体外冲击波治疗与手术治疗骨折延迟愈合临床疗效对比分析

黄开越，常冀杨，李健，徐闯，曹恒，王林伟，张立超，刘明廷

骨折延迟愈合是骨折术后常见的并发症之一且仍是骨科的一大难题，对于此类患者的治疗高度个性化、高度复杂性和高要求，骨折延迟愈合定义为骨折后4 个月骨折端未见明显硬化及髓腔闭塞，骨折端未见明显吸收及间隙，周围也无连续骨痂生长，在放射学也仍未见愈合的骨折［1］。大多数国家都采用沿原手术入路进行清创及手术植骨固定的治疗方法，这不但会产生高额的手术费用，而且还会产生疼痛，对患者的身心健康带来巨大的影响［2］。自1971年Haeusler和Kiefer首次将ESWT应用于治疗泌尿系结石以来［3］，对冲击波（extracorporeal shock wave，ESW）的了解和应用越来越广泛，1988年Haupt 首次报道 ESW 应用于骨折延迟愈合［4］。近年来ESWT 在治疗一些骨科疾病，如骨折不愈合、骨延迟愈合及骨缺损、肩周炎、钙化性肌腱炎、股骨头缺血性坏死、网球肘等疾病时疗效显著［5］。目前，医院引进电磁式冲击波治疗仪对收治的骨折延迟愈合患者进行治疗，在治疗了多例患者并取得了相应的疗效后，凭借相应院内医疗数据结合医疗及数学统计分析，对该疗法进行临床分析，现报道如下。

1 材料与方法

1.1 一般资料

本组病人30例，均为2017年1月至2018年1月在于我院就诊且被诊断为骨折延迟愈合的患者。随机将30 例患者分为两组，每组骨折延迟愈合患者15 例。冲击波治疗组中男性患者10 例，上肢骨折2 例，下肢骨折8 例，冲击波治疗组中女性患者5例，上肢骨折1例，下肢骨折4例，冲击波治疗组患者平均年龄（46±6.56）岁，愈合时间平均为8.267 个月；手术治疗组中男性患者9 例，上肢骨折2 例，下肢骨折7 例，手术治疗组中女性患者6 例，上肢骨折3 例，下肢骨折3 例，手术治疗组患者平均年龄（43±7.32）岁，愈合时间平均为8.714 个月。在只剔除未见愈合的特殊患者后将手术治疗组与冲击波治疗组的性别、年龄、骨折部位及分型等统计资料进行综合比较，因临床研究应具备更高的严谨性，因此不对各组性别、年龄、骨折部位及分型等统计资料数据进行单独比较，将每条数据作为一个整体项进行比较，分析数据显示差异无统计学意义（综合值比对下，P=0.068），具有可比性。

1.2 纳入及排除标准

纳入标准：骨折术后4 个月后行骨折部位X 线示：骨折线仍清晰，未见明显骨痂形成或愈合迹象和骨折间隙＜5 mm 的稳定型骨折且自愿参加本试验的患者，签署知情同意书。

排除标准：①骨折间隙＞5 mm 的患者；②病理性骨折患者；③急性感染性骨不连；④孕妇；⑤患有心脏病或佩戴起搏器的患者；⑥严重凝血功能障碍或软组织损伤的患者；⑦内固定不稳定者。

1.3 治疗仪器、工作原理及其优点

现有的体外冲击波治疗仪按其冲击波源的不同分为4 种：电动液压式、电磁式、压电式和气压弹道式。本次研究采用电磁式体外冲击波治疗仪，仪器为深圳产“新元素XYS.GU-1D 电磁式体外冲击波治疗仪”。其原理为利用电感线圈产生脉冲电磁波，经过振膜转化成ESW，穿过体液和组织到达骨折不愈合处。因其接触的介质不同，故产生不同的机械应力，对细胞产生不同的拉力和压应力，进一步诱发组织间松解，促使细胞弹性变形，增加细胞摄氧，改善局部血液循环，从而达到治疗目的；本类电磁式冲击波疗仪具有焦点稳定、不易发生偏移，使用时无需更换电极，对患者心脏无危险等优点。

