自制回收裝置收集自體骨泥在四肢與鎖骨骨折手術中進行植骨的應用療效

羅志凡，羅育，潘成科，潘嘉巍，張文益，楊旭浩，傅國★

（1.韶關市新豐縣人民醫院，廣東 韶關 511199；2.暨南大學附屬第一醫院，廣東 廣州 510630）

0 引言

四肢與鎖骨骨折是創傷骨科臨床上常見病種，針對有手術指征的部分患者，我們常采用骨折切開復位內固定術進行治療。手術治療骨折雖然能夠恢復良好的復位，但同時也因為破壞局部血運和增加感染風險從而導致骨折不愈合。為了避免出現骨折不愈合和感染等并發癥，利用自體骨植骨已成為臨床治療過程中的常用方法[1]。自體骨作為術中植骨材料具有很好的成骨能力，無免疫排斥，是植骨材料中的金標準。臨床上多采用自體髂骨植骨填充于骨折斷端，以便消滅骨折間的缺損，促進骨折的愈合。既往有研究報告在四肢與鎖骨長骨骨折髓內釘固定術中，收集擴髓時的骨泥進行植骨[2]。然而，術中電鉆在骨質上鉆孔后留下的孔道周圍骨屑和骨泥，如能完整收集其實數量也頗為可觀，但常作為廢棄雜質在術中與術野滲血一起被吸引器吸走，殊為可惜。

為了節約自體骨資源并減少患者經濟負擔，我們設計自制了一種簡易的術中自體骨泥回收裝置，在臨床應用中能方便有效地收集自體骨泥。本研究選擇我院近年來收治的四肢與鎖骨骨折患者，分為兩組：通過該回收裝置收集自體骨泥進行術中植骨患者作為實驗組，沿用既往單純從鉆頭上留存骨泥的作為對照組。我們分析兩組的治療效果，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇我院自2020年1月-2021年1月收治的四肢與鎖骨骨折患者共89例，經我院醫學倫理委員會審批通過，開展本項研究。征得患者知情同意后，利用隨機數表法將89例四肢與鎖骨骨折患者分為實驗組與對照組。實驗組通過該回收裝置收集自體骨泥進行術中植骨一共45例，其中男29例，女16例；年齡16～71 歲,平均（42.7±26.3）歲。其中簡單骨折6例，粉粹性骨折39例；關節內骨折20例，關節外骨折25例；對照組沿用既往單純從鉆頭上留存骨泥的方法一共44例，其中男31例，女13例;年齡14～68 歲,平均（38.9±27.9）歲。其中簡單骨折8例，粉粹性骨折36例；關節內骨折18例，關節外骨折26例。兩組均為閉合性骨折，手術由2位固定醫生主刀完成。兩組一般資料比較,差異無統計學意義（P＞0.05）。

納入標準：①經影像學檢查確診為四肢與鎖骨閉合性骨折，且符合《實用骨科學》中相關診斷標準；②年齡14～71 歲；③簽署知情同意書者。排除標準：①合并有惡性疾病或嚴重影響患者活動、功能及生存質量的其他系統疾病者，凝血功能障礙、感染、具有手術禁忌癥患者；②拒絕參與本項目患者；③陳舊性或病理性骨折者；④依從性差，無法配合治療者。

1.2 手術方法

實驗組手術開始后使用兩條負壓吸管，分別吸引術中出血和自體骨泥。對照組用紗布從電鉆鉆頭上抹下骨泥后收集。所有手術均為閉合性四肢與鎖骨骨折切開復位內固定術，內植物為金屬接骨板及螺釘，無髓內釘和外固定架。實驗組患者在消毒鋪巾完成后，術者繼續切皮開始手術，與此同時第一助手先裝配自制術中骨泥回收裝置。先選取一個5mL 注射器，拔掉活塞與針頭后，保留針筒。用15#尖刀片沿著注射器針筒的乳頭基底部小心做環形切開直至完全切下針筒乳頭，形成針筒頂端直徑0.5cm 左右大小一個洞口（圖1 A）。再將注射器針頭套筒尖端切除1cm，形成一圓錐形套管，再將套管套入針筒頂端的洞口中（圖1 B）。另取一條負壓吸引管單獨使用，距離頭端5cm 左右剪斷，將裝配好的針筒組件遠近端分別連接到剪開的負壓吸引管的中間相鄰兩端，套接時用力推緊各連接部以增加裝置密閉性，減少漏氣情況，至此即完成回收裝置的裝配（圖1 C）。手術過程中，完成骨折復位后即將連接此自制骨泥回收裝置的負壓吸引管接通中心負壓，在使用電鉆在骨質表面上鉆孔過程中，均使用該裝置持續負壓吸引，將貼附于電鉆和骨干上的含血性骨髓和皮質骨屑的骨泥混合物吸入針筒底部中保存而不至于直接吸入負壓吸引袋中，便于回收利用（圖1 D-E）。

