2.1 骨不连的定义、病因及常见分类  2.1.1 骨不连的定义 骨不连又称骨折不愈合，一般从临床来说骨折在3个月左右就能愈合，超过3个月为延迟愈合，超过6个月为骨折不愈合即为骨不连，目前其定义还没有一个统一的标准。尽管国内外专家针对骨不连做了大量研究，通过各种因素促进骨折愈合，但其在四肢长骨骨折的发生率仍为5%-10%[1]。 2.1.2 骨不连的病因 骨折的修复过程不是一个简单的愈合过程，而是一个组织再生重建的过程，因为损伤部位是由形成的新生骨痂组织来逐步修复而不是形成瘢痕组织直接愈合。在骨折愈合过程中影响骨组织再生起消极作用的的因素即为骨不连的病因，其中常包含多个方面的因素，各因素间关系且极为复杂，总体来说可分为3类[2-3]：生物学因素、技术性因素和联合因素。 生物学因素：包括患者的身体素质、骨折局部情况及生活习惯等因素，有文献报道老年人尤其是伴有骨质疏松、糖尿病或恶性肿瘤者，机体钙磷代谢受到影响，骨折后成骨能力较差，容易发生骨不连。韩昕光等[4]通过研究骨不连部位的骨形态发生蛋白2与核心蛋白多糖的表达情况，证实骨不连的发生与两者不能同时高水平表达有关。Hernandez等[5]通过研究证实骨折前12个月内应用非类固醇抗炎药物会增加骨不连发生率，而Dodwell等[6]通过Meta分析却得出截然相反的结论，目前非类固醇抗炎药物对骨折愈合机制的影响尚未达成共识。 技术性因素：主要是由于在骨折治疗过程中操作不规范引起的。①感染：本身并不是导致骨不连发生的直接因素，但其造成的微环境变化导致骨不连的发生。②固定装置存在问题；为骨折断端提供牢靠的稳定是骨折愈合的必备条件，由于固定不牢引起骨折断端形成假关节甚至不愈合。③手术操作技术不规范：清创时过多去除游离骨片、复位时软组织嵌入或过多的剥离骨膜破坏血运，而血供受损是影响骨折愈合的最根本因素。徐可林等[7]对87例四肢骨不连的局部因素进行统计分析表明医源技术性因素占73.0%，认为医源技术性因素是骨折内固定术后发生骨不连的重要因素。 联合因素：骨不连的发生有时仅是上述影响因素中的其中一项，有时可能是上述影响因素中的两个或两个以上因素同时存在，各种综合因素最终导致了骨不连的发生。 骨不连分类：对于骨不连的分类要考虑诸多因素，根据骨折部位有无感染可分为感染性骨不连和非感染性骨不连。根据骨折发生的部位可分为骨骺部骨不连、干骺端骨不连、骨干部骨不连。目前仍被广泛应用的骨不连分类方法是Weber-Cech分类[1]，根据骨折断端血供状况和骨痂生成情况将其分为有活力的和无活力的骨不连，即肥大型骨不连和萎缩型骨不连。肥大型包括象足型、马蹄型、营养缺乏型，萎缩性骨不连包括螺旋扭转楔状型、粉碎坏死型、骨缺损型。 2.2  Ilizarov技术的基本原理及发展历史与国内引进发展过程 2.2.1  Ilizarov技术的基本原理 Ilizarov技术是前苏联骨科医师Ilizarov通过多年的动物实验和临床实践研究设计的，并且提出了与其相关的生物力学理论：张力-应力法则 (Law of tension-stress，LTS)，其核心是给有活力的组织持续稳定的缓慢牵张，激活并维持组织细胞的增生和活跃生长[8]，由于骨骼具有很强的再生性和可塑性，因此控制维持适合的牵拉张力和应力会刺激骨细胞的增生，可逐步实现骨与软组织的同步再生，这称为牵拉组织再生技术[9]。Ilizarov环形外固定器由于固定牢固，既能消除剪切力和旋转应力，发挥其牵张拉力和加压的作用，又具有在负重行走时的周期性轴向微动特点，能更好的促进骨的愈合。 2.2.2  Ilizarov技术的发展历史与国内引进发展过程 1951年，前苏联骨科医师llizarov受车轮稳定性结构的启示创造设计出多功能立体外固定器，在松解膝关节后侧软组织挛缩的过程中偶然发现稳定固定持续缓慢牵拉可刺激骨组织形成，最终提出牵拉促进骨组织再生的张力-应力法则。