來源/南方醫(yī)科大學南方醫(yī)院

　　 馬云飛 姜楠 王磊 余斌

余斌,主任醫(yī)師，教授，醫(yī)學博士，博士生導師?，F(xiàn)任南方醫(yī)院創(chuàng)傷骨科(國家臨床重點專科、國家重點培育學科)主任。中華醫(yī)學會骨科學分會委員，中華醫(yī)學會創(chuàng)傷學分會委員，中國醫(yī)師協(xié)會骨科醫(yī)師分會委員，中華醫(yī)學會骨科學分會創(chuàng)傷學組委員，中國老年學會骨質(zhì)疏松委員會副主任委員、廣東省醫(yī)學會創(chuàng)傷專業(yè)委員會主任委員，AO國際內(nèi)固定研究學會創(chuàng)傷中國委員會委員?！吨腥A創(chuàng)傷骨科雜志》編輯部主任、廣東省骨與軟骨再生醫(yī)學重點實驗室負責人。

目前對于高能量創(chuàng)傷、腫瘤或感染等原因造成的大段骨缺損，其治療一直困擾著每位創(chuàng)傷骨科醫(yī)生。尤其是當創(chuàng)傷較為嚴重、伴有廣泛軟組織缺損或合并軟組織感染時，想要實現(xiàn)肢體的重建就更為困難。臨床上對大段骨缺損的重建主要有自體骨移植、帶血管骨移植及Ilizarov牽張成骨技術。當骨缺損≤5 cm時，通常用自體骨或異體骨移植治療;而當骨缺損>5 cm時，多采用帶血管骨移植術或Ilizarov牽張成骨術治療。當骨缺損超過5 cm時，即使有良好的軟組織覆蓋，發(fā)生骨吸收的風險也會增加。帶血管骨移植除了需要專業(yè)的顯微外科血管吻合技術外，還常常發(fā)生受區(qū)應力性骨折和供區(qū)疼痛等并發(fā)癥。Ilizarov技術應用牽張成骨的原理，采用三維全環(huán)式外固定裝置，治療時間較長，針道感染、骨不愈合的發(fā)生率較高，且需要長期放置外固定支架，限制了其臨床廣泛應用。1986年，法國學者Masquelet等首次利用誘導膜和自體骨移植相結(jié)合的方法成功治愈長為25 cm的大段骨缺損。隨后該技術被廣泛應用于感染性骨缺損、無菌性骨不連及腫瘤切除后骨缺損的治療，并取得良好效果。

Masquelet技術治療大段骨缺損主要包括2個相對獨立的階段。第一階段：需要對創(chuàng)面的骨和軟組織進行徹底清創(chuàng)，將聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate, PMMA)填充于骨缺損區(qū)，連接兩斷端，必要時行肌皮瓣轉(zhuǎn)移覆蓋修復缺損軟組織，然后用外固定支架穩(wěn)定固定患肢。置入的PMMA主要有2個作用：首先起到力學支撐的作用，防止纖維組織長入骨缺損區(qū)，為后期植骨的生長提供良好的生物微環(huán)境;其次，PMMA周圍形成的誘導膜起到生物保護作用，既可以促進植入骨的重建和再血管化，又避免了植入骨被吸收。第二階段：置入PMMA后6～8周，在不損傷誘導膜的前提下，取出PMMA，將足量的顆粒狀自體松質(zhì)骨填充骨缺損部位，再用鋼板、髓內(nèi)釘或外固定支架穩(wěn)定固定患肢。

Masquelet等于1986年至1999年期間對35例長骨缺損患者行PMMA填充，誘導成膜后再行自體松質(zhì)骨移植并固定，最終取得良好效果。隨后不斷有文獻報道利用Masquelet技術治療下頜骨、先天性假關節(jié)、青少年骨腫瘤切除后骨缺損及感染性骨不連等，均取得滿意的治療效果。且有文獻報道在山羊、兔、大鼠等動物模型中模擬應用Masquelet技術修復骨缺損，初步闡明了該技術的組織形態(tài)學及細胞因子作用機理，為臨床Masquelet技術的進一步廣泛應用提供了理論基礎。

