注射型人工骨经皮穿刺微创治疗长骨干骨不连的初步研究

郭志勇，白 波，董伟强，郭 倞

骨不连是创伤骨科的常见疾病之一，发生率在5%左右[1]。常规疗法是在骨不连端进行植骨，其中自体骨植骨是治疗的金标准[2-3]，但无论采取何种传统植骨术式，均需切开组织，这一操作将对骨不连区的血运造成进一步损害，加重局部缺血。经皮穿刺微创注射植骨不需切开患区，未剥离、牵开骨膜及邻近组织，不干扰、破坏骨不连区血运，是一种较好的治疗方法。本研究前瞻性分析注射型人工骨经皮穿刺和常规自体骨开放植骨治疗长骨干骨不连患者的临床资料，旨在探讨注射型人工骨经皮穿刺微创治疗的应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

1.1.1 纳入标准 ①符合《坎贝尔骨科手术学》中骨不连诊断标准[1]；②四肢外伤性长骨干骨折术后6个月或以上；③断端骨折线清晰，3 mm≤间隙≤20 mm，断端硬化，无明显骨痂生长；④配合研究，签署知情同意书。

1.1.2 排除标准 ①感染或肿瘤患者；②病理性骨折；③大面积骨缺损患者；④营养不良、各种代谢障碍性疾病、恶液质或有特殊不良嗜好者。

本研究通过医院伦理委员会批准。将2011年1月至2014年6月我科收治的符合上述筛选标准的36例骨不连患者，按随机数字表法分为对照组（常规自体骨开放植骨）和观察组（注射型人工骨经皮穿刺注射），每组各18例。两组患者性别、年龄、骨折部位及内固定方式等一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性，见表1。内固定均牢靠，无松动变形，断端对位、对线均符合功能复位要求。

1.2 治疗方法

不拆除原有内固定。

观察组采用硬膜外麻醉或局部麻醉，C型臂X线机透视定位，作一长约3 mm的皮肤切口为穿刺口，利用穿刺一体锥经皮穿刺进入骨不连断端，用小刮匙铲断硬化骨尖端，撬拨骨间结缔组织。将填充在骨不连间隙中的软组织充分挑拨分离，对于肥大型骨不连，其肥大的硬化端不需处理，但骨不连间隙必须充分搔刮。然后经骨髓穿刺针在骨不连局部注入主要成分为半水硫酸钙的注射型人工骨（深圳斯玛仪器有限公司），见图1。必要时可做多个穿刺口或小切口辅助，将填充在断端间的结缔组织充分挑拨分离后再注入。术后常规换药，加强局部血液循环，并予以骨痂生长治疗。

对照组取对侧髂骨植骨，首先切开患肢皮肤，开放骨不连端，用磨钻、咬骨钳等工具将硬化骨及填充在骨不连端的软组织彻底清除，然后沿对侧髂嵴作一长约4 cm的切口直达髂嵴骨面，剥离骨膜后根据需要取出足量的松质骨并填充于原骨不连端。术后处理同观察组。

1.3 观察指标

记录两组手术时间、术中出血量、住院时间、术后1 d视觉模拟量表（visual analogue scale，VAS）评分[4]；术后每个月复查1次，观察骨不连愈合情况，根据Johner-Wruhs功能分级法评定疗效：优：关节功能良好，无肌肉萎缩，X线片示骨折线消失；良：关节功能良好，轻微肌萎缩，X线片示骨折线模糊；可：关节功能轻度受限，轻度肌萎缩，X线片示骨折处有连续骨痂生长；差：骨折处疼痛，需辅助外固定，X线片示骨折仍清晰可见[5]。

1.4 统计学方法

应用SPSS 19.0统计软件进行分析，符合正态分布的计量资料以均数±标准差（±s）表示，两组比较采用两独立样本t检验；计数资料的比较采用Fisher精确概率法。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

全部患者均一期愈合出院。随访6～18个月，平均随访时间10.6个月。如表2所示，观察组手术时间、术中出血量、住院时间、术后1 d VAS评分均优于对照组，两组比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。两组Johner-Wruhs功能分级优良率比较，差异无统计学意义（P＞0.05），除研究组2例评级为差的患者另行切开植骨外，其余均获得稳定骨性愈合。典型病例见图2。

表1 对照组和观察组患者一般资料的比较（±s，n=18）

表1 对照组和观察组患者一般资料的比较（±s，n=18）

注：采用Fisher确切概率法，无具体统计检验量

组别 年龄/岁女 3 5性别男1513*0.691骨折部位/例股骨干1315*0.691胫骨干萎缩型钢板内固定骨不连间隙宽度/mm对照组观察组统计检验量P值33±1436±15 t=0.6200.5405 3内固定方式/例髓内钉固定1616*1.0002 2骨不连类型/例肥大型1716*1.0001 29±412±5 t=1.9880.055

