同种异体骨与自体髂骨移植治疗脊柱侧凸

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2017.14.004

摘要/Abstract

摘要：

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文题释义：
同体异体骨：是目前骨科最常用的骨植入材料，主要用于修复、充填骨缺损，起到固定和支撑作用，同种异体骨取自捐献的健康人类骨组织，经物理加工而成，主要由无机骨矿物质及胶原组成。
脊柱侧凸：它是一种脊柱的三维畸形，包括冠状位、矢状位和轴位上的序列异常。具体来说是脊柱的一个或数个节段在冠状面上偏离身体中线向侧方弯曲，形成一个带有弧度的脊柱畸形，通常还伴有脊柱的旋转和矢状面上后突或前突的增加或减少，同时还有肋骨左右高低不等平、骨盆的旋转倾斜畸形和椎旁韧带和肌肉的异常，它是一种症状或X射线体征，可由多种疾病引起。脊柱侧凸通常发生于颈椎、胸椎或胸部与腰部之间的脊椎，也可以单独发生于腰背部。侧弯的出现在脊柱一侧，呈C型；或在双侧出现，呈S型。

背景：脊柱侧凸是骨科临床常见的一种脊柱畸形，临床采用自体骨移植虽能取得较好临床疗效，但存在很多局限。
目的：观察同种异体骨与自体髂骨移植治疗脊柱侧凸的临床效果。
方法：选择脊柱侧凸患者92例，采用后路椎弓根钉棒系统矫形内固定选择性脊柱融合术，其中46例患者将预先准备好的同种异体骨植入受骨区(观察组)，另外46例患者按照所需骨量取患者两侧髂骨，修剪后植入受骨区(对照组)。术后对两组患者临床指标，Cobb角丢失率，植骨融合情况以及不良反应发生情况进行评估。
结果与结论：①对照组患者体温恢复正常时间、白细胞计数恢复正常时间、血沉恢复正常时间以及引流管放置时间均显著短于观察组(P < 0.05)；②治疗后3，9，15个月时两组患者Cobb角丢失差异均无显著性意义(P > 0.05)；③治疗后3，6，12，24个月时两组患者植骨融合率差异均无显著性意义(P > 0.05)；④两组患者均未发生螺钉松动，断裂和断棒等并发症。对照组感染、取骨处疼痛发生率显著高于观察组(P < 0.05)；⑤结果表明同种异体骨与自体髂骨移植治疗脊柱侧凸可取得一致的临床疗效。

ORCID: 0000-0002-4667-6941(贾光辉)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程

关键词: 生物材料, 骨生物材料, 同种异体骨, 自体髂骨, 移植, 脊柱侧凸

Abstract:

BACKGROUND: Scoliosis is a kind of commonly seen spinal deformity, and as a recommended therapy, autologous bone graft has obtained satisfactory outcomes, but there are still some limitations.
OBJECTIVE: To observe the therapeutic effect of allogeneic bone and autologous iliac bone graft for scoliosis.
METHODS: Ninety-two patients with scoliosis received posterior pedicle screw fixation and selective spinal fusion: 46 cases for autologous bone transplantation (control group), and the others for allogeneic bone transplantation (observation group). The clinical indexes, Cobb angle loss rate, bone graft fusion and adverse reactions in the two groups were evaluated postoperatively.
RESULTS AND CONCLUSION: The recovery time of the initial body temperature, white cell count and erythrocyte sedimentation rate returned to normal as well as drainage time in the control group were significantly shorter than those in the observation group (P < 0.05). There was no significant difference in the Cobb angle loss rate between groups at 3, 9 and 15 months postoperatively (P > 0.05). The bone graft fusion rate showed no significant difference at 3, 6, 13 and 24 months postoperatively (P > 0.05). The screw loosening, ruptured and broken robs occurred neither in control group nor in the observation group. The incidences of pain and infection in the control group were significantly higher than those in the observation group (P < 0.05). These findings suggest that both allogeneic bone and autologous iliac bone graft can achieve satisfactory efficacy in the treatment of scoliosis.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程

