脛骨骨缺損的治療及研究進(jìn)展

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，交通事故和工業(yè)事故造成的四肢高能量損傷也在不斷上升，尤其是小腿的開放性、粉碎性骨折，截肢率很高[1]。目前臨床上治療脛骨缺損的方法主要有：自體骨移植、異體骨移植、人工骨替代材料填充、Masquelet技術(shù)及Ilizarov技術(shù)，但都有各自的局限性。本文將對目前臨床主要治療方法進(jìn)及基礎(chǔ)研究行綜述。

1 自體骨移植

自體骨移植具有最佳的骨傳導(dǎo)、骨誘導(dǎo)及骨生成作用，是傳統(tǒng)的骨移植修復(fù)方法，也是是骨缺損修復(fù)的首選方法[2]，包括游離骨移植和帶血管的骨移植。常用供骨區(qū)有髂骨、腓骨和肋骨，因供骨量有限，強度欠佳，不適合下肢骨的重建。一般認(rèn)為對小于3cm的骨缺損有一定修復(fù)效果[3]。帶血管的骨移植是應(yīng)用顯微外科修復(fù)骨缺損傳統(tǒng)有效的治療方法[4]，常用的供區(qū)是髂骨和腓骨，由于吻合了移植骨的供血血管，移植骨有血液供應(yīng)，活力強，愈合快且抗感染力強，功能恢復(fù)快。王新衛(wèi)等[5]采用吻合血管腓骨移植治療67脛骨慢性骨髓炎伴骨缺損8～22cm ，取得良好效果。但是腓骨纖細(xì)，完成塑形及增粗的過程時間長，不能盡早負(fù)重，易出現(xiàn)骨質(zhì)疏松、肌肉萎縮等。此項技術(shù)需要較高的專業(yè)技術(shù)，血管吻合失敗率高，加之供區(qū)取骨量有限，并發(fā)癥明顯，在臨床中帶來諸多不便。

2 異體骨移植

同種異體骨經(jīng)過處理后可降低抗原性，但生骨細(xì)胞被破壞，僅保留部分骨傳導(dǎo)性和骨誘導(dǎo)因子。異體骨常與自體骨或自體紅骨髓聯(lián)合移植以提高異體骨的成骨作用。目前臨床上主要用于修復(fù)骨腫瘤切除術(shù)后大塊骨缺損[6]。張峰等[7]認(rèn)為帶血管骨膜瓣對異體骨血管化有明顯促進(jìn)作用，帶血管同種異體骨移植具有能保持本身的自然結(jié)構(gòu)、形態(tài)、骨誘導(dǎo)能力等優(yōu)點，移植成功后，將成為受體的永久性組織，但目前帶血管同種異體骨移植仍處在實驗研究階段。

3 人工骨替代材料填充

為了解決自體骨或異體骨的缺點，生物學(xué)家研究出了人工骨材料。臨床上常用的是骨水泥、生物陶瓷、組織化人工骨等[8]。復(fù)合人工骨替代材料在骨誘導(dǎo)性及成骨性能上優(yōu)于單一的人工骨材料[9]，但作為異物在體內(nèi)應(yīng)用，有發(fā)生無菌性炎癥的風(fēng)險。如今研究理想的人工骨替代材料仍是今后的重點。

4 Masquelet技術(shù)

Masquelet技術(shù)又稱誘導(dǎo)膜技術(shù)，能夠修復(fù)創(chuàng)傷性或感染性骨缺損，由Masquelet提出并在2000年報道應(yīng)用此技術(shù)治療35例長骨骨缺損，骨缺損范圍為4~25 cm，植骨后4個月骨缺損全部愈合[10]。此技術(shù)分兩個階段。第一階段:徹底清創(chuàng)后固定患肢，以聚甲基丙烯酸甲醋骨水泥置入骨缺損部位塑形，閉合創(chuàng)面，形成誘導(dǎo)膜。第二階段:6～8w后切開誘導(dǎo)膜，移除骨水泥隔離體，打通髓腔，在膜內(nèi)填充自體松質(zhì)骨，然后閉合誘導(dǎo)膜和切口。誘導(dǎo)膜能夠機械性隔離、包裹和輔助固定[11]及骨誘導(dǎo)作用，能分泌如多種生長因子[12]。該技術(shù)操作簡便、對受區(qū)要求低、骨愈合快、并發(fā)癥少。但需要分二次手術(shù)且自體松質(zhì)骨供應(yīng)有限，難以滿足大段骨缺損。另外還有有許多問題值得探討，例如誘導(dǎo)膜的微觀機制、血運、生長因子的變化及影響等。

