同种异体骨移植修复骨缺损的应用进展

邓子文，黄东

(1广东医科大学，广东湛江524023；2广东省第二人民医院)

·综述·

同种异体骨移植修复骨缺损的应用进展

邓子文1，黄东2

(1广东医科大学，广东湛江524023；2广东省第二人民医院)

同种异体骨来源广泛，其形态、大小不受限制，具有良好的骨传导作用，可提供一定强度力学支撑。同种异体骨修复骨缺损现已广泛应用于严重四肢创伤、骨肿瘤切除、脊柱病变等导致的大段骨缺损的修复，已成功修复重建四肢大段骨缺损，并应用于骨肿瘤切除的保肢治疗等。但同种异体骨移植仍有许多问题需要解决，如免疫排斥反应、感染、骨吸收、骨不愈合等。虽然，目前理论上同种异体骨复合免疫抑制剂、自体干细胞、骨形态发生蛋白等可减少上述移植术后并发症的发生，但其细胞及分子水平的作用机制尚不明确。

骨骼移植手术；同种异体骨；骨缺损；骨修复

严重创伤、感染及骨肿瘤切除均可导致大段骨缺损，自体骨移植被视为骨缺损修复的“金标准”，但供区并发症如感染、疼痛、感觉障碍及二次损伤等限制了其在临床上的广泛应用[1,2]；且当骨缺损范围较大时，自体骨移植往往不能满足临床需要。近年来骨组织工程技术取得了较大进步，但目前仅用于动物和体外实验，且骨组织工程材料不能产生与人体自然骨组织等同的良好并且稳定的血管组织，是临床亟需解决的关键问题[3]。同种异体骨来源广泛，其形态、大小不受限制，具有良好的骨传导作用，临床应用日益增多。本文就国内外同种异体骨移植修复骨缺损的临床应用进展作一综述。

1 同种异体骨移植在骨缺损修复中的应用

1.1 在四肢创伤后骨缺损修复中的应用 随着社会工业化、交通事业的发展，高能量损伤导致的大段骨缺损愈发多见。大段同种异体骨修复重建此类骨缺损显示出其优越性，如大小不受限、骨传导作用良好、具有一定强度的力学支撑等，可为实现功能重建提供基础[4]。Venkatramani等[5]采用改良Capanna技术(改良的游离腓骨瓣嵌入同种异体骨技术)移植修复大段创伤后股骨远端骨缺损6例，术后随访7～24个月、平均15个月；结果6例患者术后6个月移植骨达到骨性愈合，可完全负重行走；其中1例术后出现深部感染，抗生素治疗3个月，术后随访18个月仍可见一窦道，但异体骨两端与宿主骨可见融合，腓骨两端在无手术干预的情况下也自然愈合。郑华等[6]采用肱骨近端锁定钢板(LPHP)联合同种异体骨移植治疗28例老年肱骨近端骨折患者，术后随访11～18个月、平均12个月；结果显示术后切口均一期愈合，并达到骨性愈合标准，骨性愈合时间4～10个月，按Neer评分标准优良率为85.7%(优14例、良10例、可4例、差0例)。该项研究表明，LPHP联合同种异体骨移植治疗老年肱骨近端骨折的疗效较好，安全性较高。于绍斌等[7]采用联合小块同种异体骨移植切开复位内固定治疗28例(34足)移位关节内跟骨骨折(DIACFs)患者；术后平均随访18.5个月，2足出现排斥反应，经手术取出内固定后行外固定支架固定及切口闭合冲洗、换药，1足切口Ⅰ期愈合，1足切口延期愈合；28足术后12周X线片显示移植骨与宿主骨基本融合，骨密度接近正常；随访期内18足异体骨块完全被爬行替代。该项研究表明，同种异体骨移植治疗DIACFs可填充骨缺损区，促进骨折愈合，避免晚期距下关节塌陷。何博等[8]采用二期大段同种异体骨移植的方法修复13例股骨开放性骨折伴骨缺损，术后随访6～36个月、平均16个月；结果骨折均达到骨性愈合，无感染等并发症发生；术后1～3年X线片示异体骨与自体骨相互融合，自体骨逐步向异体骨爬行替代，按Kilmer股骨远端功能评定标准计算优良率为69.2%。该研究结果表明，一期清创、外固定支架进行固定，二期大段同种异体骨移植联合内固定治疗股骨开放性骨折伴骨缺损的方法安全、疗效满意。Vulcano等[9]将抽取的自体髂骨骨髓有核细胞与同种异体骨复合，并应用于移植修复创伤后严重骨缺损患者10例；患者术后无感染、排斥反应等发生，术后平均骨折愈合时间为5.6个月；表明复合自体干细胞可促进同种异体骨与宿主骨的融合，是治疗骨缺损的一种新选择。

1.2 在骨肿瘤切除术后骨缺损修复中的应用 结合骨关节外科、显微外科、胸腹外科以及血管神经外科的技术方法，目前骨肿瘤外科的治疗方法愈趋成熟，手段愈趋多样[10]。1993年Capanna等[11]首次采用游离腓骨瓣嵌合同种异体骨成功修复骨缺损。Abed等[12]采用Capanna技术修复重建膝关节周围骨肉瘤切除术后骨缺损25例，术后平均随访140个月；结果显示腓骨与宿主骨平均融合时间5.6个月，同种异体骨与宿主骨平均融合时间19.6个月，患者术后可完全负重时间为21.4个月，保肢率达88%，进一步证明Capanna技术修复骨缺损的可行性及有效性。黄南翔等[13]对55例四肢骨肉瘤患者采用冷冻大段同种异体骨移植进行保肢治疗，49例随访1～8年、平均5.4年；结果显示44例移植骨与宿主骨达骨性愈合，愈合率89.9%，平均愈合时间7.8个月，3例(6.1%)带关节异体骨移植患者发生异体骨骨折，术后5年按Mankin分级法评估肢体功能优良率为65.5%。证实在四肢骨肉瘤保肢治疗中冷冻大段同种异体骨移植重建骨缺损是目前较理想的方法。董杨等[14]采用大段同种异体骨移植治疗胫骨远端骨肿瘤15例，并进行髓内钉固定和踝关节融合；术后随访12～72个月，结果显示异体骨与宿主骨均达到骨性愈合，患肢功能评分(MSTS评分系统)平均为85分；术后发生骨不连1例、排斥反应1例，无病理性骨折、感染等并发症发生及肿瘤复发。该研究认为，大段同种异体骨移植修复胫骨远端骨肿瘤切除后骨缺损的疗效满意、安全性较高。

