自体富血小板血浆与人工骨混合物治疗胫骨平台骨折合并骨缺损的临床应用

陈海峰王健 胡勇 王鹏 单绍银

（南通大学附属建湖医院骨科，江苏建湖 224700）

自体富血小板血浆与人工骨混合物治疗胫骨平台骨折合并骨缺损的临床应用

陈海峰*王健 胡勇 王鹏 单绍银

（南通大学附属建湖医院骨科，江苏建湖 224700）

背景：骨缺损修复一直是骨科临床面临的难题之一。近年来，骨组织工程学的发展为骨缺损修复开辟了新的途径，但骨髓基质细胞体外培养回植入体内修复骨缺损还仅限于实验研究。

目的：评价临床上应用自体富血小板血浆（PRP）与人工骨混合物治疗胫骨平台骨折合并骨缺损的临床疗效。

方法：2006 年 7 月至2010年 7 月收治胫骨平台骨折合并骨缺损患者（SchatzkerⅡ～Ⅴ型）36 例。随机分成：A 组（17 例）采用自体PRP与人工骨复合物填充骨缺损；B 组（19 例）采用自体髂骨填充。所有患者于术后 1.5、3、6、12个月复查植骨部位的X 线片观察骨折愈合时间，采用Rasmussen评分标准评价胫骨平台骨折复位及固定效果，Hss评分评价膝关节术后功能恢复情况，NRS分级法对疼痛进行量化评分，配对T检验对两组数据进行比较。

结果：36例全部获得随访，随访时间11～36个月，平均16个月。A组患者平均手术时间、术中出血量及术后疼痛评分（不包括供骨区）明显低于 B 组（P＜0.05），而 Rasmussen 评分、HSS 评分及骨折平均愈合时间与 B 组无明显差异（P＞0.05）。

结论：自体PRP与人工骨混合物填充治疗胫骨平台骨折合并骨缺损较传统自体髂骨填充显著缩短手术时间，减少术中出血，减轻术后疼痛，避免供骨区并发症，修复效果理想，为胫骨平台骨折合并骨缺损的治疗提供了一个新的方法。

富血小板血浆；人工骨；胫骨平台骨折；骨缺损

Background:Repair of bone defect is always one of the difficult problems facing,Department of orthopedics clinic in recent years,the development of bone tissue engineering has opened up a new way for the repair of bone defects.But the bone marrow stromal cells cultured in vitro to in vivo implantation in repairing bone defects is also limited to the experimental study. Objective:To investigate the effect of platelet-rich plasma(PRP)and artificial bone complex to cure tibial plateau fracture with bone defects.

Methods:36 patients suffered from tibial plateau fracture and bone defects(Schatzker Ⅱ ～ Ⅴ)were randomized into two groups.The defect was filled by platelet-rich plasma(PRP)and artificial bone complex in GroupA(17 patients),while it was filled by autogenic ilium in group B(19 patients).All patients were examined by X-ray when 1.5,3,6 and 12 months after the operation.Reposition and fixation were investigated by Rasmussen standardization.Knee function after the operation was investigated by Hss scales.The results were compared in the two groups．The data were analyzed by using Student's t test.

Results:the average operation time,bleeding amount during the operation,and NRS post operation of group A were significant lower than those of group B,while there were no obvious different of Rasmussen scores,HSS scores and the average time of healing time between the two groups(P＞0.05).

Conclusions:it can shorten the operation time,reduce the amount of bleeding,alleviate the pain post the operation,and avoid the potential infection of bone-supply area by filling the defects with platelet-rich plasma(PRP)and artificial bone complex,and there is no significant different of the therapeutic effect of tibial plateau fracture with bone defects by filling the defects with platelet-rich plasma(PRP)and artificial bone complex and with autogenic ilium,and it provide a new method to cure tibial plateau fracture with bone defects.

