富血小板血浆复合自体松质骨移植的生物重建治疗陈旧性腕舟状骨骨不连的临床效果分析

2023-10-20 08:04贺杰李仪宁任洪峰王申韩静夏晓暖孟翔王好锋常祺
生物骨科材料与临床研究 2023年5期
关键词:松质骨腕关节自体

贺杰 李仪宁 任洪峰 王申 韩静 夏晓暖 孟翔 王好锋 常祺

腕舟状骨在腕部与桡骨远端相邻,为近排腕骨的一部分[1]。腕舟状骨的供血一般由桡动脉分支经附着腕舟状骨结节及腰部韧带内细小血管分支来进行。当腕舟状骨出现骨折时,会导致其骨折端血供阻断,随着时间延长容易发生骨吸收坏死的情况,导致骨不连的发生。而陈旧性腕舟状骨骨不连会导致患者出现腕关节局部肿胀、疼痛及活动受限等情况,对患者腕关节带来较多影响[2]。目前,对陈旧性腕舟状骨骨不连患者的治疗中,切开植入自体松质骨并内固定的开放手术作为常规治疗方式,虽然可以对骨不连进行复位治疗,但其较长的固定周期容易导致患者出现较多的并发症,影响骨折愈合。富血小板血浆(platelet-rich plasma, PRP)是自体全血经离心后得到的血小板浓缩物[3]。PRP含有丰富的血小板、大量生长因子及蛋白质。生长因子有明显的促进组织再生的功能;局部消除炎症因子的聚集,对骨折端愈合提供了良好的骨折愈合微环境,并且PRP还可促进成骨细胞分化,加强骨修复作用,进而缩短骨不连患者的骨折愈合周期。PRP中富含的生长因子通过跨膜受体与骨髓基质干细胞和骨祖细胞等靶细胞结合,从而激活细胞第二信号,促进细胞胶原合成与增殖,在愈合过程早期可以与多种炎症细胞及靶细胞形成复杂的调控网络,可以从系统层面对骨折修复起到调控作用,促进骨折断端的修复,因此PRP成为骨科修复学的重要技术。本次研究主要探讨富血小板血浆复合自体松质骨移植的生物重建对于陈旧性腕舟状骨骨不连的临床效果分析。

1 资料与方法

1.1 纳入与排除标准

纳入标准:①腕部外伤导致腕舟状骨骨折。②严格参照美国食品药品监督管理局(FDA)制定的骨不连诊断标准:即伤后9个月,并且连续3个月的影像学观察显示无进一步愈合的迹象;符合腕舟状骨骨不连的影像学特征,即通过患者X线影像学分析可得腕舟状骨骨折,断端分离错位,断面硬化,骨折周围出现有成囊性改变为骨不连影像学特征[4]。③年龄18 ~ 50岁。④无严重并发症,评估全身情况后可耐受手术。⑤正常行为能力者,即完全民事行为能力者,同意签字行手术治疗或家属代理签字同意行手术治疗。排除标准:①新鲜的腕舟状骨骨折。②严重基础疾病患者,无法耐受任何手术操作。③拒绝行手术等干预治疗措施的患者。

1.2 一般资料

选择2019年6月至2021年6月期间,中国人民解放军联勤保障部队第989医院创伤骨科收治的30例陈旧性腕舟状骨骨不连患者,按照随机数表法将患者分为观察组(15例)和对照组(15例),观察组采取富血小板血浆复合自体松质骨移植的生物重建治疗,对照组采取自体松质骨植入合并Herbert螺钉内固定的手术方式治疗。观察组男12例,女3例;年龄19 ~ 32岁,平均(25.13±3.23)岁;13例骨不连为腰部,2例骨不连为近端;受伤时间距离入院平均时间为(9.57±0.86)个月。对照组男13例,女2例;年龄18 ~ 35岁,平均(25.33±3.77)岁;14例骨不连为腰部,1例骨不连为近端;受伤时间距离入院平均时间为(9.63±0.69)个月。两组患者的一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05,见表1),具有可比性。本研究30例患者均有明确腕部外伤史,受伤后初期均予以石膏或支具外固定保守治疗,查体可见腕部存在疼痛不适,鼻烟窝处明显按压痛,腕关节活动受限,腕掌屈背伸及尺桡偏功能受限明显,手握力降低。

