2.1   骨质疏松性骨折治疗中存在的主要问题   骨质疏松性骨折的患者以老年人为主，常伴有基础性疾病，身体健康状况比正常人群差。临床骨质疏松性骨折治疗中常存在较多问题[10-11]。
针对骨质疏松性骨折的临床治疗，除了骨折复位(闭合或切开)、固定(外固定或内固定)和功能锻炼与功能康复等3阶段外，还要加强抗骨质疏松治疗。骨折后临床治疗过程中，持续开展抗骨质疏松治疗，一方面可提高骨量、改善骨质量，另一方面可降低再骨折风险。因此，发生骨质疏松性骨折后，骨折患处治疗和骨质疏松症治疗二者同样重要。



2.2   手术环节提升骨质疏松性骨折治疗效果   手术治疗骨质疏松性骨折是常规治疗方法。在治疗期间，临床医生要着重分析发生骨质疏松性骨折患者的体质量及身高等身体特征，骨的运动功能表现情况，骨折是发生在腕关节、髋关节、腰椎或其他位置，是否存在其他基础性疾病，是否采取抗骨质疏松药物治疗情况等。临床中，可采取骨挤压技术和锁定钢板固定技术，提升治疗效果，其各自的优劣势，见表1。



2.2.1   骨挤压技术骨挤压技术   此技术是用扩孔装置将螺钉植入，并将扩孔过程中产生的骨碎屑挤压到发生骨折的位置，其效果相当于自体骨移植，可增加植入物周围的初始骨密度和骨量[12-14]。同时，在骨挤压术作用下，骨折处的骨组织发生力学回弹效应，有利于增强螺钉物与骨组织的相互作用力，从而提高融合度。此方法对于提高植入物与骨折患处骨组织初期融合度有一定作用，但对于增强长期融合度意义不大。
2.2.2   锁定钢板固定技术   锁定钢板本身带有螺纹孔，在手术治疗中用于骨折固定[15-16]，它促进折组织固定的原理是利用特殊的交锁结构。在手术期间，钢板与骨头表面可保留适当间隙，消除二者接触的负面影响，从而保护骨膜血运，有利于骨组织生长和恢复。近期研究发现，由于锁定钢板的刚度过高，可导致骨折块间的微动过小，抑制骨折患处的骨痂形成，影响骨组织二期愈合，甚至出现骨不连[17-18]。因此，在使用锁定钢板时，选用长度合适、跨度较宽的钢板和数量较少的螺钉，减少骨折块之间的间隙，改善骨折部位的应力分布情况，促进骨折部位的新骨组织形成。
2.3   优化植入物提升骨质疏松性骨折治疗效果   骨组织创伤后导致大块骨组织缺损，依靠自身骨修复能力已经不能治愈。需要依靠植入填充材料，充盈骨组织缺损部分，促进新骨生长，否则，一旦纤维组织填充骨组织缺陷部位，将会导致新骨无法生成，进而引起骨折不愈合。近年来，基于植入物提高骨质疏松性骨折治疗效果，已逐渐成为研究热点[19-20]。一般来讲，骨折手术植入物包括天然生物材料、陶瓷材料和可降解聚合材料，其各自优劣势，见表2。



