富血小板血浆治疗股骨干缺血萎缩型骨不连：前瞻性随机对照临床试验

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2017.28.003

中国组织工程研究 ›› 2017, Vol. 21 ›› Issue (28): 4442-4447.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2017.28.003

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富血小板血浆治疗股骨干缺血萎缩型骨不连：前瞻性随机对照临床试验

赵子春，李钊伟，闫红秀，唐保明，李春亮，张启福，任荣，李沛，贾生龙

青海大学附属医院创伤骨科，青海省西宁市 810001

修回日期:2017-05-16 出版日期:2017-10-08 发布日期:2017-11-10
通讯作者: 赵子春，青海大学附属医院创伤骨科，青海省西宁市 810001
作者简介:赵子春，男，1972年生，副主任医师，主要从事骨科方面的临沧研究。
基金资助:
2015年青海省卫生和计划生育委员会指导性项目

Platelet-rich plasma combined with conventional surgery in the treatment of atrophic nonunion of femoral shaft fractures: study protocol for a prospective, randomized, controlled clinical trial

Zhao Zi-chun, Li Zhao-wei, Yan Hong-xiu, Tang Bao-ming, Li Chun-liang, Zhang Qi-fu, Ren Rong, Li Pei, Jia Sheng-long

Department of Traumatic Orthopedics, Affiliated Hospital of Qinghai University, Xining 810001, Qinghai Province, China

Revised:2017-05-16 Online:2017-10-08 Published:2017-11-10
Contact: Zhao Zi-chun, Department of Traumatic Orthopedics, Affiliated Hospital of Qinghai University, Xining 810001, Qinghai Province, China
About author:Zhao Zi-chun, Associate chief physician, Department of Traumatic Orthopedics, Affiliated Hospital of Qinghai University, Xining 810001, Qinghai Province, China
Supported by:
the Guidance Project of Qinghai Provincial Health and Family Commission in 2015

摘要/Abstract

摘要：

文章快速阅读：

文题释义：
骨不连：骨折9个月后仍未愈合，并且连续3个月没有出现进一步愈合倾向的现象成为骨不连。
富血小板血浆：是含有高浓度血小板的血浆，其中含丰富的生长因子，广泛应用于口腔颌面外科、骨科，用于骨组织、软骨组织和软组织的修复。

摘要
背景：以内外固定联合自体骨植骨治疗缺血萎缩型骨不连治疗周期长，且存在不能治愈情况。富血小板血浆含有多种生长因子以及大量白细胞，有助于促进组织愈合，但尚无其治疗缺血萎缩型骨不连有效性的临床研究。
目的：观察富血小板血浆治疗股骨干缺血萎缩型骨不连的有效性。
方法：一项正在青海大学附属医院进行的前瞻性开放性随机对照临床试验。招募92例符合标准的股骨干缺血萎缩型骨不连患者，按1∶1比例随机分为对照组和试验组。对照组采用常规手术方法治疗，试验组在常规手术的基础上在患者注射自体富血小板血浆。以术后9个月骨折愈合率为主要结局指标；以静息态和被动运动时的目测类比评分、愈合时间、治疗费用以及不良反应作为次要结局指标。研究方案已于2014-05-20经中国青海大学附属医院伦理委员会批准(批准号QHG0223A)。试验已取得患者的书面知情同意。
结果与结论：目前已完成的部分试验结果显示，2组患者术后第1-3天时进行的目测类比评分及并发症情况接近，但试验组骨不连愈合率明显高于对照组，骨不连愈合时间显著短于对照组。试验结果旨在为临床使用富血小板血浆治疗缺血萎缩性骨不连的有效性提供客观数据。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程
ORCID: 0000-0002-1956-9067(赵子春)

关键词: 组织构建, 骨组织工程, 临床试验, 缺血萎缩型骨不连, 富血小板血浆, 股骨干, 有效性, 骨折愈合, 疼痛, 随机对照临床试验

Abstract:

