Klinische Wirksamkeit der schachförmigen Polymethylmethacrylat–Ilizarov-Technologie bei schweren zusammengesetzten Schien- und Weichgewebedefekten

Zusammenfassung

Diese Studie bewertete die Wirksamkeit der schachförmigen Polymethylmethacrylat–Ilizarov-Technologie zur Behandlung schwerer zusammengesetzter Tibial- und Weichteildefekte, ohne komplexe Weichteilbehandlungen.

Zusammenfassung

Diese Studie bewertete die Wirksamkeit einer Kombinationstechnik zur Behandlung schwerer zusammengesetzter Tibia- und Weichteildefekte, ohne komplexe Weichteilverfahren erforderlich zu machen. Eine retrospektive Analyse wurde an 33 Patienten mit Tibia- und Weichteildefekten sowie offenen Gustilo-Typ-IIIB-Frakturen durchgeführt, die zwischen April 2017 und Dezember 2023 behandelt wurden. Das Behandlungsprotokoll für alle Patienten bestand aus zwei Phasen. Die erste Phase umfasste eine gründliche Debridation in der Notaufnahme, die Entfernung aller freien Tibiaknochenfragmente und die Fixierung mit einem äußeren Rahmen. Die zweite Stufe beinhaltete den Ilizarov-Knochentransport, bei dem schachförmiger Polymethylmethacrylat-(PMMA)-Zement (Dicke: ca. 1 cm) verwendet wurde, um den Tibiaknochendefekt zu füllen. Die PMMA wurde schrittweise entfernt, bis eine Knochenvereinigung erreicht war. Bei allen Patienten wurden Knochenunion und Weichteilheilung erreicht, ohne dass eine zusätzliche Lapptransplantation erforderlich war. Die mittlere Bindungszeit betrug 7,5 ± 1,4 Monate, die mittlere Heilungsdauer des Weichteils 70,9 ± 24,1 Tage. Die mittlere Traktionszeit betrug 105,3 ± 48,2 Tage, die mittlere externe Fixierungszeit 444,0 ± 137,2 Tagen und der mittlere externe Fixationsindex 58,2 ± 23,1 Tage/cm. Mit der Lower Extremity Functional Scale (LEFS) und der 36-Item-Short-Form Health Survey zur Bewertung der funktionellen Bewertung lagen die durchschnittlichen LEFS-, körperlichen Gesundheitskomponenten- und psychischen Gesundheitskomponenten bei 59,8±13,9, 70,5±17,7 bzw. 77,8±20,1. Laut Paleys Klassifikation der Komplikationen gab es 14 Probleme, 6 Hindernisse und keine Fortsetzungen. Die schachförmige PMMA–Ilizarov-Technik behandelte effektiv zusammengesetzte Tibia- und Weichteildefekte. Dieser Ansatz erleichterte die schrittweise Regeneration und Reparatur von Knochen- und Weichteildefekten, vermied zusätzliche Hautlappentransplantationen und erzielte zufriedenstellende klinische Ergebnisse.

Einleitung

Knochen- und Weichteilkompositdefekte nach offenen Brüchen stellen für Kliniker eine große Herausforderung dar. Die Zahl der offenen Brüche der Extremitäten, die durch hochenergetische Verletzungen verursacht werden, nimmt zu, wobei die Weichteilabdeckung der mittleren Wade die häufigste Stelle^{ist (1,2}), die in etwa 28,1 % der Fälle^auftritt. Aufgrund der anatomischen Merkmale der mittleren Wade, darunter schwaches lokales Weichgewebe und relativ schlechte Durchblutung, führen schwere offene Brüche des Tibia und Fibulas oft zu Knochen- und Weichteildefekten. Diese Defekte sind anfällig für Komplikationen wie Knocheninfektionen und Nicht-Verbrocken, was die Behandlung der Gliedmaßenrettung zu einer erheblichen^{Herausforderung macht}. In der Literatur wurden mehrere rekonstruktive Ansätze beschrieben, darunter der Lappentransfer mit den Masquelet- oder Ilizarov-Techniken, der vaskularisierte Gewebetransfer und Kombinationen dieser Techniken ^5,6,7. Abgesehen von der Ilizarov-Technik erfordert der Einsatz anderer Techniken jedoch eine gute Weichteilabdeckung, was bedeutet, dass auch eine Lapptransplantation erforderlich^ist. Lappen- und Knochentransplantationen können bei Patienten sekundäre Verletzungen verursachen, und die begrenzte Menge an autologem Knochen schränkt die Anwendung der Masquelet-Technologie¹⁰ ein.

