自体植皮负压封闭引流联合外固定架修复复杂重度开放性肘关节骨折

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2015.30.030

摘要/Abstract

摘要：

背景：肘关节开放骨折随着工伤事故发生率增高而迅速增高，骨折往往同时伴有严重的软组织损伤。目前采用自体植皮负压封闭引流联合外固定架治疗开放性骨折已被广泛报道。
目的：探讨自体植皮负压封闭引流联合外固定架修复复杂重度开放性肘关节骨折的特点。
方法：收集天津医科大学总医院骨科2009年1月至2013年12月采用自体植皮负压封闭引流联合外固定架治疗的复杂重度开放性肘关节骨折患者41例，均一期常规清创、外固定架固定并联合负压封闭引流封闭创面，创面有新鲜肉芽组织覆盖后，二期植皮或皮瓣转移修复创面。
结果与结论：41例患者随访时间为8-22个月，平均13个月。外固定时间为8-13个月，平均9.8个月。开放性创面Ⅱ期植皮或皮瓣移植手术后均完全愈合。31例患者骨折Ⅰ期愈合，7例延迟愈合，3例不愈合，行髂骨植骨后8-12个月骨折完全愈合。41例重度开放性肘关节骨折患者肢体功能恢复优良率为73%。其中Gustilo Ⅱ型患者肢体功能恢复更佳。提示自体植皮负压封闭引流联合外固定架治疗复杂重度开放性肘关节骨折疗效满意。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程

关键词: 生物材料, 材料相容性, 外固定架, 植皮, 负压封闭引流, 开放性肘关节骨折, 软组织缺损, 感染, 创面愈合, 组织构建, 关节活动度, 清创, 国家自然科学基金

Abstract:

BACKGROUND: The incidence of open fracture of the elbow joint is increased rapidly with an increased number of accidents. Fractures are often accompanied by severe soft tissue injuries. At present, a combined therapy of autologous skin grafting, vacuum sealing drainage and external fixation for the treatment of open fractures has been widely reported.
OBJECTIVE: To investigate the characteristics of the combined therapy of autologous skin grafting, vacuum sealing drainage, and external fixation for repair of complex and severe open fracture of the elbow joint.
METHODS: A total of 41 patients with complex and severe open fracture of the elbow joint who received the combined therapy of autologous skin grafting, vacuum sealing drainage and external fixation during January 2009 to December 2013 in General Hospital of Tianjin Medical University, China were selected. All patients were treated with routine debridement, external fixation and vacuum sealing drainage to cover wound during the first period. During the second period, autologous skin grafting or flap transfer was used to repair wound when the fresh granulation tissue covered the wound.
RESULTS AND CONCLUSION: The postoperative follow-up period of these 41 patients was 8-22 months, with an average period of 13 months. External fixation period was 8-13 months with an average period of 9.8 months. The open wounds were completely healed after autologous skin grafting or skin flaps transfer. Fractures
were healed in 31 patients during the first period. There were 7 cases of delayed union, 3 cases of nonunion. All fractures were completely healed during 8-12 months after iliac bone grafting. The excellent and good rate of limb function recovery was 73.1% among 41 patients with severe open fracture of the elbow joint. The limb function of Gustilo II patients better recovered. These results suggest that the clinical effect of the combined therapy of autologous skin grafting, vacuum sealing drainage and external fixation for the treatment of complex and severe open fractures of the elbow joint is satisfactory.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程

Key words: External Fixators, Biocompatible Mateirals, Fractures, Open, Elbow Joint, Soft Tissue Injuries, Skin Transplantation

中图分类号:

