骨形态发生蛋白2 联合富血小板血浆辅助植骨治疗长骨骨不连的临床研究

黄为，容向宾，龙飞攀，李时斌，许航，韦宗波，刘荣发

（广西中医药大学附属瑞康医院创伤骨科与手外科，广西南宁 530011）

骨不连是指骨折后6~9个月仍未愈合，或已经连续观察3个月， 但在影像学中未发现骨折愈合倾向，是临床常见的长骨骨折并发症之一。随着我国工业化的发展与交通工具的普及， 骨折的发病率逐渐上升，因骨折后局部血液循环障碍、骨缺失等原因导致的骨不连发病率亦呈现出上升趋势[1]。 有报道证实[2]，在美国， 每年由各种不同原因导致骨折者约790 万例，其中约有5%~10%发生骨不连。骨不连若得不到有效的治疗，不仅会给个人、家庭及社会带来巨大负担，还会导致患者功能活动受限。 目前，骨不连的治疗方法主要有髓内钉固定、物理治疗、外支架固定等[3]，尽管方法众多，但该病的治疗仍属于临床难点问题。 有研究表明，富血小板血浆（PRP）中富含多种生长因子，各因子互相影响，可促进骨和软组织修复与再生，诱导骨骼生长，进而促进骨折愈合[4]。 骨形态发生蛋白2（BMP-2）已作为一种骨科辅助材料在临床广泛使用[5]，但既往研究中多单纯使用PRP 或BMP-2， 尚缺少关于二者联用辅助植骨手术治疗长骨骨不连的研究。基于此，本研究选取本院2018年1月—2020年5月收治的长骨骨不连患者31例为对象，探讨BMP-2 联合PRP 辅助植骨治疗的临床效果。 报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取该院收治的31例长骨骨不连患者为研究对象，根据治疗方式将其分为两组。 对照组15例，女性9例，男性 6例；年龄 30~60 岁，平均年龄（44.13+7.66）岁。 治疗组 16例，女性 10例，男性 6例；年龄25~67 岁，平均年龄（46.81+9.48）岁。 两组患者的性别、年龄比较，组间差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。 本研究经医院伦理委员会审批。

1.2 入组标准

纳入标准：均行X 线和（或）CT 检查，证实为长骨干骨不连； 首次骨折部位是单部位长骨干骨折，且未合并其他骨折；无严重静脉血栓、凝血功能障碍；无局部皮肤溃疡。

排除标准：非首次骨折或伴有其他部位骨折者；严重肝肾功能衰竭者；妊娠、哺乳期女性；患有骨肿瘤、骨髓炎等影响骨代谢者； 意识障碍无法配合医护工作者。

1.3 方法

1.3.1 自体富血小板血浆的制备

打开PRP 制作包 （山东威高集团医用高分子制品股份有限公司，国械注准20163661321），首先用预置抗凝剂的注射器抽取患者自体静脉血50 mL，进行2 次离心操作。第1 次将全血样置于转速为1 500 r/min的离心机中， 离心后吸取上清液至界面下3 mm的液体，置于另一个离心管中，并用相同转速进行第2 次离心。 离心完成后，离心管中可见两层，去除约3/4 的上清液，把剩余液体震荡摇匀，即为PRP。

1.3.2 手术方法

所有患者均采用腰硬联合麻醉， 术前30 min 使用抗生素预防感染。

对照组手术方法如下：延着原手术切口逐层切开皮肤、皮下软组织、肌肉到达骨不连断端，将骨折断端间的纤维和瘢痕组织清除，同时将死骨块、硬化骨一并处理。钻通骨髓腔，修整骨折断端，注意应在皮质骨处打孔，以防止髓内高压，有助于骨折愈合。清洗切开处并使用合适的内固定材料 （钢板或交锁髓内钉固定）进行固定，随后将自体髂骨与rhBMP-2 修复材料[杭州九源基因工程有限公司， 国食药监械 （准）字2009 第3460737 号]结合，植入骨缺损部位，检查内固定复位与植骨的充实情况， 最后进行逐层缝合组织，并做引流处理。

治疗组手术方法如下：取自体髂骨，用PRP 浸泡5 min 后与rhBMP-2 修复材料结合， 植入骨缺损部位，其余操作同对照组。术后1个月，于骨不连手术部位进行PRP 注射治疗，每月1 次，共注射5 次。

1.4 观察指标

（1）骨痂评分：患者分别于术后 1、3、6、9个月行X 线检查，根据Fernandez-Esteve 评分标准[6]评估骨痂生长情况。（2）骨折愈合时间：记录患者的骨折临床愈合时间及骨性愈合时间。 骨折临床愈合标准：骨折局部无压痛、叩击痛；无异常活动；X 线片提示骨折线模糊，且有连续的骨痂通过骨折线。 骨折骨性愈合标准： 在临床愈合标准基础上，X 线片提示骨痂穿过骨折线，且骨折线消失。 （3）患肢功能恢复情况：术后9个月，根据Johner-Wruhs 功能评分[7]对患者进行评估，可分为4 级：①差：骨不连尚未愈合，伴有严重畸形，关节活动受限，明显局部疼痛，姿势或者步态异常严重，无法进行剧烈运动；②可：骨不连愈合，伴有肢体畸形，关节活动中度受限，常有局部疼痛，不明显的姿势或步态异常，剧烈运动严重受限；③良：骨不连愈合，伴有轻度畸形，关节活动轻微受限，偶有局部疼痛，姿势或步态正常，剧烈运动受限；④优：骨不连愈合，无畸形，关节活动自如，无局部疼痛，姿势或步态正常， 可进行剧烈运动； 优良率=（优+良）/总例数×100%。 （4）并发症发生情况。

