骨痂牵拉术延长下肢疗效及影响因素分析

自1969年Ilizarov提出骨骺牵伸分离无血延长肢体以来，经外科医师不断改进，近干骺端骨痂牵拉术得到广泛的临床应用。但该技术十分复杂，涉及到神经、血管、关节软骨、骨骼肌等问题，同时受患者的自身条件、医疗水平、相关学科的发展等多种因素影响[1]，其较高的并发症一直影响着它的整体治疗效果，促使人们重新评价并不断改进该技术。作者收集并分析了1992～2000年间行下肢延长病例38例（54肢），旨在探讨临床疗效、并发症及其防治措施。

一、临床资料

1、一般资料 本组共38例，男性23例，女性15例，年龄12～25岁、平均16.4岁，随访时间1～5年、平均2.3年。因身材矮小行增高术者16例，均行双侧胫骨近端截骨延长术，术前身高男1.5～1.6米、女1.4～1.45米；单侧肢体延长22例，肢体短缩3.0～16厘米，其中小儿麻痹后遗症7例、骨髓炎骨骺破坏3例、先天性髋脱位术后2例、Pethes病后遗症2例、严重髋关节疾患3例、脑性瘫致肢体短缩2例、先天性肢体短缩1例、巨大胫骨缺损2例，延长部位分别为股骨近端6例、股骨中段3例、胫骨近端13例。（见表1）

表1 38例（54肢）肢体延长病例分布（肢）

疾患或手术名称 股骨近端延长 股骨中段延长 胫骨近端延长

增高术 0 0 32

小儿麻痹后遗症 0 0 7

骨髓炎后遗症 1 1 1

先天性髋脱位术后 2 0 0

Pethes病后遗症 1 1 0

严重髋疾患后遗症 2 1 0

脑性瘫后遗症 0 0 2

先天性肢体短缩 0 0 1

巨大骨缺损 0 0 2

2、治疗方法 依据Ilizarov生物学原则进行肢体延长，估计成角方向、延长度，在长管骨的骨干或干骺端截骨，避开血管神经，截骨时注意尽可能保护骨外膜的完整。选择Ilizarov三平面全环式（4肢）、改进的半环不锈钢环（3肢）及单侧组合外固定架（47肢），固定截骨断端；胫骨上干骺端截骨时，同时在小腿中上1/3部截断腓骨，并于远端贯穿一克氏针以防外踝上移。术后3～5天下地负重，7～14天开始延长，以1毫米/天、2～4次/天的速度频率进行，定期摄片观察骨痂形成及愈合情况，同时注意矫正内外翻或成角畸形。达到预期延长长度或出现神经血管危象后即停止延长，再经2～4个月骨痂塑形期，待骨性愈合后即可拆除骨外固定器。去架时除观察新生骨外，应先拆掉延长杆，约3～5天患者无不适后再去架。股骨中段及胫骨上端截骨延长过程见图1。

二、结果

增高术组下肢延长3.5～8.5厘米，平均5.2厘米，延长指数27～38天/厘米，平均31天/厘米；单侧肢体延长组延长3.0～10.0厘米，平均5.7厘米，延长指数29～42天/厘米，平均33天/厘米。去架1年后所有病例均获得较为满意疗效，步态及跛行改善、生活质量及自信心提高。（见表2）

延长中并发症包括：关节僵硬，其中膝关节33肢、踝关节17肢；轴向偏移，其中股骨1肢、胫骨3肢；骨端早期融合，其中股骨1肢、胫骨1肢；马蹄畸形，胫骨2肢；踝关节脱位，胫骨1肢；延迟愈合，胫骨3肢；再骨折，其中股骨1肢、胫骨1肢；针道局部感染46肢；精神抑郁症1例。所有病例均完成延长计划，没有因并发症而放弃治疗者。（见表3）

表2 38例（54肢）肢体延长结果

延长类型 例（肢）数 年龄（岁） 延长长度（X±S, cm） 延长指数（X±S, 天/cm）

单侧延长 22 12～22 5.7±1.7 33±3.8

增高术 16（32） 14～25 5.2±2.8 31±4.7

表3 肢体延长中并发症类型及分布（肢）

并发症 股骨截骨术 胫骨截骨术

关节僵硬（膝、踝） 5 45

轴向偏移 1 3

早期融合 1 1

延迟愈合 0 3

再骨折 1 1

踝关节脱位 0 1

马蹄畸形 0 2

针道感染 8 38

心理障碍 1 0

三、讨论

Ilizarov技术允许外科医生针对先天性或获得性肢体短缩进行较为大胆的设计操作，同时适应症也大为拓宽，利用该方法可处理一系列肌肉骨骼系统疾病，如肢体短缩、畸形及巨大骨缺损均可进行骨的重建[2]。虽然Ilizarov肢体延长技术仍存在许多问题，如延长过程较为复杂、冗长，随病例数增加并发症亦逐渐增多，等；但笔者认为，该技术的应用增加了外科医师挑战骨科棘手疾患的能力，包括肢体短缩合并内外翻或成角畸形病例、先前矫形治疗失败病例等，从而提高了患者生活质量及信心，也挽救了许多肢体（否则可能因骨不连、骨髓炎或大块骨丢失而不得不实施截肢术）。

