带血管腓骨移植修复四肢大段骨缺损：可有效促进骨愈合

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2015.11.001

摘要/Abstract

摘要：

背景：研究表明，带血管腓骨移植是修复四肢大段骨缺损的有效方法之一。

目的：分析带血管腓骨移植修复四肢大段骨缺损的临床效果。

方法：采用腓骨移植修复四肢大段骨缺损病例中选择非恶性肿瘤、随访20个月以上病例28例，清除病灶后应用带血管腓骨移植修复大段骨缺损，对于合并软组织缺损的病例同时用腓骨皮瓣或股前外侧皮瓣覆盖。

结果与结论：所有病例随访20个月至6年，移植腓骨后3-8个月与受区骨达到骨愈合，术后10-22个月移植腓骨直径增粗致接近受区骨直径。Enneking系统评价肢体功能：胫骨大段骨缺损平均24.2分，肢体功能恢复81%，患者对手术满意程度达94%；股骨骨缺损平均26.3分，肢体功能恢复88%，患者对手术满意程度100%；桡尺骨远端骨缺损平均21.75分，肢体功能恢复72%，患者对手术满意程度100%。结果表明应用带血管腓骨移植修复四肢大段骨缺损可有效促进骨缺损愈合，降低致残、感染及截肢率，治疗后患者对肢体功能恢复满意。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

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关键词: 组织构建, 骨组织工程, 腓骨移植, 骨缺损, 四肢, 显微外科手术

Abstract:

BACKGROUND: Vascularuzed fibular graft is one of the effective methods for repair of large segmental bone defects in the extremities

OBJECTIVE: To explore the clinical effects of vascularized fibular graft for repairing large segmental bone defects in the extremities.

METHODS: Twenty-eight non-malignant patients who received vascularized fibular graft for repairing large segmental bone defects in the extremities and were followed up for more than 20 months were enrolled. After lesion removal, vascularized fibula bone graft was used to repair the bone defects. If cases combined with soft tissue defects, fibula flap or anterolateral thigh flap was adopted.

RESULTS AND CONCLUSION: All patients were followed up for 20 months to 6 years. The grafted bones were healed with the surrounding bone at 3-8 months after fibula bone grafting. The grafted bone was enlarged near to the diameter of recipient bone at 10-22 months after grafting. Based on the Enneking system, the average score of large segmental tibia bone defects was 24.2 points with 81% limb function recovered and 94.1% patient satisfaction; the average score of large segmental femur bone defects was 26.3 points with 87.7% limb function recovered and 100% patient satisfaction; the average score of large segmental bone defects of the distal radius and ulna was 21.75 points with 72.5% limb function recovered and 100% patient satisfaction. These findings reveal that vascularized fibular graft for repairing large segmental bone defects in extremities can effectively promote bone healing and reduce disability, infection, amputation rate; moreover, patients are satisfied with the postoperative recovery of limb function.

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Key words: Fibula, Transplantation, Fractures, Bone, Extremities

中图分类号:

R318

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Li Yuan-hui, Yang Yun-fa, Hu Han-sheng, Zhang Guang-ming, Yu Sheng-hua, Zeng Mian-dong, Fan Zhen-bo. Vascularized fibular graft for repair of large segmental bone defects in the extremities[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2015, 19(11): 1641-1646.

图/表（结果） 1

2.1 参与者数量分析 纳入患者28例，所有患者出院后均得到20个月至6年的随访，平均随访28个月，全部进入结果分析。

2.2 患者治疗后随访时肢体功能评分、影像学、供区观察结果

2.2.1 胫骨大段骨缺损

肢体功能评价：本组17例患者腓骨移植后肢体功能评分平均24.2分，肢体功能恢复81%，患者对手术满意程度达94%，所有患者均无出现移植骨部位疼痛不适，1例先天性胫骨假关节患者存在一定程度的肢体功能受限，5例患者出现轻度跛行，但对手术效果满意，其余患者均对手术效果非常满意。

影像学观察：15例患者的移植腓骨两端与胫骨均在术后3-7个月获得骨性愈合，2例病例出现慢性骨髓炎，经对症治疗后骨愈合，1例患者在移植腓骨与胫骨达到骨愈合后过早负重出现移植腓骨中段骨折，予石膏固定术后3个月骨折愈合。所有患者均在腓骨移植后10-18个月，移植腓骨直径增粗致接近受区胫骨直径。

