钉道感染是外固定架固定术后的一个主要并发症,据文献报道其发生率超过50%。单纯的浅表感染比较容易处理,而一旦感染进入深部组织则会造成螺钉松动甚至出现骨髓炎。因此在进行外固定架固定时应极力避免出现感染。
为减少置入物相关的感染,目前已有钛-铜合金、银制剂涂层、抗菌药物涂层等方法制造的带有抗菌作用的螺钉进入临床。日本Kanazawa大学的Toshiharu Shirai教授对钛合金螺钉表面进行阳极氧化处理产生多孔膜然后填充具有抗菌作用的碘涂层(图1),并在临床中使用该碘涂层螺钉(图2)取得良好疗效,钉道感染的发生率仅为3.6%(17/476),而且全部为浅表感染,安全有效。其研究结果发表在2014年7月的Journal of Orthopaedic Science 杂志上。
图1 a 电子显微照片显示氧化层每平方mm存在超过100 000的微孔 b 一些微孔的放大图像
图2 覆盖碘涂层之前与之后的螺钉外观照片
作者回顾性研究38例使用碘涂层螺钉外固定架治疗的患者(39处下肢),男性26例(26处),女性12例(13处),平均年龄33.6岁(5至64岁)。患者的诊断分别为肢体畸形和短缩20例,假关节8例(其中4例为先天性假关节),骨折6例,马蹄足3例,肿瘤2例。手术方式分别为渐进性矫形17例,固定骨折或假关节13例,肢体延长5例,骨搬运4例。一共置入476枚螺钉,其中股骨46枚、小腿335枚,足部95枚。每日清洁换药。
按照Checketts-Otterburn钉道感染分类方法对螺钉感染进行评估,术前检查患者的C反应蛋白指标,并在术后不定期复查。检查患者的促甲状腺激素(TSH)、游离三碘甲状腺原氨酸(FT3)、游离四碘甲状腺原氨酸(FT4)以评估碘涂层的生物安全性。
表:Checketts-Otterburn钉道感染分型
外固定架的平时使用时间为6个月,所有患者均达到治疗目的。其中12例患者(12处肢体,17个螺钉)出现钉道感染,感染的发生率为3.6%(17/476),其中股骨2处(占股骨螺钉的4.4%,2/46),胫骨15处(占胫骨螺钉的4.5%,15/335),上述感染均为浅表感染。8例患者(12处)(2.5%)为不超过1度的感染,另外4例患者(5处)(1.1%)为2度感染。没有出现3度以上感染。有2例患者为钉道多次感染。发生钉道感染的平均时间为术后7.2周(3-12周),所有的浅表感染均通过单纯口服消炎药而治愈,没有出现螺钉松动或断裂。
图3 术后6个月时外固定螺钉固定体表情况
术后患者的白细胞水平在正常范围,C反应蛋白在术后3周是下降到0.3mg/dl的正常水平。没有发现患者出现甲状腺功能一次。在不同时间去除螺钉时螺钉表面的碘涂层残余量分别为41.6%(0-4个月)、49.8%(5-8个月)和42.0%(9-12个月)。
通过此次研究,作者认为使用碘涂层的螺钉可明显降低外固定术后钉道感染的发生率,同时不会影响患者的甲状腺功能,安全有效。