骨缺损修复一直是骨科临床面临的难题之一。近年来，骨组织工程学的发展为骨缺损修复开辟了新的途径。利用异体骨、异种骨、人工生物骨、种子细胞、生长因子、转基因细胞等修复骨缺损是当今骨组织工程学研究的热点。2006年7月至2010年7月，我 院 应 用 自 体 富 血 小 板 血 浆（plate let rich plasma, PRP）与人工骨混合物对36例胫骨平台骨折骨缺损患者进行修补，以期达到良好的疗效。

1 资料与方法

1.1 临床资料

36例随机分为两组：A组（17例）采用自体PRP与人工骨混合物填充骨缺损，B组（19例）例采用自体髂骨填充骨缺损。两组病例资料详见表1，其中骨量缺损以三维CT测量值计算。

1.1.1 入选标准：①年龄 23～54岁，男女不限；②各种外伤引起的胫骨平台骨折合并骨缺损；③均无开放性损伤；④无慢性器质性疾病；⑤术后不采用石膏外固定。

1.1.2 排除标准：①患有糖尿病、骨质疏松症、贫血等影响融合效果的疾病；②有内固定并发症，如钉板松动、断裂等；③感染；④伴其他部位骨折而影响早期下床。

1.2 手术方法

1.2.1 PRP 的制作：整个过程在血液中心和手术室内完成，不扎止血带，以18号针头于肘正中静脉处快速顺利地采血，采用不易吸附血小板的储血袋和对血小板有保护作用的ACD-A抗凝血剂抗凝。一次性抽血量根据骨缺损的大小决定（200～300 ml血液可制取PRP 16～24 ml）。 采 用 Landesberg 法 制 作 PRP，分 两次离心，第 1 次 200 g 离心 10 min，取全部上清液至交界面下 3～4 mm，移至离心管，平衡后第 2 次离心，200 g离心 10 min。离心管中液体分为两层，上层液体为贫血小板血浆（platelet-poor plasma,PPP），下层为血小板浓缩物（platelet concentrate,PC）。吸取约 3/4 上清液与第1次离心后剩余的红细胞混合后储存，术中可回输至患者体内补充术中失血量。离心管中剩余液体摇匀即为PRP。可以分期制作（前期在血液中心进行，后期混合可在手术室进行），制作过程中必须要求无菌操作。选择人工骨载体为颗粒状HA-TCP，术前 利 用 激 活 剂 将 液 态PRP 制 作 成 PRP 凝胶 与 HATCP混合。

1.2.2 手术植入：胫骨平台复位完成后，在骨缺损处植入PRP-人工骨混合物，对照组则分别植入自体髂骨，然后进行接骨板固定。

1.2.3 术后处理：术后根据病种进行常规对症处理，复查血细胞计数。术前 1 d 至术后 3 d 常规使用对成骨细胞无抑制作用的抗生素。

1.2.4 随访计划及评估指标：术中记录手术时间、出血量。所有患者术后1.5、3、6、12个月进行植骨部位的X线片检查，观察骨折愈合时间，并进行功能恢复评估。B组患者统计取髂骨部位并发症的发生率。

膝关节功能按照 Rasmussen膝关节功能评分法以及 HSS 膝关节 功 能 评分法进行评价。Rasmussen评分法：根据恢复程度分为优、良、可、差四个等级，其中30～27分为优，26～20分为良，19～10分为可，9分及 以下 为差 。Hss评 分法 ：疼 痛 30 分 ，功 能活 动 22分，关节活动度18分，肌力10分，无畸形10分，无不稳定10分。术后疼痛采用VAS疼痛评分标准：总分10分，0分为无痛；3分以下为有轻微疼痛，能忍受；4～6分为疼痛并影响睡眠，尚能忍受；7～10分为渐强烈的疼痛，疼痛难忍。

1.3 统计学处理

采用 SPSS 19.0 统计软件，A、B 组评分结果应用配对 T 检验，P＜0.05 为有统计学差异。

2 结果

36例全部获得随访，随访时间11～36个月，平均16个月。A组所有患者血小板富集前、后的血液标本细菌学检测均为阴性，术后1.5个月复查均未出现贫血现象。B 组 32%（6/19）的患者术后 3个月取骨处仍有疼痛。1例同侧股前外侧有皮肤麻木感，口服神经营养药物，5个月后症状消失。

