自体富血小板血浆与自体骨移植治疗粉碎性骨折：随机对照随访

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2014.22.027

中国组织工程研究 ›› 2014, Vol. 18 ›› Issue (22): 3603-3608.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2014.22.027

• 骨与关节临床实践 clinical practice of the bone and joint • 上一篇

自体富血小板血浆与自体骨移植治疗粉碎性骨折：随机对照随访

岳勇¹，帕尔哈提•热西提²，王强³，鲁杰¹，伊力夏提•阿力甫¹，韩雪莹¹，徐晓雄²，阿德力•阿布都热西提²，居来提•吉力力¹，李景挺⁴，潘杰⁴，赵丽英⁴，孙改生¹

¹克拉玛依市人民医院，新疆维吾尔自治区克拉玛依市 834000；²新疆医科大学一附院骨科，新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830054；³新疆煤矿医院骨科，新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830054；⁴新疆克拉玛依市中心血站，新疆维吾尔自治区克拉玛依市 834000

修回日期:2014-03-25 出版日期:2014-05-28 发布日期:2014-05-28
作者简介:岳勇，男，1968年生，汉族，2008年新疆医科大学毕业，硕士，副主任医师，主要从事脊柱与四肢创伤修复重建的研究。

Autologous platelet-rich plasma and autologous bone graft for comminuted fractures: randomized controlled follow-up

Yue Yong¹, Paerhati•Rexiti², Wang Qiang³, Lu Jie¹, Yilixiati•Alifu¹, Han Xue-ying¹, Xu Xiao-xiong², Adeli•Abudurexiti², Julaiti•Jilili¹, Li Jing-ting⁴, Pan Jie⁴, Zhao Li-ying⁴, Sun Gai-sheng¹

¹Karamay Municipal People’s Hospital, Karamay 834000, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China; ²Department of Orthopedics, First Affiliated Hospital, Xinjiang Medical University, Urumqi 830054, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China; ³Department of Orthopedics, Xinjiang Coal Mine Hospital, Urumqi 830054, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China; ⁴Karamay Municipal Center Blood Station, Karamay 834000, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China

Revised:2014-03-25 Online:2014-05-28 Published:2014-05-28
About author:Yue Yong, Master, Associate chief physician, Karamay Municipal People’s Hospital, Karamay 834000, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China

摘要/Abstract

摘要：

背景：实验发现, 富血小板血浆+骨移植修复骨缺损，不仅使新骨形成速度快，而且成骨密度高。

目的：观察自体富血小板血浆与自体骨移植治疗粉碎性骨折，观察其疗效。

方法：临床随机对照前瞻性队列研究。选取四肢粉碎性骨折及骨缺损患者42例，随机分为2组：实验组20例采用自体富血小板血浆与自体髂骨松质骨混合，植于粉碎性骨折骨缺损处；对照组22例仅行钢板螺钉或髓内钉内固定。术后及治疗后1，3，6，12个月拍摄 X射线片检查，比较两组愈合情况、愈合速度，以及功能恢复情况。

结果与结论：骨折愈合时间，实验组平均12周，对照组18周，两者比较差异有显著性意义。对照组有2例发生钢板断裂，1例骨不连再次手术，3例骨折延迟愈合；实验组未出现自体输血及其他并发症。结果说明自体富血小板血浆与自体骨移植治疗粉碎性骨折可促进和加速骨愈合。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

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关键词: 植入物, 骨植入物, 富血小板血浆, 骨移植, 粉碎性骨折, 自体骨

Abstract:

BACKGROUND: Studies showed that platelet-rich plasma + bone transplantation for repair of bone defects not only can accelerate new bone formation, but also increase bone density.

OBJECTIVE: To observe autologous platelet-rich plasma and autologous bone graft for treatment of comminuted fractures, and the efficacy.

METHODS: This was a clinical prospective randomized controlled study. A total of 42 patients with limb comminuted fracture and bone defects were enrolled and randomly assigned to two groups. In the experimental group, 20 patients received treatment with autologous platelet-rich plasma and mixture of autologous ilium and cancellous bone. In the control group, 22 patients underwent plate, screw or intramedullary nail fixation. At 1, 3, 6 and 12 months after surgery, X-ray examination was conducted. Healing conditions, healing speed and functional recovery were compared between the experimental and control groups.

