同種異體骨移植修復骨缺損的應(yīng)用進展

鄧子文，黃東

(1廣東醫(yī)科大學，廣東湛江524023；2廣東省第二人民醫(yī)院)

·綜述·

同種異體骨移植修復骨缺損的應(yīng)用進展

鄧子文1，黃東2

(1廣東醫(yī)科大學，廣東湛江524023；2廣東省第二人民醫(yī)院)

同種異體骨來源廣泛，其形態(tài)、大小不受限制，具有良好的骨傳導作用，可提供一定強度力學支撐。同種異體骨修復骨缺損現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于嚴重四肢創(chuàng)傷、骨腫瘤切除、脊柱病變等導致的大段骨缺損的修復，已成功修復重建四肢大段骨缺損，并應(yīng)用于骨腫瘤切除的保肢治療等。但同種異體骨移植仍有許多問題需要解決，如免疫排斥反應(yīng)、感染、骨吸收、骨不愈合等。雖然，目前理論上同種異體骨復合免疫抑制劑、自體干細胞、骨形態(tài)發(fā)生蛋白等可減少上述移植術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生，但其細胞及分子水平的作用機制尚不明確。

骨骼移植手術(shù)；同種異體骨；骨缺損；骨修復

嚴重創(chuàng)傷、感染及骨腫瘤切除均可導致大段骨缺損，自體骨移植被視為骨缺損修復的“金標準”，但供區(qū)并發(fā)癥如感染、疼痛、感覺障礙及二次損傷等限制了其在臨床上的廣泛應(yīng)用[1,2]；且當骨缺損范圍較大時，自體骨移植往往不能滿足臨床需要。近年來骨組織工程技術(shù)取得了較大進步，但目前僅用于動物和體外實驗，且骨組織工程材料不能產(chǎn)生與人體自然骨組織等同的良好并且穩(wěn)定的血管組織，是臨床亟需解決的關(guān)鍵問題[3]。同種異體骨來源廣泛，其形態(tài)、大小不受限制，具有良好的骨傳導作用，臨床應(yīng)用日益增多。本文就國內(nèi)外同種異體骨移植修復骨缺損的臨床應(yīng)用進展作一綜述。

1 同種異體骨移植在骨缺損修復中的應(yīng)用

1.1 在四肢創(chuàng)傷后骨缺損修復中的應(yīng)用 隨著社會工業(yè)化、交通事業(yè)的發(fā)展，高能量損傷導致的大段骨缺損愈發(fā)多見。大段同種異體骨修復重建此類骨缺損顯示出其優(yōu)越性，如大小不受限、骨傳導作用良好、具有一定強度的力學支撐等，可為實現(xiàn)功能重建提供基礎(chǔ)[4]。Venkatramani等[5]采用改良Capanna技術(shù)(改良的游離腓骨瓣嵌入同種異體骨技術(shù))移植修復大段創(chuàng)傷后股骨遠端骨缺損6例，術(shù)后隨訪7～24個月、平均15個月；結(jié)果6例患者術(shù)后6個月移植骨達到骨性愈合，可完全負重行走；其中1例術(shù)后出現(xiàn)深部感染，抗生素治療3個月，術(shù)后隨訪18個月仍可見一竇道，但異體骨兩端與宿主骨可見融合，腓骨兩端在無手術(shù)干預的情況下也自然愈合。鄭華等[6]采用肱骨近端鎖定鋼板(LPHP)聯(lián)合同種異體骨移植治療28例老年肱骨近端骨折患者，術(shù)后隨訪11～18個月、平均12個月；結(jié)果顯示術(shù)后切口均一期愈合，并達到骨性愈合標準，骨性愈合時間4～10個月，按Neer評分標準優(yōu)良率為85.7%(優(yōu)14例、良10例、可4例、差0例)。該項研究表明，LPHP聯(lián)合同種異體骨移植治療老年肱骨近端骨折的療效較好，安全性較高。于紹斌等[7]采用聯(lián)合小塊同種異體骨移植切開復位內(nèi)固定治療28例(34足)移位關(guān)節(jié)內(nèi)跟骨骨折(DIACFs)患者；術(shù)后平均隨訪18.5個月，2足出現(xiàn)排斥反應(yīng)，經(jīng)手術(shù)取出內(nèi)固定后行外固定支架固定及切口閉合沖洗、換藥，1足切口Ⅰ期愈合，1足切口延期愈合；28足術(shù)后12周X線片顯示移植骨與宿主骨基本融合，骨密度接近正常；隨訪期內(nèi)18足異體骨塊完全被爬行替代。該項研究表明，同種異體骨移植治療DIACFs可填充骨缺損區(qū)，促進骨折愈合，避免晚期距下關(guān)節(jié)塌陷。何博等[8]采用二期大段同種異體骨移植的方法修復13例股骨開放性骨折伴骨缺損，術(shù)后隨訪6～36個月、平均16個月；結(jié)果骨折均達到骨性愈合，無感染等并發(fā)癥發(fā)生；術(shù)后1～3年X線片示異體骨與自體骨相互融合，自體骨逐步向異體骨爬行替代，按Kilmer股骨遠端功能評定標準計算優(yōu)良率為69.2%。該研究結(jié)果表明，一期清創(chuàng)、外固定支架進行固定，二期大段同種異體骨移植聯(lián)合內(nèi)固定治療股骨開放性骨折伴骨缺損的方法安全、療效滿意。Vulcano等[9]將抽取的自體髂骨骨髓有核細胞與同種異體骨復合，并應(yīng)用于移植修復創(chuàng)傷后嚴重骨缺損患者10例；患者術(shù)后無感染、排斥反應(yīng)等發(fā)生，術(shù)后平均骨折愈合時間為5.6個月；表明復合自體干細胞可促進同種異體骨與宿主骨的融合，是治療骨缺損的一種新選擇。

