王小博 李文鋒 王敖敖 張晨曦 李利 侯樹勛 趙彥濤

人體骨組織具有強大的可再生及修復能力，骨折后經纖維連接、骨痂形成與塑形后可使受損部位恢復到損傷前的組成、結構及功能。但骨折愈合過程是一個受到多種因素調節(jié)的復雜過程，當微環(huán)境因感染、骨缺損等因素發(fā)生改變時，會延緩骨折愈合的時間，導致骨折延遲愈合甚至骨不連的發(fā)生[1]。

目前臨床上處理骨缺損時往往采用取自體骨植骨的方式，雖然自體骨被認為是植骨材料的“金標準”，但存在取骨量有限、增加失血量及手術時間、供區(qū)并發(fā)癥等缺陷，并非完美的解決方案[2]。有研究表明，取自體髂骨后的各類并發(fā)癥發(fā)生率高達 20%[3]。隨著患者對骨折后生活質量要求的提高、骨修復材料科學的發(fā)展及日益成熟，應用骨修復材料植骨填充已逐漸成為臨床上治療各類骨折、骨缺損及脊柱融合手術中常用的治療手段[4]。

同種異體骨作為骨修復移植材料中較為常用的一種，具有良好的生物活性，且來源豐富。有文獻報道其成骨能力僅次于自體骨，在臨床中取得了良好的骨組織修復效果[5-7]。常用的同種異體骨包括新鮮同種異體骨塊、深低溫冷凍骨、冷凍干燥骨、脫鈣骨基質 (demineralized bone matrix，DBM) 等。其中 DBM 具有成骨誘導能力較強、骨傳導功能良好、富含骨形態(tài)發(fā)生蛋白 (bone morphogenetic proteins，BMP)、無免疫排斥反應等優(yōu)點，已廣泛應用于四肢新鮮骨折、骨不愈合的治療及脊柱融合手術中[8-11]。而我國 DBM 的醫(yī)療器械化和臨床應用推廣相對較晚，在藥監(jiān)局系統(tǒng)中第一個獲得正式批準的 DBM 注冊于 2016 年。而國內關于該材料應用于四肢創(chuàng)傷骨缺損的治療效果尚少有報道。本研究回顧分析了2020 年 1 月至 2021 年 12 月，我院收治的 30 例各類骨折及骨不連患者的臨床資料，目的在于收集四肢創(chuàng)傷救治中應用新型 DBM 植骨材料的相關臨床信息，觀察其促進骨折、骨缺損的修復效果，從而降低骨不連或延遲愈合的可行性。

資料與方法

一、納入標準與排除標準

1.納入標準：(1) 18～60 歲的患者，性別不限；(2) 各種原因導致的脛骨平臺骨折 (關節(jié)面塌陷 <2 cm)、踝關節(jié)骨折 (關節(jié)面塌陷 <2 cm)、長骨干皮質骨缺損 (<1 cm) 者；(3) 無血管神經損傷癥狀及感染，心、肺、肝、腎功能良好者；(4) 有自主行為能力，依從性良好，愿意并且能夠按要求進行隨訪觀察者；(5) 已簽署知情同意書者。

2.排除標準：(1) 一般情況較差，心、肺、肝、腎功能不良，合并嚴重心臟病、糖尿病、腫瘤晚期等危重患者；(2) 依從性差，神志障礙及患有精神疾病，無法配合治療者；(3) 哺乳期、妊娠期婦女；(4) 患有甲狀旁腺素亢進、成骨不全等影響骨代謝及成骨的疾病者；(5) 先天愈合障礙或存在影響愈合功能疾病者。

二、一般資料

本研究共納入 30 例，其中男 20 例，女 10 例；年齡 18～60 歲，平均 44 歲。骨折部位：脛骨平臺骨折 12 例，踝關節(jié)骨折 (合并關節(jié)面塌陷) 8 例，骨不連 5 例，四肢長骨骨折伴骨缺損 5 例。試驗獲得中國人民解放軍總醫(yī)院第四醫(yī)學中心倫理委員會批準。

三、手術方法

根據患者手術部位選擇相應麻醉方式及體位，復位骨折后選取合適的接骨板、髓內釘或外固定架固定骨折。檢查植入物合格后將其填充至骨缺損部位，逐層縫合切口，完成手術。本研究使用的植入物為北京鑫康辰醫(yī)學科技發(fā)展有限公司的 DBM (國械注準 20163460180)。所有手術均由同一組醫(yī)師完成。

