作者：东明县人民医院骨科     张秋顺

Ilizarov技术的核心生物力学理论是“张力-应力定律”，即通过持续缓慢的牵引刺激，促进组织再生和生物组织活跃生长。“张力-应力定律”原理在骨科中被称为牵张成骨，最早由Ilizarov教授在犬模型中得以验证。既往感染性骨折不愈合、大段骨缺损合并软组织缺损的患者多需要截肢，Ilizarov技术彻底改变了这一局面，该技术通过一期短缩肢体，二期利用“牵张成骨和组织再生”原理逐步延长并矫正畸形，成功解决了上述骨科难题。尽管Ilizarov技术在治疗感染性骨折不愈合、大段骨缺损合并软组织缺损方面具有显著优势，但是也存在一些缺点和需要改进的地方，例如治疗和恢复时间较长、术后护理较为复杂、外固定架可能影响患者的生活质量等。此外，Ilizarov技术的并发症也较多，主要包括牵张骨矿化不良、再骨折、骨搬移时发生轴向偏移、邻近关节僵硬、钉道感染和外固定架松动等。随着材料学、工程学及再生医学的进步，Ilizarov技术在器械设计、联合治疗策略、适应证拓展等方面均取得重要进展。智能化外固定系统、髓内延长装置、可降解抗生素载体等创新技术为并发症的预防和控制提供了新方案。Ilizarov技术的应用领域已逐步延伸至颅颌面部骨质缺损重建、神经康复、糖尿病足治疗等领域，展现出更为广泛的应用前景。笔者系统综述Ilizarov技术常见并发症的预防和治疗策略，同时聚焦于提升Ilizarov技术取得的最新进展，报道如下。

Ilizarov技术常见并发症

复杂骨缺损的治疗方案已形成多技术并存的格局，包括骨移植、Masquelet技术、Ilizarov技术等。Ilizarov技术凭借其独特的生物学机制和力学优势，在感染性骨折不愈合及大段骨缺损治疗领域持续展现出不可替代的临床应用价值。根据发生机制与影响，Ilizarov技术并发症可分为骨再生相关并发症、力线和器械相关并发症、软组织相关并发症、全身性或心理性并发症。

骨再生相关并发症       骨折端矿化不良或再骨折是Ilizarov技术常见并发症，这可能由于牵张速度过快、血液供应较差或患者营养不良等因素导致。骨折端矿化不良或再骨折不仅延长了治疗周期，还可能需要额外的手术干预，增加了感染风险并加重了患者经济负担。手风琴技术为骨折端矿化不良提供了治疗思路，通过对骨折会师端施加压缩应力，导致局部无菌性炎症形成和瘢痕组织坏死，这一过程释放出炎性递质和骨生长因子，激活骨愈合系统，随后将压缩应力转变为牵拉应力，促进骨痂再生和矿化。卢炎君等采用手风琴技术成功治疗11例胫骨骨折不愈合，在平均15.2个月的随访中观察到所有患者均达到骨愈合标准。此外，Song等研究发现松质骨移植有助于骨折端早期愈合，缩短外固定时间，解决骨折延迟愈合和不愈合的问题，降低再骨折风险。

力学与器械相关并发症      力线失控与器械失效在骨段搬运过程中较为常见，外固定架力学不对称、肌肉力量不平衡或患者负重不当均可导致搬运骨段偏离预设路径，产生轴向偏移、成角或旋转畸形，若未及时矫正将导致肢体力学轴线异常，影响患肢远期功能。器械问题是这类并发症的重要原因，外固定架作为提供稳定与导向的核心工具，其自身存在力学不对称、装配不可靠、固定针松动或断裂等问题，会直接导致骨段在搬运或矿化期发生轴向偏移、成角或旋转畸形。环形外固定架在提供稳定性方面表现突出，能够有效消除扭转和剪切应力，同时提供良好的轴向支撑，然而其笨重的外观和结构使得护理较为不便。虽然单臂外固定架固定减轻了重量并简化了护理流程，但是稳定性较差，容易出现轴线偏移，在抗扭转和抗剪切力方面表现不佳。3D打印钛合金个性化连接部件显著改善了单臂外固定架在长段骨搬运中的稳定性，突破常规单臂外固定架的力学瓶颈，为复杂骨折的微创固定提供了精准化解决方案。基于Stewart平台设计的Taylor空间外固定架已经广泛应用于创伤骨科和骨重建领域，通过六轴矫正能力结合计算机导航技术可以预设牵拉路径，实时调整力学参数，最大限度避免了骨搬运时轴向偏移，降低了畸形发生率。此外，骨搬运路径规划错误、术后调整不及时、肌肉力量不平衡也会在器械误差范围内引发力线偏离，若未得到及时矫正，将导致肢体生物力学异常，影响功能恢复，甚至需要进行二次截骨矫形。