供区随访观察：1例2岁小孩出现供区踝关节外翻畸形，予手术矫形。供区均无疼痛及腓总神经支配区感觉异常。2例患者术后供区踇长伸肌肌力2级。其余病例供区均无明显损害，踝关节活动不受限。

2.2.2 股骨骨缺损

肢体功能评价：本组7例股骨大段骨缺损腓骨移植术后功能评分平均26.3分，肢体功能恢复88%，患者对手术满意度100%。2例患者术后膝关节活动轻度受限，出现轻度跛行，但患者对手术效果满意。

影像学观察：所有患者移植腓骨两端与股骨均在术后4-8个月获得骨性愈合，1患者过早负重出现移植腓骨骨折，予床边持续骨牵引后3个月骨折愈合。所有患者均在腓骨移植术后17-22个月，移植腓骨直径增粗致接近受区股骨直径。

供区随访观察：本组病例未发生供区踝关节外翻畸形，无疼痛及腓总神经支配区感觉异常。1例病例术后踇长伸肌、腓骨长短肌肌力3至4级。所有患者的踝关节活动均不受限。

2.2.3 桡尺骨远端骨缺损

肢体功能评价：4例桡尺骨远端肿瘤切除后腓骨移植术后肢体功能评分平均21.75分，肢体功能恢复72.5%，3例患者术后腕关节功能大部分恢复，1例术后腕关节屈伸、旋转功能小于10°；但4例患者均对手术满意。

影像学观察：4病例术后X射线显示形态替代满意，3个月内与受区骨端骨性愈合；2例年龄为别为5岁及8岁病例移植腓骨侧生长较健侧骨缓慢，随访发现时间越长移植腓骨侧较健侧短缩越明显。

供区随访观察：本组病例未发生供区踝关节外翻畸形，无疼痛及腓总神经支配区感觉异常，踇长伸肌、腓骨长短肌肌力4至5级。踝关节活动均不受限。

2.3 不良反应 2例腓骨皮瓣、皮岛术后24 h内出现皮瓣发暗、水肿、起水泡，考虑为静脉危象，急诊手术探查发现静脉血栓形成，予手术取出血栓后腓骨皮瓣/岛静脉回流改善，颜色等恢复正常。

2例下肢骨缺损腓骨移植术后过早负重出现移植腓骨骨折，经保守治疗后骨折愈合。

2.4 典型病例 男，58岁，车祸致右小腿开放性骨折，在外院行清创骨折复位髓内钉内固，术后胫前皮肤坏死，胫骨外露。入本院后予清创，髓内钉拆除，感染病灶骨清除，带血管复合腓骨皮瓣移植，移植后皮瓣及腓骨成活。随访20个月，创面覆盖，腓骨增粗，行走正常。见图1。

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引言

创伤、感染、畸形、先天性骨病及肿瘤切除等原因导致的四肢大段骨缺损常导致患者肢体活动功能丢失甚至残废^[1]，这类骨缺损的修复与重建一直是骨科领域里的棘手问题^[2-4]。常用的修复方法有游离自体骨移植、带血管自体骨移植、复合骨移植、异体骨移植、异种骨移植、假体、骨搬移等技术，但各有利弊。

游离自体骨移植由于不带血供，其愈合主要依靠受区血供重建后经“爬行替代”过程及移植骨自身诱导成骨的“同步取代”过程来完成，对较小骨缺损的修复效果较好，但对于长段骨缺损采用游离自体骨移植愈合缓慢且有骨不愈合的风险。异体骨移植缓慢的爬行替代时间长，以致肢体功能失用、降低了生活质量；常见有感染、关节僵硬、植入骨骨折以及骨不连等并发症。一旦出现感染，常需手术摘除异体骨，再次重建手术，甚至截肢，此外同种异体骨尤其是新鲜同种异体骨有传播肝炎，HIV等疾病的风险。而且对于感染性骨缺损及伴有软组织缺损、感染坏死的骨缺损应慎重使用异体骨移植。

近年来有不少使用骨搬运技术治疗大段骨缺损成功案例，并在临床上大量使用，它应用的是骨痂牵引成骨技术。这种方法虽然不累及其他肢体、治疗可预见性，但治疗时间长、有骨不连风险、不适合大面积皮肤缺损、骨缺损长度太长。带血供的腓骨段植入受区后有超过90%的骨细胞存活，发挥成骨作用，改变传统无血供大块骨移植爬行替代方式，同时增加了病灶内的血供促进了骨质生长，愈合过程较“非活骨移植”大为加速。不少学者采用带血管腓骨移植修复大段骨缺损取得了良好的效果^[5]，甚至有学者认为带血管腓骨皮瓣复合移植由于改善周围软组织条件可明显促进骨不连的愈合^[6-7]。目前较少人综合带血管腓骨移植影像学变化、采用肢体功能系统评价标准进行客观评价、供区随访观察研究报道，作者随访了从2004年1月至2014年1月采用腓骨移植修复四肢大段骨缺损28例病例，获得较为满意效果。

