填充治疗感染[7]，目前还有利用VSD控制骨缺损部位感染的方法[8]。当骨缺损区域的创面和感染都得到满意的治疗后即可进行扩张器预置填充治疗。

在这项技术的实际操作过程中，需要注意以下事项：(1)正确掌握手术适应证。在胫骨骨运输过程中皮肤和软组织嵌顿发生率较其他部位高，且当骨运输由近向远时尤为高，但对于骨缺损长度是否受到影响未做提示。骨缺损长度越长，皮肤塌陷时间越长，皮下结构的移动变化越大，则出现皮肤和软组织嵌顿的机会可能增加。因此，建议对胫骨骨缺损长度>5 cm的患者，尤其是胫骨下段缺损患者，可考虑进行扩张器预置填充。局部存在明显感染是手术禁忌证。(2)选择合适容量的扩张器。扩张器缩小时囊皱襞的尖角容易顶破皮肤，所以应尽量减少扩张器形成囊皱襞的机会。扩张器本身可以超量扩张到原定容量的3倍以上，因此可尽量选择偏小容量的扩张器，预置填充时予以超量注水扩张。当骨缺损长度<10 cm时，可选择30～50 ml圆柱形扩张器；当骨缺损长度≥10 cm时，可选择50～100 ml圆柱形扩张器。尽量不要选择过大的扩张器，因为过大的扩张器除了容易出现囊皱襞和尖角外，还容易因涉及腔隙范围广泛而导致扩张器从骨缺损区域移位至胫骨的侧方，后期形成过大的皮下空腔。(3)正确处理骨断端。扩张器容易被锐器损伤，而且扩张器大多需要直接接触骨断端甚至抵挡骨断端的压力，所以对骨断端需要进行平滑处理，骨锉和磨钻等均是适合的工具。(4)预防性应用抗生素。此类手术均为Ⅰ类切口，术前0.5～2.0 h可给予1次头孢1代药，若不适合可以克林霉素替代。另外需要注意的是，此类患者均存在局部感染病史，通常曾经获取过实验室微生物学检查结果。扩张器预置手术虽为Ⅰ类切口，但是与单纯Ⅰ类切口手术不同，必要时可参考前期微生物学检查结果有针对性地预防性应用抗生素。

本研究通过对5例患者的实践，证明扩张器预置填充术可有效防止胫骨骨运输中可能形成的皮肤和软组织塌陷和嵌顿。但是，本研究病例数较少，结论尚需要进一步临床实践加以证实。本研究为扩张器预置填充术防止胫骨骨运输中皮肤和软组织塌陷和嵌顿的应用，操作简单，实用性强，值得在临床应用中进一步广泛实践。