抗生素骨水泥
骨水泥，即骨黏固剂，学名为丙烯酸黏固剂（acrylic cement）、聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylic， PMMA）。1951年，瑞典Klaer用PMMA作为髋关节假体固定材料；1958年，Charnley深入研究并推广使用，从而使骨黏固剂固定假体置换获得成功；我国1978年研制成功并应用于临床。
为了便于保存、运输，骨水泥由白色粉末和无色带刺激气味的液体两部分制剂组成，使用时，只要按一定比例，将它们倒在一起调和，即可在室温下发生聚合反应。开始像砂浆，进而如同稀粥，接着变成面团一样，可以揉捏、挤压成任意形状，最后，逐步固化，整个过程只有十几分钟。在其硬化前，将它置于手术需要部位。
局部使用抗生素预防和治疗骨科感染由来已久。第一次世界大战时，Alexander Fleming就观察到局部使用抗生素对慢性感染性创伤的辅助治疗作用。首先，用于该疗法的抗生素是磺胺类药物。1939年已有报道：对开放性骨折，清创、止血、缝合、固定后，局部缓慢滴注磺胺药可降低感染率。随着关节置换的广泛开展，局部应用抗生素防治骨科感染在德国重新被接受，用于处理择期手术的并发症，而不再仅仅局限于创伤。20世纪70年代将抗生素加入骨水泥当中，制作成为抗生素骨水泥。1970年，Buchholz和Engelbrecht报道：一次提出在骨水泥中掺入抗生素来预防关节置换患者关节感染的概念，将青霉素、红霉素、庆大霉素联合掺入骨水泥，用于全髋假体表面，抗生素可持续释放入周围组织达数月之久，减少了术后感染。
此后，人们开始关注该疗法在治疗骨髓炎中的应用。1979年，除将大量掺有抗生素的骨水泥放于慢性骨髓炎处外。1986年，Masquelet教授首次提出抗生素骨水泥诱导膜技术用于骨缺损的治疗，这种技术很快被广泛用于各种原因导致的骨缺损。Klamm又将掺有庆大霉素的骨水泥制成念珠，暂时性地填入感染骨清创后的隙腔中，128例慢性骨髓炎，他报道的治愈率为91.4%。对于慢性骨髓炎或开放性骨折导致骨缺损的患者，抗生素骨水泥念珠被暂时（数周至数月）填入清创后骨的隙腔，提供局部高浓度的抗生素。必要时，同时使用全身性抗生素，待新鲜肉芽生成后，取出念珠并植骨。
研究者认为抗生素骨水泥在术后至少一周内伤口局部能达到很高的药物治疗浓度，能有效控制感染，而全身浓度低，可以避免全身使用抗生素带来的不良反应，具有很高的安全性。Henrich 等利用诱导膜技术治疗鼠股骨缺损，结果提示，填塞骨水泥后2～4周内局部血管增生能力最强，血管内皮生长因子高表达。骨水泥作为异物填塞局部，可刺激产生诱导膜，诱导膜能分泌血管内皮生长因子（VEGF）、转化生长因子-β（TGF-β）等因子，促进新生血管形成、促进创面愈合。VEGF是刺激血管内皮细胞增生的因子，能促进血管增殖、维持血管功能，对创面愈合起重要作用。
糖尿病足创面在清创后创面内仍有部分间生态组织，若感染能及时控制，则有利于间生态组织的恢复，否则间生态组织再次坏死，需要多次行清创手术，延长了患者的治疗时间。并且研究证明，在糖尿病足溃疡患者的下肢组织中VEGF表达水平较低，是糖尿病足溃疡患者创面难愈合的原因之一。在糖尿病足溃疡创面的治疗措施中，若能改善创面局部VEGF的表达，则能促进创面血管增殖，促进创面愈合。目前，已有的研究证实，在糖尿病足创面使用抗生素骨水泥，不仅可以提高局部抗生素浓度，有利于局部抗感染治疗。且抗生素骨水泥有利于创面形成诱导膜使局部血管增生能力增强，促进肉芽组织中VEGF的表达上调，血管内皮生长因子高表达，从而促进创面血管增殖、促进创面愈合、缩短患者的住院时间。
骨水泥在使用前分为粉末状骨水泥聚合体和水剂的甲基丙烯酸甲酯，两者调和5～10分钟聚合成黏性物质。合用抗生素时，须在加水剂前将抗生素粉与骨水泥粉混合调匀。将骨水泥模铸成直径3～10mm的小球，即为念珠。念珠可单个或多个以缝线串起使用。也可根据创面及创腔形状塑造骨水泥，并在骨水泥上使用工具打孔以利于引流渗液，待塑形冷却后回填入创面。(https://www.daowen.com)
加入骨水泥中的抗生素的要求：①对致病菌有效或广谱。②洗提曲线稳定。③在局部能达到高浓度，以免产生耐药菌株。④是粉剂且可溶解。⑤在聚合反应中热稳定（耐95～100℃高温），因为骨水泥在成型的过程中会产热，所以要求抗生素耐高温；最后是对全身或局部无明显不良反应 。
抗生素骨水泥的使用一般分为预防性和治疗性两种；治疗性抗生素骨水泥又包括作为间隔物使用的抗生素骨水泥和作为感染控制后而再植入时的抗生素骨水泥。预防性抗生素骨水泥加入0.5～1 g抗生素。治疗性抗生素骨水泥中作为间隔物加入超过3 g的抗生素，作为感染控制后再植入一般加入1～2 g 的抗生素。
最常用的添加抗生素是庆大霉素，其次是万古霉素和妥布霉素。万古霉素更多使用是作为手动添加在骨水泥固体中作间隔物使用，或二次植入时用。
表9-1列出的是不同致病菌所选择的不同抗生素。
表9-1 抗生素选择
骨水泥作为载体携带敏感抗生素，用于糖尿病足创面，使创面得到充填、覆盖、隔绝，在保护创面骨质、肌腱等软组织的同时诱导生物膜形成，使局部抗生素浓度达到静脉用药浓度的数十倍，且抗生素释放周期长达3周以上，起到有效杀菌、控制局部感染的作用。糖尿病足Wagner分级为3级、4级的患者足部大都存在深部感染，伴有骨组织病变或脓肿，且有局限性的坏疽和局部血管闭塞导致的坏死。清除坏死组织和受感染的骨组织、控制感染、促进局部血管增生是治疗的重点，若感染不能有效控制，创面有再发生坏死的可能，需多次清创手术治疗，且感染进一步扩散，则有截肢可能，甚至危及生命。抗生素骨水泥膜诱导技术，不仅为患者控制感染、缩短住院时间、减轻身体痛苦、减少诊疗费用，更为重要的是恢复健康、保全肢体的完整性。