Masquelet技術已成為治療大段骨缺損的有效方法，并取得了令人鼓舞的成果。有文獻報道誘導膜在組織形態(tài)學上與滑膜組織相似，厚為0.5～2.0 mm，其內(nèi)層由滑液樣的上皮細胞構成，外層由成纖維細胞、肌成纖維細胞及膠原構成，誘導膜中含有豐富的血管，不具有滲透性，可以防止周圍軟組織長入骨缺損，同時又避免了植入骨的吸收，為骨的重建提供了有利的成骨微環(huán)境。Pelissier等以兔為模型，研究誘導膜的生物性能，發(fā)現(xiàn)其可以分泌多種生長因子，如骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2、血管內(nèi)皮生長因子、轉(zhuǎn)化生長因子-β1及成骨細胞的前體細胞，且第4周時誘導膜分泌骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2的含量達到最高值。隨后，Klaue等以山羊為模型，發(fā)現(xiàn)單獨誘導膜或植骨均無法修復大段骨缺損，只有誘導膜與自體骨相結(jié)合才具備修復大段骨缺損的能力。Henrich等以大鼠為模型，分別在置入PMMA后2、4、6周取出不同部位誘導形成的膜結(jié)構進行組織形態(tài)學和免疫組織化學分析。首先，不同部位形成的誘導膜大體形態(tài)、血管分布及大體厚度相類似，但與骨膜顯著不同，尤其是在第6周時骨膜的平均厚度約為46.5 μm，而誘導膜則為915 μm。其次，骨膜的結(jié)構比較規(guī)整，外纖維層和內(nèi)細胞層通過Sharpey纖維緊密結(jié)合在一起，而誘導膜中的細胞、血管組織及纖維組織依位置不同差別較大，誘導膜中遠離PMMA的膠原中含有大量拉長與骨水泥相平行排列的成纖維細胞樣細胞，靠近PMMA的多為小而圓形細胞。第2周時，骨缺損處形成的自體膜和骨膜中均含有骨髓基質(zhì)干細胞，而其他部位形成的膜中未發(fā)現(xiàn)骨髓基質(zhì)干細胞。最后，誘導膜的成骨和成血管活性在第2～4周時達到峰值，隨著時間的推移，逐漸降低，推測PMMA置入后2～4周植骨可以更快、更好地促進骨愈合。Aho等通過臨床研究進一步發(fā)現(xiàn)誘導膜具有明顯提高成骨的能力，但是這種能力隨著時間的推移而逐漸下降，建議骨水泥植入后1個月內(nèi)是植骨的最佳時機。

一、Masquelet技術治療創(chuàng)傷后骨缺損

Masquelet等最早于1986年提出應用誘導膜技術治療35例創(chuàng)傷后長骨干骨缺損患者，骨缺損長度為4～25 cm，首次手術用PMMA填充骨缺損，誘導成膜后再行大量顆粒狀自體松質(zhì)骨填充入誘導膜中，植骨后平均4個月影像學檢查顯示患肢愈合，平均8.5個月(6～17個月)后下肢可完全負重行走。Karger等回顧性分析1988年至2009年期間應用Masquelet技術治療的84例骨缺損患者資料，其中75例患者為開放性骨折(38例為Gustilo ⅢA型或ⅢB型)，骨缺損長度最長為23 cm，術后90%(76例)的患者獲骨性愈合，平均植骨后17.4個月可完全負重行走， 25.3個月后重返工作崗位。Wong等報告應用Masquelet技術治療9例因開放性骨折或感染性骨不連導致的骨缺損患者，清創(chuàng)后骨缺損長度為2～8 cm，將含抗生素的PMMA填充骨缺損，平均43.5 d(30～57 d)后行自體髂骨移植和鋼板固定，植骨后平均6個月X線片示獲骨性愈合。