表1 两组患者的一般资料比较(±s)

表1 两组患者的一般资料比较(±s)

组别观察组对照组t值P值例数15 15性别(例)男12 13 0.393 0.638女32年龄(岁)25.13±3.23 25.33±3.77 2.011 0.877受伤时间距离入院平均时间(月)9.57±0.86 9.63±0.69 0.047 0.835

1.3 自体PRP制备方法

采用二次离心制备法。手术开始前,用预先装有5 mL枸橼酸钠抗凝剂的50 mL一次性注射器,以18 G针头在严格无菌条件下经患者肘前静脉取血45 mL(即45 mL静脉血+5 mL枸橼酸钠),摇匀后注入PRP制备套装离心管中,无菌状态下制备PRP。应用PRP制备专用离心机,离心半径15.5 cm,以2 200转/min进行第1次离心15 min,经专用离心管中间吸孔,使用长吸管分离出底层红血细胞并去除,离心机对侧平衡管再次平衡后,将离心管中剩余血液再次以2 500转/min离心15 min。上清液为贫血小板血浆(platelet-poor plasma, PPP),下层为浓缩血小板制品,通过专用离心管侧边孔,使用长吸管自上而下去除样本上方的PPP,可制作出剩余的5 ~ 7 mL左右PRP,混匀,放置于4℃医用冰箱冷藏备用[5]。

1.4 治疗方法

观察组:臂丛麻醉生效后,患者平卧于手术台上,患肢上止血带,常规消毒、铺巾;沿右手腕背侧鼻咽窝处取斜形切口,切开皮肤、皮下组织,电刀止血,在拇长展肌腱与拇长伸肌腱之间分离暴露腕舟状骨骨不连断端,用骨膜剥离器适当剥离骨膜;清除骨折端软组织、硬化骨,至骨折断端骨面渗血明显,复位满意后,维持复位下垂直于骨折线打入2枚克氏针固定,透视见骨折复位满意,克氏针在位,断端明显骨缺损;延长切口显露右桡骨远端背侧骨面,骨膜下分离,用骨刀取桡骨约2.0 cm×0.5 cm×0.5 cm松质骨条,修剪大小合适后,与术前制备好的PRP充分混合均匀(3 ~ 4 mL),植于腕舟状骨骨缺损处,检查见植骨充分。沿其中1枚导针钻孔、测深,拧入1枚Herbert螺钉加压固定腕舟状骨,检查见骨折固定牢固,C臂透视机床旁透视见骨折对位、对线良好,螺钉在位有效,拔除骨针;切口冲洗,再将剩余的部分PRP均匀喷洒于骨折断端周围,提供骨折愈合的良好微环境,关闭切口,无菌敷料包扎。

对照组:麻醉方式、手术入路及手术方法同前,骨不连部位采取同样的方法至骨面渗血后,植入松质骨条,拧入1枚Herbert螺钉加压固定腕舟状骨,检查见骨折固定牢固,切口冲洗后,关闭切口,无菌敷料包扎。

1.5 术后处理

观察组分别于术后1、2个月在C臂透视机定位下,消毒注射部位,严格无菌条件下制备PRP,并均匀喷洒于骨折端周围,提供骨折端愈合的良好微环境,并定期(每隔4周)复查腕部X线片,观察骨折愈合情况。对照组术后定期(每隔4周)复查腕部X线片,观察骨折愈合情况。两组患者术后均按照快速康复外科理念,在患者可耐受的情况下及早介入康复治疗,包括物理治疗及手法治疗,促进功能恢复。出院后定期随访骨折愈合及功能康复情况[6]。