1.2 在骨腫瘤切除術(shù)后骨缺損修復中的應(yīng)用 結(jié)合骨關(guān)節(jié)外科、顯微外科、胸腹外科以及血管神經(jīng)外科的技術(shù)方法，目前骨腫瘤外科的治療方法愈趨成熟，手段愈趨多樣[10]。1993年Capanna等[11]首次采用游離腓骨瓣嵌合同種異體骨成功修復骨缺損。Abed等[12]采用Capanna技術(shù)修復重建膝關(guān)節(jié)周圍骨肉瘤切除術(shù)后骨缺損25例，術(shù)后平均隨訪140個月；結(jié)果顯示腓骨與宿主骨平均融合時間5.6個月，同種異體骨與宿主骨平均融合時間19.6個月，患者術(shù)后可完全負重時間為21.4個月，保肢率達88%，進一步證明Capanna技術(shù)修復骨缺損的可行性及有效性。黃南翔等[13]對55例四肢骨肉瘤患者采用冷凍大段同種異體骨移植進行保肢治療，49例隨訪1～8年、平均5.4年；結(jié)果顯示44例移植骨與宿主骨達骨性愈合，愈合率89.9%，平均愈合時間7.8個月，3例(6.1%)帶關(guān)節(jié)異體骨移植患者發(fā)生異體骨骨折，術(shù)后5年按Mankin分級法評估肢體功能優(yōu)良率為65.5%。證實在四肢骨肉瘤保肢治療中冷凍大段同種異體骨移植重建骨缺損是目前較理想的方法。董楊等[14]采用大段同種異體骨移植治療脛骨遠端骨腫瘤15例，并進行髓內(nèi)釘固定和踝關(guān)節(jié)融合；術(shù)后隨訪12～72個月，結(jié)果顯示異體骨與宿主骨均達到骨性愈合，患肢功能評分(MSTS評分系統(tǒng))平均為85分；術(shù)后發(fā)生骨不連1例、排斥反應(yīng)1例，無病理性骨折、感染等并發(fā)癥發(fā)生及腫瘤復發(fā)。該研究認為，大段同種異體骨移植修復脛骨遠端骨腫瘤切除后骨缺損的療效滿意、安全性較高。

1.3 在脊柱病變導致骨缺損修復中的應(yīng)用 骨移植和骨替代材料在脊柱外科手術(shù)(如椎體融合術(shù))中已成為不可或缺的一部分。自體骨移植具有更好的三維孔隙結(jié)構(gòu)、生物學特性，被視為椎體融合的最佳移植材料；但自體骨來源有限、骨質(zhì)疏松患者自體骨骨量低以及供區(qū)并發(fā)癥的發(fā)生限制了其應(yīng)用，使得同種異體骨移植逐漸成為越來越多脊柱外科醫(yī)生的選擇。Putzier等[15]分別對腰椎退變患者采用同種異體松質(zhì)骨移植(觀察組)和自體髂骨移植(對照組)，術(shù)中均聯(lián)合PEEK融合器進行單節(jié)段腰椎融合；結(jié)果顯示兩組術(shù)后均無嚴重并發(fā)癥及不良反應(yīng)發(fā)生，術(shù)后6個月觀察組椎間融合率明顯低于對照組，但術(shù)后12個月兩組椎間融合率比較差異無統(tǒng)計學意義，術(shù)后3、6、9、12個月兩組Oswestry功能障礙指數(shù)比較差異均無統(tǒng)計學意義；表明在腰椎融合術(shù)中雖然同種異體骨移植開始融合的時間比較晚，但其遠期融合率及臨床效果與自體骨移植比較并無明顯差別。王巖等[16]應(yīng)用同種異體骨植骨融合治療脊柱側(cè)凸畸形54例，術(shù)后4個月X線片可見新骨形成，術(shù)后8個月可見大量新骨形成；患者術(shù)后隨訪14～30個月、平均16個月，側(cè)凸Cobb角由術(shù)前的77.5°±14.9°降低為末次隨訪時的41.7°±13.7°； 僅1例患者在術(shù)后1周出現(xiàn)早期深層感染，經(jīng)二次切開清創(chuàng)、灌注沖洗后治愈；表明應(yīng)用同種異體骨移植進行脊柱融合安全、有效。