2.3.1   天然生物材料   骨折治疗手术，通常可选取自体骨、异体骨和人工骨等作为植入材料，其中，自体骨是临床应用问题较少的材料。实际手术过程中，选取合适人体器官并经手术取骨材料，再移植到用于骨折发生部位，它的治疗效果虽然令人满意，但来源有限，需要患者常需二次手术。采用异体作为植入材料，虽然具有类似于自体骨的好处，且不需要二次手术，可能存在免疫排斥反应、携带人类免疫缺陷病毒或肝炎病毒等风险。
另据文献报道，可用于骨折修复过程中的天然生物材料还包括经过处理的珊瑚、海绵和牛骨/软骨[21-23]，因为此类材料具有抗原蛋白，使用之前必须进行反复清洗、脱掉骨组织中的无机物质和低温冷冻等处理。例如，研究者用经去矿化、低温冷冻干燥处理的牛长骨修复骨折部位，因其胶原骨基质保存较好，低温冷冻干燥处理使免疫性蛋白质变性，减少其免疫原性等优势，得到一定研究关注。但是，单纯使用此类生物材料，其功能延伸性较差，不具备进一步优化或者个性化设计骨折修复材料的可能。
2.3.2   陶瓷类材料   根据文献报道，多孔生物陶瓷类材料因与骨组织界面之间有着良好的结合性能，其化学组成和空间结构与骨组织本身类似，有利于新骨组织的形成，在临床骨折治疗方面得到了应用[24-25]。
目前，能够应用到骨折修复方面最多的陶瓷类材料是羟基磷灰石。羟基磷灰石通常表现出良好的生物相容性和骨传导性，能够诱导成骨细胞向该材料内部迁移，并最终促进新骨组织的形成。可是，单纯以羟基磷灰石作为骨缺损部位修复材料仍存在着一些不足，如加工性差及抗拉性不够、脆性偏大等[28]。研究结果显示，纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合生物材料植入后患者全身情况良好，术后临床检查结果显示骨缺损部位修复效果良好，且纳米羟基磷灰石/聚酰胺66材料与宿主骨组织间未出现明显空隙，说明该材料与骨组织有较强的亲和性[26]。基于仿生的观念，由纳米羟基磷灰石和胶原组成复合材料，可提供适宜成骨细胞的表面环境，促进胶原和矿物的沉积以及成骨细胞黏附[30]。然而，研究数据还表明，虽然以羟基磷灰石为主的陶瓷类材料具备良好的三维空间结构优势和骨组织诱导能力，但在负载生物活性物质、可控的力学性能等方面仍需要进一步研究。
2.3.3   可降解聚合材料   目前，应用于骨修复替代和骨组织工程支架领域的人工合成生物材料，主要是可降解聚合材料，包括脂肪族聚酯、聚氨酯、聚酸酐和氨基酸聚合物等[27-28]。聚合材料多数能够在体内正常代谢，不会影响细胞生长、组织器官正常功能，不会产生有毒的分解产物。而且，材料的力学性能、降解速率等可依据材料的组成进行调节，理论上讲，可以得到个性化的、符合实际需要的各类骨修复材料。在研究当中，因脂肪族聚酯类材料具有优势和应用基础，文章就以此为例做如下评述。
脂肪族聚酯类生物材料的特征在于通过酯键连接而成主链，因亲水性基团的作用，导致极性水分子极易将分子链“剪断”，在机体内经各种酶作用再分解为小分子物质，最终生成二氧化碳和水分子排出体外，整个过程无毒性刺激。其中聚乳酸和聚羟基乙酸是最早经美国FDA批准，可以直接用于临床医学的生物降解聚合材料。因该两种材料具有良好的生物降解性能，其降解得到的产物乳酸和羟基乙酸，是人体正常代谢的中间产物，并且最终将以二氧化碳和水分子的形式排出体外，且力学性质可调节等优势，已逐步成为骨折修复材料的研究热点。
根据文献报道，当骨折发生部位属于力学强度要求不高的组织，如腕部、足踝和趾骨等，可用聚乳酸和聚羟基乙酸制成的吸收棒、螺钉和接骨板等材料用于手术治疗[29-32]。但是，材料在降解过程中产生的酸性物质(如乳酸)，通常会引起局部生理微环境pH值的变化，出现局部肿胀及骨溶解等刺激反应，一定程度上限制了聚合物类材料在临床骨折修复中的应用。另外，单纯的聚乳酸和聚羟基乙酸材料不具备亲水性基团，不能体现良好的细胞相容性，这些缺陷决定了单纯的该类材料难以达到理想的骨修复材料的要求。当单纯的聚合物无法满足骨组织修复的需要时，人们尝试着引入生物活性物质，旨在帮助骨损伤组织的修复。而经共混等物理方法处理后的聚合物材料，其负载功能生物活性物质的效率并不高，且牢固性差，对于骨折修复的效果还有待进一步提高。
此外，随着3D打印技术的日趋成熟，可用于改善治疗效果。一般是首先获得基于患者的CT或MRI等高质量医学图像，再进行医学图像处理、重建骨折部位3D模型和个性化手术植入物设计等[33]。以可降解聚合类材料作为打印原料，制造个性化、复合型骨质疏松性骨折修复材料，有望进一步改善治疗效果。
一般来讲，单纯的聚合物在力学性能及生物学活性等方面无法因自身调节而得到提高。如图2所示，研究者们考虑引入生物陶瓷，如磷酸钙和羟基磷灰石，将聚合物与其复合，或者又引入药物和生长因子等，设计制造复合型植入材料也引起了学者的极大兴趣。