R318

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图/表（结果） 2

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引言

肘关节开放骨折是骨科常见创伤之一，近些年，随着交通事故及建筑业等工伤事故发生率的迅速增高，高能量的暴力造成的损害增多，骨折往往同时伴有严重伤口污染和皮肤、软组织、血管和神经的受损。肘关节的运动包括前屈后伸运动并参与前臂的前后旋转运动，严重的肘关节开放骨折其发病机制复杂，不仅包括肱骨远端、桡骨及尺骨近端各种骨折，也包括维持肘关节稳定的关节囊、周围韧带等软组织的损伤。故其临床治疗难度较大，若治疗不当易导致骨外露、骨不连甚至坏死^[1]。严重肘关节开放骨折传统方法是予以一期清创及简单的外固定，术后予以外科换药及根据创面情况进一步清创，待创面感染控制、肉芽组织新鲜及生长旺盛后予以二期皮瓣移植。此种治疗方法不仅治疗周期长、患者痛苦大、治疗费用高，而且伤口有感染扩散、肘关节愈合差甚至有组织完全坏死导致截肢的可能^[2-3]。负压封闭引流在1993年由Fleischmann等^[4]首次研究报道了负压状态有利于创面组织的生长和愈合，并列举了15例病例使用负压封闭引流技术成功治愈了骨折创面。随后陆续负压封闭引流用于治疗急慢性感染创面、肢体脱套伤等的报道^[5-6]，以及在显微外科、脑外科、普外科等领域的应用^[7-8]。随着外固定支架材料和设计的进步，加上负压封闭引流技术的广泛运用，开放性骨折伴有软组织严重缺损的治疗较之从前有了巨大的进步。裘华德等^[9]收集并分析大量开放性骨折伴软组织严重缺损的手术治疗病例，提出外固定支架联合负压封闭引流技术是理想的治疗方案。外固定架在予以骨折稳定固定的同时，避免再对软组织造成伤害以尽可能保证创伤部位组织的生物学稳定性，利于术后软组织的修复，并且外固定架可在术后根据情况随时调整^[10-11]。负压封闭引流在负压下引流伤口中坏死组织炎性渗出、脓液等，预防及治疗伤口感染，同时负压环境也有利于创面肉芽组织的生长^[12-15]。于虎等^[16]报告了应用负压封闭引流联合外固定架治疗开放性胫腓骨骨折合并严重软组织缺损的86例患者，负压封闭引流治疗7-11 d后肉芽组织培养新鲜丰富，二期游离植皮或皮瓣移植修后创面愈合，随访6个月至2年无明显感染，证明负压封闭引流联合外固定架治疗开放性胫腓骨骨折合并严重软组织缺损方便有效，具有减少并发症、损伤小等优点。郑胜平等^[17]的研究也支持上述论点。目前临床报道的多为采用自体植皮负压封闭引流联合外固定架治疗开放性下肢骨折，而肘关节骨折报道较少。因此本试验收集天津医科大学总医院2009年1月至2013年12月41例复杂重度开放性肘关节骨折病例，采用负压封闭引流联合外固定架治疗，一期行清创并负压封闭引流覆盖培养创面，二期游离植皮或组织瓣移植修复软组织缺损，治疗效果满意，现总结如下。中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程

材料方法

设计：病例回顾性分析。

时间及地点：试验于2009年1月至2013年12月在天津医科大学总医院完成。

对象：收集天津医科大学总医院2009年1月至2013年12月采用自体植皮负压封闭引流联合外固定架治疗的复杂重度开放性肘关节骨折患者。

纳入标准：①有明确外伤史。②肘部开放性损伤且Gustilo分型为Ⅱ型或Ⅲ型。③经X射线片等影像学检查确诊肘关节骨折。④术后未失访且随访时间超过8个月。⑤患者对治疗均知情同意并签署知情同意书。

排除标准：①全身综合情况较差者。②未配合临床治疗及未按约定随访者。③Gustilo分型Ⅰ型。

最终获得复杂重度开放性肘关节骨折患者41例，其中男27例，女14例；年龄29-63岁，平均46岁。致伤原因：交通伤33例，坠落伤5例，爆炸伤及其他致伤原因3例。伤后就诊时间：30 min-48 h，平均13 h。骨折类型：肘关节脱位+桡骨头骨折13例；尺骨鹰嘴或尺骨冠状突骨折脱位11例；肘关节后脱位+桡骨头骨折+尺骨冠状突骨折“恐怖三联征” 17例。其中共15例患者合并有其他系统损伤，11例合并神经损伤。软组织皮肤缺损面积8 cm×6 cm至 21 cm×11 cm，部分患者创面污染度严重，皮肤及软组织无血运。软组织损伤程度按Gustilo分型分类：Ⅱ型11例，ⅢA型19例，ⅢB型8例，ⅢC型3例。

材料：负压封闭引流创面敷料由武汉维斯第医用科技股份有限公司生产，规格为15 cm×10 cm×8 mm及 15 cm×5 cm×8 mm两种，材料主要成分为聚乙烯乙醇水化海藻盐泡沫，其内包埋一至两根硅胶材料14号多孔引流管，应用时可依据具体需要裁剪成合成形状大小。见图1A。

半透膜采用由英国smith nephes公司生产，医疗器械许可证号：国食药监械(进)字2007第2661173号，规格为15 cm×20 cm，是一种主要成分为聚氨酯和丙稀酸构成的聚胺甲酸乙酯薄膜(图1B)。