Die Ilizarov-Technik, die Knochentransport durch Distraktionshistogenese beinhaltet, wird weit verbreitet zur Behandlung von Zusammengesetzten Knochen- und Weichgewebeverlust^{eingesetzt 11,12}. Allerdings bleibt die Nichtunion des Andockplatzes eine häufige Komplikation bei diesen Verfahren. Die am häufigsten gemeldeten Risikofaktoren für die Nichtvereinigung an der Andockstelle sind die längere Zeit bis zum Andocken, Infektion am Andockort, Weichteilinterposition und mikrovaskuläre Dysfunktion¹³. Bei offenem Knochentransport, der sowohl Knochen- als auch Weichteildefekte umfasst, sind Hautinvaginationen während des Knochentransports und eine Infektion im Andockbereich wichtige Ursachen für die Nichtvereinigung der Andockstelle. Während sich frühere Studien auf die Behandlung von Andockstellen konzentrierten, gibt es nur wenige Berichte über Strategien zur Verhinderung von Andockstellen ohne Zusammenschluss¹⁴. Die lokale Platzierung von Knochenklement verhindert effektiv Weichteilinterposition und Antiinfektion während des Transports¹⁵. Obwohl das Einlegen eines ganzen Knochenzements die Membranbildung hervorrufen kann, ist nach einiger Zeit dennoch eine weitere Operation erforderlich, um sie zu entfernen, was die Anzahl der Operationen^{um 16} erhöht. Die aktuelle Studie verbessert diese Methode, indem der Knochenzement in Stücke aufgetragen wird. Indem die allmähliche Heilung der Wunde während des offenen Transports genutzt wird, kann der Knochenklement Stück für Stück innerhalb der Wunde entfernt werden, wodurch eine lokale Belegung ermöglicht wird, um Einbettung von Weichgeweben zu verhindern und eine sekundäre Entfernungsoperation zu vermeiden, während gleichzeitig der Knochentransport erleichtert wird.

Studienziel
Das Hauptziel dieser Studie war es, die Wirksamkeit von schachförmigem Polymethylmethacrylat (PMMA) in Kombination mit der Ilizarov-Technik zur Behandlung schwerer kompositer Schienbein- und Weichteildefekte zu bewerten. Diese Methode kann Knochen- und Weichteilreparatur durch einen einzigen Eingriff erreichen, ohne dass zusätzliche Lappen- oder Knochentransplantationen erforderlich sind. Die Methode ist für schwere Untergliedmaßenverletzungen anwendbar, bei denen Knochen- und Weichteildefekte auf derselben Ebene liegen, insbesondere wenn eine Lapptransplantation nicht möglich ist. Bei diesem Ansatz wird das PMMA während des Knochentransports schrittweise entfernt, sodass die vom Knochenzement erzeugte Membran die Behandlungswirkung verbessert.

Protokoll

Alle Verfahren mit menschlichen Teilnehmern wurden vom Ethikausschuss des Wuxi Ninth People's Hospital, das der Soochow University (LW20220021) angeschlossen ist, genehmigt. Die Reagenzien und die verwendeten Geräte sind in der Materialtabelle aufgeführt.

1. Patienteninformationen

1. Es werden dreiunddreißig Patienten mit Tibia- und Weichteildefekten sowie Gustilo-Typ-IIIB-offenen Frakturen einbezogen, die zwischen April 2017 und Dezember 2023 behandelt wurden. Erfassen Sie die Verletzungsarten, darunter 15 Maschinenquetschverletzungen, 13 Verkehrsunfälle, 4 Sturzverletzungen und 1 Explosionsverletzung.
2. Dokumentieren Sie die mittlere Länge des Knochendefekts mit 8,3 ± 2,9 cm (Spanne: 4,0–15,5 cm) und die mittlere Größe des Weichteildefekts mit 143,5 ± 76,0 cm² (Bereich: 8–360 cm²).
3. Einschluss- und Ausschlusskriterien
   1. Definieren Sie die Einschlusskriterien wie folgt: (1) Gustilo-Typ-IIIB-Tibiafrakturen oder Fibularfrakturen mit Knochendefekten, (2) Alter über 18 Jahren und (3) Nachbeobachtungszeit von mehr als 12 Monaten.
   2. Definieren Sie die Ausschlusskriterien wie folgt: (1) Amputation während des Behandlungsprozesses, (2) Lapptransplantation und (3) Entfernung der äußeren Fixation aufgrund von Intoleranz.