1、影响骨痂牵拉手术疗效的临床相关因素分析

2、患者自身因素　不难理解，年龄大小直接影响了肢体延长的手术效果，年长者延长速度较慢，大于20岁的患者延迟愈合的发生率明显增高；研究显示[2]，儿童胫骨干骺端延长指数约为0.87月/厘米，而成人则为1.5月/厘米。临床上还发现先天性或创伤致肢体短缩畸形者，需要较长的周期达到预期效果；另外，患者、术者间的配合及患者的主观能动性亦为不可忽视的因素。

3、延长速度和牵伸时间 延长速度是影响延长区修复组织骨演化过程

的关键因素之一， Ilizarov 建议1.0mm/d的速度牵伸以利延长区骨的再生。事实上延长速度常因条件不同而不断变化，如截骨区为血运较少的密质骨，则应稍慢牵伸；成年人延长速度可稍微放慢，而针对儿童、特别是干骺端的截骨，延长速度应大于1.0mm/d，以防过早愈合。研究发现，对于干骺端的截骨延长，0.5～2.0 mm/d的速度是切实可行的；而大于2.0 mm/d的延长速度将会超出局部血管的再生能力（尤其对于骨干部位的截骨延长）。高质钢等发现延长区血管极丰富，与延长速度（1.0mm/d）同步增长[3]，并随延长区新生骨皮质出现逐渐向正常皮质骨血管系统衍变；且截骨后持续缓慢牵拉，可对形成中的骨痂施以轴向的张应力，刺激细胞增殖及代谢活动，获得完全的骨愈合。还应注意采用适当的延长频率，在避免截骨区过早愈合的同时，确保不影响断端血运；同时考虑到周围软组织的因素，虽然周围神经尚可以耐受1.0mm/d的延长速度，但对于肌肉组织可能不会适应。临床上一般以2～4次/天的频率进行肢体延长，患者较少感觉到不适，而新生骨的再生也较为满意。另外，由于横向截骨阻断了骨内膜血管，需经7～14天的等待时间（取决于患者自身因素及骨的条件），待局部创伤反应消退、血液循环恢复后再行骨痂牵伸，有利于延长区的骨愈合。

4、截骨部位 目前多选择干骺端或骨干截骨术，对截骨区的缓慢牵伸可

促使骨的再生，其修复以三种方式来完成，即膜内化骨、软骨内化骨和骨断端的直接成骨愈合[4]。干骺端截骨延长术是目前使用最多的方法，特别是胫骨上干骺端截骨延长术常为首选，其特点为局部血运较为丰富、较大的骨接触面、成骨能力强及具有先天的稳定性、皮质较薄易于截骨等。而股骨延长可选择中段截骨，因其断端无明显乏血，不致影响截骨区的骨再生，未发现骨延迟、骨不连及骨髓炎等并发症；本组病例中，股骨中段截骨延长最大达10.5厘米。

5、截骨端血供的保留程度 在进行骨延长的过程中，断端血液供应好坏

直接关系到手术的成败，是临床医生较为关注的问题。Ilizarov将皮质骨的截骨术称为“低能量截骨”，意指术中谨慎操作，尽可能保留局部骨膜及髓腔血供。然而，术中保留髓腔血供较为困难且其必要性并不确定；大多数学者认为，骨膜的血供对骨再生致关重要，术中粗暴操作或对骨膜的广泛剥离都将延迟骨愈合。此项手术关键在于完整地保护外骨膜，有利于骨痂的生长及塑形，同时使骨痂在牵伸过程中不易变形。

6、肢体延长器的选择 骨折愈合类型和改建过程，与固定装置的刚度有关。一个不影响邻近关节运动，允许负重，保留肢体生理功能的稳定支架为骨折愈合和功能恢复提供了良好的力学和生物学条件。不同外固定支架具有各自的生物力学特性，影响到骨的再生及愈合；而支架的稳定性受诸如穿刺针的数目、直径、张力及固定方向等多因素制约[5]。Ilizarov三维外固定架无疑具有较好的生物力学性能，张力克氏针及环形外固定架保证了断端的坚强固定，从而为骨愈合创造了良好的外部环境；但该支架较为笨重，术后往往给患者带来较多不便。随着技术的不断改进，目前单侧组合外固定支架亦可提供足够的稳定性，在相当程度上避免了影响愈合和破坏血供的不利因素，获得满意疗效。临床外固定架的选择主要由截骨部位、病情复杂程度、术者的习惯及经验等决定，如股骨上端截骨延长以单臂外固定架固定为佳，合并成角畸形者应选用环形外固定架，增高患者宜选择单臂外固定架，术后有利于康复锻炼，尽快改善生活质量。

