慢性骨髓炎常伴死骨形成，彻底病灶清除易出现骨缺损，为控制感染、填充死腔及修复局部长段骨缺损，目前临床可选择 Masquelet 技术、骨瓣移植及骨搬运等治疗方式。但 Masquelet 技术治疗需分次手术及取髂骨植骨修复[1]；游离或带蒂骨皮瓣或骨瓣移植，对术者显微外科技术要求较高，同时增加了供区损伤[2]；单侧皮质骨搬运有断端软组织嵌顿、搬移骨断端不愈合及针道感染等风险[3]。
植入载抗生素磷酸钙人工骨（calcium phosphate cement，CPC）具有抗感染及填充修复骨缺损作用[4]，但 CPC 骨诱导能力较弱，骨修复替代缓慢[5]。而载重组人 BMP-2（recombinant human BMP-2，rhBMP-2）的 CPC 能增强骨诱导，促进新骨形成[6]，加快骨质修复[7]。为此，我们进行了一项前瞻性随机对照试验，通过与单纯载抗生素 CPC 治疗患者比较，探讨载 rhBMP-2 CPC 联合载抗生素 CPC 治疗慢性骨髓炎伴骨缺损的疗效。报告如下。
1 临床资料
1.1 患者选择标准
纳入标准：① 年龄 18～60 岁；② 慢性骨髓炎伴骨缺损，均为创伤后骨髓炎，感染累及髓内及骨皮质（Cierny-Mader 分型中宿主分型 A 型、解剖分型Ⅳ型），清创后至少保留一侧骨皮质，骨缺损范围 5～10 cm；③ 病灶部位细菌培养示金黄色葡萄球菌感染，且对万古霉素敏感。
排除标准：① 有严重心脑血管疾病、肝肾功能异常者；② 无自主行为能力、不配合治疗者；③ 妊娠、哺乳期妇女；④ 病灶部位细菌培养示多重细菌感染、拒绝治疗者。
2018 年 4 月—2019 年 4 月，共 80 例患者符合选择标准纳入研究，按随机数字表法分为试验组（采用载 rhBMP-2 CPC 联合载抗生素 CPC）与对照组（采用单纯载抗生素 CPC），每组 40 例。
1.2 一般资料
试验组：男 30 例，女 10 例；年龄 18～60 岁，平均 42.4 岁。病程 3～15 个月，平均 6.8 个月。病变部位：股骨 16 例，胫骨 18 例，腓骨 3 例，肱骨 2 例，桡骨 1 例。感染原因：开放性骨折外固定后合并感染 15 例，开放性骨折内固定后合并感染 16 例，闭合性骨折内固定后合并感染 9 例。患者均伴有窦道及脓性分泌物。初次病灶清除 8 例；既往行病灶清除 32 例，其中 1 次 25 例、2 次及以上 7 例。
对照组：男 27 例，女 13 例；年龄 20～60 岁，平均 43.7 岁。病程 3～18 个月，平均 7.2 个月。病变部位：股骨 14 例，胫骨 20 例，腓骨 2 例，肱骨 1 例，桡骨 3 例。感染原因：开放性骨折外固定后合并感染 18 例，开放性骨折内固定后合并感染 14 例，闭合性骨折内固定后合并感染 8 例。患者均伴有窦道及脓性分泌物。初次病灶清除 10 例；既往行病灶清除 30 例，其中 1 次 22 例、2 次及以上 8 例。
两组患者性别、年龄、病程、病变部位以及术前白细胞计数、血小板计数、红细胞沉降率及 C 反应蛋白等一般资料比较，差异均无统计学意义（P>0.05），具有可比性。见表 1。
表1
两组手术前后白细胞计数、血小板计数、红细胞沉降率以及 C 反应蛋白比较（n=40，
）
Table1.
