临床医学论文-大段同种异体骨移植重建四肢骨大段骨缺失

临床医学论文-大段同种异体骨移植重建四肢骨大段骨缺失 作者:王松,秧荣昆,张培琴,谭家华,吴良军,郭亚雄 【摘要】 ,目的,探讨同种异体骨移植对大面积骨缺失的治疗。,方法,骨缺失的修复几个世纪以来一直是骨外科工作者不断研究的重要课。自体骨移植虽然得到普遍认同,但大面积的骨缺失却无法取得足够的自体骨,而人体同种异体骨移植材料和自体骨非常相近,它具有人骨的三维孔隙结构、更好的材料学和生物学特性,并在骨传导和骨诱导能力上有更强优势。但是如何将大段骨缺失用同种异体骨移植,降低移植骨宿主炎性反应及免疫排斥,完成骨诱导、骨传导以及移植骨逐步被自体骨替代的过程,自2000年5月-2004年7月作者收治了共3例四肢骨大段缺失的病人,将不同节段的、长度分别为6,12 cm的同种异体骨进行移植,同时进行了有效固定和抗免疫排斥处理。,结果,移植均获得成功,每位患者随访2年以上,最长随访3年,患者复诊时X线片显示移植骨逐步被自体骨替代,患肢功能恢复正常。,结论,经有效地固定和抗免疫排斥处理的大段同种异体骨的移植,能使肢体大段骨缺损重建。 【关键词】 大段骨缺失; 同种异体骨; 移植; 重建 对于严重的创伤、肿瘤成骨折感染引起的骨不连所导致的大段骨缺失,如何修复以恢复骨的连续性和功能,仍然是骨科面临的主要问题。大段骨缺失的重建,目前主要应用自体骨移植、异体骨移植和人工假体等3种方式。自体骨移植,具有愈合快,无免疫排斥反应及并发症等优点,是骨科常首选的植骨方式,但因其来源有限及供体部位并发症使其应用受到一定限制。人工关节假件的选用也发展 到了成熟阶段,但它只适用于关节部位骨缺失的修复,同时也有病例的选择和适应证的限制。修复骨的大段缺失采用同种异体骨移植,其具有来源广泛,使用便利等优点,在骨科处理骨的缺失重建中是常用的方法。作者于2000年5月-2004年7月应用大段同种异体骨治疗四肢严重骨缺失病例3例,均获得重建后的成功,使保留的肢体获得较为满意的功能。 1 临床资料 1.1 临床资料 本组共3例,均为男性,年龄16,45岁,平均32岁。骨缺损的病因:外伤后高能量伤导致粉碎性骨折并大段骨缺损1例;外伤后开放性创伤导致骨折感染后,骨不连性骨缺损1例;肿瘤性节段骨缺损1例。骨缺损的部位:本组病例均为节段性骨缺损,其中股骨髁上端骨干2例,胫骨干1例。异体骨的备制:本组节段性骨移植长度为6,12 cm,均采用深低温冷冻骨干,均为节段性骨移植。 1.2 治疗方法 1.2.1 本组同种异体骨的准备 于手术前开始对异体骨进行复温,复水,0.9%生理盐水浸泡90 min后的同种异体胫骨干段,庆大霉素浸泡,生理盐水充分冲洗,进一步洗净异体骨髓腔内残留的脂肪组织细胞,干燥骨段面盐水,强的松龙125 mg,5 ml进行骨干表面涂抹,以减少植入后免疫排斥反应。 1.2.2 植骨床的准备 对外伤后骨缺损、骨折感染后骨不连的骨缺损和骨肿瘤引起长节段骨缺损均应用电锯修整骨缺失端,截骨点选择尽量保留远近端的 正常骨质,同时切除断端远近端髓腔内纤维或硬化、萎缩、吸收的骨组织,打通髓腔,尽可能保留骨缺失段的骨膜床。手术台上牵引以恢复肢体长度,在恢复长度的基础上用游标卡尺测量骨缺失长度,根据所测量的长度截取比相应长度约长 1 cm的异体骨,以使植入骨端间有一定的骨压应力。如果考虑到异体骨植0.5, 入后有旋转的可能,可以将异体骨两端和骨缺失远近端同时截出一段相应平行的斜面,防止植入异体骨的旋转也增大了植入骨与自体骨的接触面。本3例中有1例采用了植入骨两端间相应平行斜面截骨处理,其余均采用断端加压植入骨植骨,宿主骨与异体骨对合稳定性好。 1.2.3 内固定方法 本组内固定方法均采用交锁髓内钉内固定,交锁髓内钉固定应选择其髓内钉直径与植入异体骨髓腔相符合。