1.4 治疗方法

手术治疗组患者接受手术治疗，本着解除或纠正骨折延迟愈合的原则，麻醉后将患者骨折不愈合部位局部逐层切开，暴露骨折断端；对骨折断端进行清理，清除肉芽组织、部分硬化骨、纤维瘢痕组织及阻碍复位的软组织；将髓腔凿通，至有新鲜血液流出，改善局部血供；将骨折断端处理后选择合理内固定，调整立线，首选髓内钉，也可是钢板，内固定方式可相互更换，，要求内固定牢固并减少对周围组织的破坏，必要时可行加压固定，取同侧髂骨植入骨折延迟愈合处，以解除骨折延迟愈合的原因为主，闭合创面，术后行常规抗感染治疗。

冲击波治疗组患者接受ESWT，应用“新元素XYS.GU-1D 电磁式体外冲击波治疗仪，产地：深圳”，将患者置于舒适体位，在X线透视下定位。根据患者骨折不愈合部位选取4 个基准点，治疗电压：6～15 kV，连续可调，ESW聚焦范围：径向≤±10 mm，轴向：向波源方向50 mm，离波源方向80 mm，治疗深度：0～40 mm，能量范围：100～167 mJ，可调节，能量密度：0.178～0.533 mJ/mm2，峰值压力：15～30 mpa，治疗冲击：2000～2500 次/次。间隔 48 h 进行 1 次ESWT，7次为一个疗程，两疗程之间间隔3个月。

1.5 骨痂形成评分标准及骨折愈合标准

对治疗前后的X 线进行评分，骨痂X 线评分参考 Feman-dezesteve 放射评价骨痂等级标准［6］。1 级：骨折断端未见明显放射学骨痂出现，为0 分；2 级为骨折断端有云雾状骨痂出现，为1 分；3 级为骨折部位行X 线正侧位片示断端只有一侧可见骨痂形成，记2 分；4 级为骨折部位行X 线正侧位片示断端两侧均可见骨痂形成，记3 分；5 级为有构型骨痂形成，记4 分。

骨折愈合标准［7］：①局部无压痛及轴向叩击痛；②局部未见明显主动或被动反常活动；③行骨折部位X 线示骨折线模糊并伴有连续性骨痂经过骨折线；④解除外固定装置后，上肢能持重1 kg 并能平举1 min 以上，下肢在不借助外力的前提下在平地行走3 min 且不少于30 步。

1.6 骨折延迟愈合治疗效果观察

经手术治疗或ESWT 后每1 个月行X 线复查骨折延迟愈合部位骨痂生长情况，并与治疗前X线或上次复查X 线对比，通过Feman-dezesteve 放射评价骨痂等标准［6］进行评分并记录，并依据骨折愈合标准［7］对患者进体格检查和评测。

1.7 统计学方法

比较分析使用的统计学软件是SPSS 版本22.0标准，为避免数量差异导致的数据比较异常，以1000 为样本进行bootstrap 数据取样迭代，采用单样本t检验，以0.05 作为基准判断是否具有统计学意义，若P＜0.05 则为差异具有统计学意义。

2 结 果

2.1 两组患者治疗前后各疗程骨痂X 线评分比较

在实验中，冲击波治疗组与手术治疗组中各有1 例特殊患者，均为在接受治疗后骨折延迟愈合症状未见改善仍具有明显未愈合情况的患者，另外冲击波治疗组中还有1 例患者的骨痂等级标准在三期治疗后仅有1 评分，冲击波治疗组13 例及手术治疗组14 例最终愈合的患者均符合骨折愈合标准。对进行治疗前两组患者的骨痂情况进行比较，差异无统计学意义（t=1.897，P=0.082），可进行比较。经迭代后计算偏差为0.008，差异平均为0.231，P值为0.151，95%置信区间［0.077，0.462］，确认验证差异无统计学意义。

对一至三期冲击波治疗组与手术治疗组的骨痂情况数据进行基础统计分析并迭代取样计算，按相同期对冲击波治疗组与手术治疗组进行样本检验，分析P值和差异，记录算数平均、差异平均、t平均（迭代无t值）和P值，经观察分析和数据比对，在排除特殊病患例后，经过一期治疗，患者骨痂状况都有明显改善；从二期开始，使用ESWT 的冲击波治疗组骨痂评分在统计学意义上开始较为明显的超越手术治疗的手术治疗组，见表1。

表1 两组患者治疗前后各疗程骨痂X 线评分比较

2.2 两组患者骨折延迟愈合治愈所需时间比较

骨折愈合时间仅从数值上看比较接近，通过配对样本检验确认差异是否有明显统计学意义。同样使用重复迭代进行检验，分析数据显示P=0.172＞0.05，差异无明显统计学意义。虽然从分析显示，按总愈合时间计算，差异不明显，但平均0.79 个月（约为3.16 周）的时间差异在临床中已具有不小的影响，见表2。