2. Chirurgische Techniken

HINWEIS: Die Behandlung wurde in zwei Phasen durchgeführt.

1. Etappe 1
   1. Verabreichen Sie sofort intravenöse Antibiotika. Führen Sie die erste Entschädigung devitalisierter und kontaminierter Gewebe unter Luppenvergrößerung mit Tourniquet-Kontrolle und Bewässerung mit 9 Litern Kochsalzlösung durch.
   2. Entfernen Sie alle freien Tibiafragmente, um segmentale Knochendefekte zu erzeugen. Halten Sie die Tibialänge bei und stabilisieren Sie die Gliedmaße mit einem externen Fixator. Decken Sie die verbleibenden Wunden mit vakuumversiegelten Abflüssen ab.
2. Etappe 2
   1. Führen Sie die zweite Stufe mehr als 7 Tage später unter intrathekaler Anästhesie durch. Entfernen Sie den äußeren Fixator und ersetzen Sie ihn durch einen externen Ilizarov-Ring-Fixator.
   2. Stellen Sie antibiotikareichen PMMA-Zement vor, indem Sie Vancomycin mit vorgemischtem Gentamicin-Zement mischen (5 g Vancomycin zu 40 g Gentamicin-Zement mit 0,5 g Gentamicin) mischen.
   3. Forme die Mischung während der Teigphase zu einer schachähnlichen Form und forme zylindrische Stücke von etwa 1 cm Dicke und 3 cm Durchmesser. Warte etwa 5 Minuten, bis die Zementmischung vollständig ausgehärtet ist. Füllen Sie den gesamten Querschnitt und die gesamte Länge des Tibia-Defekts aus, indem Sie die Zementstücke nacheinander stapeln (Abbildung 1).
   4. Individuelle Kortikotomien werden je nach Lage des Knochendefekts an der proximalen oder distalen Stelle durchgeführt. Mache einen 1 cm langen Schnitt, schneide das Periost auf und schneide den Knochen mit einem Osteotom.
   5. Entnehmen Sie anteroposteriore und laterale Röntgenaufnahmen des Schienbeins, um eine erfolgreiche Tibia-Osteotomie zu bestätigen. Nähen Sie den Schnitt direkt an. Lassen Sie die ursprüngliche Weichteilwunde offen und wickeln Sie sie mit jodgetränkter Gaze ein.
3. Knochentransport und Knochenzemententfernung
   1. Beginnen Sie nach 7 Tagen den Knochentransport mit einer Ablenkungsrate von 1 mm pro Tag, aufgeteilt in vier Sitzungen.
      HINWEIS: Die tatsächliche Ablenkungsgeschwindigkeit war in dieser Patientenserie begrenzt. Gleichzeitig entfernen Sie das am weitesten entfernte Segment des Knochenzements. Desinfizieren Sie die Wunde und wechseln Sie den Verband alle 2 Tage, bis die vollständige Heilung erfolgt.
   2. Setzen Sie den Tibialtransport fort. Wenn der distale Knochenzement sich dem gebrochenen Tibiaende nähert, entfernt man allmählich das am weitesten entfernte Segment des Knochenzements, bis es vollständig entfernt ist.
      HINWEIS: Der Zeitpunkt der Entfernung sollte ebenfalls entsprechend den Wundheilungsbedingungen bestimmt werden. Heilt die Wunde, bevor die Knochenenden Kontakt haben, entfern Sie den Knochenkleber, wenn nur noch eine schmale Länge in der Wunde verbleibt. Stoppen Sie den Knochentransport eine Woche nach Kontakt.
4. Postoperative Pflege
   1. Führen Sie routinemäßige postoperative Pflege an, einschließlich Pin-Tract-Pflege, Infektionsüberwachung, Schmerzmanagement, Gewichtstragung und Gelenkbewegungsübungen gemäß den standardisierten klinischen Protokollen.
   2. Planen Sie regelmäßige Nachsorgetermine und halten Sie bei Bedarf die Kommunikation mit Patienten per Telefonaten oder Nachrichten aufrecht.
      HINWEIS: Eine häufige Desinfektion des Pin-Trakts ist nicht erforderlich. Reinigen Sie den Pin-Trakt in der Anfangsphase mit Kochsalzlösung und halten Sie ihn danach trocken. Wenn eine Infektion an der Pin-Tract-Stelle auftritt, führen Sie eine lokale Desinfektion durch und verabreichen Sie Antibiotika.
5. Entfernung des externen Fixators
   1. Entfernen Sie den externen Fixator, wenn folgende Bedingungen erfüllt sind: (1) Röntgenuntersuchung zeigt kortikale Kontinuität auf mindestens drei Seiten des gebrochenen Knochens; (2) die Dichte des nach der Osteotomie transportierten neuen Knochens vergleichbar ist mit der eines normalen Knochens; und (3) kein signifikantes Unbehagen nach einem Monat Gehen mit einer gelockerten äußeren Fixierungsstift gemeldet wird.