RESULTS AND CONCLUSION: The time of bone healing was respectively 12 weeks in the experimental group and 18 weeks in the control group on average, showing significant differences. There were two cases of plate breakage, one case of nonunion reoperation, three cases of delayed fracture healing in the control group. No autologous blood transfusion or other complications appeared in the experimental group. Results suggested that autologous platelet-rich plasma and autologous bone graft for comminuted fractures can facilitate and accelerate bone healing.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

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Key words: platelet-rich plasma, fractures, bone, bone transplantation

中图分类号:

R318

岳勇，帕尔哈提•热西提，王强，鲁杰，伊力夏提•阿力甫，韩雪莹，徐晓雄，阿德力•阿布都热西提，居来提•吉力力，李景挺，潘杰，赵丽英，孙改生. 自体富血小板血浆与自体骨移植治疗粉碎性骨折：随机对照随访[J]. 中国组织工程研究, 2014, 18(22): 3603-3608.

Yue Yong, Paerhati•Rexiti, Wang Qiang, Lu Jie, Yilixiati•Alifu, Han Xue-ying, Xu Xiao-xiong, Adeli•Abudurexiti, Julaiti•Jilili, Li Jing-ting, Pan Jie, Zhao Li-ying, Sun Gai-sheng . Autologous platelet-rich plasma and autologous bone graft for comminuted fractures: randomized controlled follow-up[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2014, 18(22): 3603-3608.

图/表（结果） 3

2.1 参与者数量分析 纳入患者42例，随机分为2组，实验过程无脱落，全部进入结果分析。

2.2 受试者随机分配流程图 见图2。

2.3 两组患者基线资料分析 见表1。

2.4 两组患者治疗后骨折愈合结果 两组患者治疗后一般情况均正常。拔除引流管后，切口均未见红、肿等炎性反应，均甲级愈合，12-14 d后拆线。经统计学分析，两组患者伤口引流量、伤口愈合天数、伤口反应程度、围术期并发症、住院天数等方面差异无显著性意义(表2)，而在骨折愈合时间上，实验组明显少于对照组。

2.5 影像学观察及其评分

实验组：治疗后3个月，骨缺损区及其周围植骨处有少许新骨形成，密度增高骨痂影；治疗后6个月时，骨缺损区可见大量高密的骨痂影，绝大部分骨折线已模糊；12个月时，骨断端见大量骨痂，骨折线完全消失，骨缺损完全修复。

对照组：治疗后3个月，骨折端外可见少量骨痂生长，但不及实验组，骨折处骨质密度均匀下降，大部分骨折线仍可见；治疗后6个月时，骨折断端及缺损区可见骨痂生长，但明显少于实验组，骨折线已模糊，有5例骨折线任较清晰，骨折处骨质明显骨质疏松，有2例钢板断裂(锁骨骨折、胫骨骨折)再次手术；治疗后10个月时，1例骨不连再次手术；治疗后12个月时，19例骨缺损完全修复。

2.6 两组患者治疗后功能观察结果

实验组：因骨折愈合时间较短，与健侧相比，未见骨折处的上下关节功能障碍。

对照组：1例股骨髁上骨折患者，膝关节屈伸仅有30°，3例胫骨骨折患者，膝关节屈伸仅有0-30°，0-50°之间，1 例桡骨骨折患者，腕关节屈伸较对侧减少有20°，1例肱骨骨折患者，肘关节屈伸较对侧减少有25°。

2.7 住院花费 实验组因有取髂骨费用，多出1 000元；但是，对照组因骨折愈合时间延长，陪护照顾费用增加、病废时间延长，相应费用增加，远超出1 000元取髂骨的手术费。

2.8 并发症 实验组未出现自体输血等并发症；对照组有3例行再次手术，其中2例为钢板断裂，1例为骨不连。

2.9 典型病例介绍 患者男，25岁，行左侧胫腓骨骨折切开复位钢板内固定，治疗前后X射线片见图3。

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引言

粉碎性骨折复位后骨缺损的治疗一直是骨科领域的一个重点和难点。粉碎性骨折，复位后出现骨折缺损，多个小的碎骨块或蝶形骨块，复位不良，如强行复位，势必剥离过多，造成死骨块。内固定治疗后骨块吸收、骨折愈合不良、延迟愈合、不愈合或者造成钢板断裂，需要二次手术，给医院、患者、医生带来极大的风险，为避免上述情况的发生，加速骨的愈合，常采用植骨的方法。