并发症分析及其防治

1、肌肉挛缩与关节僵硬 为肢体延长中最常见的并发症。已证实在以一定的速度和频率进行牵张的条件下，肌肉组织具有再生功能；但如果超过一定的限度则会导致肌肉组织再生失控发生挛缩，结果关节屈伸受限、甚至僵直[6]。当股骨延长超过5厘米时，可出现N绳肌挛缩产生屈膝畸形；胫骨延长超过6厘米时，可产生马蹄畸形（本组出现2例，行跟腱延长术后矫正）。另外，穿针固定也是影响关节功能的一个重要因素。常规负荷运动是维持关节正常功能、保持内环境所必需的，因此在肢体延长过程中，加强关节主动和被动屈伸活动功能锻炼为最经济有效的措施之一；同时，肢体活动时产生的间歇性应力刺激有促使骨愈合作用[7]。肢体延长，特别是大幅度延长过程中，患者膝、踝关节活动度下降，但通过延长中及延长后及时主动或被动锻炼，关节功能均可得到较大改善或恢复。

2、轴向偏移 截骨处肌力不平衡、截骨部位和骨骼类型不同、外固定架固定不牢固是产生轴向偏移的主要原因。股骨近端和胫骨远端截骨倾向于内翻、前凸偏移，股骨中段截骨倾向于前凸偏移，胫骨近端截骨易发生外翻、前凸偏移。术前周详的设计、熟练的解剖知识以及截骨后牢固稳定的外固定是保持轴向防止成角的基本条件[8]；另外，手术中安放外固定架时可将针倾斜5～10o固定在可能出现成角的反方向，术后若发现轴向偏移应及时调整。本组成角畸形发生4例，1例胫骨近端外翻、前凸畸形，经手术矫正；其余3例经调整外固定架铰链及凹侧快于凸侧延长，得以不同程度缓解。

3、早期融合 本组有2例出现，主要原因在于过分强调保留血供致截骨不全、延长速度过缓以及外固定架松动牵伸未能达标。因此，术中应规范外科操作、应用牢靠外固定支架，因人而异制定延长计划；同时，术后要定期复查、及时拍片，了解延长进展。另外，研究显示如牵伸等待期超过2～3周，易出现早期融合，尤其对于较小患儿、干骺端的截骨。

4、延迟愈合、骨不连及再骨折 本组资料中未发现骨不连的病例，但延迟愈合发生3例，分析肢体延长中导致骨延迟愈合、骨不连的原因很多，如截骨时剥离损伤过多骨外膜、骨折部位不稳定、牵引速度过快、截骨后牵引等待时间过短以及感染等。为降低延迟愈合、骨不连的发生率，应尽可能避免易患因素，严格定期复查制度，密切医患间的联系，取得患者的积极配合。骨延长中促进骨愈合的方法仍在探索中，有人提出延长后立即轴向加压、局部微动可促进骨愈合；同时，延长期间良好的营养及防治废用性骨质疏松也是必要保证。另外，本组中有2例再骨折病例，为过早去除外固定支架所致；作者体会拆除骨延长器时应慎重，可先拆掉延长杆，使新生骨在重力作用下逐渐适应生理应力，有利于骨小梁重建，看其能否承受重力。

5、踝关节脱位 本组胫骨上端截骨延长并发外踝脱位1例，原因在于

延长中未能确实固定下胫腓关节，外踝因腓骨延长不够而短缩脱位，发现后予以腓骨远端一次性延长、外踝复位。手术中应确保胫腓骨远端螺钉固定，必要时拍片复查，使牵引力通过骨圆针等同地作用于胫腓骨远端，延长速度同步进行。

6、心理障碍 Ilizarov肢体延长技术是相当复杂的，费时费力且常常影

响患者的日常工作生活，延长手术是为了自身形象美观，因此整个过程中容易产生心理障碍[9]。术前应让患者及家属充分了解手术及康复过程中可能遇到的问题，延长过程中注意与患者定期进行交流，共同面对及时处理各种不利情况，必要时可作心理治疗。在消除心理障碍的同时，也会得到患者的积极配合，有利于早期功能锻炼，取得满意疗效。