二、Masquelet技術治療先天性假關節(jié)

Masquelet技術不僅對創(chuàng)傷后骨缺損的治療可取得較好療效，同時對青少年先天性假關節(jié)的治療也同樣取得滿意效果。Gouron等報告1例先天性右脛骨假關節(jié)患兒，采用Masquelet技術結(jié)合克氏針固定進行治療，以PMMA誘導成膜，45 d后行膜內(nèi)松質(zhì)-皮質(zhì)骨植骨，2.5年后患肢得到完全重建，恢復正?；顒忧椅匆娤轮炭s。Pannier等報告2003年至2008年期間采用Masquelet技術結(jié)合脛骨髓內(nèi)釘治療平均年齡為23個月(10～30個月)的5例先天性脛骨假關節(jié)患者，以PMMA誘導成膜2個月后行膜內(nèi)松質(zhì)骨或松質(zhì)-皮質(zhì)骨植骨，平均隨訪5.8年(2.4～8.1年)，雙下肢短縮平均為2.4 cm(0.5～4.0 cm)，均獲得骨性愈合。

三、Masquelet技術治療腫瘤切除后骨缺損

兒童惡性骨腫瘤的發(fā)生率為0.001 5‰～0.003‰/年，占兒童惡性腫瘤的9%，而采用手術進行大范圍切除后的生存率為60%～92%，保肢治療的生存率為85%。腫瘤徹底切除后進行骨重建的方法包括帶血管游離腓骨移植、節(jié)段性骨移植、腫瘤假體置換、自體骨體外輻射后再植入及Ilizarov牽張成骨技術等，但這些方法在重建骨干缺損的同時存在較高的并發(fā)癥。而Masquelet技術對此種類型骨缺損卻有著獨特的治療效果。Biau等報告采用Masquelet技術結(jié)合鎖定髓內(nèi)釘成功治愈1例12歲男性患兒右股骨尤文氏肉瘤切除后長為16.4 cm的骨缺損，植骨后6周即可部分負重，4個月后可完全負重，隨訪3年患肢較對側(cè)肢體短縮1 cm，未見其他并發(fā)癥。Villemagne等回顧性分析2000年至2006年期間應用誘導膜技術治療的12例平均年齡為9歲(3.0～15.5歲)的長骨惡性腫瘤患兒，切除腫瘤后骨缺損長度平均為140 mm(80～240 mm)。所有患兒術前與術后均接受輔助放療和化療，術后平均11.5個月(4～21個月)獲骨性愈合。Chotel等于2008年至2011年期間對8例骨惡性腫瘤患兒行徹底腫瘤切除，骨缺損長度平均為15 cm(10～22 cm)，PMMA誘導成膜后行松質(zhì)-皮質(zhì)骨移植，植骨后平均4.8個月(1.5～10.0個月)獲骨性愈合，國際骨腫瘤協(xié)會評分平均為25.2分(20～30分)。Amouyel等報告應用Masquelet技術成功治療1例16歲男性患兒巨大動脈瘤樣骨囊腫，切除囊腫后形成長約16 cm的肱骨缺損。該患兒經(jīng)過多次注射和刮除治療后均復發(fā)，PMMA誘導成膜后自體髂骨結(jié)合股骨頭皮質(zhì)骨移植，髓內(nèi)釘固定患肢。術后9個月患肢可以正?；顒?，12個月取出內(nèi)固定物后X線片示骨性愈合良好，未復發(fā)。

四、Masquelet技術治療感染性骨不連

Ahmad等報告1例35歲男性因外傷導致左前臂尺橈骨雙骨折，經(jīng)切開復位內(nèi)固定術后橈側(cè)傷口感染流膿，后口服抗生素治療無效，術后2個月內(nèi)固定失效。隨后手術取出內(nèi)固定物并徹底清創(chuàng)，形成長約5 cm的骨缺損。應用Masquelet技術將抗生素-骨水泥連接橈骨斷端，并用JESS外固定支架固定，4周后去除外固定支架，7周后取出骨水泥行髂骨植骨并用鎖定鋼板固定患肢，5個月后愈合，患肢恢復良好，無活動受限。