3. Ergebnisbewertung

1. Primäre Ergebnisse
   1. Bewerten Sie die Dauer des Knochentransports, die Zeit bis zur Knochenvereinigung und den Grad der Wundheilung, um die Behandlungsergebnisse zu bestimmen. Erfassen Sie die Dauer der externen Fixierung und berechnen Sie den externen Fixationsindex (EFI).
2. Lebensqualitätsbewertung
   1. Bewertung der Lebensqualität der Patienten bei der letzten Nachbeobachtung mit der Lower Extremity Functional Scale (LEFS) und der 36-Item-Kurzform-Gesundheitserhebung (SF-36). Einbeziehen Sie die Bewertung des Gesamtwerts der physischen Gesundheit (PCS) und des Mental-Health-Komponentenwerts (MCS) des SF-36^17,18.
3. Komplikationen
   1. Erfassen Sie Komplikationen gemäß der Paley-Klassifikation und kategorisieren Sie sie als Probleme (leichte Komplikationen), Hindernisse oder Folgen¹⁹.
   2. Klassifizieren Sie Komplikationen, die zusätzlichen chirurgischen Eingriff erfordern, als "Probleme", solche, die zusätzliche chirurgische Eingriffe zur Lösung erfordern, als "Hindernisse" und solche, die trotz Abschluss der Behandlung bestehen, als "Folgeerscheinungen".

Ergebnisse

Gesamtergebnisse
Die Kohorte umfasste 24 Männer und 9 Frauen im Alter von 24–76 Jahren (Durchschnitt: 46,5 ± 13,2 Jahre). Die Nachbeobachtungszeit reichte von 13 bis 51 Monaten (Mittelwert: 20,0 ± 7,6 Monate). In 32 (97 %) Fällen wurde eine erfolgreiche Rekonstruktion ohne Rückfall einer Infektion erreicht, wodurch eine Weichteiltransplantation entfiel. Ein Patient unterzog sich am 52^. postoperativen Tag einer Hauttransplantation, weil er über Schwierigkeit...

Diskussion

Unsere Studie zeigte die Wirksamkeit der Kombination von PMMA mit den Ilizarov-Techniken zur Behandlung schwerer zusammengesetzter Tibia- und Weichteildefekte. Das schachförmige PMMA, das während des Knochentransports einzeln entfernt wurde, verhinderte effektiv die Weichteilinterposition und erleichterte die Knochenvereinigung.

Sowohl die Masquelet- als auch die Ilizarov-Technik werden häufig zur Behandlung von Langknochendefekten

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
Außenrahmen	Tianjin Zhengtian Medical Equipment Co., Ltd. Tianjin, China	20202040779	Pleuel, feste Klemme
Ilizarov-Ring externer Fixator	Tianjin Zhengtian Medical Equipment Co., Ltd. Tianjin, China	20200148	Voller Ring
PMMA-Zement	Heraeus-Kompanie, Hanau, Deutschland	20223130966	/
vakuumversiegelte Abflüsse	Wuhan VSD Medical Science & Technology Co., Ltd., Wuhan, China	6202018000	/
Vancomycin	Eli Lilly Japan K.K, Seishin Laboratories	HJ20140174	/