兩種材質(zhì)異體骨移植治療創(chuàng)傷性骨缺損的臨床效果

1、    兩種材質(zhì)異體骨移植治療創(chuàng)傷性骨缺損的臨床效果作者：孔志剛 于海泉    作者單位：050051 石家莊市，河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院骨傷科【摘要】目的 探討大段異體骨復(fù)合自體骨和異體松質(zhì)骨顆粒復(fù)合自體紅骨髓移植治療四肢創(chuàng)傷性骨缺損的方法及臨床效果。方法 自20022006年，我們應(yīng)用同種異體骨移植治療創(chuàng)傷所性骨缺損及骨不愈合38例,根據(jù)骨缺損的部位及程度選擇不同的方法，其中大段同種異體骨復(fù)合自體骨治療大段骨缺損16例,同種異體松質(zhì)骨顆粒復(fù)合自體紅骨髓移植治療局限性骨缺損22例。結(jié)果 獲得10個月以上隨訪38例，37例骨性愈

2、合。大段異體骨復(fù)合自體骨移植15例骨折愈合，愈合時間1025個月,平均11.5個月，感染復(fù)發(fā)1例。局限性骨缺損松質(zhì)骨顆粒復(fù)合自體骨髓移植22例骨折全部愈合。愈合時間313個月，平均6個月。結(jié)論 同種異體骨為一種良好骨植入材料,長段異體骨復(fù)合自體骨后可用于創(chuàng)傷造成的大段骨缺損。異體松質(zhì)骨顆粒復(fù)合自體紅骨髓移植可用于修復(fù)陳舊性骨折骨不愈合和局限性骨缺損?！娟P(guān)鍵詞】  同種異體骨;自體骨;自體紅骨髓；移植;骨折;骨缺損The clinical analysis of repairing traumatic bony defect with grafting materials of dif

3、ferent allograft boneKONG Zhigang, YU Haiquan.Department of Orthopaedics，The Third Hospital of Hebei Medical University，Shijiazhuang  050051     【Abstract】Objective  To evaluate the method and the clinical outcome of repairing traumatic bone defect of the limbs by using big

4、allograft combined with autograft bone and allogeneic cancellous bone combined with autologous red marrow.Methods  38 patients of traumatic bony defect were treated with allogeneic bone transplantation from February 2002 to April 2006. Different treatment approachs were taken according to the l

5、ocations and degrees of bone defect in patients with traumatic bone defect. 16 cases were treated with big allograft combined with autograft bone, and 22 cases of partial bone defect were treated with allogeneic cancellous bone combined with autologous red marrow. Results  All the patients were

6、 followed up for more than 10 months, and 37 cases had bone healing. The healing period was 1025 months (average 11.5 months) for 15 cases treated with big allograft combined with autograft, and 313 months (average 6 months) for 22 cases of partial bone defect treated with allogeneic cancellus combi

7、ned with autologous red marrow. Only one case was failed with infection.Conclusion  Allograft bone is a good materials for bone implantation, and long allograft bone combined with autologous bone can be used to repair large bone defects, while cancellus combined with autologous red marrow can b

8、e used to treat old fracture not healing and repair partial bone defect.    【Key words】  allograft bone; autograft bone; autologous red marrow; transplantation; fracture; bone  defect    自體骨移植是治療骨缺損的常用方法，但自體骨移植受自體取骨量限制，且取骨可帶來一些嚴(yán)重并發(fā)癥。自20022006年，我們應(yīng)用兩種不同材質(zhì)異體骨移植治

9、療創(chuàng)傷性骨缺損共38例, 其中大段同種異體骨復(fù)合自體骨治療大段管狀骨缺損16例，同種異體松質(zhì)骨顆粒復(fù)合自體紅骨髓移植治療局限性骨缺損22例，療效滿意。1  資料與方法1.1  一般資料本組38例,男21例,女11例;年齡2158歲,平均38歲。所有患者都是陳舊骨折及骨缺損，大段長管狀骨缺損16例(股骨11例，脛骨3例，肱骨2例)行大段異體骨復(fù)合自體骨移植。局限性骨缺損及骨不愈合行凍干骨松質(zhì)骨顆粒復(fù)合自體骨髓移植22例(股骨髁間髁上粉碎性骨折10例，肱骨髁上髁間粉碎性骨折4例，脛骨平臺8例)。局限性松質(zhì)骨缺損的范圍為2 cm×3 cm×3 cm3 cm&#