Key words: Ilium, Bone Transplantation, Transplantation, Homologous, Scoliosis, Tissue Engineering

中图分类号:

R318

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图/表（结果） 7

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引言

材料方法

1.1 设计回顾性病例分析。

1.2 时间及地点于2013年2月至2015年4月在郑州市骨科医院完成。

1.3 对象选择2013年2月至2015年4月在郑州市骨科医院进行脊柱侧凸矫形脊柱融合的患者共92例，根据移植骨材料不同分为2组：观察组46例，男12例，女34例；年龄14-28岁，平均年龄(18.5±2.2)岁；先天性脊柱侧凸8例，特发性脊柱侧凸38例；Cobb’s角38°-113°，平均(61±1)°；融合节段为5-12个，平均9个。对照组46例，男11例，女35例；年龄15-27岁，平均(17.9±1.9)岁；先天性脊柱侧凸6例，特发性脊柱侧凸40例；Cobb’s角40°-112°，平均(62±3)°；融合节段为5-12个，平均9个。两组患者在年龄、性别比例以及基础资料等方面差异无显著性意义(P > 0.05)，具有可比性。

纳入标准^[22]：①临床和影像学诊断脊柱侧凸；②入组患者均签署知情同意书并报经医院伦理委员会批准。

排除标准：①影像学资料缺失；②缺乏自主权、无法行走或不能参加3个月的随访；③患者入院时有严重的肝肾疾病、心血管疾病、血液病或恶性肿瘤等。

1.4 材料 ①同种异体骨：选择郑州市骨科医院骨库保存的实施全髋关节置换取下的股骨头，征得患者及家属同意并签署自愿捐献协议书。供者术前进行病毒标记物的筛选，以避免异体骨携带病原菌造成安全隐患。股骨头存放于冷冻箱内保存，每周校正温度1次，且保证从存放至使用不超过1年。实施脊柱融合术前将同种异体骨剪碎成2-4 mm的碎松质骨粒，在37 ℃庆大霉素生理盐水中进行复水。完成复水后，使用体积分数为75%乙醇浸泡30 min，体积分数为3%过氧化氢以及70 ℃生理盐水反复冲洗，置入37 ℃庆大霉素生理盐水中进一步复水备用；②矫形、内固定材料：中华长城通用脊柱椎弓根钉棒矫形固定系统(general orthopedic spinal pedicle screwrod fixation system，GOSS)，其操作简便，固定节段短、创伤小、出血少，具备撑开、加压、去旋转等三维矫正能力。

1.5 治疗方法两组患者均采用后路椎弓根钉棒系统矫形内固定选择性脊柱融合术，对于部分病情较重患者可应用广泛后路或前路松解后再行矫形融合。根据融合节段的位置预先将棒弯曲成对应的生理弯曲度，采用去旋转、水平位移等措施实施矫形，最后采用自体髂骨、同种异体骨对融合节段的椎板、小关节进行植骨融合。

患者取俯卧位，采用气管插管全麻，沿脊柱相应节段做一纵弧形切口，依次分离皮下组织、肌肉，使脊椎显露，剥离紧贴椎板两侧骨膜下的附着肌肉，清除关节突表面附着的软组织，充分显露双侧上下关节突、椎板及横突。选择中华长城椎弓根钉内固定系统进行固定，实施矫形。观察组将预先准备好的同种异体骨植入受骨区。对照组按照所需骨量取患者两侧髂骨，修剪后植入受骨区。常规放置引流，依次对切口实施关闭。两组患者植骨时均同时加入庆大霉素16×10⁴ U。术后常规应用抗生素预防感染、补营养液等药物治疗。

1.6 主要观察指标 ①临床指标：两组患者术后体温恢复正常时间，白细胞计数恢复正常时间，血沉恢复正常时间以及引流管放置时间；②Cobb角丢失率：分别在植骨前及植骨后第3，9，15个月对患者拍摄全脊柱正侧位X射线平片，测量两组患者Cobb角；③植骨融合情况：分别在植骨前及植骨后第3，6，9，12，24个月对两组患者植骨融合情况进行评估。参照Bridwell等^[23]方法，在X射线平片上看到整个内植物周围出现坚强、持续的纵形融合团块为肯定融合；没有发现内置物断裂，矫形角度低于10°，在融合团块内未发现假关节为可能融合；发现一处或多处假关节形成，矫形角度超过10°，或发现一侧棒或两根棒断裂为未融合；④不良反应：对两组患者发生的螺钉松动、断裂、断棒、感染以及取骨处疼痛等不良反应发生情况进行统计。