1.6 评价指标

①治疗效果分析。记录两组患者的手术时间、平均住院日及骨折愈合情况。骨折愈合标准:骨折断端局部无压痛,无纵向叩击痛;局部无异常活动;X线片显示骨折线模糊,有连续性骨痂通过骨折线;连续观察2周骨折处不变形[4]。②Fernandez-esteve骨痂等级评分标准,参照Fernandez-esteve放射学X线骨痂评分标准按等级记分:Ⅰ级,骨折端影像学X线片无骨痂形成,记0分;Ⅱ级,骨折端有絮状骨痂形成,记1分;Ⅲ级,正侧位片提示骨折端一侧骨痂形成,记2分;Ⅳ级,正侧位X线检查示骨折端两侧均出现骨痂,计3分;Ⅴ级,骨折端连续的骨性骨痂形成,计4分。分别对观察组及对照组于术后4、8、12及16周复查影像学,观察骨折断端骨痂的生长情况[7];③腕关节功能评估[8]。观察组和对照组术后6个月及12个月,腕关节功能评估采用Mayo评分量表,包括疼痛、功能状态、活动范围、握力、旋转等5个小项,每项0 ~ 25分,总分100分,得分越高表示功能越佳;疼痛指数采用视觉模拟评分法(VAS),0分表示无痛,10分表示最痛。④术后并发症发生情况统计,包括术后出现骨折端延迟愈合、腕关节关节僵硬等情况。

1.7 统计学方法

本研究应用统计学软件SPSS 26.0进行数据分析。计量资料以均数±标准差表示,两组比较采用独立样本t检验;计数资料以率(%)表示。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者的治疗效果比较

观察组共15例,骨折良好愈合者14例,骨折端出现部分骨吸收1例;对照组共15例,骨折良好愈合者10例,骨折延迟愈合3例,骨折端出现骨吸收2例。观察组骨折愈合率为93.3%,对照组骨折愈合率为66.7%,两组比较差异有统计学意义(χ2=2.250,P=0.010)。观察组和对照组的手术时间比较,差异无统计学意义(P>0.05);观察组的住院时间及骨折愈合时间均小于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。具体数据见表2。

表2 两组患者的治疗效果比较(±s)

表2 两组患者的治疗效果比较(±s)

组别观察组对照组t值P值例数15 15手术时间(h)1.83±0.23 1.73±0.30 0.992 0.313住院时间(d)14.27±2.43 19.53±6.29 2.921 0.007骨折愈合时间(周)16.54±0.74 20.70±4.73 3.247 0.003

2.2 两组患者的Fernandez-esteve骨痂等级评分比较

术后4、8及12周观察组的Fernandez-esteve骨痂等级评分较对照组高,差异具有统计学意义(P<0.05);术后16周,两组比较差异无统计学意义(P>0.05)。具体数据见表3。

表3 两组患者术后骨痂等级评分比较(±s)

表3 两组患者术后骨痂等级评分比较(±s)

组别观察组对照组t值P值例数15 15术后4周0.87±0.35 0.40±0.49 2.895 0.0067术后8周1.47±0.52 0.73±0.57 3.556 0.0011术后12周3.40±0.74 2.33±1.19 2.847 0.0076术后16周3.93±0.26 2.53±0.72 1.961 0.0589

2.3 两组患者的腕关节功能评估比较

术后6个月,观察组的Mayo评分高于对照组,VAS评分低于对照组,两组比较差异具有统计学意义(P<0.05);术后12个月,两组间的Mayo评分及VAS评分比较,差异无统计学意义(P>0.05)。具体数据见表4。

表4 两组患者术后腕关节功能评估比较(±s)

表4 两组患者术后腕关节功能评估比较(±s)

组别观察组对照组t值P值例数15 15 Mayo评分(分)术后6个月76.47±6.22 65.20±11.40 3.245 0.003术后12个月95.93±2.46 93.87±4.96 1.395 0.171 VAS评分(分)术后6个月2.67±1.05 4.53±1.54 3.745 0.0007术后12个月1.33±0.49 1.40±0.49 0.361 0.716

