新技术“加持”骨科创伤治疗

于荣华 陈豪杰

创伤骨科处理的是一些常见的意外损伤，如摔跤后的骨折，被撞后的肌肉肿胀，剧烈运动导致的关节脱位，以及运动引起的肌肉拉伤等。创伤不仅会导致疼痛、出血、局部水肿，严重的还可能出现感染、骨骼畸形，甚至造成永久残疾或带来死亡。因此，骨科创伤领域一直是医学研究的热点，近年来也涌现出许多新的治疗技术。

创伤骨科的传统治疗方式

在接触新技术前，我们先来了解一下创伤骨科的传统治疗方式，主要包括复位、牵引和固定。

复位是指当患者出现骨折或者脱位后，首先要把骨骼恢复到正常的位置，才有利于创伤恢复。牵引大多数在医院进行，比如将手臂、大腿悬挂，并以一定的力量进行持续牵拉，以帮助骨骼、关节恢复到正常位置。固定则是使用石膏、小夹板、颈托等辅具固定患处，避免骨折愈合过程中骨骼产生移位甚至畸形愈合。

对于大多数骨科创伤患者而言，使用传统治疗方式就能实现痊愈。但对于创伤情况复杂、手术难度较大的患者，如何保障安全、避免出现永久残疾甚至死亡，是值得关注的重点。新技术的出现是为了提高手术效率、减少并发症、改善患者预后，当前已有不少骨科创伤治疗新技术展现出了较好的应用前景。

3D打印技术

让私人定制成为可能

大多数人对3D 打印技术并不陌生。3D 打印技术在汽车制造、建筑等领域有较多应用，可快速制造模型及零部件等。那么，3D 打印技术如何更好地服务于创伤骨科？

首先，3D 打印技术可以帮助骨科医师进行复杂的骨折诊断。结合患者的术前影像学资料，医生可采用3D 打印技术打印出特异性、个体化的解剖模型，将患者体内的骨折状况在体外进行具象化的展示，更有利于精准判断患者的骨折情况，为后期制订手术方案提供参考。精准认识患者的骨折部位，也是降低手术风险、减少术中及术后并发症的有效方式。

3D 打印技术在骨科治疗中的重要运用，还体现在可以制作个性化的外固定及内固定器材上。不同于传统的具有特定规格的骨折固定器材，3D 打印技术可以制作形状更复杂的模型，还可以通过组合实心及多孔材料，提供更好的材料强度及性能。适宜的固定器械是缩短患者恢复时间的关键。得益于3D 打印技术，医生可以在术前获得患者的精准解剖结构，提前制作适合患者的内外固定器，从而减少复杂骨折的手术时间，降低术后并发症的发生率。

3D 打印在创伤骨科中的应用优势有大量临床证据支撑，不过由于技术本身的限制，其对创伤骨科医师提出了较高的要求。并且，将3D 打印设备放置在医院里也有一定的难度。但是，3D 打印技术正在蓬勃发展，该技术结合人工智能技术，可以大大简化复杂的数字分割和建模过程。

生物醫用材料

小分子中蕴藏大能量

骨科生物材料主要用于修复、替代或加强骨组织的功能，帮助骨骼愈合和再生。这类生物材料种类有很多，包括金属、聚合物、生物陶瓷和复合材料。虽然这些材料的组成分子体积较小，但它们对骨科创伤恢复来说必不可少。

传统的生物医用材料可能存在内植物易感染、易老化、强度不够或有金属毒性等问题。而如今骨科生物医用材料的创新，就仿佛是为材料附加上了不同的技能属性。

通过调整金属合成材料中不同金属成分的比例，我们可以改变材料的硬度。在产品中添加多聚磷酸盐、柠檬酸盐等具有成骨能力的基团，可使材料帮助患者形成新骨骼细胞的能力进一步增强。通过添加复合无机抗菌剂、复合有机抗菌剂和仿生纳米结构表面抗菌剂，可增加生物材料的抗菌作用，避免患者出现局部感染。借助纳米技术，可以调节细胞增生、修复的相关生物因子融合在生物材料中，促进创伤后修复。

当前，众多已被证实安全、有效的骨科生物材料正在运用于临床。未来，通过在生物材料中添加生物活性成分，促进骨损伤修复中的炎症反应稳态、骨形成、血管形成等过程，将是骨科创伤领域的发展方向之一。

干细胞治疗

让“小孩”长成“大人”模样

干细胞可以被简单理解成还没有彻底分化成熟的细胞，它可以分化“成长”为具有特定功能的细胞，所以，干细胞也被称为“万能细胞”。相较于干细胞治疗在医学其他领域的运用，骨骼干细胞更容易获取，被广泛认为是再生医学的潜在发展对象，增加了其在未来的动物研究和临床应用中的可能性。

应用于骨科创伤领域的干细胞，又称为骨骼干细胞和骨髓间充质干细胞（BMSCs）。在骨骼细胞领域，它可以被比喻为还没有分化成熟的“小孩”，通过诱导，可以分化成为任何一种骨细胞。在所有类型的间充质干细胞（MSCs）中，只有BMSCs 才可以在体外形成软骨盘。

干细胞治疗适合于骨折愈合不佳的患者。由于是利用患者自体的细胞进行诱导分化再进行回输，这一治疗方式可以有效地降低并发症的发生风险。近期有研究者发现，BMSCs 可以让大型骨骺损伤再生，并形成新的矿化组织。期待在未来我们可以使用这种方法来治疗骨科和创伤手术中的大骨缺损。

除了前面提及的新技术，大家关注的还有基因治疗等方式。但目前，除了3D 打印技术以及一些生物材料被真正运用到了临床，干细胞治疗、基因治疗等技术仍基本处于试验阶段。