1980年，Ilizarov 技术在一个偶然的机会传到意大利，通过学术讲座交流迅速传遍欧洲，之后北美的骨科医师才开始了解和应用 Ilizarov 技术，其在短期内被普遍接受，并迅速传遍全球。1991年潘少川教授从美国引进了Ilizarov技术并应用于小儿骨科，同一年秦泗河教授邀请俄罗斯Ilizarov技术专家来中国讲学并试教手术，从此Ilizarov技术开始在中国大陆传播。如今Ilizarov技术在矫形外科领域的作用已得到了全国范围的普及发展，许多学者在临床研究实践过程中对其进行了改良，但都没有背弃Ilizarov技术的张力-应力法则和牵拉成骨原理。而且不仅是骨科领域[10]，Ilizarov技术在小儿外科、颌面外科、神经外科、整形外科等领域也发挥了越来越大的作用，如颅骨牵引治疗脑血管后遗症及乳房软组织牵伸整形美容等。 2.3  lizarov技术治疗骨不连的研究进展 对于骨不连的治疗，各位骨科医师持有不同的观点。一般来讲治疗方法应对下一步的治疗留有余地，只有经全面检查确定不改变原有治疗方法无法愈合时才采取手术治疗。Ilizarov技术已成为当今创伤骨科处理骨不连等疑难问题的“金钥匙”，为骨科医师解决骨不连等疑难问题提供了新的选择和思路。Ilizarov技术治疗骨不连的技术核心是稳定固定下的牵引成骨[11]，在经皮多平面交叉穿针的微创条件下对骨折端进行加压牢靠固定，均匀分布应力同时抵消应力遮挡，不破坏骨膜血运以利于骨折愈合。 2.3.1 Ilizarov技术治疗非感染性骨不连 锁骨骨折比较常见，一般经过保守或手术治疗后即可愈合，偶有少数病例发展成骨不连。主要是由于固定不够稳定造成的。多年以来，锁骨骨不连最常用的治疗方法就是植骨，而Ilizarov技术改变了以往的治疗观念，Tomi?等[12]应用改良的Ilizarov技术治愈无菌肥大性锁骨骨折不愈合患者12例，认为这是一种非常有效的方法，但不适应用于锁骨萎缩性骨不连的治疗。而Demiralp等[13]认为Ilizarov技术是治疗锁骨萎缩性骨不连的一个良好的选择，其应用Ilizarov技术治愈7例营养缺乏性锁骨骨不连患者，得到愈合。他们都主张无需移植骨材料，在早期固定同时进行断端加压，刺激骨细胞再生即可实现骨折愈合。 肱骨干骨折在全身骨折中约占3%，大多数患者可行非手术治疗，由于保守治疗很难维持骨折断端的稳定，发生不愈合是比较常见的。使用传统的切开复位、植骨加压固定治疗多数可实现愈合。然而，Tomi?等[14]报道应用Ilizarov技术不联合骨移植治愈萎缩性肱骨干骨不连患者28例，患肢实现骨性愈合后通过锻炼得到良好的功能恢复和满意的肩肘关节活动度，认为Ilizarov技术是治疗萎缩性肱骨干骨不连的一个可信赖的方法。他们认为在外固定术前取出内固定装置、清除断端的纤维组织及死骨、重新打通髓腔对骨折愈合是有利的，并且固定时对骨折端进行加压，可以促进骨折愈合。而El-Rosasy[15]认为Ilizarov技术联合髓内钉固定且在骨折断端移植自体髂骨可有效治愈萎缩性肱骨干骨不连，尤其是伴有骨质疏松、骨缺损和关节僵硬者。他应用此法固定后通过断端加压治愈18例萎缩性肱骨干骨不连患者，由于女性上臂较短、胸部乳房、肥胖等因素可选用单臂外固定架，同样可取的满意效果。Sioros等[16]应用Ilizarov技术结合移植自体髂骨成功治愈伴有抗癫痫药物失控的全身强直-阵挛性发作的肱骨干骨不连患者，患肢恢复到以前的功能状态。 由于腕部急性损伤后易致舟状骨骨折且不易发现，多数在初诊时被遗漏，延误诊断治疗改变了骨折愈合结果，加之舟状骨的独特解剖血供使骨折后发生骨不连的概率明显增加。有文献报道舟状骨骨折后给予适当的固定和锻炼在4周内愈合的概率是85%-90%[17]，而在早期未接受正规治疗者骨不连的发生率是50%。