圖1 自制自體骨泥回收裝置的裝配與使用效果

對照組則通過紗布直接從電鉆鉆頭上抹下骨泥備用（圖2 A），因液體被紗布吸干故不含有血性骨髓。內植物安裝完畢后將收集的骨屑先置于小杯中（圖2 B），用軟尺計算體積。將自體骨泥填塞到骨折斷端,仔細將骨泥均勻抹入骨折端縫隙內,盡量環繞骨折線填塞骨泥（圖2 C）。充分止血后在骨折斷端加蓋明膠海綿以保護骨泥，逐層縫合骨膜及周圍軟組織，術區引流管遠離骨泥植骨處以避免流失。

圖2 收集到的術中自體骨泥填塞于骨折間隙周圍

術后常規引流管置放48h 后拔除,術后常規止痛及預防感染治療，按計劃逐步康復鍛煉。如為粉碎性骨折，可利用的骨折碎片用2-0 抗菌薇喬縫線捆綁固定,盡量縮小骨折間隙。所有患者傷肢腫脹第3d 開始消退,一般7～14d 基本恢復正常直徑及張力。根據術中穩定與否決定是否輔以石膏托外固定。術后1、3、6、12 個月定期隨訪，隨訪時限6～18 個月。

1.3 觀察標準

比較兩組病例治療效果與兩組病例術中獲取的骨泥體積、出血量和手術時間。

治療效果：①按照《骨與關節損傷》[3]關節功能評分法,分為優、良、一般、差四級法；②影像學評估根據X 線片上顯示有明顯連續骨痂,骨折端有骨小梁通過；③臨床體查見傷口無紅腫流膿，骨折局部無縱向叩擊痛,局部無壓痛,即可診斷為臨床愈合，并明確有無內固定物松動、脫落等并發癥。

1.4 數據處理

計量資料和計數資料分別以平均值標準差和百分比的形式表示,檢測方式選擇SPSS 20.0 軟件中的配對t檢測和卡方檢驗,檢測結果P＜0.05,則表示該項數據有統計學意義。

2 結果

2.1 比較兩組病例治療效果

兩組病例切口均一期愈合,根據療效評價標準，實驗組治療結果為：優35例，良7例，一般3例，差0例。對照組治療結果為：優33例，良8例，一般4例，差0例。兩組患者術后療效評價相比，差異無統計學意義（P＞0.05），見表1。在術后2d、3 個月、6 個月均定期復查X 線片，術后3 個月所有患者骨折端均出現骨折線模糊或消失，局部骨痂均有跨越骨折端；6個月復查時，所有患者X 線片檢查均可見明顯骨小梁生成,骨折線模糊或消失，骨折完全愈合，肢體功能恢復較滿意。住院期間無傷口感染及發熱等并發癥，恢復過程順利。未發生感染、斷釘、內固定物松動、脫落等并發癥。兩組病例在治療效果方面比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。

表1 兩組病例術后療效評價對比[n(%)]

2.2 比較兩組病例術中獲取的骨泥體積、出血量和手術時間

兩組數據相比，術中出血量和手術時間差異無統計學意義（P＞0.05），但實驗組收集到的骨泥體積與對照組相比，差異有統計學意義（P＜0.05），見表2。

表2 兩組病例的骨泥體積、出血量和手術時間對比(±s)

表2 兩組病例的骨泥體積、出血量和手術時間對比(±s)

3 討論

在既往的工作中我們發現，常規骨折復位后在安放內固定前，需使用電鉆將鉆孔時鉆出的骨碎末全部丟棄，非常可惜。在對局部小范圍的骨質欠缺、需骨量不多的情況下，我們可以從電鉆鉆頭上回收和利用這些自體骨碎末與骨膜的混合物制成自體骨泥，填塞到骨缺損的部位進行植骨治療，術后的骨折愈合效果良好，極少發生骨不愈合情況。本研究探索了將回收的自體骨泥植骨應用于四肢與鎖骨骨折這一臨床常見問題當中，利用自體骨泥中保留了大量的骨髓內的成骨細胞前體細胞、造血干細胞及成骨因子的優勢,觀察其促進成骨的效果并對術后患者進行隨訪，將貌似“理所當然”的臨床經驗升華為循證醫學研究，通過評價該技術在臨床應用的有效性和安全性，為下一步的深入研究提供可靠的實踐基礎。