术前准备：伤者入院后首先处理危及生命的合并症，如创伤性休克等。积极完善相关检查，明确专科诊断及是否合并头、胸、腹等器官损伤并积极处理，争取患者达到较稳定状态，再一期处理开放性骨折。

负压封闭引流联合外固定架治疗：采用全麻或臂丛神经阻滞麻醉方法，麻醉满意后患者取仰卧位，患肢置于合适由C臂X射线影像增强透视机监视手术、复位。常规消毒铺单，严格按规范彻底清除肘部严重污染或无血运的软组织。C臂下牵引复位，尽量将较大骨折块解剖复位，使用合适粗细的克氏针(创生医疗器械有限公司)固定以维持骨折端紧密接触，透视满意后，在骨折远端和近端分别置入直径为4.0-5.0 mm的自攻钉，连接外固定支架(创生医疗器械有限公司)结构置于离皮肤2-5 cm处，锁紧外固定支架各部位锁钮，可根据骨折端的稳定与否适当增加自攻钉的数量，直到骨折稳定，注意调整骨折端的力线。清创后根据软组织缺损面积设计合适形状的负压封闭引流敷料以恰当完全的覆盖整个创面，较大的创面可采用多块负压封闭引流材料缝合拼接。间断缝合负压封闭引流敷料与创面边缘正常皮肤，使用生物半透膜严密覆盖，连接负压装置，开放负压，确认有无漏气^[18-19]。

术后处理及随访：术后患肢抬高、制动，注射破伤风抗毒素及预防应用抗生素，并予以消肿、补液等对症支持治疗。负压封闭引流负压维持在16.625-26.600 kPa，每天注意观察负压是否有效，冲洗负压管一两次。1周左右揭开负压封闭引流敷料，观察创面肉芽组织生长情况，根据肉芽组织新鲜情况及是否存在骨外露情况等决定是否再次应用负压封闭引流培养创面，待肉芽组织生长满意，不存在骨外露等情况后行二期植皮或皮瓣移植术。植皮后再次应用负压封闭引流敷料培养植皮区一两次后常规骨科换药。供皮区使用凡士林纱布覆盖后常规敷料包扎2周。外固定架根据骨折断端愈合情况加压调整，患者恢复期可带架活动以促进骨折愈合，待骨折完全达到骨性愈合后再予拆除外固定架。患者出院后嘱其门诊定期随访，拆除外固定架前平均每月门诊复查1次，拆除后3个月复查1次。

影像学观察：随访时拍摄肘关节正侧位X射线片，详细测量及记录肘关节屈伸度及前臂的旋转度。

Mayo评分：采用Mayo评分对患者的关节功能恢复进行评价^[20]，此评分标准包括3项基本内容，分别是疼痛、运动功能及关节稳定性，满分为100分，90分为优，75-89分为良，60-74分为可，< 60分为差。疼痛评分标准：无疼痛为60分，轻度疼痛40分，重度疼痛0分；关节活动度评分：大于90°为30分，60°-89°为20分，30°-59°为10分，小于30°为0分；关节稳定性：10分为活动不受限，5分为活动部分受限，0分为活动明显受限。

主要观察指标：外固定架结合负压封闭引流治疗效果。

统计学分析：计量数据资料以x(_)±s表示，采用SPSS 15.0统计软件进行统计分析，计量资料用t 检验，计数资料用χ²检验，P < 0.05为差异有显著性意义。