由于目前没有成功治疗舟状骨骨不连的金标准，致使其骨不连的发生率高达25%，Bumbaširevi?等[18]应用Ilizarov技术在不植骨情况下治愈18例舟状骨骨不连患者，且其腕关节功能均恢复正常，认为Ilizarov技术是一种安全有效治愈舟状骨骨不连的技术。 股骨是人体最大的骨骼，也是下肢主要负重骨之一，骨折治疗不当，对患者的生活产生巨大影响。由于目前闭合复位髓内钉固定技术治疗股骨干骨折取得了良好的临床疗效，使得股骨干骨折后发生骨不连的概率非常小。但是，一旦发生骨不连，将引起严重的残疾和功能障碍。随着Ilizarov技术的发展，越来越多的医生认识到其优越性，使股骨骨不连的治疗又多了一种选择。Mustafa等[19]使用Ilizarov技术治愈9例肥厚性和营养缺乏性的股骨干骨不连患者，在治疗过程中并未取出内固定，认为Ilizarov技术可以广泛运用到各种内固定术后发生的长骨骨不连的治疗。康庆林等[20]采用Ilizarov技术直接牵张治愈12例肥大性骨不连患者，其中肱骨1例、股骨2例和胫骨9例，并且主张在使用Ilizarov技术时应采用微创方法取出内固定装置，他认为在稳定固定条件下只需给予适当刺激就可激活骨细胞的增生，从而使肥大性骨不连的治疗取得满意的疗效。 2.3.2 Ilizarov技术治疗感染性骨不连 感染性骨不连发展到创伤性骨髓炎时多伴有内固定外露和窦道形成，由于感染灶多集中在骨折端，引起骨折部位周围的大量软组织发生坏死，阻塞了周围的毛细血管，影响骨折部位的血液微循环，加重了骨折端骨质的坏死，造成骨折断端接触面积缩小，使骨折断端固定不够稳定，在愈合过程中形成假关节，由于假关节的存在不断刺激局部组织产生炎性渗出并充血水肿，使得感染更加难以控制。感染性骨不连的治疗需要进行周密的计划，根据患者的病情及感染状况选取合理的治疗方案。传统的治疗方法是彻底清除感染坏死组织及死骨，再后期修复软组织，待感染控制稳定后行植骨内固定术治疗，治疗时间往往比较长，容易导致邻近关节发生僵硬。目前大多数专家主张感染性骨不连的治疗首先考虑外固定治疗。 据统计肱骨干骨折大约有10%发展成骨不连，多数由保守治疗固定不稳引起，单纯有感染引起的骨不连较少见，由于肱骨干与臂丛各神经及血管的解剖关系，导致感染性骨不连发生后更易出现严重并发症，使其治疗和恢复更加困难。Kiran等[21]认为Ilizarov技术是治疗感染性肱骨干骨不连的一个非常好的选择，可以解决肱骨干骨折不愈合伴有的所有问题如感染、畸形、关节僵硬等。他们应用Ilizarov技术治愈19例肱骨干骨不连的患者。由于肱骨髁上骨折后易致肱骨髁柄短缺、稳定性较差和术后容易并发肘关节僵硬等，导致肱骨髁上骨不连的治疗是相对困难，而Ilizarov技术可以有效的解决其治疗过程中存在的问题。Safoury等[22]报道应用Ilizarov技术治愈8例感染性肱骨髁上骨不连患者，未出现感染复发，骨不连均愈合，达到了满意的治疗效果。Brinker等[23]阐述所在医院1998至2003年收治的6例肱骨远端骨不连患者经过Ilizarov技术治疗后5例患者实现愈合，其中1例患者由于去除外固定后再次发生骨折，最终接受肘关节成形术治愈。 胫骨感染性骨不连的发生与损伤的严重程度和骨折分型有关，由于胫骨是负重骨，其长度和力线对于膝、踝关节的功能是非常重要的，单纯的愈合并不能使下肢功能得到满意恢复，传统治疗往往遗留软组织缺损、畸形、功能障碍等问题，给患者的精神和生活带来沉重的负担，因此胫骨感染性骨不连及创伤性骨髓炎的治疗仍然是一个具有挑战性的外科手术。Megas等[24]报道应用Ilizarov技术治疗9例胫骨髓内钉固定术后发生感染造成创伤性骨髓炎的骨不连患者，均伴有活动性感染和不同程度的短缩畸形，通过去除内固定装置、重新打通髓腔、对骨折端清创去除死骨以及充分引流治疗后均实现骨性愈合。