1.3 在脊柱病变导致骨缺损修复中的应用 骨移植和骨替代材料在脊柱外科手术(如椎体融合术)中已成为不可或缺的一部分。自体骨移植具有更好的三维孔隙结构、生物学特性，被视为椎体融合的最佳移植材料；但自体骨来源有限、骨质疏松患者自体骨骨量低以及供区并发症的发生限制了其应用，使得同种异体骨移植逐渐成为越来越多脊柱外科医生的选择。Putzier等[15]分别对腰椎退变患者采用同种异体松质骨移植(观察组)和自体髂骨移植(对照组)，术中均联合PEEK融合器进行单节段腰椎融合；结果显示两组术后均无严重并发症及不良反应发生，术后6个月观察组椎间融合率明显低于对照组，但术后12个月两组椎间融合率比较差异无统计学意义，术后3、6、9、12个月两组Oswestry功能障碍指数比较差异均无统计学意义；表明在腰椎融合术中虽然同种异体骨移植开始融合的时间比较晚，但其远期融合率及临床效果与自体骨移植比较并无明显差别。王岩等[16]应用同种异体骨植骨融合治疗脊柱侧凸畸形54例，术后4个月X线片可见新骨形成，术后8个月可见大量新骨形成；患者术后随访14～30个月、平均16个月，侧凸Cobb角由术前的77.5°±14.9°降低为末次随访时的41.7°±13.7°； 仅1例患者在术后1周出现早期深层感染，经二次切开清创、灌注冲洗后治愈；表明应用同种异体骨移植进行脊柱融合安全、有效。

1.4 其他 随着同种异体骨制备及保存方法的日趋成熟，以及骨库的建立及发展，使得同种异体骨的应用已不仅仅局限于常规骨科手术中。Albanese等[17]应用新鲜深冻同种异体骨治疗1例下颌骨巨大滤泡囊肿切除术后骨缺损患者，术后未发生感染及排斥反应；术后1年CT检查示植骨区域新骨生成，塑形良好，骨密度与对侧比较无明显差异。该研究表明，在颌骨原发性囊肿切除术后骨缺损的治疗中，同种异体骨是一种良好的移植材料。Kalab等[18]以13例心脏手术后因深部胸骨感染、骨髓炎等引起大段胸骨及软组织缺损的患者为研究对象，采用同种异体骨进行修复重建；随访发现异体骨与宿主骨均融合，胸骨重建后胸壁稳定性好，可较好地适应呼吸，证明同种异体骨移植修复大段胸骨缺损的临床效果好。黄晓明等[19]采用超低温冷冻同种异体骨移植修复18例颅骨缺损患者，术后随访6个月～2年，结果显示头颅外形美观，颅骨塑形良好。

2 同种异体骨移植的并发症

同种异体骨移植的并发症包括免疫排斥反应、感染、骨折和骨不愈合等。在对大段同种异体骨移植患者术后长期观察中发现，因感染、骨折及骨不愈合导致的手术失败率达25%[20]。免疫排斥反应使患者术后切口出现渗出、植入骨吸收、愈合不良等。对移植骨抗原处理、组织相容性抗原配型和对宿主进行免疫抑制可减轻免疫排斥反应[21]。同种异体骨移植术后全身性应用免疫抑制剂虽可降低免疫排斥反应，但不良反应多。复合或局部联合免疫抑制剂的同种异体骨移植可降低移植部位的免疫反应，且不会引起全身免疫反应，同时具有一定的成骨作用[22,23]。感染，特别是深部感染，将直接导致手术失败，异体骨彻底灭菌、术中严格无菌操作、异体骨移植前行细菌培养[24]、创面良好的软组织覆盖、手术前后抗生素的应用均可减少感染的发生。一旦发现局部感染，应尽早扩创、移除异体骨，以避免感染进一步发展[25]。骨折及骨不愈合是同种异体骨移植术后的严重并发症，为促进骨折愈合并防止再次骨折，术中应尽可能保护宿主骨局部血运及周围软组织，增加移植骨与宿主骨的有效接触面积，同时给予坚强内固定。有研究表明，异体骨复合自体干细胞、人重组骨形态发生蛋白2可促进移植骨与宿主骨之间的融合，已在临床上取得满意疗效[9,26]。

综上所述，随着骨库的建立和发展，同种异体骨移植已广泛用于临床，特别是在严重创伤、骨肿瘤切除、脊柱病变等导致大段骨缺损的修复上显示出其独特的优越性。但目前仍有许多问题需要解决，如免疫排斥反应、感染、骨吸收、骨不愈合等。虽然目前理论上同种异体骨复合免疫抑制剂、自体干细胞、骨形态发生蛋白等可减少上述移植术后并发症的发生，但其细胞及分子水平的作用机制尚不明确，有待进一步研究、探索。

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广东省科技发展专项资金(公益研究与能力建设方向)项目(2016A020215124)。

黄东(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)