現階段關于植骨材料的選擇，尚存爭議。骨移植手術是臨床中僅次于輸血最常見的組織移植術，美國每年約50 萬例，在全球有超過200 萬例骨移植應用于骨科、神經外科和口腔頜面外科[4]。較理想的植骨材料應具有下列特點：良好的骨傳導性，骨誘導性，生物相容性。在體內可降解，且與正常的骨組織有相似的結構和功能，經濟實用等[5]。目前臨床常用的植骨方法主要是自體骨移植、人工骨移植。自體骨一直都是最為理想的骨移植物，原因在于其具有以下特性：①自體骨擁有與機體相適應的生物特性，具有成骨性、骨電導率和骨誘導性；②它容易獲得，具有成骨、兩個誘導功能，不引起免疫反應或傳播感染性疾病；③自體骨中擁有能促進骨修復的干細胞和細胞因子，如骨髓間充質干細胞、BMP-2 和BMP-7 等，自體骨移植被認為骨移植的“金標準”[6]。然而，臨床上開展自體骨移植也有一定的局限性，主要是取骨區并發癥和取骨總量有限。供骨部位的并發癥包括血腫、感染、慢性疼痛、神經血管損傷、骨盆應力性骨折、骨盆不穩定及腹膜穿孔等，Grogan[7]等報告一組243例自體骨移植患者，其主要并發癥發生率為8.6%，次要并發癥為20%，再次手術率為3.8%，認為即使沒有相關并發癥，自體取骨也會增加患者痛苦，延長手術時間，并增加患者失血量。近年來，用于修復骨缺損的人工骨材料（如骨移植替代物）日益受到國內外研究者的重視，其研究方向主要集中在醫學和生物材料整合方面。隨著骨組織工程學研究的不斷深入，將人工骨材料應用于修復骨缺損的必要性也逐漸被醫患人群接受。目前在臨床應用最多的人工骨材料是多孔磷酸三鈣。然而，盡管人工骨材料具有簡單、易用和數量大的優點，但在臨床應用中也發現其存在排斥反應、對自體骨的成骨作用較低和感染程度高的缺點。

從既往的研究中來看,自體骨泥是一種極有活力的成骨細胞來源材料,具有促進骨愈合潛力。在脊柱外科中，可以在高速電鉆鉆孔過程中通過抽吸收集高比例的骨屑,很少有細胞損壞。此外,從椎弓根和椎體中鉆取得到的骨泥已被證明具有間充質干細胞特征的細胞。因此,自體骨泥作為一種成熟成骨細胞的有效來源材料,其應用價值應得到推廣。在骨折內固定過程中電鉆鉆孔時產生的骨泥中除了含有皮質骨,還包含部分骨膜組織。骨膜是位于長骨外層的結締組織,并參與驅動細胞分化骨骼發育和修復。大量的研究證明，骨膜游離移植能生成新骨,得到可以代替部分骨移植的結論,并逐步有選擇性地應用于臨床,用于治療骨缺損或骨不連及用于矯正脊柱側彎的脊柱融合等均已獲得了成功。骨膜移植具有供區創傷小、可再生、成骨能力強的特點。Greenwald等[8]用帶有少量骨的骨膜治療新鮮骨折、延遲愈合或骨不連的患者,結果非常滿意,骨膜移植物都能產生新骨使骨連接。他認為骨膜移植代替骨移植的手術操作較簡單,有供區損傷小、出血少及并發癥少等優點。骨膜碎片比大片骨膜取材容易,并具有相同的成骨能力。骨膜碎片與骨接觸也能增強成骨能力。

文獻顯示[9-10],自體骨泥因為取材制作方便,無免疫排斥反應,成為臨床修復骨缺損的優勢選擇。在既往的自體骨泥收集過程當中,我們發現從鉆頭上刮取骨泥會增加額外的手術步驟,延長手術時間,增加患者麻醉風險,而且存留于骨干上和術野中的骨泥組織也無法采集,造成骨泥資源的浪費。而使用我們的自制術中骨泥回收裝置后,電鉆鉆孔上的骨泥可通過負壓吸頭快速回收,且存留于骨干上和術野中的骨泥組織也能全部采集,回收的骨泥體積明顯多于既往方法，貯存于回收裝置的底部,簡便易用。且手術時間和術中出血量并無明顯增多，未造成患者額外損失。

應用自體骨泥術中植骨的優勢在于：①促進骨折愈合。除部分簡單骨折在術中通過加壓原則力求達到一期愈合外,多數四肢與鎖骨骨折都可能存在骨折間隙過寬,骨折愈合時間延長或不愈合的風險。應用自體骨泥在骨折處植骨后可消除骨折端的微小縫隙或缺損,顆粒狀的骨泥形態可以大量增加與營養物質的接觸面積,使細胞能夠得到更多營養,保證移植骨細胞可以存活的同時,有利于周圍血管快速長入,促進新骨生成可以明顯縮短愈合時間,避免內植物因應力集中而發生斷裂；②作為種子細胞的來源,增加人工植骨材料的成骨活性。臨床上如采用人工植骨材料進行植骨時,材料內無活體成骨細胞,也缺損自體骨膜中所攜帶的骨膜來源細胞,導致部分植骨存在失敗風險。而加入了自體骨泥的人工植骨材料,因骨泥中保留了大量的骨髓內的成骨細胞前體細胞,造血干細胞及成骨因子,其骨泥形態更有利于這些因子釋放,有效促進和誘導成骨作用,提高人工植骨材料的效能,降低植骨失敗的發生率；③減少潛在髂骨取骨風險和并發癥。當術中需要自體骨植骨時,通常取患者的髂骨,會因取骨及縫合而延長手術時間,增加術中失血,給患者帶來了新的創傷,還存在供體部位并發癥的發病率、疼痛、手術時間的增加和供應骨量不足的限制等。通過回收自體骨泥作為植骨材料，實現了變廢為寶,縮短了手術時間,減少了術中出血量。

綜上所述,我們所采用的自制骨泥回收裝置簡單實用,易于裝配,能在術中高效率回收自體骨泥,經濟有效,值得臨床推廣應用。