10、215;4 cm×7 cm，大段管狀骨缺損長度412 cm。造成骨缺損的原因：骨折感染清創(chuàng)致骨缺損19例，嚴(yán)重粉碎性骨折8例，內(nèi)固定物松動骨不愈合8例，骨折畸形愈合需截骨矯形植骨3例。感染性骨缺損在感染控制36月才能重新固定及植骨。(大段管狀骨缺損16例全部骨不愈合。局限性骨缺損22例中，11例骨不愈合，8例骨愈合不良，骨折畸形愈合3例)。1.2  同種異體骨移植植骨和固定方法異體骨均為山西醫(yī)用組織庫生產(chǎn)的制品,為凍干長段骨或骨松質(zhì)骨顆粒(0.5 mm×0.5 mm×0.5 mm)。(1)大段骨缺損16例清除骨折端瘢痕組織,根據(jù)缺損大小選用長短合適異體骨

11、移植于骨缺損處,并以交鎖髓內(nèi)釘固定(肱骨2例均采用交鎖髓內(nèi)釘固定，股骨11例近中上段者采用交鎖髓內(nèi)釘及伽馬釘固定 ,脛骨鎖釘固定3例)。異體骨與正常骨銜接處采用自體骨修成長條形放置于周圍,銜接處縫隙均給予自體松質(zhì)骨填塞。(2)近關(guān)節(jié)處松質(zhì)骨缺損及骨不愈合22例行凍干骨松質(zhì)骨顆粒復(fù)合自體骨髓移植。骨不愈合清除骨折端瘢痕組織及硬化組織，畸形愈合截骨矯形,采用合適鋼板固定后，用16骨穿針分別自雙側(cè)髂前上棘及髂后上棘采多點穿刺抽取紅骨髓。每個穿刺點抽取不要超過5 ml,超過10 ml時主要成分是外周血。抽取紅骨髓后可與同種異體松質(zhì)骨顆粒混合，5 ml紅骨髓可粘合10 g松質(zhì)骨，混合一般數(shù)分鐘后紅骨髓與

12、同種異體松質(zhì)骨顆粒吸附凝固，即可充填于骨缺損處。骨折端及骨折周圍放置同種異體骨與骨髓混合塊。2  結(jié)果    38例患者傷口均一期愈合。切口換藥未見明顯異常，拆線時間與未行植骨或行自體骨移植患者無差別。38例患者均隨訪,隨訪時間10個月5年,平均3.4年,復(fù)查X線片見37例骨折骨性愈合。16例大段異體骨復(fù)合自體骨移植15例骨性愈合(圖13)，愈合時間725個月,平均11.5個月，其中1例感染性骨缺損于術(shù)后第3個月感染復(fù)發(fā),給予去除內(nèi)固定、置管沖洗、局部穩(wěn)定后二次植骨至現(xiàn)在2年3個月,未出現(xiàn)感染復(fù)發(fā)。22例松質(zhì)骨缺損以凍干松質(zhì)骨顆粒復(fù)合自體骨髓移植骨折全部

13、愈合(圖47)，愈合時間313個月，平均8個月。異體松質(zhì)骨68周開始與自體骨融合爬行代替。3  討論3.1  同種異體骨移植的臨床應(yīng)用骨愈合過程中由于結(jié)締組織增生速度較骨組織快,增生的結(jié)締組織過早的占據(jù)骨缺損區(qū)域從而阻礙骨組織的長入,導(dǎo)致愈合緩慢、骨不連。因此對有骨缺損或骨不愈合者采用植骨是非常必要的。自體骨具備骨誘導(dǎo)性、骨傳導(dǎo)性、存在有成骨作用的骨髓細胞，且它的生物相容性好,骨愈合快,不傳播疾病等優(yōu)點是目前公認的最佳移植材料1。但由于其受到供“量不足，尤其是感染骨缺損的患者，多次手術(shù)后骨缺損較大，部分已行植骨手術(shù)，再次手術(shù)時其可供選擇的骨質(zhì)不能滿足填充骨質(zhì)缺損，且大量取骨