2.1 血小板富集的有效性

抽取患者血小板富集前、后的血液标本进行检测，采用流式细胞计数仪，A组17例患者血小板富集前、后全血标本的平均血小板计数分别为 205×109/L和 1273×109/L，浓度提高至6.21倍。

表1 两组病例资料

2.2 临床疗效

A组患者平均手术时间、术中出血量及术后疼痛评分（不包含供区骨）明显低于 B 组（P＜0.05，表 2），而Rasmussen评分、HSS评分及骨折平均愈合时间与B组无明显差异（P＞0.05，表2）。

3 讨论

临床上外伤性骨缺损和骨不连后骨缺损病例较多，治疗骨缺损主要采用骨移植的方法，目前骨移植包括自体骨移植、异体骨移植和人工骨移植。自体髂骨移植在临床上运用较多，但不少患者有供区慢性疼痛，而且增加失血量及手术时间，同时可能出现深部感染和血管、神经损伤等并发症，本研究中1例出现股前外侧皮神经损伤。同种异体骨虽然增加了供应来源，但同样存在着供体来源不足以及传播疾病的危险，异体间的免疫排斥也常导致手术失败。异种骨虽然可以完全解决供体来源不足，但异种骨间的组织相容性问题目前尚未得到很好的解决。

羟基磷灰石作为人体骨骼最理想的替代材料[1]，其由人工合成制备，解决了供源问题，又因惰性物质所构成而避免免疫排斥。但单纯人工骨移植只起到骨传导作用，因缺损的中心区域与宿主组织相对远离而无诱导成骨活性，不适用于大块骨缺损。

随着组织工程学的发展，采用混合成骨细胞或生长因子的人工骨修复骨缺损，弥补了单纯人工骨的缺点，可以产生良好的诱导成骨活性。PRP是通过离心自体全血而得到的含高浓度血小板的血浆。现已证实 PRP 中含有血小板源性生长因子（platelet-derived growth factor,PDGF）、转化生长因子-β1（transforming growth factor-β1,TGF-β1）、转化生长因子-β 2（transforming growth factor-β2,TGF-β2）、类胰岛素生 长 因 子（insulin-like growth factor,IGF）、表 皮 生 长因子（epidermal growth factor,EGF）和血管内皮细胞生长 因 子（vascular endothelial growth factor,VEGF）[2]。这些生长因子的浓度比例与全血中比例相似，单独或联合应用被认为具有促进损伤修复的作用[3]。这为用含有高浓度生长因子的PRP修复组织缺损以加快愈合提供了理论基础。

近年来，关于PRP修复组织缺损已有相关报道，但 多 数 仅 限 于 口 腔 整 形 的 修 复 。 Marx 等[4]用 混 合PRP的自体髂骨修复下颌骨缺损，通过骨密度测量和组织形态学观察，发现其修复速度是单用髂骨修复的 1.62～2.16 倍。何家才等[5]将 PRP 复合磷酸三钙植入种植体周围的骨缺损中，通过对照研究提示PRP在种植体周围骨缺损区有促进骨修复作用。张长青等[6]的动物实验证明，混合 PRP 的人工骨可用于新西兰大白兔管状骨缺损的修复，并有明显加速骨愈合的作用。而国内尚无使用自体PRP与人工骨混合物治疗胫骨平台骨折合并骨缺损的相关报道。

采用PRP与人工骨混合物修复胫骨平台骨折合并骨缺损有明显的优点：①PRP是自源性的，从根本上解决了骨组织工程学一直面临的免疫排斥难题，也避免了异体移植中存在的传播疾病的危险。②PRP中有多种高浓度的生长因子，各生长因子的比例与体内正常比例相符，使生长因子之间有最佳的协同作用。一定程度上弥补了单一生长因子刺激成骨效果不佳的缺点。③PRP可用凝血酶凝固成胶状，不仅可以黏合缺损处颗粒状移植骨，还可以防止血小板的流失，使血小板在局部长时间分泌生长因子，保持较高的生长因子浓度。④PRP有促凝血作用，可刺激 软 组 织 再 生 ，促 进 伤 口 早 期 闭 合 。 Marx 等[4]在 用PRP治疗全层皮肤缺损的实验中发现，PRP在促进皮肤缺损愈合的同时，还可以减少瘢痕形成和明显减轻疼痛。⑤PRP对患者的损伤小，只需要从患者静脉取血即可制作。国内已有专门的PRP制作仪器，在从静脉血提取了高浓度的血小板（即PRP）后，剩余成份可以回输体内。⑥PRP制作简单，手工制作所需时间一般约 30 min[4,7,8]，机器制作速度更快。