图1 一体锥经皮穿刺注射型人工骨植骨

3 讨论

3.1 骨不连的治疗现状

骨不连是骨科颇为棘手的难题之一。由开放骨折损伤或肿瘤破坏所致大面积骨骼、骨膜缺损所引起的骨不连，治疗上常需移植大块骨进行填充，甚至需要带血管蒂的骨移植[6]。而其他大部分骨折本身并没有骨质的丢失，但术中对骨膜、血运的破坏，内固定材料应力遮挡效应，断端间结缔组织形成或软组织嵌入等可能造成断端间分离、骨吸收而形成骨不连，既往治疗上主要采取手术切开行断端植骨，效果确切，能将材料骨直接作用于骨不连处[7-8]。

切开植骨的材料包括自体骨、同种异体骨、重组异种骨、人工骨颗粒等。重组异种骨取材广泛、廉价，但易发生免疫排斥反应，目前仍难以全面推广；同种异体骨经过深度处理，但仍有免疫排斥反应以及传播疾病的可能，甚至引发伦理学问题，不同厂家的产品也良莠不齐、优劣难辨；自体骨材料组织相容性好，无免疫排斥等不良反应，是骨移植的金标准，但取骨量有限，取骨手术还会导致额外的出血，手术麻醉时间延长，易造成取骨区骨缺损、顽固性疼痛、感觉异常等，使用受到限制；人工骨材料则为人工合成，组织相容性好，可在人体内完全降解并被宿主骨爬行替代，是一种理想的骨填充材料，目前广泛应用于临床[3,9-10]。除了上述方法外，非手术疗法如体外震波治疗、超声波刺激或局部注射金黄色葡萄球菌滤液制剂等也有一定的疗效，但作用机制不明朗，尚有待进一步研究[11-13]。

表2 对照组和观察组患者疗效相关指标的比较（±s，n=18）

表2 对照组和观察组患者疗效相关指标的比较（±s，n=18）

注：VAS：视觉模拟量表

组别 手术时间/min 术中出血量/mL 住院时间/d 术后1 d VAS评分/分对照组观察组检验统计量P值89±1438±10 t=12.5770.00034±126±3 t=9.6040.00013±35±3 t=8.0000.0005.6±1.82.3±1.4 t=6.1400.000 Johner-Wruhs功能分级/例优1613 χ2=2.5100.285良 2 3可 0 0差 0 2

图2 注射型人工骨经皮穿刺治疗骨不连手术前后影像学图片（男，21岁，股骨干骨折髓内钉内固定术后骨不连）

有报道指出，无论是萎缩型骨不连，还是肥大型骨不连，都与正常骨折愈合一样，血管生长丰富[14]。传统的植骨术需行切开手术，可能对骨不连区血运造成影响，局部缺血进一步加重。因此，探寻一种既能在骨不连区局部进行植骨，又不加重局部血运损害的术式具有重要的现实意义。近年来，经皮穿刺微创植骨受到学者们的极大关注，经皮穿刺自体骨髓干细胞注射、自体骨髓干细胞复合人工骨、自体骨髓干细胞复合纳米骨浆等在临床或动物实验中均取得良好效果[15-18]，但取自体骨髓干细胞前需肌注重组人粒细胞集落刺激因子，且一次取骨髓量有限，难以满足临床需求。

3.2 注射型人工骨经皮穿刺治疗骨不连应用价值

骨不连的治疗原则是建立骨折断端间持续稳定的接触。以OSTEOSET外科手术级别半水硫酸钙为主要成分的注射型人工骨材料GⅡ115具有骨传导活性，早在1996年就获得FDA认证及欧洲CE标志，该材料在术后6周即开始吸收，术后24周左右基本被骨替代，其吸收速度同新骨生长速度相同，成骨量与自体骨相当[19-20]。术中在C型臂X线机透视下将其注入骨不连区，大约5 min后即开始硬化，形成的机械强度相当于松质骨的人工骨团块，可替换原先嵌于断端间的结缔组织，恢复断端的骨连续性。在硬化过程中，该人工骨材料产热少，局部最高温度不超过30℃，对周围软组织几乎不造成副损伤；其不透X线的特性亦有利于术后通过影像学检查观察人工骨的吸收情况及断端骨骼生长情况。同时，穿刺、铲断硬化骨尖端，撬拨骨间结缔组织等动作可产生大量的骨碎屑及微骨折，刺激机体释放炎性介质和骨生长因子，进而促进骨不连端骨痂的形成[21]。

本文前瞻性研究结果显示，注射型人工骨经皮穿刺组手术时间、术中出血量、住院时间、术后1 d VAS评分均优于传统植骨组（P＜0.05）；两组Johner-Wruhs功能分级优良率比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。这说明注射型人工骨经皮穿刺微创是治疗骨不连的一种有效方法，可为不能耐受传统手术、常规切口入路附近存在皮损等患者提供一种微创的治疗手段。但注射植骨术中X线曝光次数较多，必须强调良好的安全性防护；此外，由于注射植骨采取盲穿、盲刮，无法像开放手术那样牵开植骨端附近的神经血管，因此对手术医师的手术技术提出了更高的要求。总之，与自体骨移植比较，注射型人工骨经皮穿刺微创治疗具有手术时间短、创伤小、恢复快、疼痛症状改善明显等优点，值得临床推广应用。但由于本研究病例数较少，今后尚需进行大样本的长期随访病例研究。

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