1.4 其他 隨著同種異體骨制備及保存方法的日趨成熟，以及骨庫的建立及發(fā)展，使得同種異體骨的應(yīng)用已不僅僅局限于常規(guī)骨科手術(shù)中。Albanese等[17]應(yīng)用新鮮深凍同種異體骨治療1例下頜骨巨大濾泡囊腫切除術(shù)后骨缺損患者，術(shù)后未發(fā)生感染及排斥反應(yīng)；術(shù)后1年CT檢查示植骨區(qū)域新骨生成，塑形良好，骨密度與對側(cè)比較無明顯差異。該研究表明，在頜骨原發(fā)性囊腫切除術(shù)后骨缺損的治療中，同種異體骨是一種良好的移植材料。Kalab等[18]以13例心臟手術(shù)后因深部胸骨感染、骨髓炎等引起大段胸骨及軟組織缺損的患者為研究對象，采用同種異體骨進行修復重建；隨訪發(fā)現(xiàn)異體骨與宿主骨均融合，胸骨重建后胸壁穩(wěn)定性好，可較好地適應(yīng)呼吸，證明同種異體骨移植修復大段胸骨缺損的臨床效果好。黃曉明等[19]采用超低溫冷凍同種異體骨移植修復18例顱骨缺損患者，術(shù)后隨訪6個月～2年，結(jié)果顯示頭顱外形美觀，顱骨塑形良好。

2 同種異體骨移植的并發(fā)癥

同種異體骨移植的并發(fā)癥包括免疫排斥反應(yīng)、感染、骨折和骨不愈合等。在對大段同種異體骨移植患者術(shù)后長期觀察中發(fā)現(xiàn)，因感染、骨折及骨不愈合導致的手術(shù)失敗率達25%[20]。免疫排斥反應(yīng)使患者術(shù)后切口出現(xiàn)滲出、植入骨吸收、愈合不良等。對移植骨抗原處理、組織相容性抗原配型和對宿主進行免疫抑制可減輕免疫排斥反應(yīng)[21]。同種異體骨移植術(shù)后全身性應(yīng)用免疫抑制劑雖可降低免疫排斥反應(yīng)，但不良反應(yīng)多。復合或局部聯(lián)合免疫抑制劑的同種異體骨移植可降低移植部位的免疫反應(yīng)，且不會引起全身免疫反應(yīng)，同時具有一定的成骨作用[22,23]。感染，特別是深部感染，將直接導致手術(shù)失敗，異體骨徹底滅菌、術(shù)中嚴格無菌操作、異體骨移植前行細菌培養(yǎng)[24]、創(chuàng)面良好的軟組織覆蓋、手術(shù)前后抗生素的應(yīng)用均可減少感染的發(fā)生。一旦發(fā)現(xiàn)局部感染，應(yīng)盡早擴創(chuàng)、移除異體骨，以避免感染進一步發(fā)展[25]。骨折及骨不愈合是同種異體骨移植術(shù)后的嚴重并發(fā)癥，為促進骨折愈合并防止再次骨折，術(shù)中應(yīng)盡可能保護宿主骨局部血運及周圍軟組織，增加移植骨與宿主骨的有效接觸面積，同時給予堅強內(nèi)固定。有研究表明，異體骨復合自體干細胞、人重組骨形態(tài)發(fā)生蛋白2可促進移植骨與宿主骨之間的融合，已在臨床上取得滿意療效[9,26]。

綜上所述，隨著骨庫的建立和發(fā)展，同種異體骨移植已廣泛用于臨床，特別是在嚴重創(chuàng)傷、骨腫瘤切除、脊柱病變等導致大段骨缺損的修復上顯示出其獨特的優(yōu)越性。但目前仍有許多問題需要解決，如免疫排斥反應(yīng)、感染、骨吸收、骨不愈合等。雖然目前理論上同種異體骨復合免疫抑制劑、自體干細胞、骨形態(tài)發(fā)生蛋白等可減少上述移植術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生，但其細胞及分子水平的作用機制尚不明確，有待進一步研究、探索。

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廣東省科技發(fā)展專項資金(公益研究與能力建設(shè)方向)項目(2016A020215124)。

黃東(E-mail： dong-177@163.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2017.32.033

R687.3

A

1002-266X(2017)32-0098-03

2017-04-11)