植骨一直是粉碎性骨折良好的外科治疗方式。但是，采用异体骨有一定程度的排异反应，成骨能力低、骨爬行替代成骨作用的能力有限，导致骨组织形成少，导致移植失败，目前临床上应用受限。取自体髂骨易损伤周围的神经、血管，量偏少，若多取髂骨，远期可造成取骨处的疼痛。自体植骨增加痛苦使患者难于接受，且骨量较少。寻找一种既能促进自体骨的生长能力、加快骨折的愈合，同时又不需要取更多的自体骨是目前研究的关注点。

自1984年Assoian等^[1]发现富血小板血浆中含有多种生长因子，Marx等^[2]实验发现，富血小板血浆+骨移植修复骨缺损，不仅仅是新骨形成速度快，而且骨密度高。富血小板血浆的作用机制是当血小板凝固时，释放出多种生长因子：转化生长因子β、血小板源生生长因子、胰岛素样生长因子、血管内皮生长因子、表皮生长因子，它们之间的相互协同作用，极大地促进骨和软组织的愈合。

研究发现血小板具有多种生长因子的活性^[3-12]，特别是促进骨折愈合的能力^[13-17]，加快骨折愈合的速度^[18-22]。实验室的数据已经具有较好的表现^[23-26]，但是，在临床实践中，是否有同样的表现？特别是在基层医院中没有较多的实验设配，而这类患者又很多的情况下怎么办？为此，作者近年来结合当地血站，利用血站的设施，在手术前先抽取患者的血液进行离心^[27-28]，分离出血小板以后，分离的血浆和红细胞再回输入患者的体内，分离出的自体血小板植于骨折处，相当于自体血液的手术前的储存，手术中再用。对于粉碎性骨折患者采用自体骨移植+自体血小板混合植于骨折处治疗，进行两种治疗方法疗效的比较。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程
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材料方法

设计：临床随机对照前瞻性队列研究，两组间对照观察。中国临床试验注册中心注册号：ChiCTR-TRC- 10000927。注册题目：富血小板血浆+自体骨移植在粉碎性骨折中的应用(RCT)。

时间及地点：病例来源于实验于2010年1月至2013年12月新疆克拉玛依市人民医院、新疆医科大学一附院骨科、新疆自治区职业病医院骨科收治的粉碎性骨折、骨缺损需行骨移植治疗患者。

对象：选择同期上述各家医院骨科收治的粉碎性骨折、骨缺损，需行骨移植治疗的42例患者。

诊断标准：根据X射线、CT、MRI影像学资料诊断上肢或下肢骨折。

纳入标准：①闭合性、粉碎性骨折住院需行骨移植治疗者。②粉碎性上肢或下肢骨折，骨折碎块≥3块。③同意接受骨科临床实验性研究。

排除标准：①正参加其他临床试验的患者。②急诊手术患者。③开放性骨折，简单骨折患者。④严重的伴发疾病，如：心、肺、肝、肾功能障碍，不适合临床试验者。

随机分配的方法：随机分配方法在新疆医科大学一附院骨科完成。实验开始前，提前随机，由单独一人操作、SPSS 17.0软件产生随机顺序，随机方案事先完成，装入采用密闭的信封封存，通过封存的密闭信封进行分配隐藏。所有的信封表面仅标明医院名称以及参加的数字号序列号，打开信封后，才知道内中的随机的数字号。按照患者入组的顺序，得到一个信封，手术前一天打开信封后，得知手术方案；受试者、实施干预者、结果评定者事先无法知道分组情况。新疆医科大学一附院骨科产生分配顺序，克拉玛依市人民医院骨科登记受试者，克拉玛依市人民医院骨科将受试者分配。随机分为实验组(自体富血小板血浆与自体骨移植)20例；对照组(仅行内固定：钢板螺钉或髓内钉)22例。

患者的一般资料：男23例，女19例；年龄18-60岁。随机分为实验组粉碎性骨折、骨缺损 20例；对照组粉碎性骨折、骨缺损22例。两组基线资料可比。

方法：

实验组：对于粉碎性骨折、骨缺损病例行内固定(钢板螺钉或髓内钉)+自体骨植骨+富血小板血浆，内固定前，根据二次离心法制作富血小板血浆。无菌操作下用预先装有抗凝剂(市血液中心提供)的200 mL血袋抽取200 mL静脉血，摇匀后移入制作富血小板血浆的离心机。第1次以2 500 r/min离心10 min，分离出红血球，平衡后再次以1 500 r/min离心10 min。上清液为贫血小板血浆(platelet- poor plasma，PPP)，下层为血小板浓缩物，从而获得6-8 mL自体富血小板血浆；最后再在摇摆仪上血小板摇摆，使离心后聚积的血小板不凝固(图1A)，使用前取出自体髂骨，2 U血凝酶、明胶海绵、1 mL葡萄糖酸液混合，形成达到实验要求的混合物(图1B)，植入复位固定好的粉碎性骨折缺损处。分离后所得到的红血球、血浆再回输到患者体内。