5 Ilizarov技術(shù)

Ilizarov技術(shù)被認(rèn)為是20世紀(jì)矯形外科的里程碑，為骨缺損的治療開創(chuàng)了一個新時代，是由Ilizarov在\"張力-應(yīng)力法則\"的理論基礎(chǔ)上發(fā)展而來，在保持骨膜完好前提下干骺端低能量截骨，7 d后以1 mm/d的速率行牽拉延長。該技術(shù)修復(fù)骨缺損有兩個基本方法即骨斷端加壓結(jié)合延長和骨節(jié)段滑移。骨斷端加壓結(jié)合延長是先短縮閉合骨缺損區(qū)，截骨后逐漸牽開延長恢復(fù)患肢長度，適合骨缺損長度不超過骨原長度15%。若骨缺損過多，短縮會形成軟組織褶皺，血管、神經(jīng)折疊，易出現(xiàn)腓總神經(jīng)麻痹、血管危象、內(nèi)翻足等。骨節(jié)段滑移技術(shù)是通過外固定牽引使骨段在軟組織袖內(nèi)緩慢滑移到骨缺損斷端靠攏，至新骨完全礦化，適合骨缺損長度超過骨原長度15%。此技術(shù)具有手術(shù)次數(shù)少、固定牢固、創(chuàng)傷小、延長可同步矯正肢體畸形、并發(fā)癥少、等優(yōu)點，對復(fù)雜創(chuàng)傷骨折、骨不連、骨缺損、肢體延長及肢體畸形矯正等疾病的治療有不可比擬的優(yōu)勢[13]。有大量臨床資料證實Ilizarov技術(shù)修復(fù)脛骨缺損療效肯定[14]。

6 骨組織工程學(xué)

骨組織工程的研究發(fā)展對骨缺損的修復(fù)提供了更廣闊的的治療方向，其免疫原性低，無二次創(chuàng)傷，來源廣泛，是最有前途和可行性的一個領(lǐng)域，其核心是種子細(xì)胞和支架材料。該技術(shù)利用種子細(xì)胞、生長因子與支架材料在體外培養(yǎng)后植入骨缺損部位形成新骨。骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（MSCs）增值分化能力強，在誘導(dǎo)因子作用下向成骨系細(xì)胞分化是種子細(xì)胞主要來源[15]。支架材料為細(xì)胞提供空間和營養(yǎng)物質(zhì)，具有骨誘導(dǎo)、骨生成及骨傳導(dǎo)作用。羥基磷灰石和磷酸三鈣是常用支架材料。江汕等[16]發(fā)現(xiàn)神經(jīng)化組織工程骨的成骨和塑形與感覺神經(jīng)的作用更為密切，成為工程化骨的新研究領(lǐng)域。

7 展望

脛骨缺損是常見病癥，治療是一個漫長的過程，各種治療方式都有其優(yōu)缺點，應(yīng)嚴(yán)格掌握手術(shù)適應(yīng)癥。展望未來，llizarov技術(shù)治療脛骨缺損將成為趨勢，而骨組織工程技術(shù)的逐步成熟與臨床應(yīng)用更值得期待。

參考文獻(xiàn):

[1]王貴忻. 闞世廉，舒衡生，等. MESS評分在GustiloⅢb、Ⅲc型下肢損傷截肢與保肢治療中的臨床意義[J].中國矯形外科雜志，2012.

[2]林家鐘，王新家.大塊骨缺損的修復(fù)研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J].醫(yī)學(xué)綜述，2009.

[3]馮瓊?cè)A，余國榮，許典雄，等. 急診外固定架治療脛骨中下段開放性骨折[J].中國骨與關(guān)節(jié)損傷雜志，2008.

[4] Wernike E， Montjovent MO， Liu Y， et al. VEGF incorporated into calcium phosphate ceramics promotes vascularisation and bone formation in vivo[J]. Eur Cell Mater， 2010.

[5]王新衛(wèi)，李勇軍，郭建剛，等. 游離排骨移植修復(fù)脛骨慢性骨髓炎并長段骨缺損[J]，中國修復(fù)重建外科雜志，2007.

[6] 李波，陳靜，闊祥勇，等. 大塊異體骨聯(lián)合自體骨髓移植修復(fù)股骨上段腫瘤切除后缺損[J].中國組織工程研究與臨床康復(fù)，2012.

[7]張峰，陶圣祥.帶血供骨膜瓣對異體骨移植血管化的影響[J]，中國實用醫(yī)學(xué)，2010.

[8] Gardiner A， Weitzel PP. Bone Graft Substitutes in Sports Medicine［J］. Sports Med Arthrosc，2007.

[9] Nakasa T， Ishida O， Sunagawa T， et al. Feasibility of prefabricated vascularized bone graft using the combination of FGF-2 and vascular bundle implantation within hydroxyapatite for osteointegration［J］. J Biomed Mater Res A，2008.

[10] Masquelet AC， Begue T. The concept of induced membrane for reconstruction of long bone defects［J］. Orthop Clin North Am， 2010.

[11] Masquelet AC， Obert L. Induced membrane technique for bone defects in the hand and wrist［J］. Chir Main， 2010.

[12] Ilizarov GA. The tension- stress effect on the genesis and growth of tissues: Part Ⅱ[J]. The influence of the rate and frequency of distraction. Clin Orthop Relat Res， 1989.

[13]蒲超， 朱紅， 等. 應(yīng)用Ilizarov 技術(shù)修復(fù)脛骨慢性骨髓炎并骨缺損[J]，中國骨與關(guān)節(jié)損傷雜志，2013.

[14] Mafi R， Hindocha S， Mafi P et al. Sources of Adult Mesenchymal Stem Cells Applicable for Musculoskeletal Applications - A Systematic Review of the Literature［J］. Open Orthop J， 2011.

[15]Chimutengwende-Gordon M， Khan WS. Advances in the use of stem cells and tissue engineering applications in bone repair［J］. Curr Stem Cell Res Ther， 2012.

[16]江汕，劉勇，王秋實，等. 組織工程骨神經(jīng)化構(gòu)建及其修復(fù)兔大段骨缺損的實驗研究［J］.中國修復(fù)重建外科雜志，2010.編輯/許言