Comparison of WBC count, platelet count, ESR, and CRP between the two groups before and after operation (n=40, 
)
1.3 手术方法
两组手术均由同一位高年资主任医师主刀完成，载抗生素 CPC 及载 rhBMP-2 CPC 均由上海瑞邦生物材料有限公司提供，于 4℃医用储柜储存。术中根据骨缺损范围，取相应的自固化 CPC 粉末、固化液及万古霉素，以 5 g CPC 配比 0.5 g 万古霉素制备载抗生素 CPC；以 2 g CPC 配比 3 mg rhBMP-2 形成的圆柱体颗粒成品，作为载 rhBMP-2 CPC。
两组患者均取仰卧位，下肢采用蛛网膜下腔阻滞麻醉联合持续硬膜外麻醉，上肢采用臂丛阻滞麻醉，上止血带后手术。沿窦道注入生理盐水稀释的亚甲蓝，跨越窦道部位作切口，分离暴露病变区域，取出原内固定物或外固定物，取深部病变组织再次细菌培养，彻底清除窦道及病变软组织，清除病变骨质、髓内炎性肉芽组织及脓性分泌物，直至骨性创面点状渗血；生理盐水冲洗创面后，聚维酮碘溶液浸泡 10 min，生理盐水反复冲洗，填塞纱布止血。病灶清除后，试验组骨缺损范围 9～45 cm3，平均 18.23 cm3；对照组为 5 ～35 cm3，平均 15.13 cm3。试验组载 rhBMP-2 CPC 与载万古霉素 CPC以 1∶1 比例混合充填骨缺损，对照组仅填充载万古霉素 CPC，填充至与该处骨皮质齐平为标准。切口内置入负压引流管后直接缝合，应用外固定架稳定骨缺损区域。
1.4 术后处理
术后垫高患肢，指导患者行患肢主被动肌肉收缩及关节活动度锻炼。定期观察引流管通畅情况，待引流量<20 mL 后拔管。静脉滴注敏感抗生素 4 周后，改为口服抗生素 2 周。
术后 2 周患者可扶双拐下地且患肢不负重行走；X 线片示骨折线模糊后，可逐渐增加负重；原骨折区域骨皮质连续性恢复，CT 示骨缺损区 CPC 诱导局部成骨及骨质重塑明显后计划拆除外固定架，拆除前先拧松外固定架固定夹，患肢逐渐增加负重锻炼，拆除外固定架后患者扶双拐患肢逐渐增加负重 3～4 周，从双拐改为单拐，直至弃拐完全负重行走。
1.5 疗效评价指标
记录两组患者术前 1 周及术后 4 周白细胞计数、血小板计数、红细胞沉降率、C 反应蛋白，以及住院时间、术后拆除外固定架时间及患肢完全负重时间。X 线片及 CT 复查两组骨质缺损区域修复情况，计算修复骨容积（术中 CPC 使用量）。参照吴同申等[8]的感染疗效标准评价骨髓炎治疗效果。
1.6 统计学方法
采用 SPSS22.0 统计软件进行分析。计量资料符合正态分布以均数±标准差表示，组间比较采用独立样本 t 检验；不符合正态分布以中位数（四分位数间距）表示，组间比较采用秩和检验；组内手术前后比较采用配对 t 检验。计数资料以率表示，组间比较采用 χ2 检验。检验水准 α=0.05。
2 结果
两组患者均获随访，随访时间 12～24 个月，平均 18.4 个月。两组术后 4 周白细胞计数、血小板计数、红细胞沉降率及 C 反应蛋白比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。两组组内术前 1 周与术后 4 周白细胞计数、血小板计数及 C 反应蛋白比较，差异均有统计学意义（P<0.05）；而红细胞沉降率手术前后比较差异无统计学意义（P>0.05）。见表1。
试验组 1 例胫骨骨髓炎切口出现无菌性渗液，经口服氯雷他定后愈合；两组其余患者切口均Ⅰ期愈合。两组各 1 例胫骨远端骨髓炎复发，对照组 1 例肱骨骨髓炎复发，经再次清创植入载抗生素 CPC 后控制；其余患者骨髓炎均治愈。试验组骨髓炎治愈率为 97.5%（39/40）、对照组为 95%（38/40），差异无统计学意义（χ2=0.000，P=1.000）。两组修复骨容积及住院时间比较，差异均无统计学意义（P>0.05）；X 线片及 CT 复查示两组患者骨缺损均修复，其中试验组术后 6 个月后骨连续性逐渐恢复，CPC 颗粒吸收明显，诱导局部成骨，逐步骨质重塑、骨小梁结构重现，髓腔通畅及 CPC 诱导皮质骨形成；对照组术后 12 个月后骨连续性恢复，但 CPC 诱导成骨、骨质重塑及皮质化均明显慢于试验组。试验组拆除外固定架时间及患肢完全负重时间均较对照组明显缩短，差异有统计学意义（P<0.05）。见表2。典型病例见图1、2。
表2
两组患者住院时间、修复骨容积、拆除外固定架时间及患肢完全负重时间比较（n=40，
）
Table2.