14、可造成供區(qū)損傷，臨床應(yīng)用受到很大限制。同種異體骨來源廣泛，且可根據(jù)缺損的大小及形狀選擇，目前經(jīng)冷凍及洗滌后的凍干骨可顯著去除抗原成分同時可保留骨移植物的骨誘導(dǎo)性2臨床上根據(jù)骨缺損的部位及程度，選用皮質(zhì)骨或松質(zhì)骨顆粒。長段異體皮質(zhì)骨移植填充較大的骨缺損，提供穩(wěn)定的機械支持。小的松質(zhì)骨顆粒用于局限的松質(zhì)骨缺損，利于骨折愈合。Burchardt等3研究證實：異體骨顆粒移植與自體骨移植愈合過程基本相似,但異體骨愈合速度慢。Heiple4的實驗表明同種異體骨與宿主愈合的優(yōu)劣順序為:凍干骨>冷凍骨>脫鈣骨>冷凍+照射骨>新鮮骨>脫蛋白骨。凍干骨制備需進行縮水,使其含水量低于5

15、%,凍干骨縮水這一過程也額外的殺傷許多成活細胞,去除了一定程度的骨潛能,但宿主骨髓可緩解異體骨顆粒這一問題。自體松質(zhì)骨和血液中含有骨誘導(dǎo)分化不可缺少的成分,在骨移植-骨愈合的過程中,自體的骨髓起著重要的作用,其中含有骨形成所需要的骨祖細胞和生長因子,對非血管化骨移植的骨形成過程中細胞誘導(dǎo)、分化有重要意義5。所以臨床上提倡異體骨復(fù)合自體骨和異體骨顆粒復(fù)合自體紅骨髓移植。3.2  大段異體骨復(fù)合自體骨移植修復(fù)大段骨缺損自體骨修復(fù)創(chuàng)傷骨缺損盡管可獲滿意效果,但遇到骨缺損范圍大,自體骨源缺乏時,自體骨修復(fù)往往很難湊效。長管狀骨大段骨缺損時，以大段異體骨移植占據(jù)骨缺損的空間，為維持肢體的長度及

16、力線提供有利的機械支持，且利于骨折的固定。盡管同種異體骨移植具有骨傳導(dǎo)和骨誘導(dǎo)作用,但是主要還是骨傳導(dǎo)作用。單純采用同種異體骨移植修復(fù),仍然存在愈合緩慢,成功率低等缺點。髂骨內(nèi)含有豐富成骨細胞，自體骨富含骨形態(tài)發(fā)生蛋白、堿性成纖維細胞生長因子3等有助于增強同種異體骨移植的愈合能力。采用大段同種異體骨修復(fù)骨缺損時，異體骨與自體骨結(jié)合部位放置自體松質(zhì)骨，既可發(fā)揮自體骨成骨性、骨誘導(dǎo)性等特點，又可利用異體骨的骨傳導(dǎo)性及骨誘導(dǎo)性，可顯著加快骨折端愈合過程。Wang6應(yīng)用深低溫冷凍同種異體皮質(zhì)骨板和自體骨移植結(jié)合內(nèi)固定治療13例股骨遠端骨不連患者,全部骨不連在手術(shù)后5個月發(fā)生愈合,膝關(guān)節(jié)活動度4573&