2.3 两组患者骨折延迟愈合治愈费用比较

结合两种方式的费用开支，从表格内统计量可以很明显看出，使用ESWT 的冲击波治疗组治疗费用明显低于使用传统手术疗法的手术治疗组。迭代比较后，使用ESWT 的费用基本稳定在1.38 万元，95%区间为（1.31，1.46），可以说在费用上明显优于传统的手术治疗方式，见表3。

表2 两组患者骨折延迟愈合至愈合所需时间比较

表3 两组患者骨折延迟愈合治愈费用比较

3 讨论

近年来世界各国骨折术后不愈合及骨折术后延迟愈合的发病率在9%～11%左右。骨折术后延迟愈合是由多种复杂因素共同影响所导致的，包括不同位置的骨折、是否软组织损伤及软组织损伤的程度、骨折后的急救措施及手术时间、手术的质量、是否合并并发症、病人的依从性、导致骨折的外力和是否有感染。此外，患者的年龄、是否患有糖尿病、是否存在骨质疏松、是否应用糖皮质激素、是否有代谢障碍、是否吸烟酗酒等因素都对于骨折愈合均有重要影响。

就目前来说，手术即骨折部位的软组织清理，长骨的髓腔再通等仍被认为是治疗骨折延迟愈合的主要手段。此类手术重点在于需要长时间手术经验的积累，并能够准确判断骨折延迟愈合处周围碎骨片的活力。手术需要通过适当的材料，如髓内钉、钢板、螺钉等将骨折延迟愈合处固定，确保稳定性。而其间隙通常由髂骨的自体松质骨所填充，所以，有时必须充分暴露老年人的髂前上棘才能确保获取足够的松质骨进行移植。大多数情况下，此类患者需在两个部位进行手术，通常需要数小时且风险较大，术后需要石膏外固定或其他具有保护性的手段保证骨折延迟愈合处部分“不受力”，并且患者通常需住院约一周进行抗感染治疗。

与手术治疗相反，ESWT 一般可在门诊完成，通常仅需25～45 min，且容易完成。ESW 在经过不同声阻抗界面时会产生反射和折射，所产生的能量会产生进行性衰减，阻抗大的材料，如骨骼，吸收的能量也相对较多，阻抗小的材料，如软组织，吸收的能量也较小，所以ESWT 一般不会造成软组织损伤，但在遇到骨骼这种阻抗较大的材质则会释放较大的能量产生应力，从而造成骨膜下点状出血，并产生新的轻微骨裂、骨折［8］。当ESW 经过骨折延迟愈合处时即可形成新的微骨折，从而利用新鲜骨折处产生的炎性反应相互作用生成的炎性介质和骨生长因子来募集骨组细胞［9，10］，使成骨细胞和原始成纤维细胞发生聚集和增殖，促进和诱发骨愈合链式反应［11，12］。ESWT 已被证实可激活 TGF-b1、BMP-2、BMP-3、BMP-4 及 BMP-7 等在节段性股骨缺损大鼠模型中与骨形成有关的基因［11，13，14］，并且 ESWT 还能明显促进转化生长因子（transforming growth factor，TGF）-1 的表达从而促进骨髓基质细胞向骨祖细胞生长和分化，以此达到加速骨再生的效果［15］，还有研究表明ESWT可促进包括内皮型一氧化氮合酶、血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）及增殖细胞核抗这类与血管生成有关的生长因子的早期表达，从而诱导血管形成、细胞增殖及组织再生修复［16］。目前，有多种方法可以治疗骨折延迟愈合，但通过大量临床试验和实验室研究收集的大量数据表明ESWT 凭借其具有非侵入性、方法简单、安全有效、几乎无并发症且费用相对较低等优势成为治疗骨折术后延迟愈合的首选治疗方案。

4 典型病例

男，42 岁，因右胫骨骨折入院，入院后完善相关辅助检查，在腰硬联合麻醉下行右胫骨髌上入路闭合复位髓内钉内固定术，术后4 月诊断为骨折延迟愈合，应用ESWT 后定期复查，X 线如下所示。①术后4月复查，见图1。②ESWT第一周期后复查，见图2。③ESWT 第二周期后复查，见图3。④ESWT 第三周期后复查，见图4。