四、術后處理

術后常規(guī)應用抗生素預防感染 24～48 h，根據骨折部位穩(wěn)定性采取懸吊、石膏或支具固定保護4～6 周。

五、觀察指標

術后 1 個月、3 個月、6 個月、12 個月門診復查 (至少隨訪至術后 3 個月)，拍攝 X 線片，觀察骨折端是否移位，植入物是否脫落，同時采用Lane-Sandhu X 線評分標準 (表 1)[12]評價患者骨折愈合情況，評分越高表明骨折愈合越良好。

六、統(tǒng)計學處理

實驗數據采用 SPSS 22.0 進行統(tǒng)計學分析，計量數據以表示，樣本均數間比較采用方差分析，P<0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

表1 Lane-Sandhu X 線評分標準Tab.1 Lane Sandhu X-ray scores

結果

本研究 30 例患者均獲得隨訪，隨訪時間 3～20 個月，平均 11.8 個月。其中 7 例門診隨訪時間為 3 個月，后期因新型冠狀病毒疫情等原因無法門診隨訪，電話隨訪患者，7 例均在當地醫(yī)院定期復查，術后均恢復良好，遠期手術效果滿意，骨折均一期愈合，無感染、內固定失效斷裂等并發(fā)癥發(fā)生。其余 23 例在門診完成隨訪，均一期愈合?；颊哂蠒r間范圍 10～16 周，平均 (12.70±1.92) 周。

所有患者術后 3 個月及末次隨訪時 Lane-Sandhu X 線評分均高于術前，差異有統(tǒng)計學意義 (P<0.05)(表 2)。

生物相容性及安全性：30 例患者隨訪期間均未出現(xiàn)與 DBM 植入材料相關的不良反應，術后無一例感染、內固定及植入物松動等并發(fā)癥。

典型病例：患者，男，30 歲，因摔傷致左股骨干骨折，行閉合復位髓內釘內固定術，術后 11 個月復查示骨不連，骨缺損約 2 cm。入院時左大腿中段按壓痛明顯，左下肢不敢負重，左膝關節(jié)僵硬，主動活動受限。術中清理骨缺損兩端增生的軟組織，咬除硬化骨，打通兩側髓腔，沖洗后將 DBM 植入骨缺損處。隨訪時間 6 個月。術前 Lane-Sandhu X 線評分 0 分，術后 1 個月 1 分，術后 3 個月 3 分，末次隨訪 8 分。左下肢可部分負重，無腫脹疼痛等，左髖及左膝關節(jié)活動無明顯受限 (圖 1)。

討論

自體骨因其良好的生物學效應，一直以來被認為是骨移植的首選材料，但其供骨量少、存在潛在并發(fā)癥等不足之處也較為突出，往往是臨床應用時無法避免的問題[13-15]。因此，選取有效且安全的骨移植材料，具有重要的臨床意義。臨床上常采用同種異體骨、人工骨及 DBM 等其它替代骨移植材料[8]。

圖1 a、b：術前 X 線片，可見左股骨中段骨不連，缺損約 2 cm；c、d：術后 1 個月，骨折斷端間植骨材料不顯影，可見少量骨痂形成；e：術后 3 個月，可見骨折斷端間骨痂生長良好，骨折線模糊；f：末次隨訪 X 線片，可見骨折已基本愈合Fig.1 a -b: Preoperative X-ray film showed that there was a nonunion at the middle shaft of femur,with a bone defect of 2 cm approximately;c -d: At 1 month after operation,a small amount of bone callus formation could be observed at fracture region,where the bone-grafting materials were invisible;e: Significant callus growth was observed 3 months postoperatively,and the fracture line was blurred;f: Bone healing was satisfactory at the last follow-up

表2 30 例患者手術前后 Lane-Sandhu X 線評分比較 ( )Tab.2 Lane Sandhu X-ray scores of 30 patients pre-and postoperatively ()

表2 30 例患者手術前后 Lane-Sandhu X 線評分比較 ( )Tab.2 Lane Sandhu X-ray scores of 30 patients pre-and postoperatively ()

注：a與術前比較，P <0.05；b與術后 1 個月比較，P <0.05Notice: aCompared with those before operation,Lane Sandhu X-ray scores at 1,3 months after operation and last follow-up were higher with a statistically significant difference (P <0.05);bCompared with those at 1 month postoperatively,Lane Sandhu X-ray scores at 3 months after operation and last follow-up were higher with a statistically significant difference (P <0.05)

盡管同種異體骨可避免自體骨移植引起的供區(qū)并發(fā)癥的發(fā)生，但存在松動、誘導成骨能力弱等缺陷。而人工骨無排異反應、可提供支架及傳導性，但不具有骨誘導能力，應用時往往需額外添加活性因子，且在體內吸收速度及時間存在不確定性。因此都不是治療骨缺損的完美解決方案[16-18]。

