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植骨技術(shù)福建中醫(yī)藥大學(xué)骨傷學(xué)院林慶賓《骨科學(xué)總論》第五章植骨:將骨移植到患處,填充缺損,加強(qiáng)固定,促進(jìn)愈合的手術(shù)。供體:提供骨組織的個(gè)體受體:接受骨組織的個(gè)體活體移植:植入物始終保持活力結(jié)構(gòu)性移植:植入物提供組織框架。一般為結(jié)構(gòu)性移植第一節(jié)概述基本概念發(fā)展歷史1688年荷蘭醫(yī)生Job實(shí)施了第1例骨移植術(shù),用犬顱骨修復(fù)人的顱骨,不成功1820年P(guān)hilip進(jìn)行了第1例自體骨移植1878年Macewen實(shí)施第1例同種骨移植1919年Albee報(bào)道了1600例骨移植成功宋·《夷堅(jiān)志》記載了邢氏同種異體骨移植頜骨成功病例植骨的適應(yīng)癥1、骨折不愈合。2、骨缺損:外傷性、良性骨腫瘤,先天性骨不連。3、關(guān)節(jié)融合:如脊柱關(guān)節(jié)融合術(shù)。4、骨阻擋:髖關(guān)節(jié)脫位髖臼加蓋移植骨的愈合過程:爬行替代遺留基質(zhì)成骨細(xì)胞移植骨細(xì)胞壞死--------→骨塊周圍血腫機(jī)化--------→蔓延成骨細(xì)胞骨樣組織--------→占據(jù)--------→血腫、骨塊表面及全破骨細(xì)胞持續(xù)部鈣化骨化--------→至吞噬骨塊形成新骨。————骨細(xì)胞——骨原細(xì)胞——————骨髓腔——骨外膜——————破骨細(xì)胞——成骨細(xì)胞(三)骨誘導(dǎo):骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP)等
1934年Levander骨的乙醇提取液肌肉內(nèi)注射,產(chǎn)生肌肉內(nèi)異位骨化現(xiàn)象,首次提出骨誘導(dǎo)1965年Urist將經(jīng)鹽酸處理過的脫礦骨埋入肌肉內(nèi),三周以后發(fā)現(xiàn)植入部位有大量軟骨及骨組織形成可誘導(dǎo)成骨前體細(xì)胞(間充質(zhì)干細(xì)胞)骨原細(xì)胞成骨細(xì)胞骨細(xì)胞誘導(dǎo)骨誘導(dǎo)條件:①有誘導(dǎo)物,BMP等②植骨床環(huán)境良好③組織中尋在具有成骨潛能的活性細(xì)胞,如未分化的間充質(zhì)細(xì)胞,多位于小血管尤其是毛細(xì)血管周圍理想的骨移植物最好同時(shí)具備:骨生成細(xì)胞、骨傳導(dǎo)基質(zhì)和骨誘導(dǎo)因子。
影響植骨術(shù)效果的因素(一)受體床情況:血液循環(huán)、軟組織情況、成骨細(xì)胞活力(二)堿性成纖維細(xì)胞因子:早期出現(xiàn)的細(xì)胞因子,bFGF可促進(jìn)軟骨和骨的生成(三)炎癥反應(yīng):血小板衍生生長(zhǎng)因子PDGF、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子TGF、白介素-1,研究的熱點(diǎn)(四)載荷影響:Wolff定律(五)全身情況Wolff定律骨骼的功能是承受活動(dòng)期間骨組織的機(jī)械應(yīng)變。骨骼具有適應(yīng)這些功能需要的能力,這一現(xiàn)象在一個(gè)世紀(jì)前就被認(rèn)識(shí)到,現(xiàn)在稱之為Wolff定律(伍爾夫定律)。wolff定律指出:骨骼的生長(zhǎng)會(huì)受到力學(xué)刺激影響而改變其結(jié)構(gòu)。用之則強(qiáng),廢用則弱。