BACKGROUND: Internal and external fixation combined with autologous bone graft for treating atrophic nonunion has a long treatment cycle, and moreover, it cannot achieve a 100% cure rate. Platelet-rich plasma contains a variety of growth factors and a large number of white blood cells, and contributes to tissue healing. However, there is no clinical study on the effectiveness of platelet-rich plasma combined with
conventional surgery in the treatment of atrophic nonunion.
OBJECTIVE: To investigate the effectiveness of platelet-rich plasma in the treatment of atrophic nonunion of femoral shaft fractures.
METHODS: We conducted a prospective, open-label, randomized, controlled clinical trial at the Affiliated Hospital of Qinghai University, China. Ninety-two patients with atrophic nonunion of femoral shaft fractures were equally and randomly divided into control group and experimental group. Patients in the control group received conventional surgery. Patients in the experimental group were injected with autologous platelet-rich plasma on the basis of conventional surgery. The primary outcome was fracture healing rate at postoperative 9 months. The secondary outcomes were visual analogue scale scores in resting state and during passive motion, healing time, treatment costs, and adverse reactions. The study protocol was approved by the Ethics Committee of Affiliated Hospital of Qinghai University of China (approval number: QHG0223A) on May 20, 2014. Written informed consent was provided by each patient and their family members after they fully understood the treatment plan.
RESULTS AND CONCLUSION: Our partial results demonstrated that visual analogue scale scores and complications were similar between the two groups at postoperative 1–3 days. The healing rate was significantly higher in the experimental group than in the control group. The healing time was significantly shorter in the experimental group than in the control group. This trial will provide objective data for the clinical use of platelet-rich plasma combined with conventional surgery for the treatment of atrophic nonunion.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

Key words: Platelet-Rich Plasma, Fractures, Ununited, Pain, Tissue Engineering

中图分类号:

R318

赵子春，李钊伟，闫红秀，唐保明，李春亮，张启福，任荣，李沛，贾生龙. 富血小板血浆治疗股骨干缺血萎缩型骨不连：前瞻性随机对照临床试验[J]. 中国组织工程研究, 2017, 21(28): 4442-4447.

Zhao Zi-chun, Li Zhao-wei, Yan Hong-xiu, Tang Bao-ming, Li Chun-liang, Zhang Qi-fu, Ren Rong, Li Pei, Jia Sheng-long. Platelet-rich plasma combined with conventional surgery in the treatment of atrophic nonunion of femoral shaft fractures: study protocol for a prospective, randomized, controlled clinical trial[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2017, 21(28): 4442-4447.

图/表（结果） 4

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引言

研究的历史和现状：骨折愈合是一个连续性过程，任一阶段如果受到不利因素的干扰，其愈合过程将受阻^[1-3]。临床研究发现长骨骨折的不愈合率约为5%^[4]。美国食品药品监督管理局将一定部位和类型的骨折如未在其平均时间内愈合(通常3-6个月)称为延迟愈合；同时将骨折9个月后仍未愈合，并且连续3个月没有出现进一步愈合的倾向称为骨不连^[5-6]。临床上，根据骨折端活力情况，可将骨不连分为血管丰富肥大型和缺血萎缩型^[7-8]。其中血管丰富肥大型骨不连多因骨折端的固定不稳定引起，通过常规手术加固骨折部位的稳定性，就可以治愈；而缺血萎缩型骨不连的骨折端缺乏足够的血供和成骨等生物学活动，无法形成外骨膜和骨内膜的骨痂，临床治疗较为困难^[7-8]。目前，缺血萎缩型骨不连临床上以内外固定联合自体骨植骨治疗为主要的治疗手段，但这种方法治疗周期长，且存在不能治愈情况^[9]。

富血小板血浆是通过离心自体血而得到的含有高浓度血小板的血浆^[10]。血小板激活后能分泌血小板源性生长因子、转化生长因子β、血管内皮生长因子和上皮生长因子等多种生长因子，而这些生长因子可促进细胞增殖分化、基质合成及血管再生，可加速组织愈合和骨修复^[11]。富血小板血浆还含有大量白细胞，这些白细胞能在局部吞噬细菌，清除坏死组织，抑制炎症反应，起到抗感染作用^[12]。富血小板血浆中的纤维蛋白能在局部构建组织修复所需的三维结构。从1984年Assoian^[13]首先分离出富血小板血浆并应用于临床以来，在口腔颌面外科、骨科、整形外科、神经外科等领域受到越来越多的关注。