本研究患者均采用膝正中切口，术中注意微创操作，平台整复均在关节镜监视下完成，确保关节面均基本达到解剖复位标准，以避免因手术原因导致研究结果的偏差。同时关节镜技术对关节腔内环境干扰小，可以清理关节内游离体，有利于骨折的复位和固定，可以详细检查内外侧半月板、关节滑膜、前后交叉韧带、内外侧侧副韧带、关节软骨面的损伤。如有并发以上损伤较为严重的即列为排除病例。本研究中，A 组患者的平均手术时间（68.4±5.7）min，比B 组缩短了 16 min，主要是减少了取自体髂骨的手术时间。同时因为取自体髂骨，B组患者的出血量比A组平均增加了 64 ml左右。而且，A 组无取骨术后的并发症风险和疼痛。

表2 两种方法的疗效评价

本研究初步表明，自体PRP混合人工骨治疗胫骨平台骨折合并骨缺损与自体髂骨植骨相比在 Rasmussen 评分 、HSS 评分及骨折愈合时间方面无明显差异，而在手术时间、术中出血量、术后疼痛等方面具有明显优势。由于PRP为自源性，不会引起疾病传播和免疫排斥，且制作简单。我们认为，PRP如广泛运用于临床，将提高胫骨平台骨折骨缺损的治愈率。同时我们也在考虑自体PRP在骨科其他骨缺损领域中的运用，为急诊骨缺损患者的治疗带来了希望，但仍需通过大量临床病例继续验证。

[1] 李志宏,武继民,李瑞欣,等.纳米羟基磷灰石及其复合材料的研究进展.医疗卫生装备,2007,28(4):8897-8900.

[2]Fennis JP,Stoelinga PJ,Jansen JA.Mandibular reconstruction:a clinical and radiographic animl study on the use of autogenous scaffolds and platelit-rich plasma.Int J Oral Maxillofac Surg,2002,31(3):281-286.

[3]Torres J,Tamimi F,Tresguerres IF,et a1.Effect of combining platelet-rich plasma with anorganic bovine bone on vertical bone regeneration:early healing assessment in rabbit ealvariae.Int J Oral Maxillofac Implants,2010,25(1):123-129.

[4]MarxRE,CarlsonER,EichstaedtRM,etal.Platelet-richplasma.Growth factor enhancement for bone grafts.Oral Surg OralMedPatholOralRadiolEndod,1998,85(6):638-646.

[5] 何家才,阎旭,周健,等.富血小板血浆诱导口腔种植体周围骨再生的实验研究.口腔颌面外科杂志,2007,17(1): 21-24.

[6] 张长青,袁霆,曾炳芳,等.富血小板血浆促进骨缺损修复的实验研究.中国修复重建外科杂志,2003,5(17):355.

[7]Sonnleitner D,Huemer P,Sullivan DY.A simplified technique for producing platelet-rich plasma and platelet concentrate for intraoral bone grafting techniques:a technical note. Int J Oral Maxillofac Implants,2000,15(6):879-882.

[8]Landesberg R,Roy M,Glickman RS.Quantification of growth factor levels using a simplified method of plateletrich plasma gel preparation.J Oral Maxillofac Surg,2000, 58(3):297-300.

The clinical application of platelet-rich plasma(PRP)and artificial bone complex to cure ibial plateau fracture with bone defects

CHEN Haifeng*,WANG Jian,HU Yong,WANG Peng,SHAN Shaoyin
（Department of Orthopedics,Jianhu Hospital affiliated to Nantong University,Jianhu 224700,Jiangsu province,China）

platelet rich plasma;artificial bone;fracture of tibial plateau;bone defect

*通信作者：陈海峰，E-mail:chf001158@sohu.com