五、Masquelet技術治療開放性骨折及其他骨缺損

Largey等報告1例24歲男性患者右足第1跖骨基底部骨折伴內(nèi)側(cè)楔狀骨90%骨缺損，同時伴有右足部大面積軟組織缺損(Gustilo ⅡB型)。經(jīng)Masquelet技術結(jié)合克氏針固定，并用帶隱靜脈的皮瓣修復軟組織，60 d后行顆粒狀皮質(zhì)-松質(zhì)骨植骨修復內(nèi)側(cè)楔狀骨缺損，術后12個月隨訪可完全負重，功能恢復良好。急性骨與軟組織的缺損常因損傷面積較大而血供較差，可采用帶血管骨移植或牽張成骨技術修復，但其并發(fā)癥發(fā)生率為24%～28.6%。Ronga等報告1例53歲男性因交通傷導致左脛腓骨開放性骨折(Gustilo ⅢB型)，受傷后立即進行手術清創(chuàng)，可見長約6 cm的骨缺損，經(jīng)外固定支架固定骨折斷端，含抗生素骨水泥填充骨缺損，并轉(zhuǎn)移對側(cè)股薄肌皮瓣修復軟組織，3個月后行松質(zhì)-皮質(zhì)骨植骨，植骨后3個月獲骨性愈合，可部分負重。Zwetyenga等報告以兔為模型，模擬Masquelet技術修復下頜骨缺損的過程，同時治療4例平均年齡為62歲(54～69歲)大部下頜骨放射性骨壞死患者， 2例患者發(fā)生感染失敗，另2例患者獲骨性重建。

一、帶血管骨移植術

1905年，Huntingdon成功地使用帶血管蒂的腓骨移植治療脛骨大段骨缺損。1972年，McCullough和Fredrickson以狗為模型進行實驗研究，用帶血管的肋骨轉(zhuǎn)移重建下頜骨缺損獲得成功。1975年，Taylor等首次報告應用游離腓骨移植治療脛骨大段骨缺損。隨著顯微外科技術的不斷進步，帶血管骨移植術成功應用于創(chuàng)傷后骨缺損、感染性骨不愈合及惡性腫瘤切除后骨缺損的治療。該技術具有能促進骨質(zhì)愈合和生長、重塑骨的力學結(jié)構及吸收少等優(yōu)點，但也存在明顯缺陷。除了需要術者具有專業(yè)的顯微外科血管吻合技術外，血管吻合一旦失敗將導致骨壞死，而且手術創(chuàng)傷大、手術時間長及受區(qū)應力性骨折和供區(qū)疼痛、感染等并發(fā)癥的發(fā)生率較高，臨床治療效果差別較大。最近Hariri等報告發(fā)現(xiàn)帶血管腓骨移植治療骨缺損的手術次數(shù)平均為2.0次(0～5次)，50%的患者需二次取髂骨植骨，26%的患者需行截骨術糾正骨畸形愈合。而Masquelet技術操作簡單，手術時間短、并發(fā)癥少、骨折愈合快。