2.4 两组患者的术后并发症情况

观察组术后发生2例并发症,并发症发生率为13.3%;对照组术后发生6例并发症,并发症发生率为40%,两组比较差异具有统计学意义(P<0.05),见表5。

表5 两组患者术后并发症情况比较(n)

典型病例:患者,男,19岁,主因“右腕部疼痛不适10个月余”就诊。于2021年4月9日行右腕部X线检查所示:右腕腕舟状骨腰部骨折,断端分离错位,断面硬化。遂于2021年5月7日以“右腕陈旧性腕舟状骨骨不连”为诊断收治于我科。入院后于2021年5月12日行PRP复合自体松质骨移植的生物重建,并分别于2021年6月17日、2021年7月15日于骨不连处注射PRP,促进骨折愈合。如图1所示为患者入院时与治疗期间影像学资料。

图1 A. 术前右腕部X线正位片;B. 术前右腕部X线侧位片;C. 术前右腕部三维CT重建影像;D. 术前腕舟状骨骨不连CT层面影像;E. 术后3 d右腕部X线正位片;F. 术后3 d右腕部X线侧位片;G. 术后1个月右腕部X线正位片(第二次PRP注射前);H. 术后1个月右腕部X线侧位片(第二次PRP注射前);Ⅰ. 术后2个月右腕部X线正位片(第三次PRP注射前);J. 术后2个月右腕部X线侧位片(第三次PRP注射前);K. 术后3个月右腕部X线正位片;L. 术后3个月右腕部X线侧位片

3 讨论

腕舟状骨作为腕关节近排腕骨的重要组成部分,体表标志明显,其腰部较细,抗压性小,供应腕舟状骨的主要血管从腰部进入。因而舟状骨腰部易发生骨折,极易损伤主要血管,导致舟状骨血供障碍,引起骨折不愈合或缺血性坏死等情况的发生。患者早期伤后石膏或支具外固定,未予以坚强内固定,导致骨折端缺血、硬化,因此绝大多数患者发现时已发展为陈旧性骨不连。本研究中两组30例陈旧性腕舟状骨骨不连患者来院平均就诊时间为(9.60±0.77)个月。发展到这一阶段,既往保守治疗并未能有效救治或延缓病情进展,而且会进一步影响腕舟状骨骨坏死、腕关节周围功能活动情况。目前针对陈旧性腕舟状骨骨折骨不连,传统治疗方式多以切开复位、植骨内固定为主[9-10]。

在本研究中,对于陈旧性腕舟状骨骨不连患者采用了两种治疗方式,观察组为PRP复合自体松质骨移植的生物重建,对照组采用自体松质骨移植并螺钉内固定的手术方式,两组均采用骨折端自体松质骨植入合并Herbert螺钉内固定。对于陈旧性腕舟状骨骨不连而言,其骨折断端均出现硬化面,术中需将硬化面去除,打磨至骨端渗血,并随着时间的进展,骨折端周围会出现骨吸收及骨坏死情况,导致腕舟状骨骨折端骨量的明显丢失,而采用人工骨等骨植入材料,只能近期起支撑结构作用,很快会吸收,仍存在骨不连情况[11]。因此,对于骨不连的情况,选用自体松质骨移植可有效促进局部血运,促进骨折端愈合,并在前期为结构性植骨功能,稳定性佳,治疗效果更可靠,早期可行恢复腕关节的功能训练,利于腕关节的功能康复[12]。杨元斐等[13]采用桡骨茎突切除加植骨及空心钉内固定术治疗陈旧性腕舟骨近端骨折骨不连18例,术后患者功能恢复满意,但平均愈合时间7个月,因为此手术方式植骨区缺少生长因子等支持,发生骨折延迟愈合及骨折端骨吸收的并发症发生率较高[14]。在本研究中,对照组15例患者采用该手术方式,发生骨折延迟愈合3例,骨折端骨吸收2例,骨折平均愈合时间偏长,较观察组明显增加,两组比较差异具有统计学意义(P<0.05)。为解决因血运不佳所引起的一系列并发症,国内学者周君琳等[15]采用桡动脉茎突返支为蒂的桡骨骨瓣或骨膜瓣移植治疗腕舟状骨骨不连,张哲敏等[16]采用自体松质骨移植加骨髓移植治疗腕舟状骨骨不连效果满意,但以上治疗方法一方面对于显微外科技术要求极高,不易开展推广,另一方面因骨髓中存在因周围血液稀释导致浓度降低,治疗效果下降。