1.7 统计学分析采用SPSS 19.0软件进行数据处理分析，计量资料采用x(_)±s表示，组间比较采用t 检验，计数资料采用卡方检验，P < 0.05为差异有显著性意义。

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讨论

脊柱侧凸是临床常见的一种肌肉骨骼系统畸形，目前临床多采用手术矫形以及内固定进行治疗。尽管上述治疗方案能够取得较好的近期疗效，但手术矫形的巩固以及维持通常需要脊柱坚强、持久的骨性融合。自体骨不仅能够实现良好的骨融合，而且具有良好的生物相容性，疾病传播风险低等优点，可以作为首选骨移植材料^[24-25]。近年来，临床以自体骨作为移植材料实施脊柱侧凸矫形术取得了较好的临床疗效^[20，26]。自体骨移植也存在多种不足，主要包括供骨部位血肿、慢性疼痛、感染、尿道损伤、骨盆应力性骨折、腹膜穿孔等^[27-28]，同时也存在供应不足等问题。异体骨移植具有来源广泛，移植骨块形状、大小可选，手术时间短，出血量小等优点，因此在骨科临床具有较好的应用前景。该研究旨在分析同种异体骨与自体髂骨移植治疗脊柱侧凸的临床疗效，为临床选择合适的移植物提供科学依据。

一般而言术后局部皮肤红肿、体温升高以及白细胞计数升高是感染的临床症状，且异体骨移植引起宿主免疫反应也会引起发热、白细胞升高，因此必须对两组患者的体温、白细胞数等临床指标进行监测以随时评估病情进行针对性处理^[29]。该研究分析了两组患者一般临床指标的差异，结果发现对照组患者体温恢复正常时间、白细胞计数恢复正常时间、血沉恢复正常时间以及引流管放置时间均短于观察组。两组患者在术中以及术后均使用庆大霉素预防感染，在随访期内异体骨移植组未出现因免疫排斥而移植失败的病例，自体骨较同种异体骨在临床指标改善方面具有一定优势。

此外，对随访期间两组患者Cobb角以及植骨融合率进行分析，可以看出自体骨移植和异体骨移植在矫形以及骨融合方面的表现差异无显著性意义，即两种材料均能达到治疗目的，实现矫正畸形和较好的融合。良好的植骨融合是防止畸形加重的关键，也是脊柱侧凸矫形术成功的关键^[30]。

虽然两种材料在临床疗效方面未表现出显著差异，但自体骨移植者髂骨供区存在潜在的并发症风险，根据两组患者并发症的统计也可以看出对照组患者取骨处疼痛发生率显著高于观察组，且自体骨移植还受到取骨量的限制。

通过上述分析，同种异体骨移植患者体温、白细胞计数等常规临床指标恢复时间虽有延迟，但其植骨融合率及Cobb角丢失与自体骨并不存在显著差异，能够达到治疗目的。同种异体骨移植可显著缩短手术时间，降低出血量，来源较为广泛，在脊柱侧凸治疗中具有较好的应用前景，这也和其他研究者结论吻合^[31-33]，但需要注意的是异体骨移植必须保证移植骨的来源、保存和制备过程安全可靠，在排除上述危险因素后，经过适当处理，异体骨作为脊柱侧凸矫形融合的移植材料是完全可行的。此外，脊柱诊断和治疗通常以脊柱全长X射线片为依据，但由于 X射线片存在一定局限性，同时畸形复杂或合并其他畸形等，普通X射线片往往不能提供全面的信息。随着影像技术的发展，CT三维重建在骨科中逐渐得到应用^[34-35]，为脊柱外科医生在疾病的诊断及手术方案的制定等方面提供了极大的帮助。

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