Comparison of hospital stay, repaired bone volume, the time of external fixation removal, and the time of full weight-bearing of the affected limb between the two groups (n=40, 
)
图1
试验组患者，男，39 岁，右胫骨骨折内固定术后骨髓炎
a. 术前正侧位 X 线片；b. 术后 2 周正侧位 X 线片示病灶清除并外固定，骨缺损区植入载 rhBMP-2 CPC 及载万古霉素 CPC；c. 术后 6 个月正侧位 X 线片示胫骨连续性基本恢复，CPC 颗粒被吸收及局部成骨；d. 术后 7 个月正侧位 X 线片示骨缺损修复；e、f. 术后 12 个月正侧位 X 线片及 CT 三维重建示胫骨骨折及骨缺损修复重塑；g. 术后 12 个月患肢功能恢复
Figure1. A 39-year-old male patient with osteomyelitis after internal fixation of right tibia fracture in the trial groupa. Preoperative anteroposterior and lateral X-ray films; b. Anteroposterior and lateral X-ray films at 2 weeks after operation showed that bone defect was repaired with CPC loaded with rhBMP-2 and vancomycin after clearing lesion and external fixation; c. Anteroposterior and lateral X-ray films at 6 months after operation showed that tibia continuity restored, and the CPC was absorbed and local osteogenesis; d. Anteroposterior and lateral X-ray films at 7 months after operation showed the bone defect was repaired; e, f. Anteroposterior and lateral X-ray films and CT three-dimensional reconstruction showed that the tibial bone defect was repaired and remodeled at 12 months after operation; g. The function of the affected limb recovered at 12 months after operation
图2
对照组患者，男，20 岁，右胫骨骨折内固定术后骨髓炎
a. 术前正侧位 X 线片；b. 术后 2 周正侧位 X 线片示病灶清除，植入载万古霉素的 CPC 并外固定；c. 术后 6 个月正侧位 X 线片示 CPC 颗粒吸收，局部逐渐成骨；d. 术后 23 个月正侧位 X 线片示 CPC 诱导成骨修复骨缺损；e、f. 术后 24 个月正侧位 X 线片及 CT 三维重建示胫骨连续性恢复；g. 术后 24 个月患肢功能恢复
Figure2. A 20-year-old male patient with osteomyelitis after internal fixation of right tibia fracture in the control groupa. Preoperative anteroposterior and lateral X-ray films; b. Anteroposterior and lateral X-ray films at 2 weeks after operation showed that bone defect was repaired with CPC loaded with vancomycin after clearing lesion and external fixation; c. Anteroposterior