17、#176;。Enneking等7研究發(fā)現(xiàn):移植的皮質(zhì)骨與宿主皮質(zhì)骨愈合緩慢,主要由宿主皮質(zhì)骨來源的外骨痂連接,而移植的松質(zhì)骨與宿主松質(zhì)骨的愈合較快,主要由宿主骨的內(nèi)骨痂連接。本組16例大段同種異體骨修復(fù)骨缺損15例愈合，骨缺損長度412 cm。愈合時間在1025個月之間。骨折愈合可見明顯外骨痂，而內(nèi)骨痂不明顯，驗證了這一觀點。3.3  異體松質(zhì)骨顆粒復(fù)合自體紅骨髓移植治療松質(zhì)骨骨缺損  同種異體骨移植的骨被活化替代的程度與移植骨的性質(zhì)和大小有關(guān),較小的松質(zhì)骨移植物容易被完全替代。異體骨松質(zhì)骨具有成骨細胞容易貼附、增殖的界面和利于營養(yǎng)成分滲透的三維多孔結(jié)構(gòu),可為骨髓細胞提供良

18、好的載體及吸附材料。制成異體松質(zhì)骨與自體紅骨髓復(fù)合體便于臨床應(yīng)用。松質(zhì)骨愈合方式不同于管狀骨，特別是關(guān)節(jié)內(nèi)骨折，由于沒有骨膜，不產(chǎn)生外骨痂。骨愈合只有依賴骨髓的成骨作用8。即使骨折處有骨膜，由于外傷、手術(shù)、感染對骨膜的損傷及破壞，也大大消弱了骨膜得成骨作用。紅骨髓含有大量的骨祖細胞和具有成骨潛力的各種骨生長因子,具有較強的成骨能力。已有研究通過動物實驗及組織學(xué)觀察證實,自體紅骨髓移植在骨缺損部位有明顯的成骨作用,并且應(yīng)用于臨床治療骨折不愈合獲得較好的臨床效果9，10。單獨自體紅骨髓移植在移植部位容易消失、局部濃度消失過快,自體紅骨髓移植凝塊易碎、位置不易保持難以經(jīng)受骨折處滲血沖刷。自體紅骨髓移

19、植凝塊也不能占據(jù)較大骨缺損空間。袁進國11以同種異體脫鈣骨復(fù)合自體骨髓干細胞移植治療骨不連及骨缺損療效優(yōu)于自體骨。有研究證實12應(yīng)用同種異體松質(zhì)骨與自體紅骨髓復(fù)合體治療脛骨平臺骨折臨床療效滿意。本組22例異體松質(zhì)骨顆粒復(fù)合自體紅骨髓移植治療松質(zhì)骨骨缺損骨折全部愈合。異體松質(zhì)骨68周開始與自體骨融合爬行替代，融合爬行替代的速度與局部組織條件血運有關(guān)。異體松質(zhì)骨顆粒與自體紅骨髓復(fù)合移植，利用異體骨骨傳導(dǎo)和骨誘導(dǎo)活性及自體紅骨髓成骨作用及骨誘導(dǎo)作用，二者結(jié)合應(yīng)用即可起到機械充填和新骨沉積的支架橋梁作用,又可互相取長補短,共同完成移植骨的爬行替代生長過程,增強了促進骨愈合和修復(fù)骨缺損的能力。3.4&#

20、160; 同種異體骨移植時骨折的固定方法移植骨無論是自體骨還是異體骨,植入體內(nèi)后通過爬行替代過程達到骨愈合,需要可靠的固定為骨折部位提供穩(wěn)定的環(huán)境才能使這種爬行替代過程順利進行。 Bauer13認為,骨結(jié)合端的成骨細胞來源于宿主骨周圍的骨膜,移植后4周可形成較為堅固的外骨痂。該結(jié)合端為異體皮質(zhì)骨的主要愈合表面,特別是在骨移植早期為主要的愈合方式,提示在手術(shù)過程中骨端的緊密對合以及保留部分骨膜對促進骨愈合有重要意義。Enneking7等發(fā)現(xiàn)在大多數(shù)異體骨周圍都可觀察到12 mm的新骨形成并環(huán)繞骨段。因此,大段同種異體骨外表面也是重要的愈合表面,在手術(shù)中應(yīng)盡量保留異體皮質(zhì)骨外周的有效成骨表面積,減