1638年伽利略首先發(fā)現(xiàn)負(fù)重與骨形態(tài)的關(guān)系。1834年Bell指出骨可以使用盡可能少的材料來承擔(dān)載荷。1838年Ward報(bào)告增加壓縮載荷可以增加骨的形成。1867年瑞士HermanVonMeyer教授報(bào)告骨的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外部形態(tài)與所承受載荷的大小及方向有直接關(guān)系。1892年德國(guó)醫(yī)學(xué)博士Wolff提出了關(guān)于骨變化的定律,即Wolff定律提示:適當(dāng)?shù)募儔簯?yīng)力可以促進(jìn)骨愈合移植骨的來源(1)自體骨:取髂骨或腓骨。(2)同種異體骨:外科手術(shù)或創(chuàng)傷死者的骨骼。(3)異種骨:小牛骨去掉有機(jī)成分后使用自體骨:來源有限,無排斥反應(yīng)。同種異體骨:來源較多,有排斥反應(yīng)。異種骨:來源廣,排斥反應(yīng)大。移植骨的結(jié)構(gòu)取材優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)皮質(zhì)骨強(qiáng)度高;植骨塊具有支撐作用。爬行替代緩慢。松質(zhì)骨生長(zhǎng)速度快支撐作用差第二節(jié)植骨技術(shù)與適應(yīng)癥一、上蓋植骨法適應(yīng)癥:任何長(zhǎng)管狀骨骨不連。達(dá)到植骨和固定的雙重目的。
(1)單片上蓋骨移植(2)雙重上蓋骨移植(3)帶松質(zhì)骨上蓋骨移植二、滑動(dòng)植骨法a、適應(yīng)癥:骨缺損。b、要點(diǎn):①切長(zhǎng)方形骨塊:較長(zhǎng)的骨折斷端切取2/3,從短端切取1/3②旋轉(zhuǎn)180度:遠(yuǎn)近端互換位置。③固定。三、嵌入植骨術(shù)a、適應(yīng)癥:小于2.5cm的骨缺損。b、要點(diǎn):①在缺損處嵌入松質(zhì)骨②固定。四、腓骨段植骨術(shù)a、適應(yīng)癥:大段移植修復(fù)尺骨缺損,就近修復(fù)脛骨缺損b、缺點(diǎn):造成新的缺損五、帶血運(yùn)的骨移植術(shù)a、適應(yīng)癥:骨缺血性壞死、一般植骨術(shù)難以奏效時(shí)。b、要點(diǎn):吻合血管,保存血運(yùn)六、充填植骨術(shù)利用松質(zhì)骨充填空腔,如腫瘤切除后的空腔七、表面植骨術(shù)將松質(zhì)骨條或顆粒移植于骨表面。主要用于骨折延遲愈合或椎體融合第三節(jié)自體植骨一、特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):自體植骨是骨移植的金標(biāo)準(zhǔn)。效果可靠,無免疫排斥反應(yīng)。無傳染其它疾病的可能,保留生長(zhǎng)因子和骨生成細(xì)胞,骨誘導(dǎo)和骨生成作用好。缺點(diǎn):增加患者的創(chuàng)傷、延長(zhǎng)手術(shù)時(shí)間,特別是取骨量有限。二、自體植骨的采取法
(一)皮質(zhì)骨:脛骨前內(nèi)側(cè)、腓骨中段、十二肋骨。(二)松質(zhì)骨:髂骨、股骨大粗隆。腓骨植骨塊的切取運(yùn)用:肱骨或脛骨缺損,骨端的關(guān)節(jié)再造。帶血管蒂腓骨術(shù)前準(zhǔn)備:一般準(zhǔn)備專用器械:線鋸、骨鉆、骨鋸麻醉:硬外麻體位:側(cè)臥位手術(shù)步驟1、切口與顯露(1)入路:腓骨頭上方10cm的股二頭肌腱后緣,沿腓骨后緣至小腿中下1/3交界處。(2)顯露:腓總神經(jīng)比目魚肌前緣與腓骨長(zhǎng)短肌間(3)注意保護(hù)腓總神經(jīng)、脛前動(dòng)脈2、截骨剝離骨膜后截骨骨刀截骨、線鋸截骨、擺鋸截骨3、創(chuàng)口處理與縫合注意事項(xiàng)1、防止損傷腓總神經(jīng)2、保留腓骨遠(yuǎn)端1/4,以免影響踝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性3、不要切斷腓骨肌肉4、近端切除后要將股二頭肌腱和腓側(cè)副韌帶及鄰近軟組織縫合5、小心保護(hù)脛前動(dòng)脈脛骨植骨塊的切取例如:脛骨取骨術(shù)如下(1)切開,剝離骨膜,顯露脛骨(2)電鋸取骨。(3)在原位上鉆好螺孔后取用(4)骨刀取骨注意事項(xiàng)1、保留脛骨的前緣及內(nèi)側(cè)緣,盡量不影響脛骨的強(qiáng)度2、兒童的骨膜要單獨(dú)縫合髂骨取骨術(shù)1、切口與顯露(1)入路:沿髂骨嵴切開皮膚(2)顯露髂骨:切開骨膜,在髂骨內(nèi)外骨膜下剝離。(3)取骨:薄層骨片、全厚層骨塊、一側(cè)骨皮質(zhì)骨片、松質(zhì)骨、髓芯:(4)創(chuàng)口處理及縫合髂骨翼松質(zhì)骨采取法:1、切口與暴露:剝離骨膜,顯示髂骨。2、切取骨片:電動(dòng)擺鋸切取髂骨取出骨塊:注意事項(xiàng)1、注意修復(fù)剝離組織,防治腹疝2、注意保護(hù)局部神經(jīng)及血管3、慎用明膠海綿及骨臘止血4、合理運(yùn)用骨刀及電鋸第四節(jié)同種異體骨移植一、概述因免疫排斥反應(yīng)使用受到限制,20世紀(jì)60年代,Herdon發(fā)明冷凍處理法后取得進(jìn)展二、采集(一)活體采集外科手術(shù)中的廢棄骨,如髖關(guān)節(jié)成形術(shù)取下的股骨頭、胸部手術(shù)取下的肋骨。