1.5 统计方法

采用SPSS 22.0 统计学软件进行数据分析。 临床愈合时间、骨性愈合时间等计量资料用（）表示，采用t 检验；患肢功能恢复情况、并发症发生率等计数资料用[n(%)]表示，采用 χ2检验。 P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 两组患者骨折临床愈合时间、骨性愈合时间及术后3个月骨痂评分比较

术后3个月，治疗组的Fernandez-Esteve 评分高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。 治疗组的骨折临床愈合时间、 骨性愈合时间均明显短于对照组，组间差异有统计学意义（P＜0.05）。 见表 1。

表1 两组患者骨折临床愈合时间、骨性愈合时间及术后3个月骨痂评分比较（）

表1 两组患者骨折临床愈合时间、骨性愈合时间及术后3个月骨痂评分比较（）

组别 临床愈合时间（月）骨性愈合时间（月）术后3个月骨痂评分（分）治疗组（n=16）对照组（n=15）t 值P 值4.31+1.35 6.00+1.46 3.336 0.002 6.31+0.77 9.40+1.06 9.339 0.000 2.38+0.62 1.73+0.80 2.509 0.018

2.2 两组患者患肢功能恢复情况比较

术后9个月， 治疗组的患肢功能恢复优良率为93.75%，高于对照组的80.00%，但二者比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。 见表 2。

表2 两组患者患肢功能恢复情况比较

2.3 两组患者并发症发生率比较

治疗组有1例患者出现取骨处疼痛，并发症发生率为6.25%；对照组出现 1例骨质吸收、1例感染，并发症发生率为13.33%。二者比较，差异无统计学意义（χ2=0.341，P=0.733）。

3 讨 论

骨不连又称骨折不愈合，是骨折术后最为多见的并发症，对患者生活及工作产生极大的影响。 尽管目前治疗骨不连的方法较多，如钢板内固定、髓内钉、外固定支架、超声、冲击波及电磁等，但治疗效果仍不理想。近年来，组织工程骨组织技术越来越受到关注，该骨组织具有自我重建和更新的能力，且生物力学特性优良，其核心包括种子细胞、各种生长因子及骨组织支架材料的选择。 据报道，骨形态发生蛋白是强有力的诱导因子，其中对成骨作用影响最大的是骨形态发生蛋白-2、4、7[8]。 有研究证明[9]，BMP-2 能够诱导间充质细胞分化为成骨细胞，促进新骨形成。 成骨细胞可合成、保存并释放，在骨折修复中起重要作用。另有研究指出[10]，PRP 能够促进创面修复，加快骨折愈合，从而降低术后并发症发生率，改善患者患肢功能。因此，本研究采用BMP-2 联合PRP 辅助植骨治疗，形成一种新的治疗缓释系统，为未来复合型治疗材料的使用提供一定的临床资料。

本研究结果表明，治疗组术后3个月的骨痂评分高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。 该结果与BMP-2 和PRP 有着密切关系，BMP-2 可加速骨不连的愈合，而BMP-2 与PRP 的充分结合，可将修复细胞与血小板经活化后释放出的多种生长因子融合进骨组织内，增强了骨组织活性，进一步促进骨痂生长，从而加速新生骨的形成。 Gonzaga 等[11]的动物实验发现，使用BMP-2 联合自体骨组织治疗骨缺损，骨钙素和骨涎蛋白表达更多、骨量生成更明显。 Malhotr 等[12]的研究表明， 用PRP 经皮注射治疗萎缩性骨不连患者可取得80%以上的愈合率， 说明PRP 在骨折愈合中有着明确的疗效。

治疗组的临床愈合时间及骨性愈合时间均短于对照组，组间差异有统计学意义（P＜0.05）。分析原因，可能是BMP-2 与PRP 产生的骨生长相关因子共同作用，可诱导膜分泌大量的成骨因子，进而促进间充质干细胞分化为成骨细胞， 刺激成骨细胞的分化，提高了骨折的愈合速度。 此外，PRP 含有大量的纤维蛋白，可促进血管收缩及凝血，进一步加速软组织的愈合，保证了骨折断端的血供，从而缩短了骨折愈合时间。

术后9个月，治疗组的患肢功能优良率略高于对照组，且治疗组的并发症发生率略低于对照组，但组间差异均无统计学意义（P＞0.05）。 分析原因，PRP 含有大量血小板、白细胞和单核细胞等，具有吞噬和杀灭病菌的作用， 因此可有效降低植骨手术相关的感染。PRP 和BMP-2 可刺激间充质干细胞分化成骨、促进骨与软组织愈合，对病灶区周围软组织起到了隔绝作用，进而减少了植骨后骨质吸收。 李树源等[13]的研究表明，将BMP-2 或PRP 运用在植骨中可起到修复骨缺损的作用，患者的骨折愈合情况良好，且并发症发生率较低。

综上所述， 长骨骨折后骨不连患者采用BMP-2联合PRP 辅助植骨的治疗效果理想， 其骨折愈合时间更短、骨痂评分更高、并发症发生率更低，且未见明显不良反应， 值得临床推广使用。 但本研究样本量过少，联合使用治疗骨不连的实际效果仍存在争议，后续仍需要更多高质量、大样本的临床实践来加以验证。