21、少機械遮擋(如較大的鋼板等),減少骨段周圍的瘢痕.所以異體骨周圍應(yīng)保留新骨形成的空間.臨床上目前應(yīng)用較多的內(nèi)固定物為鋼板，鎖釘及外固定架。外固定袈由于應(yīng)力集中影響骨折愈合，肌肉切割影響患肢活動等原因一般應(yīng)用于開放性傷口及感染性傷口等。因為長段異體骨需數(shù)年長時間才能完全融合，在外固定架固定下移植異體骨是不恰當(dāng)?shù)摹?Vander14對110例183處宿主與移植骨結(jié)合部愈合情況進行了研究,認為內(nèi)固以髓內(nèi)的中央固定更具有生物學(xué)優(yōu)勢。本組16例大段同種異體骨移植患者均采用帶鎖髓內(nèi)釘固定，其原因有以下幾點：(1)長管狀骨大段骨缺損患者局部血運較差，鋼板固定由于需要分離斷端周圍的正常骨膜并進一步影響局部血運

22、，鋼板占據(jù)異體骨周圍空間影響外骨痂的形成,降低骨折端的愈合率。鋼板固定為偏心固定，產(chǎn)生應(yīng)力遮擋效應(yīng)，由于鉆孔后可改變應(yīng)力，造成取內(nèi)固定后骨折的增多。(2)因為異體骨需數(shù)年長時間才能融合，髓內(nèi)固定為目前所倡導(dǎo)的生物學(xué)固定方式，可消除骨折端的應(yīng)力遮擋，可有效消除骨折端旋轉(zhuǎn)及扭曲剪力，由于其為彈性固定，可由于骨折端的微動刺激骨痂生長。為異體骨外表面外骨痂的形成保留最大的空間。(3)雖然擴髓對髓內(nèi)的血運產(chǎn)生一定破壞，但髓內(nèi)血供很快恢復(fù)。異體松質(zhì)骨與與宿主松質(zhì)骨的愈合較快,主要由宿主骨的內(nèi)骨痂連接,而近關(guān)節(jié)處松質(zhì)骨骨缺損采用鋼板提供穩(wěn)定的固定以使移植的異體骨順利爬行替代。骨折早日愈合，盡早恢復(fù)關(guān)節(jié)的功能

23、。本組22例術(shù)后經(jīng)過功能鍛煉，關(guān)節(jié)活動都能達到異體骨移植術(shù)前的水平。3.5  同種異體骨移植并發(fā)癥據(jù)報道，目前同種異體骨并發(fā)癥為再骨折及感染等。Sorger等15報道同種異體骨移植術(shù)后再骨折的發(fā)生率為17.7。本組患者無骨折再發(fā)生，不能除外觀察時間較短因素，而深部感染是所有并發(fā)癥中最為災(zāi)難性的,也是導(dǎo)致大段異體骨移植失敗最常見的原因之一。本組38例中1例感染性骨缺損于術(shù)后第3個月感染復(fù)發(fā),經(jīng)給予去除內(nèi)固定、置管沖洗、局部穩(wěn)定后二次植骨至現(xiàn)在2年3個月,未出現(xiàn)感染復(fù)發(fā)，骨折端愈合良好?！緟⒖嘉墨I】  1 Keating JF,Mcqueen MM.Substitutes fo

24、r autologous bone graft in orthopaedic trauma .J Bone joint Surg(Br),2001,83:38.2 Kühne JH, Bartl R, Hammer C, et al.Moderate heat treatment of bone allografts. Experimental results of osteointegration.Arch Orthop Trauma Surg，1992，112:18-22.3 Burchardt H. The biology of bone graft repair. Clin

25、Orthop,1983,4:2842.4 Heiple KG. A comparative study of the healing process following different types of bone transplantation.J Bone Joint Surg Am,1963, 45:1593.5 杜伍嶺,呂豪,李端峰,等.自體骨髓移植對吻合血管的移植腓骨形態(tài)改變的影響.中華顯微外科雜志,2005,264-265.6 Wang JW,Weng LH.Treatment of distal femoral nonunion with internal fixation cortical allograft struts and autogenous bone grafting.J Bone Joint Su