内固定治疗采用常规入路，行切开复位钢板螺钉内固定。待操作结束即将关闭切口前将自体富血小板血浆5-7 mL混合取出的自体髂骨植入骨折断端。

对照组：仅行内固定(钢板螺钉或髓内钉)；麻醉方法、切口入路及内固定方式同实验组，不采用(富血小板血浆+ 自体髂骨)植入治疗，仅复位、内固定即可。

两组患者留置伤口引流管，引流量< 10 mL后，予以拔除。术后及治疗后1，3，6，12个月定期拍摄 X射线片，比较两组愈合情况、愈合速度，以及功能恢复情况，直至骨折达到临床愈合标准，期间指导患者行患肢功能锻炼。

观测指标及评估标准：

伤口反应程度评价：分为无、轻、中、重4个程度。

伤口愈合等级：按临床标准分甲、乙、丙级愈合，统计两组不良反应率。

观察骨折愈合情况：手术前、后X射线片检查，出院后每月复查X射线片术后1，3，6，12个月定期复查 X射线片，观察骨折愈合情况。
骨折愈合的标准：骨折大于5个月未愈合者为延迟愈合；骨折大于8个月未愈合者为不愈合。根据骨折临床愈合标准及骨性愈合标准，骨折临床愈合标准及骨性愈合标准骨折愈合过程是一个动态过程，需要定期行X射线检查，结合临床症状，对骨折的修复过程作出正确的判断。

骨折的临床愈合标准^[29]：①局部无压痛，无纵向叩击痛。②局部无异常活动。③X射线照片显示骨折线模糊，有连续性骨痂通过骨折线。④在解除外固定情况下，上肢能平举1 kg重物达1 min。⑤连续观察2周骨折处不变形。其中②、④两项的测定必须慎重，以不发生变形或再骨折为原则。

骨折的骨性愈合标准^[29]：①具备临床愈合标准的条件。②X线照片显示骨小梁通过骨折线，骨折线消失。

提高质量的方法：两人专业人员以背靠背方式阅读、检查复查的X射线(事先培训阅读100张骨折愈合过程的X射线、建立骨折愈合与延迟愈合的X射线上的统一标准、KAPAA值大于0.8、如果有异议则行CT复查)、复查时间统一、复查标准统一、查体的标准统一、降低失访率(登记资料详细、提前电话联系、提高服务、必要时减免部分费用)，资料录入方式：由2人分别资料录入以防止错误。

主要观察指标：①两组患者骨折愈合时间。②影像学观察及其评分。③两组患者治疗后功能观察。④住院花费。⑤并发症。

统计学分析：采用SPSS 17.0软件进行数据分析，计量资料分析采用两独立样本t 检验。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

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讨论

3.1 富血小板血浆修复骨缺损的动物实验研究 Thorwarth等^[30]用环锯在猪的颅骨缺损(保留近脑组织的内层骨板)，将截下的骨组织变成小的自体骨颗粒回植。Hakimi等^[31]研究者应用富血小板血浆复合自体骨移植对猪的胫骨缺损进行治疗。Aghaoo等^[32]分别采用自体骨复合富血小板血浆修复兔颅骨缺损，新生骨区域的组织形态测定显示自体骨处理组要显著高于其他移植材料和空白组。Souza等^[33]犬桡骨切除2 mm骨缺损的随机对照试验，王洪林等^[34]诱导脂肪干细胞成骨作用的实验研究，翟文亮等^[35]兔桡骨骨缺损的组织学研究，均显示优良的作用，以上各项试验，富血小板血浆与自体骨复合骨愈合明显超过对照组。