and lateral X-ray films at 6 months after operation showed that the CPC was absorbed and local osteogenesis; d. Anteroposterior and lateral X-ray films at 23 months after operation showed that the CPC induced osteogenesis and repaired bone defect; e, f. Anteroposterior and lateral X-ray films and CT three-dimensional reconstruction showed that tibia continuity restored at 24 months after operation; g. The function of the affected limb recovered at 24 months after operation
3 讨论
骨髓炎多为金黄色葡萄球菌感染导致，动物实验发现金黄色葡萄球菌能在骨皮质小管内变形、增殖和迁移[9]，借助表面成分识别黏附基质分子，从而与细胞外基质蛋白结合，逃避免疫细胞及药物的作用[10]。因此，慢性骨髓炎即使多次清创，也仅是将术区转变为相对无菌状态[11]。为预防骨髓炎复发，病灶清除术后局部抗感染、死腔填充及骨缺损修复重建尤其重要。
慢性骨髓炎病灶清除后的骨缺损修复可选择带血管骨瓣、骨皮瓣[12]及 Masquelet 技术[1]，但上述技术均需取自体骨移植修复，增加了供区创伤；也可选择 Ilizarov 骨搬运术，但治疗周期长、并发症多[3]。随着生物材料的发展，载抗生素的生物玻璃、硫酸钙及 CPC 等材料的出现，为骨髓炎伴骨缺损的治疗提供了新方法。其中，载抗生素生物玻璃具有抗感染作用，但用于修复骨缺损尚处于体外研究阶段。载抗生素硫酸钙存在易出现渗液、吸收快及骨诱导能力弱的缺点，限制了临床应用。而载抗生素 CPC 骨相容性较好、可降解，植入体内后负载的抗生素局部缓释浓度高达全身用药 4 倍以上，更利于感染的控制。此外，CPC 颗粒间、颗粒内的孔隙以及抗生素释放后形成的微孔均有利于血管生成，而形成的毛细血管网又能促进成骨前体细胞转移至修复区域，有利于局部成骨[4]，但是其骨诱导、骨替代速度较慢[13-14]。
BMP 有助于 BMSCs、松质骨细胞及骨膜细胞向成骨细胞分化[15]。Dai 等[16]及钱光等[6]报道 rhBMP-2 能诱导及促进局部成骨。因此，本研究试验组在载抗生素 CPC 基础上联合载 rhBMP-2 CPC，结果显示试验组拆除外固定架时间及患肢完全负重时间均较对照组明显缩短，骨质修复重塑明显提前，但修复骨容积无差异，表明 rhBMP-2 能明显加快局部成骨、促进骨折愈合、局部骨质重构，使骨小梁结构重现、髓腔逐渐通畅及诱导人工骨皮质化，最终修复骨缺损，缩短疗程。随访结果显示试验组术区成骨从植骨床向植骨中心开始局部密度降低，围绕载 rhBMP-2 CPC 颗粒周围呈网状包裹载万古霉素 CPC 颗粒，逐渐扩大成骨范围；而对照组 CPC 颗粒局部密度较高，降解缓慢，骨质重构及骨髓腔再通明显慢于试验组，其成骨从植骨床骨质创面开始，逐渐包裹 CPC 颗粒。两组成骨差异可能与 rhBMP-2 加入以及载体 CPC 的构型间协同作用有关。其中，rhBMP-2 有较强诱导新骨形成能力，而 CPC 内部孔径及万古霉素缓释后形成的微孔共同构成三维结构，为骨细胞和血管化提供条件，多孔型结构可以增加材料与新生骨的总接触面积，促进材料降解与骨质修复重塑[7]。
两组各 1 例胫骨远端骨髓炎复发，分析与软组织条件差有关；对照组 1 例肱骨骨髓炎复发，与死骨残留有关。复发患者均经再次清创处理，清创时见局部 CPC 颗粒已被骨组织包裹、镶嵌于骨缺损区，提示其骨修复能力。试验组 1 例无菌渗出与患者过敏体质有关，两组均未出现明显不良反应，住院时间无明显差异。两组术后除红细胞沉降率恢复较慢外，其余炎症指标均明显降低。两组骨髓炎治愈率也无明显差异，提示两种材料修复后均能较好控制骨髓炎，但试验组骨缺损区骨质修复重塑明显优于对照组，骨缺损修复时间及外固定架佩戴时间明显缩短，患者患肢功能恢复较早。