二、Ilizarov外固定支架技術

Ilizarov外固定支架技術又稱為骨牽引延長技術，是20世紀50年代由前蘇聯(lián)骨科醫(yī)生Gavril Abramovich Ilizarov首先應用張力-應力法則，即通過持續(xù)、穩(wěn)定、緩慢牽拉作用刺激細胞分裂、組織再生，進而修復肢體缺損。該技術利用環(huán)型外固定器具有的加壓、延長、去成角、去旋轉(zhuǎn)和橫向移位等功能進行骨膜下截骨、外固定器固定截骨斷端，截骨后7～10 d每天延長1 mm，通過張力-應力作用刺激自身局部組織細胞的分裂再生潛能，牽引延長骨痂組織，促進骨愈合，減少應力遮擋，從而修復骨缺損，矯正畸形、修復缺損、完成肢體重建，自應用以來成功治愈許多復雜骨缺損患者。但是該技術容易發(fā)生針道感染或局部熱損傷，還會導致骨折延遲愈合、骨不連、軸線偏移、牽拉應力不均性骨折、關節(jié)攣縮或脫位、神經(jīng)血管損傷及焦慮、抑郁、偏執(zhí)等心理疾患的發(fā)生。如果牽拉的速度過快，還會引起神經(jīng)麻痹、甚至反射性交感神經(jīng)萎縮、高血壓、骨筋膜間隔綜合征等并發(fā)癥。當外固定支架靠近關節(jié)時，容易發(fā)生感染，嚴重時易導致化膿性關節(jié)炎。與Ilizarov外固定支架技術相比，Masquelet技術操作簡單，骨愈合快，患者容易接受。

如何提高Masquelet技術的骨重建質(zhì)量，加快骨愈合，減少并發(fā)癥。Giannoudis等總結(jié)Masquelet技術應用的特點后指出：第一階段：徹底的清創(chuàng)和沖洗是促進愈合和防止感染的關鍵，為了預防感染，可以用含抗生素的骨水泥填充骨缺損，同時需要對患肢進行穩(wěn)定固定，必要時行游離皮瓣轉(zhuǎn)移覆蓋修復軟組織，保證有良好的血供，為后期植骨和骨的重建提供良好基礎;第二階段：切開誘導膜取出PMMA時，避免損傷誘導膜，根據(jù)骨缺損的范圍確定植骨量，一般行自體松質(zhì)骨植骨，骨量不足時可以取股骨頭的自體骨進行移植或加入同種異體骨，根據(jù)經(jīng)驗，同種異體骨的含量不應超過1/3，植骨時還可以加入骨髓穿刺液或骨誘導生長因子促進骨愈合，在無張力條件下閉合創(chuàng)面，再次對患肢進行穩(wěn)定固定，避免患肢過早負重，否則會引起骨吸收，導致骨不愈合。

Villemagne等回顧性分析了12例兒童應用Masquelet技術結(jié)合放化療治療惡性腫瘤切除后骨缺損，植骨后分別使用鎖定鋼板、外固定支架和彈性髓內(nèi)釘固定，術后出現(xiàn)骨不連、畸形愈合及肢體不等長等并發(fā)癥。而Accadbled等首次報告應用Masquelet技術輔助化療治療3例患兒惡性腫瘤切除后的骨缺損，植骨后均發(fā)生大部骨吸收，他們認為治療的失敗可能與局部腫瘤的復發(fā)、化療藥物的毒性、術后患肢過早負重、患肢固定不穩(wěn)定及化療后不久就植骨有關。

Masquelet技術已成為臨床治療大段骨缺損的有效方法，但是不可避免地也存在一些不足之處，如大量植骨導致供區(qū)損傷，住院時間較長，需要二次手術，自體骨來源有限、松質(zhì)骨皮質(zhì)化時間較長等。其并發(fā)癥主要包括：應力性骨折、針道感染及局部熱損傷、血腫、神經(jīng)血管損傷、骨延遲愈合、骨不連、軸線偏移、肢體不等長及骨吸收等。

Masquelet技術的基礎研究深度和廣度落后于其臨床應用，尚有大量問題亟待解決。對于無菌性大段骨缺損及急性創(chuàng)傷后骨缺損患者，能否通過改良Masquelet技術縮短手術時間，將2個階段合并為1個階段進行，從而減少患者的并發(fā)癥和醫(yī)療負擔。在基礎研究方面需要進一步揭示誘導膜的細胞組成、組織學結(jié)構、成骨機理及作用機制，同時采用新的植骨替代物來滿足骨缺損較大而骨量不足帶來的困境，以及用高分子材料、仿生生物膜或者生物骨等替代骨水泥，在修復骨缺損的同時完成骨的重建等均需進一步深入研究。

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