软组织相关并发症      Ilizarov技术应用时容易出现钉道感染与关节僵硬，钉道感染最常见，由于外固定架的固定螺钉需要直接穿过皮肤和软组织，钉道容易成为细菌入侵的通道，进而引发感染。轻度感染一般可以通过局部清创及口服抗生素治疗有效控制，如果感染严重，可能需要移除外固定架，甚至进行手术清创。常规钉道护理通常采用酒精或碘伏进行消毒，一些研究表明葡萄糖酸氯己定醇可能是一种更为理想的选择，其有效成分为1.8%~2.2%的葡萄糖酸氯己定和63%~77%的乙醇，具有良好的快速杀菌效果，皮肤刺激性较小。采用Ilizarov技术治疗创伤后下肢短缩时，常因肌腱挛缩或骨延长与软组织延长不同步出现马蹄足畸形，此类畸形采用松解软组织、小关节截骨或三关节融合术治疗通常需要截除大量骨质，损伤较大，容易出现皮肤坏死及血管神经损伤。因此，临床医师需要综合评估患者术前情况，制定个性化矫正方案，采用半环形外固定架联合铰链关节构建三维矫形系统，对下肢软组织、骨与关节进行三维方向上缓慢而持续牵拉、加压、去旋转，使畸形矫正动态可控。Fadel等采用Ilizarov技术联合微创手术治疗37例重度马蹄足取得了良好疗效。

全身性或心理性并发症      Ilizarov骨搬运治疗周期较长，这对患者的日常生活和心理健康都会造成一定的负担，特别是对于老年患者。Borzunov等采用一期双节段骨搬运治疗长段骨缺损，使牵张时间缩短了2.5倍，外固定时间减少了1.3~1.9倍，该技术通过同步启动远近端骨段牵伸，在保证骨再生质量的前提下显著提高效率。因此，双节段或多节段Ilizarov骨搬运技术为解决治疗周期过长问题提供新的选择。

Reitenbach等的研究纳入25例急性开放性胫骨骨折或胫骨骨折不愈合，证实多节段骨搬运可将整体治疗周期显著缩短，建议骨缺损长度>6cm的患者应考虑采用多节段骨搬运。Ilizarov骨搬运过程中疼痛、漫长康复过程、长期携带外固定架及各种并发症的出现都会严重影响患者生活质量，导致焦虑和抑郁情绪，降低其在治疗过程中的依从性，增加治疗失败的风险。因此，临床医师在治疗过程中需要提供必要的心理支持，帮助患者积极应对康复过程中遇到的困难，多学科团队（包括骨科医师、康复治疗师和心理咨询师）的协作可以更好地保障整体治疗效果，提高患者的生活质量和康复成功率。通过不断的临床实践和技术改进，Ilizarov技术的并发症管理策略已从“被动应对”转向“主动防控”，并且取得了显著进展，不仅提高了治疗的成功率和患者的生活质量，更推动该技术向精准化、微创化方向发展。然而，Ilizarov技术应用时复杂畸形动态力学调控、长期固定对关节软骨的影响、老年患者耐受性等问题需进一步研究。