而Emara等[25]也认为Ilizarov技术是治疗胫骨骨髓炎导致的骨不连的一种有效方法，其最常见的问题是外固定器持续时间长和患者感觉不适，应尽可能缩短外固定持续时间，早期拆除外固定后更换髓内钉固定可以达到相同的效果。                  感染性骨不连在清创后往往伴随大量骨缺损，造成患肢短缩畸形，传统的骨移植联合钢板固定、髓内钉固定或无创性刺激理疗治疗方法即使可治愈骨不连却难以解决患肢不等长的问题，而Ilizarov技术可同时重建患肢长度，最大限度恢复功能。Nakase等[26]认为采用Ilizarov技术联合原位移植切除的骨折愈合组织治疗开放性胫骨骨折术后骨不连，不需要填充植入外源性材料即可保持肢体的长度。Feng等[27]应用Ilizarov技术通过干骺端截骨行骨段滑移术治愈21例伴有骨缺损的创伤性骨髓炎患者，主张术前应用敏感抗生素治疗1周，较小面积软组织缺损者可紧缩周围软组织缝合覆盖骨折断端，大面积软组织缺损者将骨折端缩短获得足够的软组织覆盖创面。Sala等[28]和Vukašinovi?等[29]分别采用同样的方法治愈12例和16例节段缺损性创伤性骨髓炎患者，认为在过去发展的20年里，应用Ilizarov技术通过干骺端截骨骨段滑移术是治疗节段缺损骨髓炎的一个金标准。而Marko Bumbasirevi?等[30]认为Ilizarov截骨延长术是治疗伴有大面积软组织缺损的胫骨骨不连最灵活有效的方法，不需要应用抗生素及骨移植和皮瓣转移术。他应用Ilizarov技术治疗战争相关的伴有骨与软组织缺损的胫骨感染性骨不连30例，除1例患者未愈合外其他均实现愈合且未出现感染迹象。 血源性骨髓炎在儿童中较为常见，且常常发生在生长迅速的长骨干骺端，迁延发展成慢性骨髓炎后治疗更加困难，彻底根治一般需要外科手术及抗生素治疗，而El-Rosasy等[31]应用Ilizarov技术伴或不伴截骨延长术治愈14例儿童慢性血源性骨髓炎导致的胫骨假关节，虽然治疗过程中困难重重，但Ilizarov技术可以全面解决治疗存在的问题。由于老年人的骨质疏松问题严重，基础疾病较多，身体素质较差，对手术的耐受力较差等，一旦发生胫骨骨不连对其生活有着致命性的影响，治疗非常棘手。Brinker等[32]应用Ilizarov技术治疗23例老年胫骨骨不连患者(平均72岁，61-92岁)，其中14例伴有畸形，8例伴有感染，除2例患者死亡和1例患者早期去除外固定外，其余患者均实现骨愈合，认为Ilizarov技术较其他方法治疗老年胫骨骨不连优势更明显，对其功能恢复及生活质量有更加深刻积极的影响。 2.3.3  Ilizarov技术治疗骨不连在动物实验中的研究 由于骨不连给患者带来巨大的痛苦和影响且其治疗一直是困扰骨科医师的的难题，有条件的医师开始着手动物实验研究探索骨不连治疗的有效手段。Kaspar等[33]饲养斯普拉-道来氏大鼠，通过股骨截骨、破坏骨膜、去除骨髓等方法建立萎缩性骨不连模型，采用外固定架固定后研究骨再生能力。为他人研究外固定治疗骨不连以及骨再生能力研究提供了条件。Kürklü等[34]通过饲养新西兰白兔建立胫骨萎缩性骨不连模型，探讨高压氧辅助治疗对Ilizarov技术治疗胫骨萎缩性骨不连的影响，实验结果表明高压氧辅助治疗可以提高成骨细胞活性，促进骨折愈合，但对于患者是否具有同样疗效仍需临床研究证实。Arnault等[35]应用环形外固定架结合重组人骨形成蛋白2治愈了1只因枪伤导致前臂尺桡骨骨不连的猫，稳定固定后通过在骨缺损处放置胶原蛋白海绵并注射160 μg重组人骨形成蛋白2，16周后骨折部位愈合，但这仅是一个动物实验个例，实现临床应用仍需大量实验研究来进一步确立该证据的可靠性。"