载 rhBMP-2 CPC 联合载抗生素 CPC 应用注意事项：① 术前尽量纠正患者内环境，细菌培养及药敏试验明确感染细菌及敏感药物，指导术中 CPC 载药及术后抗生素的选择。② 术中病灶彻底清创，尽量保留活性骨质，为 CPC 提供良好植骨床。③ 术中 CPC 混合均匀、植骨充分，填充髓腔以减少出血，切记放置引流。④ 术后指导患者锻炼，定期复查，护具保护下患肢逐渐负重锻炼。
综上述，载 rhBMP-2 CPC 联合载抗生素 CPC 能一期治愈慢性骨髓炎伴骨缺损，可加速诱导骨原位再生修复骨缺损、减少创伤及缩短疗程。但是本研究病例较少，载体形状、大小以及 rhBMP-2、抗生素与 CPC 的比例等，尚需进一步研究。
作者贡献：田永福参与研究实施、数据统计及撰写文章；刘继权、胡攸水、刘立云、李勇军、李朝晖、刘玉珂参与研究资料收集及评估；王新卫、冯峰、郭建刚参与研究设计、手术实施及审阅文章。
利益冲突：所有作者声明，在课题研究及文章撰写过程中不存在利益冲突。课题经费支持没有影响文章观点和对研究数据客观结果的统计分析及其报道。
机构伦理问题：研究方案经河南省洛阳正骨医院（河南省骨科医院）伦理委员会批准（KY2018-001-01）。对患者实施单盲，患者或其亲属知情同意并签署同意书。
慢性骨髓炎常伴死骨形成，彻底病灶清除易出现骨缺损，为控制感染、填充死腔及修复局部长段骨缺损，目前临床可选择 Masquelet 技术、骨瓣移植及骨搬运等治疗方式。但 Masquelet 技术治疗需分次手术及取髂骨植骨修复[1]；游离或带蒂骨皮瓣或骨瓣移植，对术者显微外科技术要求较高，同时增加了供区损伤[2]；单侧皮质骨搬运有断端软组织嵌顿、搬移骨断端不愈合及针道感染等风险[3]。
植入载抗生素磷酸钙人工骨（calcium phosphate cement，CPC）具有抗感染及填充修复骨缺损作用[4]，但 CPC 骨诱导能力较弱，骨修复替代缓慢[5]。而载重组人 BMP-2（recombinant human BMP-2，rhBMP-2）的 CPC 能增强骨诱导，促进新骨形成[6]，加快骨质修复[7]。为此，我们进行了一项前瞻性随机对照试验，通过与单纯载抗生素 CPC 治疗患者比较，探讨载 rhBMP-2 CPC 联合载抗生素 CPC 治疗慢性骨髓炎伴骨缺损的疗效。报告如下。
1 临床资料
1.1 患者选择标准
纳入标准：① 年龄 18～60 岁；② 慢性骨髓炎伴骨缺损，均为创伤后骨髓炎，感染累及髓内及骨皮质（Cierny-Mader 分型中宿主分型 A 型、解剖分型Ⅳ型），清创后至少保留一侧骨皮质，骨缺损范围 5～10 cm；③ 病灶部位细菌培养示金黄色葡萄球菌感染，且对万古霉素敏感。
排除标准：① 有严重心脑血管疾病、肝肾功能异常者；② 无自主行为能力、不配合治疗者；③ 妊娠、哺乳期妇女；④ 病灶部位细菌培养示多重细菌感染、拒绝治疗者。
2018 年 4 月—2019 年 4 月，共 80 例患者符合选择标准纳入研究，按随机数字表法分为试验组（采用载 rhBMP-2 CPC 联合载抗生素 CPC）与对照组（采用单纯载抗生素 CPC），每组 40 例。
1.2 一般资料
试验组：男 30 例，女 10 例；年龄 18～60 岁，平均 42.4 岁。病程 3～15 个月，平均 6.8 个月。病变部位：股骨 16 例，胫骨 18 例，腓骨 3 例，肱骨 2 例，桡骨 1 例。感染原因：开放性骨折外固定后合并感染 15 例，开放性骨折内固定后合并感染 16 例，闭合性骨折内固定后合并感染 9 例。患者均伴有窦道及脓性分泌物。初次病灶清除 8 例；既往行病灶清除 32 例，其中 1 次 25 例、2 次及以上 7 例。
对照组：男 27 例，女 13 例；年龄 20～60 岁，平均 43.7 岁。病程 3～18 个月，平均 7.2 个月。病变部位：股骨 14 例，胫骨 20 例，腓骨 2 例，肱骨 1 例，桡骨 3 例。感染原因：开放性骨折外固定后合并感染 18 例，开放性骨折内固定后合并感染 14 例，闭合性骨折内固定后合并感染 8 例。患者均伴有窦道及脓性分泌物。初次病灶清除 10 例；既往行病灶清除 30 例，其中 1 次 22 例、2 次及以上 8 例。
两组患者性别、年龄、病程、病变部位以及术前白细胞计数、血小板计数、红细胞沉降率及 C 反应蛋白等一般资料比较，差异均无统计学意义（P>0.05），具有可比性。见表 1。
表1
两组手术前后白细胞计数、血小板计数、红细胞沉降率以及 C 反应蛋白比较（n=40，）
Table1.