讨论

日益多发的交通事故和工伤事故带来复杂的骨科合并创伤，而随着医疗条件的进步和患者要求的增加，如何针对重度开放性肘关节骨折迅速和良好做出骨折复位固定最佳方式，促进伤口愈合，减少并发症，促进关节功能的恢复成为临床中的巨大挑战。复位并固定骨折碎块和修复软组织皮肤缺损是治疗Gustilo Ⅱ型及Ⅲ型开放性骨折的关键所在^[21-22]。尽可能的复位及固定骨折碎块可进一步减少软组织的再损伤，降低感染率，更好的获得骨愈合，促进关节的功能恢复^[23-25]。修复软组织皮肤缺损，是保证血管重建，促进骨愈合，避免骨髓炎促进骨再生的基础^[26-27]。因此临床工作中对于复杂重度开放性肘关节骨折我们要着重于骨折块的复位固定与软组织缺损的修复。试验中外固定支架多采用Hybrid环形外固定支架，部分采用单边外固定架。临床和实验研究已证实应用单边外固定支架治疗开放性肘关节骨折能明显降低软组织感染、关节僵硬等的发生率^[28]。不足之处是单边外固定支架在力学上属于悬臂结构，应力不均，松质骨内的固定螺钉经常出现松动，固定骨折块缺乏机械力学的稳定性，容易导致骨折移位、不愈合或畸形愈合^[29-30]。经典的Ilizarov支架用于固定的有3或4个环，用于治疗开放性骨折能够提供足够的稳定性，疗效满意，但操作复杂、耗时长，还有贯穿损伤邻近血管神经的危险^[31-34]。Hybrid环形外固定支架是张力克氏针与碳素环结合，力学上属于梁架结构，可使干髓端得到均匀的压力，在肢体有负荷的情况下可以实现骨折的弹性固定，促进骨痴的生成，有利于骨折愈合。克氏针与连接杆共同形成多维外固定结构，能够有效分散应力及控制骨折旋转移位。Hybrid外固定架是单边外固定器与环形固定框架的结合，具有单边外固定支架操作简便、损伤小和Ilizarov支架固定稳定性高的优点，用于治疗肘关节端开放性骨折有独到之处^[35]。本试验中41例骨折患者31例骨折Ⅰ期愈合，7例延迟愈合，3例不愈合，行髂骨植骨后8-12个月骨折完全愈合，证明Hybrid环形外固定支架在治疗复杂重度开放性肘关节骨折可取得满意的效果。当然开放性肘关节骨折脱位的早期处理，针对其开放性或者伴有严重污染创面的复杂性，本试验所采用的自体植皮及创面敷料与外固定架联合的治疗方法是恰当也是必须的，但同时我们认为如果外固定的固定方法对于患者骨折的复位及愈合起到的充分有效的效果，此方法可以作为终末治疗方式，而如果没有取得满意的效果，在患者软组织条件得到充分改善的前提下，可以改为内固定作为骨折终末的治疗方法。车祸等造成的复杂重度开放性肘关节骨折通常具有广泛的软组织损伤，较难进行污染和坏死组织的清理。而当前开放性骨折合并软组织缺损治疗的关键就是一期创面的处理，因此对于伴有组织不同程度的污染和缺血等复杂开放伤口，术后发生感染或坏死的可能性也较大^[36]。以前，伤口通常在组织清创后保持开放，随后予以定期的清理和更换敷料。伤口长时间的开放及换药等易引起伤口感染、骨髓炎、骨外露、骨不连甚至坏死，从而延误骨折的愈合^[37]。负压封闭引流即负压封闭引流技术是指用负压封闭引流材料来覆盖机体皮肤软组织缺损的创面和腔隙，通过负压及时将创面的炎性渗出引流出；以生物半透膜覆盖负压封闭引流材料、避免创面或外露的骨组织与外界接触，可以避免软组织和骨组织的感染。许多基础研究和临床研究表明，负压封闭引流不仅促进伤口的充分引流，有助于保持伤口清洁、防止感染，而且能够消除死腔，促进新鲜肉芽组织生成进而缩小创面面积^[38-42]。关于负压封闭引流负压值的控制汪华侨等认为负压值一般保持在 125-200 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)，可连续使用，间断行创面冲洗。负压低对组织损伤较轻，但有可能达不到引流效果，而压力大虽然通畅却有引起组织损伤、导致出血的可能^[43]。因此，应用中应密切注意观察引流液的量和性状以及时调控压力大小，在临床应用中负压值在此区间范围。对于骨外露的感染创面，负压封闭引流只是一个过渡手段，待创面感染控制肉芽生长后还需应用其他方法覆盖创面，如转移皮瓣或游离皮瓣等^[44-45]。本试验可见，开放性创面Ⅱ期植皮或皮瓣移植手术后均完全愈合，且无深部感染或骨髓炎患者出现，自体植皮结合负压封闭引流可以有效的控制重度肘关节开放骨折患者的感染率且取得满意的疗效。本试验中Gustilo Ⅱ型患者肢体功能恢复更佳。根据开放骨折的Gustilo分型，Gustilo Ⅱ型相比较GustiloⅢ型患者组织软组织损伤较轻，粉碎性骨折程度略轻，因此肢体功能恢复效果Ⅱ型较Ⅲ型患者更佳是理所当然的。总之，治疗复杂重度开放性肘关节骨折伴局部严重软组织皮肤缺损，给予外固定架固定骨折断端，早期使用负压封闭引流技术，二期予以植皮或皮瓣移植，不仅可缩短治疗的时间，解除患者换药的痛苦及感染的风险，且费用也低于传统治疗手段的总费用，效果明显，疗效确切。

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