Ilizarov技术的新进展

内置延长系统      Ilizarov技术面临外固定架固定时间长和外固定架拆除后骨折风险高等挑战，为了应对这些问题，髓内钉技术被用于肢体延长手术。Pal‐ey等验证了Ilizarov技术联合髓内钉固定进行肢体延长的可行性和有效性，之后采用髓内钉技术进行肢体延长成为研究热点之一，并且不断发展成熟。髓内钉与Ilizarov外固定架联合应用既降低了外固定架拆除后继发性轴向畸形和骨折风险，同时也缩短了外固定架固定时间。髓内钉固定提供了额外的轴向和旋转稳定性，早期拆除外固定架患者可以在发生不可逆挛缩之前更早开始康复训练，这对于患者的预后非常重要，这一技术也逐渐成为常规Ilizarov技术的可行替代技术。钢板辅助骨搬运技术（PABST）最初由Barinaga等应用于胫骨骨缺损治疗，后来Olesen等应用于胫骨和股骨骨缺损治疗。相较于常规骨搬运方法，PABST通过调整延长髓内钉来移动骨段，同时钢板维持对线和稳定性。钢板将骨的两端固定在解剖学上合适的位置，牵张成骨过程无需外固定架固定，有效避免了外固定相关并发症。之后在PABST的基础上发展为Precice骨搬运（PBT）系统，通过升级髓内钉的结构实现了技术简化，设计带有内部驱动装置与无线遥控模块的髓内钉，可以通过体外控制器精准调节骨段移动参数，不仅能够完成股骨或胫骨骨段搬运以修复缺损，还具备反向短缩（加压）功能，可用于治疗骨折不愈合。虽然PABST和PBT技术在骨搬运过程中进行动态调整的灵活性不及外固定架，但是减少了手术创伤，允许患者早期开始功能锻炼，成为常规Ilizarov骨搬运技术的重要补充和替代方案。

Ilizarov技术联合其他技术或材料       感染性骨缺损患者通常需要持续灌洗和引流来控制感染，然后进行植骨手术以修复骨缺损，适用于长度<5cm的小段骨缺损，大段骨缺损或感染严重患者的疗效往往不尽如人意。抗生素骨水泥联合Ilizarov技术成为治疗股骨或胫骨大段感染性骨缺损的首选方案，不仅能通过局部高浓度抗生素的持续释放有效控制感染，还能够在骨修复过程中提供稳定的支撑，促进骨愈合。硫酸钙或磷酸钙抗生素载体因具有良好的生物相容性和抗生素洗脱性，能够释放高浓度抗生素，同时避免全身毒性，已成为治疗骨髓炎和感染性骨折不愈合的首选。Huang等对85例长段胫骨缺损进行回顾性分析，采用硫酸钙骨水泥负载抗生素填充骨缺损区域，联合Ilizarov技术进行治疗，取得了良好的临床疗效。动物实验结果显示，大鼠股骨缺损模型中骨水泥不仅能为受损部位提供稳定力学支撑，还可以诱导缺损周围形成具有成骨活性的骨膜样组织，该生物膜内富含转化生长因子、血管内皮生长因子、骨形态发生蛋白等关键生长因子，通过协同作用加速骨组织再生进程。特立帕肽可以诱导成骨细胞活性，增加新骨形成，在治疗骨质疏松性骨折时降低了再骨折风险、促进骨折愈合、减少术后并发症、缓解疼痛、改善骨微结构。Rollo等报道了特立帕肽联合Ilizarov技术治疗40例感染性骨折不愈合的效果，3~8个月的特立帕肽治疗对感染性骨折不愈合有确切疗效。皮瓣移植在Ilizarov技术应用过程中发挥着越来越重要的作用，游离皮瓣不仅可以修复创面和防止深部组织坏死，还可以控制局部感染，为后续手术提供良好的软组织环境，最大程度恢复患者的肢体功能。除了常规的皮瓣移植技术外，新生物材料（如生物膜和生物支架）联合皮瓣移植可以为骨和软组织再生提供更为理想的支撑和环境。