Comparison of WBC count, platelet count, ESR, and CRP between the two groups before and after operation (n=40, )
1.3 手术方法
两组手术均由同一位高年资主任医师主刀完成，载抗生素 CPC 及载 rhBMP-2 CPC 均由上海瑞邦生物材料有限公司提供，于 4℃医用储柜储存。术中根据骨缺损范围，取相应的自固化 CPC 粉末、固化液及万古霉素，以 5 g CPC 配比 0.5 g 万古霉素制备载抗生素 CPC；以 2 g CPC 配比 3 mg rhBMP-2 形成的圆柱体颗粒成品，作为载 rhBMP-2 CPC。
两组患者均取仰卧位，下肢采用蛛网膜下腔阻滞麻醉联合持续硬膜外麻醉，上肢采用臂丛阻滞麻醉，上止血带后手术。沿窦道注入生理盐水稀释的亚甲蓝，跨越窦道部位作切口，分离暴露病变区域，取出原内固定物或外固定物，取深部病变组织再次细菌培养，彻底清除窦道及病变软组织，清除病变骨质、髓内炎性肉芽组织及脓性分泌物，直至骨性创面点状渗血；生理盐水冲洗创面后，聚维酮碘溶液浸泡 10 min，生理盐水反复冲洗，填塞纱布止血。病灶清除后，试验组骨缺损范围 9～45 cm3，平均 18.23 cm3；对照组为 5 ～35 cm3，平均 15.13 cm3。试验组载 rhBMP-2 CPC 与载万古霉素 CPC以 1∶1 比例混合充填骨缺损，对照组仅填充载万古霉素 CPC，填充至与该处骨皮质齐平为标准。切口内置入负压引流管后直接缝合，应用外固定架稳定骨缺损区域。
1.4 术后处理
术后垫高患肢，指导患者行患肢主被动肌肉收缩及关节活动度锻炼。定期观察引流管通畅情况，待引流量<20 mL 后拔管。静脉滴注敏感抗生素 4 周后，改为口服抗生素 2 周。
术后 2 周患者可扶双拐下地且患肢不负重行走；X 线片示骨折线模糊后，可逐渐增加负重；原骨折区域骨皮质连续性恢复，CT 示骨缺损区 CPC 诱导局部成骨及骨质重塑明显后计划拆除外固定架，拆除前先拧松外固定架固定夹，患肢逐渐增加负重锻炼，拆除外固定架后患者扶双拐患肢逐渐增加负重 3～4 周，从双拐改为单拐，直至弃拐完全负重行走。
1.5 疗效评价指标
记录两组患者术前 1 周及术后 4 周白细胞计数、血小板计数、红细胞沉降率、C 反应蛋白，以及住院时间、术后拆除外固定架时间及患肢完全负重时间。X 线片及 CT 复查两组骨质缺损区域修复情况，计算修复骨容积（术中 CPC 使用量）。参照吴同申等[8]的感染疗效标准评价骨髓炎治疗效果。
1.6 统计学方法
采用 SPSS22.0 统计软件进行分析。计量资料符合正态分布以均数±标准差表示，组间比较采用独立样本 t 检验；不符合正态分布以中位数（四分位数间距）表示，组间比较采用秩和检验；组内手术前后比较采用配对 t 检验。计数资料以率表示，组间比较采用 χ2 检验。检验水准 α=0.05。
2 结果
两组患者均获随访，随访时间 12～24 个月，平均 18.4 个月。两组术后 4 周白细胞计数、血小板计数、红细胞沉降率及 C 反应蛋白比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。两组组内术前 1 周与术后 4 周白细胞计数、血小板计数及 C 反应蛋白比较，差异均有统计学意义（P<0.05）；而红细胞沉降率手术前后比较差异无统计学意义（P>0.05）。见表1。
试验组 1 例胫骨骨髓炎切口出现无菌性渗液，经口服氯雷他定后愈合；两组其余患者切口均Ⅰ期愈合。两组各 1 例胫骨远端骨髓炎复发，对照组 1 例肱骨骨髓炎复发，经再次清创植入载抗生素 CPC 后控制；其余患者骨髓炎均治愈。试验组骨髓炎治愈率为 97.5%（39/40）、对照组为 95%（38/40），差异无统计学意义（χ2=0.000，P=1.000）。两组修复骨容积及住院时间比较，差异均无统计学意义（P>0.05）；X 线片及 CT 复查示两组患者骨缺损均修复，其中试验组术后 6 个月后骨连续性逐渐恢复，CPC 颗粒吸收明显，诱导局部成骨，逐步骨质重塑、骨小梁结构重现，髓腔通畅及 CPC 诱导皮质骨形成；对照组术后 12 个月后骨连续性恢复，但 CPC 诱导成骨、骨质重塑及皮质化均明显慢于试验组。试验组拆除外固定架时间及患肢完全负重时间均较对照组明显缩短，差异有统计学意义（P<0.05）。见表2。典型病例见图1、2。
表2
两组患者住院时间、修复骨容积、拆除外固定架时间及患肢完全负重时间比较（n=40，）
Table2.