3.2 自体富血小板血浆治疗骨缺损的临床研究 Daif等^[36]用CT扫描比较了自体血小板凝胶在24例患者下颌骨骨折的应用，实验组的成骨量明显多于对照组。Hakimi等^[37]采用自体髂骨+富血小板血浆治疗了17例骨不连的患者，手术5个月以后，全都愈合。Hartmann等^[38]报道了胸腰椎损伤行前方脊柱cage+自体富血小板血浆融合，融合率80%，推测自体血小板内中含有大量的生长因子，自体骨移植+自体富血小板血浆能更快的愈合、更高的骨密度。Bielecki 等^[39]报道在延迟愈合组、不愈合组，经皮自体富血小板白细胞凝胶的注射液的疗效，20例中的13例愈合，平均愈合时间为10.3周。郑佳鹏等^[40]富血小板血浆与异体脱蛋白骨复合物颗粒促进前交叉韧带重建后腱骨愈合。

3.3 本组观察结果 自体骨植骨+富血小板血浆在治疗粉碎性骨折、骨缺损，富血小板血浆含有多种浓度高的生长因子，被认为是生长因子库。自体血提取物，与凝血酶及葡萄糖酸钙混合成为凝胶后，与自体髂骨混合，置于骨折处，有利于促进新骨的生成，是一种很好的支架促进骨愈合材料。通过本组观察发现在治疗后实验组的成骨率明显高于对照组，骨折愈合的时间是较短的，有显著差异，未见1例骨折不连以及钢板断裂，这说明实验组较对照组有更好的促进骨缺损修复的作用。

对照组出现1例车祸致伤的胫骨粉碎性骨折骨不连，而再次手术，更换钢板，取自体髂骨植骨，2例出现钢板断裂，1例为锁骨粉碎性骨折，1例为胫骨粉碎性骨折，均再次手术更换钢板，取自体髂骨植骨，对照组整体在骨折愈合速度慢，有3例延迟愈合，骨折愈合的时间长，普遍出现相应骨质疏松，为了防止骨折愈合期间骨折位置的再移位，往往在内固定后给予石膏辅助固定，且时间不短，最终造成相应关节的活动受限，1例股骨髁上骨折患者，膝关节屈伸仅有30°，3例胫骨骨折患者，膝关节屈伸仅有0-30°，0-50°之间，1例桡骨骨折患者，腕关节屈伸较对侧减少有20°，1例肱骨骨折患者，肘关节屈伸较对侧减少有20°，因此，对于粉碎性的骨折，单纯开放性的复位加内固定手术，内固定后骨不连和钢板断裂的风险是高的，2例钢板断裂的患者均与医院诉讼，要求赔偿，增加了医院法律诉讼和赔偿的风险；而且患者的功能恢复是较差的。

从住院花费上来看：实验组因有取髂骨手术费用，较对照组多出1 000元手术费；但是，对照组因骨折愈合时间延长，陪护照顾费用增加、病废时间延长，相应费用增加，远超出1 000元取髂骨的手术费，对照组其中有3例再次手术，每人的手术费用人均超过25 000元，实际上是超过实验组的花销。

目前由于提取自体富血小板血浆的机器和材料过于昂贵，为防止血液污染，试验条件过于严格，为了适合国内大多数医院开展此项业务，本组采用血站提供的一次性200 mL的标准采血袋，该袋为3个单独的采血袋，中间有密封的连接管连成一体，在手术前1 h由护士采自体血 200 mL，由专人送至血站，为防止发生血液误输，每个手术日仅安排一台手术；血站进行2次离心分离，首先分离出红血球，其次，分理出血浆，最后，剩下的为自体血小板，一般为6-8 mL，分离过程简单，操作时，血液完全在密封、无菌的血袋之间流动，无细菌污染的可能，该项操作便于基层医院开展，不需要昂贵的机器和设配的投用。

3.4 本次研究的缺陷 实验数据较少，时间过短，研究中心人员较少，还需要进一步比较单部位骨的骨折愈合情况。

结论：自体富血小板血浆与自体骨移植在临床工作中，操作简单，疗效可靠，离心后剩余的血液将再次回输入患者体内，相当于外科治疗前备血、治疗中自体输血，患者易于接受，特别是对粉碎性骨折，局部高浓度的生长因子促进骨折的愈合，使骨折生长快，缩短外固定的时间，可早期功能锻炼，功能康复好。取少许髂骨对组织损伤小，而密闭、无菌的血袋保证血液的无菌。两种疗法随访结果发现自体富血小板血浆与自体骨移植治疗粉碎性骨折，可促进和加速骨愈合。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程
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自体富血小板血浆与自体骨移植治疗粉碎性骨折：随机对照随访

Autologous platelet-rich plasma and autologous bone graft for comminuted fractures: randomized controlled follow-up

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