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材料方法

设计：回顾性病例分析。

时间及地点：于2004年1月至2014年1月在广州医科大学附属第三医院及广州市第一人民医院完成。

对象：28例骨缺损患者中，男22例，女6例，年龄2-57岁，平均30.8岁。骨缺损部位：股骨7例，胫骨17例，尺骨2例，桡骨2例。骨缺损原因：单纯外伤性2例，外伤合并感染15例，骨肿瘤9例，先天性假关节2例。骨缺损范围为6-22 cm，平均10.8 cm。其中6例合并软组织缺损，缺损面积为10 cm×7 cm-20 cm×7 cm。

骨缺损诊断标准：经X射片确诊骨折，且骨缺损范围≥ 6 cm。

纳入标准：①骨缺损范围大于6 cm者。②采用腓骨移植修复四肢大段骨缺损。③患者及其监护人对治疗均知情同意。

排除标准：①恶性肿瘤。②随访资料不完整者。

方法：

术前准备：完善好术前相关评估及准备，对于肿瘤患者完善CT检查及穿刺活检；根据影像学资料明确肿瘤及感染侵犯范围、术中需清除或截除骨的长度，由此确定术中骨缺损的长度。

手术方法：手术分2组、2套器械同时进行。

带血管腓骨移植修复四肢大段骨缺损：取带血管腓骨时做小腿后外侧Henry入路，切开皮肤至深筋膜，注意保护好腓总神经。自上而下，钝性分离腓骨长、短肌与比目鱼肌的间隙，向后拉开比目鱼肌，解剖出腓动静脉，并保护好腓骨滋养动脉，按手术所需长度游离切断腓骨，保留腓骨周围部分肌袖组织，腓骨瓣完全游离待用。切取腓骨皮瓣时按照受区皮肤缺损形状、皮肤缺损面积外加10%-15%设计皮瓣。先切开皮瓣的后缘，自皮肤直达深筋膜，从深筋膜的深面与腓肠肌、比目鱼肌之间，向前分离皮瓣。分离至腓骨后缘时应仔细保护好皮穿支动静脉。其余步骤同带血管腓骨切取；若是切取携带监测皮岛腓骨移植，皮岛一般设计在小腿外侧，外踝上12 cm左右，面积约5 cm×3 cm。

切口经过设计皮岛后缘，于深筋膜下由后向前掀起皮瓣，找到皮动脉穿支，确认皮岛范围内含有1支以上的皮动脉。带骨骺腓骨头的游离腓骨切取，按王树锋等^[8]切取带骨骺腓骨头腓骨移植方法，以腓骨小头为中心，分别向近端沿股二头肌肌腱后缘及向远端沿腓肠肌及比目鱼肌间隙各做4 cm长切口。显露保护好腓总神经，在比目鱼肌起点的近侧找到膝下外侧血管，分别向起始处及远侧游离。注意保护膝下外侧血管发出下行支进入到腓骨小头。据受区所需要的长度，在腓骨颈处切断腓骨。将胫前返动脉到腓骨头的分支及旋腓动脉自起始处切断，切开上胫腓关节将腓骨小头游离，其表面应携带适量厚度的软组织袖。将膝下外侧动、静脉自起始处切断。

受区准备好后，将游离腓骨上端插入近端髓腔，下端插入远端髓腔，并用螺钉或钢板或外固定支架固定，腓动静脉与供区解剖分离备用动静脉在显微镜下作吻合。桡尺骨远端肿瘤患者将腓骨远端及桡骨或尺骨残端用螺钉固定，腓骨头纳入腕关节囊内，腓骨头周边关节囊与腕关节囊壁缝合，重建关节囊壁及韧带修复，并吻合血管，术后石膏外固定腕关节于功能位。