Comparison of hospital stay, repaired bone volume, the time of external fixation removal, and the time of full weight-bearing of the affected limb between the two groups (n=40, )
图1
试验组患者，男，39 岁，右胫骨骨折内固定术后骨髓炎
a. 术前正侧位 X 线片；b. 术后 2 周正侧位 X 线片示病灶清除并外固定，骨缺损区植入载 rhBMP-2 CPC 及载万古霉素 CPC；c. 术后 6 个月正侧位 X 线片示胫骨连续性基本恢复，CPC 颗粒被吸收及局部成骨；d. 术后 7 个月正侧位 X 线片示骨缺损修复；e、f. 术后 12 个月正侧位 X 线片及 CT 三维重建示胫骨骨折及骨缺损修复重塑；g. 术后 12 个月患肢功能恢复
Figure1. A 39-year-old male patient with osteomyelitis after internal fixation of right tibia fracture in the trial groupa. Preoperative anteroposterior and lateral X-ray films; b. Anteroposterior and lateral X-ray films at 2 weeks after operation showed that bone defect was repaired with CPC loaded with rhBMP-2 and vancomycin after clearing lesion and external fixation; c. Anteroposterior and lateral X-ray films at 6 months after operation showed that tibia continuity restored, and the CPC was absorbed and local osteogenesis; d. Anteroposterior and lateral X-ray films at 7 months after operation showed the bone defect was repaired; e, f. Anteroposterior and lateral X-ray films and CT three-dimensional reconstruction showed that the tibial bone defect was repaired and remodeled at 12 months after operation; g. The function of the affected limb recovered at 12 months after operation
图2
对照组患者，男，20 岁，右胫骨骨折内固定术后骨髓炎
a. 术前正侧位 X 线片；b. 术后 2 周正侧位 X 线片示病灶清除，植入载万古霉素的 CPC 并外固定；c. 术后 6 个月正侧位 X 线片示 CPC 颗粒吸收，局部逐渐成骨；d. 术后 23 个月正侧位 X 线片示 CPC 诱导成骨修复骨缺损；e、f. 术后 24 个月正侧位 X 线片及 CT 三维重建示胫骨连续性恢复；g. 术后 24 个月患肢功能恢复
Figure2. A 20-year-old male patient with osteomyelitis after internal fixation of right tibia fracture in the control groupa. Preoperative anteroposterior and lateral X-ray films; b. Anteroposterior and lateral X-ray films at 2 weeks after operation showed that bone defect was repaired with CPC loaded with vancomycin after clearing lesion and external fixation; c. Anteroposterior and lateral X-ray films at 6 months after operation showed that the CPC was absorbed and local osteogenesis; d. Anteroposterior and lateral X-ray films at 23 months after operation showed that the CPC induced osteogenesis and repaired bone defect; e, f. Anteroposterior and lateral X-ray films and CT three-dimensional reconstruction showed that tibia continuity restored at 24 months after operation; g. The function of the affected limb recovered at 24 months after operation