试验设计的主要目的：试验通过随机对照、9个月随访的数据，希望能对富血小板血浆治疗股骨干缺血萎缩型骨不连的有效性进行量化数据客观分析。

区别于其他试验及文章的重要特点：近年来中国有多项利用富血小板血浆对骨不连进行治疗的研究(表1)，但还未见其对股骨干缺血萎缩型骨不连治疗效果的随机对照研究。

材料方法

1.1 试验设计 前瞻性开放性随机对照临床试验。

1.2 试验完成地点 试验设计完成在2014年8月，病例收集完成为2017年9月，随访9个月，最后1例数据完成在2018年6月，全部数据分析完成在2018年12月。试验目前正在中国青海大学附属医院进行。

1.3 试验设计执行流程 将在青海大学附属医院进行治疗的股骨干缺血萎缩型骨不连患者，按照纳入及排除标准筛选后，将92例患者按1∶1比例随机分为对照组和试验组。对照组采用常规手术方法治疗，试验组在常规手术的基础上在患者注射自体富血小板血浆。主要结局指标为术后9个月时的骨折愈合率；次要结局指标为基线，术后3，6，9，12个月时静息态和被动运动时的目测类比评分、愈合时间、治疗费用以及不良反应。试验流程见图1。

1.4 受试对象 在青海大学附属医院进行治疗的股骨干缺血萎缩型骨不连患者。

纳入标准：符合以下所有标准患者。

(1)骨折为股骨干骨折；

(2)骨折时间超过9个月^[5-6]；

(3)X射线检查示骨折端有间隙，骨折端有硬化，髓腔封闭，骨质疏松，骨痂间无骨小梁形成，且时间超过3个月^[5-6]；

(4)MRI检测显示骨折断端间隙增宽呈萎缩状，周围有少量甚至几乎没有骨痂形成^[7]；

(5)组织学可见骨折断端间隙被没有成骨活性的纤维组织填充^[7]；

(6)年龄18-70岁。

排除标准：符合其中一项即被排除。

?(1)患者糖尿病、血液系统性疾病、免疫疾病、结缔组织疾病等影响伤口愈合的基础疾病者；

(2)妊娠或哺乳期患者；

(3)伴有心、肺、肝、肾等功能障碍者；

(4)正参加其他临床试验者。

撤出标准：符合其中一项即被撤出。

(1)试验过程中，受试者发生了影响疗效和安全性判断的合并症或并发症以及影响结果的疾病者；

(2)为加速疗效，合并使用其他疗法或药物而无法判定疗效者；

(3)不能完成随访者。

1.5 样本量 既往以单纯手术方法治疗缺血性骨不连的有效性一般在75%以上^[19]，而根据作者临床经验富血小板血浆联合治疗富血小板血浆的有效性约为90%。采用PASS 11.0软件进行样本量计算，设定α=0.05(双侧)，检验效能1-β=0.9，计算得出样本量为133例。按脱落率20%计算，每组应纳入患者160例。由于试验时间所限，最终招募患者92例，每组各46例。

1.6 招募 在医院公告栏发布临床试验信息并通过相关科室医生向适合临床试验的患者进行宣传，感兴趣的患者可通过主治医生或直接通过电话、e-mail、微信等方式与项目负责人联系。在获得患者及家属的知情同意后，根据纳入排除标准进行筛选。

1.7 基线分析 入组时进行基线资料收集，具体记录项目见表2。

1.8 随机分组与盲法 根据患者入院时间，统计学人员使用STAT软件将进入临床试验的患者按1∶1比例随机分为对照组和试验组，每组患者46例。患者、手术医师及评价者对患者分组知情。

1.9 干预

1.9.1 对照组 患者骨折部位局部麻醉，切开皮肤，拆除原内固定物，再暴露骨不连部位，对骨折端瘢痕组织进行清理，咬除硬化骨，打通髓腔，术中尽量少剥离骨端的骨膜。将骨折端复位，采用钢板、髓内钉、螺钉重新固定。加压骨折端或在骨折端周围采用自体骨或异体骨或人工骨植骨^[20-26]。