DBM 作為一種新興的骨移植材料，目前已廣泛應用于骨缺損、骨不連的修復及脊柱融合治療，并取得了良好的療效[19-22]。在國際上 Urist 等[23]首次明確提出 DBM 具有較強的成骨誘導能力。在我國，胡業(yè)豐等[24]首次報道了早期制備的異體 DBM，并用于治療各類骨缺損患者 28 例，臨床效果良好。但材料的病毒滅活、質量控制等在當時尚缺乏醫(yī)療器械化處理的標準技術手段。趙廷寶等[25]應用異體 DBM顆粒混合牛 BMP 及骨水泥治療 56 例骨缺損患者，臨床優(yōu)良率達 100%。諶少波等[26]應用注射型 DBM 治療鎖骨中段骨不連患者 13 例，術后隨訪至少 1 年，骨折愈合及關節(jié)功能恢復良好。Pieske 等[27]對比了DBM 及自體骨在治療長骨骨折不愈合中的有效性及安全性，結果發(fā)現(xiàn)兩組患者之間骨折愈合率無明顯差異，但 DBM 組患者的并發(fā)癥明顯少于自體骨移植組，從而認為 DBM 可以替代自體骨移植。朱加亮等[28]探討了掌側鎖定鋼板聯(lián)合自體或 DBM 植骨治療橈骨遠端陳舊性骨折，結果表明兩組患者在骨折愈合時間、掌傾角、尺偏角、橈骨高度和功能評分方面均無顯著差異，認為 DBM 能夠降低取自體骨手術帶來的風險，是一種良好的骨移植替代材料。李忠海等[5]對比了 3 種植骨材料 (同種異體骨、自體骨及 DBM) 在腰椎后路椎間融合術中的應用效果，結果表明，與同種異體骨相比，自體骨及 DBM 植骨融合率高、內固定失敗率低，同時 DBM 植骨能夠避免取自體骨所帶來的潛在并發(fā)癥，認為 DBM 植骨是一種安全有效地促進椎間植骨融合方法。

DBM 是由膠原蛋白、非膠原蛋白以及較低濃度的生長因子 (如 BMP) 等組成的復合物，具有良好的生物學特性、骨誘導及骨傳導活性，可促進新骨形成及骨組織礦化，加速骨愈合。DBM 誘導成骨的能力主要依賴于其中的 BMP 及其它多種細胞因子的協(xié)同作用，它們同骨基質內的膠原蛋白緊密結合，誘導間充質細胞分化為軟骨細胞及成骨細胞，最終形成軟骨組織或骨組織[29]。但在正常完整的骨中，BMP 被致密的礦物質成分包繞隔離，難以有效地發(fā)揮誘導成骨能力，進行脫脂脫鈣等處理后，一方面解除了礦物質對 BMP 的包繞，使其能夠順利釋放從而發(fā)揮誘導成骨作用；另一方面，DBM 具有的天然多孔隙結構，確保 BMP 可以有效穩(wěn)定地釋放，并長期發(fā)揮作用，而且這種多孔隙結構也有利于降解和成骨細胞的長入，起到良好的骨傳導作用，促進了新骨的形成和重建。此外，DBM 中保留的少量 Ca2+也可以作為新生骨再鈣化的核心，為磷酸鈣沉積提供一定的幫助?？傊?，大量的基礎實驗及臨床研究證明，DBM 可促進各種原因導致的骨缺損的修復，具有廣泛的應用前景[30-33]。

新型 DBM 的制備過程經多種化學試劑處理，理化性質穩(wěn)定，免疫原性較弱，具有良好的組織相容性及安全性。馮江濤等[34]進行的一項 Meta 分析表明，與自體骨相比，DBM 具有同等的有效性及安全性，且術后疼痛等并發(fā)癥的發(fā)生率更低，可作為理想的植骨材料進行推廣。

本研究應用同種異體 DBM 治療各類骨缺損病例 30 例，其中脛骨平臺骨折 12 例，踝關節(jié)骨折8 例，骨不連 5 例，四肢長骨骨折伴骨缺損 5 例。手術中針對骨折復位后遺留的骨缺損，采用 DBM 進行填充支撐，縮短了手術時間并減少了失血量，避免了以往取自體骨移植所帶來的并發(fā)癥。術后隨訪無一例出現(xiàn)關節(jié)面再次塌陷、復位丟失、感染、移植物松動脫落及內固定失效等，促進了骨折愈合及早期功能鍛煉，取得了良好的臨床效果。

綜上所述，同種異體 DBM 移植治療骨缺損是一種安全有效地促進骨折愈合及重建的治療方法。然而本研究樣本量少，隨訪時間短，DBM 的臨床效果仍須進一步的基礎研究及大樣本臨床試驗證實。隨后課題組擬進行長期的隨機對照研究來進一步評估DBM 的臨床療效及并發(fā)癥。