疗效评价方法：

肢体功能评价：参照Enneking系统功能等级计分标准^[9]，上肢功能根据患者肢体疼痛、功能活动、自我感受、腕关节活动度、工作能力、精细操作等6个方面进行评分；下肢功能评分包括肢体疼痛、功能活动、自我感受、支具使用、行走能力、步态改变等6个方面，每项评分为0-5分，共6个等级，按等级计分，积分除以满分(30分)即为肢体功能所达到正常功能的百分数。上肢、下肢Enneking系统功能等级计分标准具体见表1，2。

影像学观察：参照国际挽救肢体专题讨论会制定的关于同种及带血管移植的放射学评价方法，对移植腓骨的转归进行影像学评价。包括愈合等级、骨折、移位、及腓骨直径的变化。

供区随访观察：包括供区创面的愈合情况、踝关节的稳定性、踝关节的屈伸功能，腓骨长短肌肌力，踇长伸肌肌力。

主要观察指标：腓骨成活，肢体功能评价，移植腓骨的转归经行影像学评价，供区随访观察。

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讨论

3.1 带血管腓骨移植手术的优点创伤、感染、畸形、先天性骨病及肿瘤切除等原因导致的四肢大段骨缺损的修复与重建一直是骨科领域里的难题。随着医学发展，出现了传统植骨、异体骨移植、异种骨移植、带血管自体骨移植、假体置换、骨搬移等方法修复大段骨缺损，各有利弊。由于带血供的腓骨段植入受区后有超过90%的骨细胞存活，发挥成骨作用，改变传统无血供大块骨移植爬行替代方式，同时增加了病灶内的血供促进了骨质生长，愈合过程较“非活骨移植”大为加速。本组28例移植腓骨术后3-8个月与受区骨达到骨愈合。愈合时间类似于普通骨折愈合时间。移植骨愈合后接受功能性负重刺激，能按照植骨部位生物力学的需要，顺应力线重新塑形，在应力刺激下逐渐肥厚并足以承担生理负荷^[10]；甚至对于股骨大段骨缺损可采用折叠双根腓骨移植以缩短塑形所需时间^[11]，本组22例下肢大段骨缺损病例腓骨移植术后10-22个月平均17个月移植腓骨增粗接近受区骨直径而足于承受自身重力负荷。1例2岁患者术后10个月余移植腓骨增粗接近受区骨直径。因此作者通过临床观察发现下肢塑形较上肢快，儿童较成人快，这与Pederson等^[12]观察结果一致。

由于腓动脉穿支的存在，这是移植腓骨同时携带皮瓣组成的复合腓骨皮瓣解剖基础，Chen等^[13]于1983年首先提出“腓骨皮瓣”概念。同年他首先报道4例吻合血管的腓骨皮瓣移植，取得成功。文献报道腓动脉穿支数目报道不一^[14]。柴益民等^[15]解剖尸体研究表明腓动脉后外侧穿支动脉平均5.3支(4-6支)。徐中和等^[16]根据腓动脉穿支解剖基础设计了监测皮岛对移植腓骨血运进行简单直观监测，并广泛被应用于临床。本组2病例在术后24 h内分别出现监测皮岛、腓骨皮瓣瘀紫、肿胀、起水泡，急诊探查发现腓静脉血栓形成，予手术取出血栓后皮瓣、皮岛颜色回复正常。监测皮岛、腓骨皮瓣能早期、简单、有效反映出腓骨血运情况。腓骨头与桡骨远端在关节面的倾角、曲率等方面具有相似性^[17]，到目前为止腓骨头是人体惟一可携带长管骨骨骺和骺端关节面的供骨，可应用于儿童桡尺骨远端等骨缺损需携带骨骺移植的修复。本组4病例应用带血管非骨头移植修复重建桡尺骨远端其中2例是带骨骺移植，术后3例腕关节功能大部分恢复，1例可能是腓骨头与桡骨远端关节面横径相差较大及术后腕关节肿胀明显导致关节周围组织粘连所致。

为了了解带血管腓骨移植术后患肢功能恢复情况，本组病例参照Enneking系统对患侧肢体进行功能客观量化评价。评价结果显示下肢骨缺损腓骨移植后功能恢复80%以上，患者对手术满意程度高；腓骨头重建腕关节后关节功能恢复约72.5%。可见带血管腓骨移植术后大部分患者肢体功能恢复良好，患者对这种手术方式满意程度高。此外在研究中作者发现Enneking系统能从患者的主观感受以及肢体活动客观指标等方面对患者肢体功能进行综合量化评价，能够较为全面地评价带血管腓骨移植修复四肢大段骨缺损术后肢体功能回复情况。