1.9.2 试验组 在采用常规手术疗法的基础上，在患处注射富血小板血浆。

采用Landesberg法制作富血小板血浆^[27]：从患者肘中静脉抽血约30 mL，加入3 mL枸橼酸钠抗凝，摇匀后进行2次离心。第1次200×g离心10 min，吸取全部上清液至交界面下3 mm，移至另一离心管；平衡后以同样方法离心，将上清液转移至无菌离心管，取适量作无菌检查。吸取2.5 mL上清，重悬血小板即为富血小板血浆，取20 μL检测血小板数量，使用前加入激活剂(终浓度为100 U/mL的凝血酶和25 g/L氨甲环酸溶液混合而成) 。

富血小板血浆局部注射：患者骨折部位局部麻醉，将穿刺针准确穿入骨不连部位，剥离骨不连部位瘢痕组织，保留穿刺针，以双联混药器将5 mL 富血小板血浆和激活剂注入损伤部位，局部加压包扎，患肢固定。

1.9.3 术后康复 两组患者术后第2天开始使用持续被动运动器(北京中西远大科技有限公司)锻炼，30 min/次，2次/d，2周后扶拐不负重下床活动，以后根据X射线片显示骨痂生长情况决定部分或完全负重时间^[20-26]。

1.10 结局指标

1.10.1 主要结局指标 骨折愈合率评价。

将患者在术后9个月仍未愈合作为不愈合^[6]，骨折愈合包括临床愈合和骨性愈合。

骨折的临床愈合标准为：①局部无压痛，无纵向叩击痛；②局部无异常活动；③X射线片显示骨折线模糊，有连续性骨痂通过骨折线；④在解除外固定情况下，能连续徒步步行3 min，并不少于30步；⑤骨折处连续2周不变形^[28]。

骨折的骨性愈合标准：①具备临床愈合标准的条件；②X射线片显示骨小梁通过骨折线^[28]。

1.10.2 次要结局指标

(1)目测类比评分评价：这是一种在临床中常用的评价疼痛强度的方法。使用一个标有10个刻度的直尺，两端分别为0和10，其中0代表没有疼痛，10代表最难以忍受的剧烈疼痛。将有刻度的一面背向患者，让患者在直尺上标出能代表自己疼痛程度的位置，评价者根据患者标出的位置评出分数^[29]。分别记录患者静息态和被动运动时的目测类比评分。

(2)愈合时间：记录患者骨折愈合的时间。

(3)治疗费用：记录患者入院至骨折愈合时所花费的费用。

(4)不良反应：记录患者术后发热、感染、白细胞异常、双下肢不等长、感觉异常等。

1.10.3 主要及次要结局指标的检测时间 见表3。

1.11 数据管理 临床研究人员填写临床试验观察表，确保数据准确、完整、及时收集。试验结束后，所有资料录入计算机。资料收集完成后，主要临床研究者、监查员均应对数据的完整性和准确性进行监督与检查。核对数据后，由主要研究者对数据库进行锁定。数据处理统计人员在数据录入后进一步全面核实和检查数据的完整性和准确性。出版数据将公开发布于www.figshare.com。

1.12 统计学分析 采用SPSS 17.0统计学软件进行统计学分析，计量资料以x(_)±s表示，计数资料以百分率表示。先进行正态性检验和方差齐性检验，对于正态齐方差数据采用单因素方差分析进行比较，如不符合正态分布，采用Wilcoxon两样本秩和检验法进行比较。两组间不良反应发生率采用卡方检验，P < 0.05为差异有显著性意义。试验采用意向性分析。

1.13 保密原则 单独保密保存临床试验观察表以及知情同意书等资料，非授权内人员不得接触。

1.14 伦理说明 临床试验方案经中国青海大学附属医院伦理委员会批准，批准号为QHG0223A。研究的实施符合《赫尔辛基宣言》和医院对人体研究的相关伦理要求。文章的撰写与编辑修改后文章遵守了《临床试验方案规范指南》(SPIRIT指南)；该临床试验方案于2017-4-18在北美临床中心注册，注册号为NCT03129971。参与试验的患病个体及其家属应自愿参加，所有患者均对实验过程完全知情同意，在充分了解本治疗方案的前提下签署“知情同意书”。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

富血小板血浆治疗股骨干缺血萎缩型骨不连：前瞻性随机对照临床试验

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