3 讨论
骨髓炎多为金黄色葡萄球菌感染导致，动物实验发现金黄色葡萄球菌能在骨皮质小管内变形、增殖和迁移[9]，借助表面成分识别黏附基质分子，从而与细胞外基质蛋白结合，逃避免疫细胞及药物的作用[10]。因此，慢性骨髓炎即使多次清创，也仅是将术区转变为相对无菌状态[11]。为预防骨髓炎复发，病灶清除术后局部抗感染、死腔填充及骨缺损修复重建尤其重要。
慢性骨髓炎病灶清除后的骨缺损修复可选择带血管骨瓣、骨皮瓣[12]及 Masquelet 技术[1]，但上述技术均需取自体骨移植修复，增加了供区创伤；也可选择 Ilizarov 骨搬运术，但治疗周期长、并发症多[3]。随着生物材料的发展，载抗生素的生物玻璃、硫酸钙及 CPC 等材料的出现，为骨髓炎伴骨缺损的治疗提供了新方法。其中，载抗生素生物玻璃具有抗感染作用，但用于修复骨缺损尚处于体外研究阶段。载抗生素硫酸钙存在易出现渗液、吸收快及骨诱导能力弱的缺点，限制了临床应用。而载抗生素 CPC 骨相容性较好、可降解，植入体内后负载的抗生素局部缓释浓度高达全身用药 4 倍以上，更利于感染的控制。此外，CPC 颗粒间、颗粒内的孔隙以及抗生素释放后形成的微孔均有利于血管生成，而形成的毛细血管网又能促进成骨前体细胞转移至修复区域，有利于局部成骨[4]，但是其骨诱导、骨替代速度较慢[13-14]。
BMP 有助于 BMSCs、松质骨细胞及骨膜细胞向成骨细胞分化[15]。Dai 等[16]及钱光等[6]报道 rhBMP-2 能诱导及促进局部成骨。因此，本研究试验组在载抗生素 CPC 基础上联合载 rhBMP-2 CPC，结果显示试验组拆除外固定架时间及患肢完全负重时间均较对照组明显缩短，骨质修复重塑明显提前，但修复骨容积无差异，表明 rhBMP-2 能明显加快局部成骨、促进骨折愈合、局部骨质重构，使骨小梁结构重现、髓腔逐渐通畅及诱导人工骨皮质化，最终修复骨缺损，缩短疗程。随访结果显示试验组术区成骨从植骨床向植骨中心开始局部密度降低，围绕载 rhBMP-2 CPC 颗粒周围呈网状包裹载万古霉素 CPC 颗粒，逐渐扩大成骨范围；而对照组 CPC 颗粒局部密度较高，降解缓慢，骨质重构及骨髓腔再通明显慢于试验组，其成骨从植骨床骨质创面开始，逐渐包裹 CPC 颗粒。两组成骨差异可能与 rhBMP-2 加入以及载体 CPC 的构型间协同作用有关。其中，rhBMP-2 有较强诱导新骨形成能力，而 CPC 内部孔径及万古霉素缓释后形成的微孔共同构成三维结构，为骨细胞和血管化提供条件，多孔型结构可以增加材料与新生骨的总接触面积，促进材料降解与骨质修复重塑[7]。
两组各 1 例胫骨远端骨髓炎复发，分析与软组织条件差有关；对照组 1 例肱骨骨髓炎复发，与死骨残留有关。复发患者均经再次清创处理，清创时见局部 CPC 颗粒已被骨组织包裹、镶嵌于骨缺损区，提示其骨修复能力。试验组 1 例无菌渗出与患者过敏体质有关，两组均未出现明显不良反应，住院时间无明显差异。两组术后除红细胞沉降率恢复较慢外，其余炎症指标均明显降低。两组骨髓炎治愈率也无明显差异，提示两种材料修复后均能较好控制骨髓炎，但试验组骨缺损区骨质修复重塑明显优于对照组，骨缺损修复时间及外固定架佩戴时间明显缩短，患者患肢功能恢复较早。
载 rhBMP-2 CPC 联合载抗生素 CPC 应用注意事项：① 术前尽量纠正患者内环境，细菌培养及药敏试验明确感染细菌及敏感药物，指导术中 CPC 载药及术后抗生素的选择。② 术中病灶彻底清创，尽量保留活性骨质，为 CPC 提供良好植骨床。③ 术中 CPC 混合均匀、植骨充分，填充髓腔以减少出血，切记放置引流。④ 术后指导患者锻炼，定期复查，护具保护下患肢逐渐负重锻炼。
综上述，载 rhBMP-2 CPC 联合载抗生素 CPC 能一期治愈慢性骨髓炎伴骨缺损，可加速诱导骨原位再生修复骨缺损、减少创伤及缩短疗程。但是本研究病例较少，载体形状、大小以及 rhBMP-2、抗生素与 CPC 的比例等，尚需进一步研究。
作者贡献：田永福参与研究实施、数据统计及撰写文章；刘继权、胡攸水、刘立云、李勇军、李朝晖、刘玉珂参与研究资料收集及评估；王新卫、冯峰、郭建刚参与研究设计、手术实施及审阅文章。
利益冲突：所有作者声明，在课题研究及文章撰写过程中不存在利益冲突。课题经费支持没有影响文章观点和对研究数据客观结果的统计分析及其报道。
机构伦理问题：研究方案经河南省洛阳正骨医院（河南省骨科医院）伦理委员会批准（KY2018-001-01）。对患者实施单盲，患者或其亲属知情同意并签署同意书。