富血小板血浆(PRP)是一种通过离心所制备的含有PDGF、TGF-β、ⅠGF、EGF、VEGF及FGFs等大量生长因子的浓缩血小板制品,是21世纪再生医学工程的重要组成部分[17],为组织修复、骨折愈合提供了良好的组织微环境[18]。近些年PRP逐步应用于骨和软组织修复,在Franklin等[19]的体外研究中显示PRP对于骨折愈合模型有明显促进作用。Hakimi等[20-21]采用自体髂骨结合PRP方式治疗骨不连患者17例,术后5个月骨折全部愈合。

本研究中,观察组相比对照组其治疗核心在于一方面利用自体松质骨移植的早期结构性植骨支撑的有效作用,另一方面PRP中所富含的生子因子提供愈合所需的生物组织微环境。此种生物重建方法既可促进局部微血管新生,为舟状骨周围提供营养支持,弥补既往单纯螺钉内固定只有金属内植入物支撑,但存在结构性营养丢失;又可通过刺激破骨细胞再生和成骨细胞分化,刺激骨折端新生骨小梁形成,促进骨折愈合[22]。

本研究结果显示,两组患者的手术时间比较,差异无统计学意义(P>0.05),但观察组的骨折愈合时间较对照组明显缩短,骨折并发症较对照组少,差异具有统计学意义(P<0.05),并且骨折愈合后骨折端愈合质量较对照组高。观察组平均住院时间较对照组短,对照组中2例患者因骨折端再次出现骨吸收,骨折端边缘硬化而再次住院行手术干预及体外冲击波疗法,住院周期延迟,腕舟状骨愈合时间偏长,早期外固定(石膏或支具)时间较观察组明显增加,从而导致腕关节出现僵硬,早期VAS评分高,Mayo评分低,早期康复无法完全开展。观察组患者骨折端予以复合PRP生物重建技术既可促进骨折愈合,同时可缓解局部疼痛。在术后12个月功能评分对比中,虽然观察组腕关节Mayo评分及VAS评分较对照组比较,差异无统计学意义,但患者于术后4、8及12周的Fernandez-esteve骨痂等级评分标准及术后6个月腕关节功能评分中,观察组的评分较对照组比较,差异均有统计学意义(P<0.05),说明PRP复合自体松质骨移植的观察组其骨折愈合周期明显缩短,而骨折的早期愈合、术后并发症的减少及PRP中含有的消除炎症因子缓解疼痛,联合快速康复外科理念,早期可介入功能康复锻炼,提高整体Mayo评分,促进腕关节功能恢复。但是该治疗方法存在早期植骨过程中,术后2 ~ 3 d引流出部分PRP成分,导致出现PRP早期效能降低的情况,因此建议可在切口愈合,一般在术后10 d左右,在透视定位下于骨折断端打入PRP,从而保证PRP作用于骨折端不易流失,作用时长更确切。根据临床观察,此种治疗方式疗效确切,患者更加受益[23-24]。

综上,对于陈旧性腕舟状骨骨不连患者,采用富血小板血浆(PRP)复合自体松质骨移植的生物重建治疗方法临床效果确切,能够显著缩短患者的术后愈合时间,提高腕舟状骨骨折愈合率,降低骨不连并发症发生,提高术后Mayo评分,证明此种复合生物重建方法疗效显著,值得推广应用于临床治疗中。

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