3.2 带血管腓骨移植手术缺点腓骨上端虽然不参与膝关节的组成、没有支持体质量的作用，切取腓骨中上段不影响小腿的负重功能，但腓骨远端是踝关节的重要组成部分，过多切除腓骨会影响踝关节的稳定性，白绍元等^[18]认为腓骨下端必须保留，若切取过多的腓骨可以行下胫腓关节融合。刘亚平等^[19]对19例四肢不同部位骨缺损采用带血管腓骨移植长期随访发现有2例供区踝关节外翻畸形。本组病例亦有1例出现供区踝关节外翻畸形，后行下胫腓关节融合矫形治疗。

腓动脉起始存在变异，特别是腓动脉代替胫后动脉，按照吴永沐等^[20]观察及分型，Ⅳ型(即腓动脉代替胫后动脉)占8%，这应该引起注意，最好术前行血管造影。有不少文献报道儿童腓骨头移植后出现骨骺早闭，甚至畸形再次出现^[8-18^，^21]。

本组病例亦有2例腓骨头移植后随访发现时间越长移植腓骨侧较健侧短缩越明显，有骨骺早闭趋势。对此原因刘亚平等^[19]认为可能与以下因素有关：①生长发育中的骨骺对于缺血性损伤的高度敏感性，在腓骨移植术中，由于长时间缺血，导致骺板生长速度减慢。②骨骺供血不足。③不同部位的骨骺生长能力不同。因此对于儿童骨缺损腓骨头移植时间应适当延迟，减少腓骨移植后骨骺早闭带来的不良影响。良好血管吻合，保证血运，因此手术需熟练的显微外科技术。带血管腓骨移植需广泛剥离腓骨周围肌肉尤其是腓骨皮瓣切取对供区造成创伤大，若手术失败对患者带来巨大的心理创伤。

3.3 带血管腓骨移植注意事项 ①对于合并软组织缺损或感染的骨缺损患者，先临时支架外固定，伤口分泌物培养，使用敏感抗生素抗感染，伤口换药，逐步清除坏死软组织，创面炎症得到控制无明显红肿、流脓，周围坏死组织界限清楚后方考虑带血管腓骨移植修复骨缺损手术治疗。②术中解剖腓骨及血管蒂是手术难点，在分离腓骨后侧应保留腓动静脉的肌袖厚0.5-1.0 cm，以免损伤走行在骨膜与肌袖间腓骨动脉所发出的弓状动脉营养支，亦注意勿损伤腓骨滋养动脉以免移植腓骨坏死。③小腿血管解剖存在一定变异，特别是腓动脉代替胫后动脉占8%，作者在术中也发现过这种变异。因此在术前有条件者应行供区血管造影了解腓动脉起源，无条件者，应跟患者说明清楚这种情况。术中若发现此胫后动脉缺如，应作腓动脉阻断试验再确定是否继续进行此术式，如腓动脉阻断10 min以上足部血供无改变则继续此手术方式。④对于胫骨骨缺损按照曾剑文等^[22]研究，作者取对侧带血管腓骨移植会更优于患侧腓骨移植；对于修复桡骨远端重建腕关节，则取同侧腓骨头。⑤术后牢固的内或外固定是治疗成功的重要措施，虽然带血管腓骨移植较传统的植骨愈合时间短，但仍需一段时间的固定，促使移植腓骨与受区骨愈合、增粗致足以负重，方可拆除外固定，这对于下肢骨缺损患者尤为重要。有学者建议为避免不可预计的骨折，带血管腓骨移植修复下肢时须支具保护1.5年^[21-23]。若过早负重易造成移植腓骨骨折，本组2例下肢骨缺损腓骨移植术后过早负重出现移植腓骨骨折。

3.4 文章的偏倚或不足病例资料量不足，且随访时间较短，本课题缺乏多中心大样本研究，其次评价该系统缺乏统一性，有待完善。

3.5 提供临床借鉴的意义文章回顾性分析应用带血管腓骨移植修复四肢大段骨缺损的临床应用疗效，所有患者均得到非常满意的治疗效果，本组应用Enneking系统对肢体功能进行分析，文章对临床上常会碰到的一些细节作了分析，并提出一些手术注意事项供借鉴。

总之应用带血管腓骨移植修复四肢大段骨缺损可有效促进骨缺损愈合，降低致残、感染及截肢率^[24-30]，术后患者对肢体功能满意，是一种有效的方法。

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