死亡供體一般要求在6-12h內(nèi)取骨(二)禁忌采集骨腫瘤全身或骨骼系統(tǒng)感染肝炎性病和HIV陽性吸毒者系統(tǒng)結(jié)締組織病變代謝性骨病長(zhǎng)期應(yīng)用激素三、骨組織處理(一)冷凍法(二)凍干法(三)煮沸和高壓消毒法(四)化學(xué)藥物法(五)放射線照射法四、轉(zhuǎn)歸I型:愈合過程與自體骨移植相似,16周后骨連接,約20%II型:愈合緩慢,約60%III型:移植骨被吸收,約20%五、臨床中要注意的問題(1)放置引流,放置皮下積液和污染(2)常規(guī)應(yīng)用抗生素2周(3)適當(dāng)固定六、同種異體骨的免疫性冷凍法和凍干法處理的異體骨免疫原性較小。進(jìn)行組織相容性配型能減少免疫排斥七、骨庫(kù)主要保存冷凍骨和凍干骨第五節(jié)骨形態(tài)發(fā)生蛋白與人工骨一、骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP)作用:誘導(dǎo)間充質(zhì)細(xì)胞、骨髓細(xì)胞成骨分化。小牛皮質(zhì)骨提取BMP二、骨移植替代物①具有良好的組織相容性②降解速與骨再生速度相適宜③空隙和三維結(jié)構(gòu)④可塑性⑤有一定強(qiáng)度(一)生物陶瓷(二)生物材料:膠原、纖維蛋白等(三)高分子材料:多聚乳酸等,降解物為乳酸,無毒(四)復(fù)合材料三、復(fù)合與重組骨形態(tài)發(fā)生蛋白生物材料將BMP與載體復(fù)合、重組,形成復(fù)合植骨材料四、鉭金屬第六節(jié)軟骨移植骨性關(guān)節(jié)炎、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、大骨節(jié)病等疾病的主要病理改變?yōu)殛P(guān)節(jié)軟骨損傷軟骨修復(fù)能力差,主要采取保守治療,口服氨基葡萄糖,物理治療。后期采取關(guān)節(jié)置換。從生理學(xué)的角度上看,關(guān)節(jié)軟骨實(shí)際上是一種孤立的組織,沒有單獨(dú)的血液和淋巴供應(yīng)。它主要依賴軟骨下骨組織提供軟骨下部近1/3的血供,其余依賴滑膜周圍毛細(xì)血管的滲入。成年以后骨骺閉合,軟骨營(yíng)養(yǎng)主要依賴關(guān)節(jié)液。軟骨移植:將完整的正常關(guān)節(jié)軟骨植入軟骨缺損區(qū)。一、自體軟骨移植髕骨、股骨后髁二、異體軟骨移植三、同種胎兒軟骨移植免疫原性低,修復(fù)能力強(qiáng)四、異種軟骨移植豬肩胛骨典型病例患者,男,38;因車禍致左脛骨開放性骨折,于當(dāng)?shù)蒯t(yī)院行清創(chuàng),鋼板螺釘內(nèi)固定術(shù),術(shù)后因軟組織缺損、骨外露合并感染而兩次行清創(chuàng)術(shù);取出內(nèi)固定物以雙臂單邊單平面AO管形外固定架固定;典型病例
三個(gè)月后行一期開放植骨術(shù),清創(chuàng)術(shù)后小腿中段前方呈“干河床樣”軟組織和骨缺損于脛骨骨缺損部植入大量自體髂骨骨條典型病例
術(shù)后6天X線片示脛骨中段6.5cm骨缺損已被松質(zhì)骨填充典型病例術(shù)后6個(gè)月,X線片示脛骨中段植骨區(qū)成骨良好,骨折愈合;去除外固定架;術(shù)后16個(gè)月感染無復(fù)發(fā);研究熱點(diǎn)——間充質(zhì)干細(xì)胞間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)是屬于中胚層的一類多能干細(xì)胞,主要存在于結(jié)締組織和器官間質(zhì)中,以骨髓組織中含量最為豐富,由于骨髓
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