如果植入异体骨的髓腔较小,应尽量小心地扩大髓腔,以保持髓内钉固定稳固,若植入骨的有一端与髓内钉的锁定位置非常接近时,可不作该位置的锁定钉锁定。 1.2.4 术后处理 术后常规预防感染,一般2周后切口I期愈合。有2例在术后约4,6周切口开始渗液,呈淡红色或淡黄色或无色液体,处理时给予积极预防感染,切口局部定时更换敷料,保持敷料干燥,酌情给予强的松龙30 mg/2ml/次于植骨段表面呈点状注射。3例下肢骨缺失患者术后酌情石膏托外固定3,6周,然后拄拐部分负重活动。 2 结 果 2.1 本组病例随访均在2年以上。病例术后髓内固定稳定,目前有2例已取出髓内固定。本组骨折愈合定期随访复查X线片,发现术后3个月左右植入异 体骨骨端开始出现骨痂生长,植入骨远近端与自体骨端间有骨痂堆集,植骨端模糊。术后1,3年复查X线片显示:髓内固定稳定,植入异体骨与自体骨接触间已相互融合,髓腔相通,自体骨逐步向异体骨爬行、替代。患者肢体功能正常。本组病例中,未出现术后感染,也未出现植入异体骨发生骨折,骨植入后骨端的愈合均正常,骨肿瘤病例未再复发。 2.2 术后功能 以Emeking标准,1,进行功能评价,在术后2年以上的随访中,评分20,26分,平均24分,?21分者2例。 2.3 典型病例 患者,男,16岁,3年前因骑摩托车不慎翻车致左小腿胫腓骨中下段开放性骨折,在外某医院急诊清创,行内固定手术后骨感染。后取出内固定物,抗炎治疗并伤口换药,左胫腓骨骨感染控制。1年后患者到本院转诊,摄X线片显示左胫骨中下段缺失约3 cm,同侧腓骨同节段缺失约8 cm,骨折断端萎缩、吸收、硬化,胫骨近端髓腔封闭,远端少许吸收阴影。临床诊断:左胫腓骨中下段骨不连并骨缺失。备制一段12 cm相同节段,相近直径的同种异体深冻胫骨干植入并交锁髓内钉固定。术后6周后复查X线片显示:髓内固定稳定,植入胫骨干未移位,植入骨远近端与自体骨端间有骨痂堆集,骨端接触间模糊。12周后患者已开始下地扶拐行走,术后1,3年复查X线片显示:髓内固定稳定,植入异体骨与自体骨接触间已相互融合,髓腔相通,自体骨逐步向异体骨爬行、替代。患者 双下肢行走自如,Enneking标准评价24分。术后3年将髓内钉取出,患肢功能无异常。病例手术前后X线片和功能情况(图1,12)。 3 讨 论 3.1 同种异体骨具有自身成骨作用 新鲜同种异体骨移植,存活的细胞具有早期成骨能力,但因免疫反应,供体来源的细胞被杀死,早期成骨亦被吸收,所以这种成骨作用是无效的。骨的传导作用也就是支架作用,是移植骨周围组织床的血管、骨祖细胞沿植入物的机械引导侵入其内部,实现爬行替代的过程。骨传导作用仅见于移植物植入骨骼系统内,无活性的植入物植入骨骼系统以外仅能引起纤维组织替代,形成疤痕组织。同种异体移植骨的愈合替代过程主要依靠骨的传导作用来完成的。骨诱导作用是指来自植床周边宿主结缔组织中的可诱导成骨前体细胞即间充质细胞,在诱导因子的作用下可被诱导成骨原细胞,经成骨细胞形成新骨,这种成骨方式是间接的,称为骨诱导。骨诱导在异体骨愈合早期发挥重要作用,2,,自骨基质中提取出骨诱导物质,称为骨形态发生蛋白(BMP),能诱导结缔组织中的间质细胞、骨髓基质细胞、滑膜细胞、成纤维细胞,呈现为软骨细胞和骨细胞表型,即诱导上述细胞在骨骼或骨骼以外的部位产生软骨和骨组织,3,。 深低温冷冻同种异体骨移植的优点:来源广泛,不受供区骨量的限制,且易于获得形状匹配的移植骨材料;具有生物活性,保留了骨形态形成蛋白等成骨细胞因子的活性,可与受体发生生物结合,骨折易于愈合,免疫原性较低,不易产生排斥;同种异体骨的运用,可缩短手术时间,减少术中出血,避免供骨区疼痛, 伤口感染和骨感染,以及供骨区强度降低所致骨折。骨组织的重建,理想的方法是应用具有相同组织学结构和几何尺寸的替代物,比较自体骨移植重建,应用同种异体骨重建能够满足上述。