Ilizarov技术适应证向非典型部位及跨学科领域的拓展      Ilizarov技术在广泛应用于长骨骨折不愈合和骨缺损治疗的同时，其基于“张力-应力定律”的生物学原理正突破常规骨科领域，在非典型部位的复杂解剖重建与组织再生中展现出巨大潜力并取得了显著进展。在颅骨与颌面外科领域，Elbanoby等报道采用Ilizarov技术牵张成骨成功重建2例幼儿创伤后大面积颅骨缺损，其认为Ilizarov技术为复杂颅骨缺损提供了一种有效的重建方法，避免了常规植骨手术供区损伤与排异反应风险。Nanjappa等的前瞻性研究证明了Ilizarov牵张成骨术重建下颌骨的有效性，为下颌骨大面积缺损患者提供了一种新的治疗选择。Li等采用Ilizarov外固定架对72例老年外伤性踝关节骨性关节炎患者进行了关节融合术，取得良好的临床疗效。许红生等联合腘绳肌延长与Ilizarov技术对15例痉挛型脑瘫重度屈膝畸形患者实施动态矫形，随访结果显示膝关节活动度与行走能力获得明显改善。上述研究结果表明，Ilizarov技术在治疗复杂神经肌肉病变引起的肢体畸形方面也具有很好的应用前景。值得关注的是，Ilizarov技术正被拓展至中枢神经系统修复领域。基础研究表明类似牵张应力刺激可激活脑缺血损伤后的神经修复通路，大鼠模型研究发现通过模拟牵张成骨的生物力学干预可以减轻脑缺血损伤，促进皮质血管新生、改善脑血流灌注，增强脑室下区与海马齿状回神经发生，为缺血性脑卒中的神经功能重建提供了实验依据。Egger对112例缺血性脑损伤进行牵张成骨生物力学干预，多数患者表现出运动障碍缓解与感觉功能改善，初步验证了该技术在神经再生领域的转化潜力。

采用常规方案治疗糖尿病足尤其是WagnerⅢ、Ⅳ级重症患者往往难以突破微循环重建与组织修复的瓶颈，胫骨横向骨搬移技术在糖尿病足的治疗中展现出突破性潜力，其以“张力-应力定律”为核心机制，在胫骨特定区域截取小骨块并实施横向往复搬移，对周围软组织形成持续温和的机械刺激，进而激活血管、神经等多组织再生潜能，促进远端肢体的修复。一项回顾性研究纳入40例WagnerⅢ、Ⅳ级糖尿病足，胫骨横向骨搬移术后保肢率达到87.5%，而且术后患者足部皮温、踝肱指数较术前显著改善。胫骨横向骨搬移技术已经逐步优化成熟，由早期开放大骨窗模式发展为微创小骨窗模式，简化了外固定装置，临床应用时常联合手风琴技术进行搬移，进一步优化了组织再生效果。临床实践中还观察到一种独特的“召唤效应”，即对侧未接受手术的肢体溃疡也出现同步愈合或改善，这一现象提示胫骨横向骨搬移可以引发全身良性修复反应。然而，胫骨横向骨搬移技术对手术操作精度及术后管理要求较高，临床医师需严格把握适应证，若患者合并持续严重感染、肢体坏死范围过大，需要审慎评估。此外，胫骨横向骨搬移技术的分子机制尚未完全阐明，远期疗效也缺乏大样本、长期随访的高质量研究结果佐证，这些都是需要解决的问题及未来研究的方向。

总结与展望

Ilizarov技术在治疗复杂骨缺损、大段骨缺损、骨折不愈合及软组织缺损方面展现出广泛应用前景，并且不断通过与新兴技术和材料结合进一步减少并发症并提升疗效。Ilizarov技术不局限于常规长骨应用，而向颅颌面外科、糖尿病足等非典型部位和跨学科领域不断拓展，揭示了“张力-应力”刺激在多组织再生中的潜力。随着再生医学理念与生物工程技术的深度融合，Ilizarov技术有望超越传统的骨科器械范畴，演进为一个可调控的“生物力学再生平台”。通过持续的技术创新与严谨的临床验证，Ilizarov技术将继续在解决骨科及跨学科复杂临床难题中发挥更大作用，最终实现改善患者肢体功能与生活质量的目标。

来源：中国骨与关节损伤杂志2026年3月第41卷第3期