小腿遭受直接暴力撞击和压轧的机会较多,交通伤、机械伤、战创伤等致伤因素常导致大段胫骨开放性粉碎性骨折伴有大面积皮肤软组织缺损,骨折段内有多个较完整的骨段或多个较大骨折块,骨外露,污染严重者,术后发生骨感染的可能性极大,一旦发生骨感染,易演变为慢性骨感染,治疗非常困难。只有将感染的骨段整段及其周围炎性组织等感染病灶一并彻底切除,才有可能彻底根治。取出大段游离感染骨后,不仅造成大段骨缺损,而且,感染创面还需要较长一段时间才能治愈。骨移植是治疗骨缺损的常用方法,带血管的自体骨移植被誉为修复骨缺损的“金标准”,在临床上得到广泛应用,但自体骨取骨来源及取骨量有限。同种异体骨是一种比较理想的骨移植替代物,但其存在排斥反应、交叉感染、因感染导致手术失败的风险。骨搬移技术对于大段骨缺损,尤其是靠近膝关节平面或胫骨下端血运较差部位的骨缺损,不宜应用。目前,相关研究还涉及人工骨移植、组织工程骨移植、转基因工程、诱导膜技术等,这些方法都有各自的适应证和优缺点。有些技术还处于动物或体外实验阶段,临床上尚未得到广泛应用。目前,临床上绝大多数将取出的大段感染骨丢弃,而再用于修复骨缺损的相关研究甚少。通过兔胫骨感染动物模型,取其大段感染胫骨体外灭菌处理后,异位包埋于肌肉丰富的知名血管处,探索其再血管化可行性。通过临床病例证实在控制小腿创面感染的同时,将大段游离感染骨体外灭菌后异位再血管化,二期行带血管蒂骨段回植修复骨缺损的可行性,从而达到游离感染骨再利用之目的。方法：20只健康6月龄中国白兔随机分为实验组和对照组各10只,将兔麻醉后仰卧位固定于动物试验台上,常规消毒铺巾。于兔左下肢胫骨粗隆下2.5cm处,采用1.5mm钻头钻孔至髓腔,髓腔内填塞纱布条。使用微量加样器抽取等量制备好的金黄色葡萄球菌悬液和无菌生理盐水,分别注入髓腔内纱布条中,骨蜡封闭钻孔处。通过两组兔术区不同时间节点解剖学观察、组织病理学切片观察、微生物学检测等方法来评价兔胫骨骨感染模型制备效果。结果：解剖学观察：实验组兔左下肢切口处有脓性分泌物溢出,对照组皮肤切口逐渐愈合,无红肿渗出；组织病理学切片观察：随着时间的延续,实验组骨组织切片由大量中性粒细胞浸润逐渐转变为大量的淋巴细胞浸润,对照组逐渐变为正常的骨组织；微生物学检测：实验组在术后2周、4周时取脓性分泌物、髓腔内容物及骨组织培养均提示有金黄色葡萄球菌生长,而对照组无细菌生长。结论：将纱布条塞入兔胫骨髓腔内,注射0.3m1中等浓度(3×108cfu/ml)金黄色葡萄球菌悬液,可制备有效的胫骨骨感染模型。第二部分：大段感染骨灭菌后异位血管化的实验研究方法：将180只健康6月龄中国白兔分为煮沸骨组、抗生素浸泡骨组、自体正常骨组各60只。截取兔感染侧胫骨2.0 cm骨段,分别经煮沸和含抗生素盐水浸泡处理后,置于对侧大腿隐动脉处的股直肌与股内侧肌间隙内,1.0克氏针固定于股骨上。自体正常骨组胫骨段仅用无菌生理盐水浸泡处理,余步骤同前。三组分别于术后0、4、6、8、10、12周各处死10只兔子,通过对CD34和VEGF免疫组化染色等方法,检测异位血管化骨内微血管密度及VEGF蛋白表达量的相对灰度值,间接反映异位骨再血管化程度。结果：三组术后移植骨植入部位感染情况分析：煮沸骨组与自体正常骨组术后感染率差异无统计学意义(P>0.05),两组与抗生素浸泡骨组感染率比较,差异均有统计学意义(P<0.05)；三组术后血管化分析：浸泡骨组和自体正常骨组CD34阳性血管数及VEGF蛋白表达量的相对灰度值均在术后8周达到峰值,两者差异无统计学意义(P>0.05),而煮沸骨组在术后10周达到峰值,但与自体正常骨组术后8周数值比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论：感染骨经煮沸、抗生素浸泡处理后,可达到灭菌效果。抗生素浸泡骨和自体正常骨均在术后第8周完成再血管化,煮沸骨在术后第10周完成再血管化。第三部分：大段感染骨灭菌后异位血管化与骨活性的实验研究方法：取实验第二部分煮沸骨段和自体正常骨段6个不同时间节点白兔样本,通过BMP-2和Ⅰ型胶原蛋白免疫组化染色,检测异位血管化骨内BMP-2和Ⅰ型胶原蛋白的灰度值。再选取40只健康6月龄中国白兔,随机分为煮沸骨组和自体正常骨组各20只,按实验第二部分相同处理方法后,进行14、16周2个时间节点的BMP-2和Ⅰ型胶原蛋白的灰度值检测,间接反映异位血管化骨的骨活性以及与血管化之间的关系。结果：自体正常骨组BMP-2和Ⅰ型胶原蛋白表达量的灰度值在术后10周达到峰值,煮沸骨组术后16周达到峰值,其数值与自体正常骨组术后10周比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论：自体正常骨在术后第10周转变为活化骨,煮沸骨在术后第16周转变为活化骨。第四部分：大段游离感染性胫骨异位再血管化二期回植临床研究方法：临床中,我们选择合适的病例,将大段感染性骨段取出后进行体外灭菌处理,然后异位寄养于大腿前外侧部旋股外侧动脉附近之股直肌与股外侧肌间隙,待其再血管化完成后,二期以旋股外侧动静脉为血管蒂,切取带蒂再血管化骨皮瓣,游离移植至原位修复大段骨缺损。通过血管造影、X线、核素骨扫描等观察异位骨段血管化以及回植后骨段愈合情况。结果：抗生素浸泡骨异位血管化术后4个月余、煮沸骨11个月余行DSA显示,回植骨周围有大量血管。分别于两组骨回植术后6个月、8个月行X线检查示：骨折线模糊。回植术后1个月、2个月行核素骨扫描及PET-CT结果显示：移植骨骨代谢活跃。结论：大段感染骨体外灭菌后,在异位再血管化的过程中,与其周围组织血管形成交通吻合,待感染创面治愈后,可切取带知名血管蒂的复合组织瓣二期回植原位修复骨缺损,达到了感染废弃骨段再利用之目的,为大段骨感染性缺损的治疗提供新术式。