同种异体骨作为一种具有生物学活性的材料,具有与自体宿主骨愈合及再塑形的能力,应用异体骨重建骨缺失时无需考虑骨缺损的程度。 3.2 异体组织排斥反应是由供体主要组织相容性复合体(MHC)抗原引起的宿主对异体基因供体组织的免疫攻击,同种异体骨抗原物质主要存在于骨髓的造血细胞、血管内皮细胞、树突细胞、巨噬细胞和骨细胞,4,,细胞膜表面糖蛋白是其抗原的主要成分,它们受基因的控制。同种异体骨移植引起的免疫反应是通过T细胞介导的细胞免疫。孙磊等试验表明,免疫反应可抑制的诱导成骨作用,5,。目前常采用低温冷冻、冻干和脱钙脱脂、电离辐射等技术对异体骨进行处理以进一步减弱其免疫性。对移植骨抗原的处理,尽量去除或杀死移植骨内的细胞成分,以减弱其抗原性,彻底刮除移植骨的骨髓,骨膜,3,。临床应用时,可合理的使用免疫抑制剂。 3.3 在同种异体骨植入受区时,必须强调受区软组织的条件,必须保证良好的植骨受区供血,必须清除坏死、炎性组织以使受区周围软组织环境有良好的血运,在处理骨膜时要尽可能地保留受区骨膜床,有利于植骨后诱导骨的形成。有条件者可于植骨端或残余骨端间隙采用少量自体松质骨或同种异体松质骨成骨诱导剂充填。在植入骨植入受区时,植入骨长度要稍长于受区植骨间距,以使植入骨的接触面有一定的压应力和减小骨接触面的间隙。为了保持植骨的稳定性,可将骨接触端锯齿状对合成远近端相应平行斜面对合,以增加植入骨接触端稳定 和骨有效的接触面积,提高成骨活率。由于大段异体骨抗感染能力差,对于受区软组织保持正常的组织血运,通畅术后引流,有效使用抗生素以控制感染尤为重要。对于大段同种异体骨植入后骨周围一旦发生积液,正确引流,保持敷料干燥,合理预防感染,酌情使用免疫抑制剂也应被重视。 3.4 交锁髓内钉固定在大段骨缺损的修复重建中具有明显的固定优势。交锁髓内钉的应用是近年来治疗长骨骨折的重要手段,这种方法固定较钢板更符合人体生理学特点,被称为生物内固定技术,6,。使用钢板固定,因剥离软组织及骨膜范围广泛,骨修复端血运影响更大。在髓内钉固定应用在长节段同种异体骨的植入时,可以降低因钢板螺钉固定的异体骨骨表面上引起异体骨骨折发生率,7,。一般情况下,植入骨接触端愈合基本稳定后(约12周左右),可取出髓内钉一端的锁钉,变静力型交锁髓内钉为动力型,可增加植骨接触端的压应力刺激,促进骨折的愈合,也可有效避免骨端吸收,产生间隙,影响骨愈合。 大段同种异体骨移植重建四肢骨大段骨缺失,临床应用已较为广泛,具有可行性。骨移植后采用髓内固定,具有初始和远期的固定稳定,符合生物固定要求。 【参考文献】 ,1, Enneking WF,Campanacci DA. Retrieved human allografts: a clinicopathological study,J,〃J Bone and Joint Surg(Am),2001,83:971-986. ,2, 黄长明,王 臻〃骨形态发生蛋白在异体骨段移植愈合中的表达及临床意义,J,〃中国矫形外科杂志,2001,8:1088-1089. ,3, 马振杰,田清业,唐胜建. 同种异体骨移植的基础研究与临床应用,J,〃中国矫形外科杂志,2007,10:752-753. ,4, Horowitz MC, Friedlaender GE. Indrction of specific TCell responsivenss to allogencic bone,J,〃J Bone Joint Surg(Am),1991,73:1157-1168. ,5, 孙 磊〃同种异体骨移植免疫学,J,〃中国矫形外科杂志,1999,9:703-704. ,6, 裴国献,任高宏.长管状骨骨折治疗进展,J,〃中华创伤骨科杂志,2002,1:10-11. ,7, 宋会平,王志强〃同种异体骨移植临床效果的干扰因素,J,〃中国骨肿瘤骨病,2005,4:245-248.