2.4   药物提升骨质疏松性骨折治疗效果   骨质疏松性骨折治疗进行单纯手术方式固定放入植入物时，常还存在骨融合度不够及成骨缓慢等临床问题。研究表明，可利用药物进行抗骨质疏松治疗，提高骨折部位的骨质量，以期获得更好治疗效果。有关药物治疗骨质疏松性骨折作用机制研究成果，见表3。



淫羊藿是中医治疗骨质疏松的常见药物。针对淫羊藿抗骨质疏松活性的研究[34-37]，是近年来中国骨质疏松研究领域的一个热点。有研究表明，无论是淫羊藿提取液，还是总黄酮提取物，在抗骨质疏松治疗过程中，均能够发挥很好的作用[38-39]。特别是淫羊藿提取物能够促进骨形态发生蛋白的表达，增强间充质细胞和骨髓间质细胞成骨分化作用，并降低碱性磷酸酶活性，减少破骨作用，有效促进新骨组织形成。淫羊藿苷是淫羊藿的主要活性成分，为8-异戊烯基黄酮苷类化合物。从细胞数量和形态等方面，分析淫羊藿苷对SD大鼠成骨细胞及破骨细胞的作用。此外，以明胶与聚乳酸-羟基乙酸共聚物组装纳米复合物为基础，再负载淫羊藿苷，可得缓释系统，从而提高淫羊藿苷生物利用度[40]。
双膦酸盐是西医治疗骨质疏松的常见药物，它在抗骨质疏松过程中，可帮助增加骨细胞活性、维持骨小梁结构、降低骨皮质的孔隙度、延长骨形成期间的骨矿化密度，进而提高骨的机械强度，改善骨质疏松症状。目前有第一、二、三代的双膦酸盐，其中阿仑膦酸钠属于第二代氨基二膦酸盐，临床中应用较多。研究发现，阿仑膦酸钠在抗骨质疏松治疗中，可通过侧链结合羟基磷灰石及骨基质，进而被破骨细胞吞噬或结合入骨[41-43]，其中结合入骨后可促进骨组织矿化。同时，阿仑膦酸钠被破骨细胞吞噬，则可减少了破骨细胞前体的聚集，干扰成骨细胞于破骨细胞循环中的“偶联”，从而降低了破骨细胞的吸收作用，促进正向骨平衡。另外，阿仑膦酸钠还可增加成骨细胞胶原的合成，促进成骨细胞矿化。
2.5   生长因子提升骨质疏松性骨折治疗效果   生长因子属于具有生物学活性的蛋白质或多肽类物质，在治疗骨折过程中，能够促进新骨组织的生长、发育。骨形态发生蛋白就是一种典型的生长因子，其中，骨形态发生蛋白2，4，7是骨与肌肉研究中关注最多的种类，具有促进伤口愈合、组织再生和基质形成等生理功能[44-46]。在骨折愈合的生理过程中，这些因子的表达被依次上调，它们相互协调，吸引单核细胞到骨折区域进行最初的清创工作，吸引未分化的间充质细胞进行增殖，吸引成纤维细胞形成胶原蛋白，并最终调控细胞分化和软骨形成。
力生长因子是属于胰岛素样生长因子1的选择性剪接变体[47-48]。在胚胎发育、出生后的生长发育、组织修复和维护体内平衡等方面，作为具有力刺激敏感性和响应性的胰岛素样生长因子1，发挥着重要的作用。胰岛素样生长因子1 mRNA经过选择性剪接后，在人体表现出3种亚型，即胰岛素样生长因子1Ea，Eb，IEc，其中胰岛素样生长因子1Ec就可被认为是力生长因子。当受到应力加载时，力生长因子在肌肉及骨骼等组织中表达量上升，表现出敏感的力学刺激特征。把力生长因子与成熟的胰岛素样生长因子1相比较，发现力生长因子在氨基端具有特殊的E肽结构，导致氨基端多出了氨基酸序列，出现了延伸肽，得到了特异性的力生长因子氨基酸序列结构，即力生长因子-Ct24E。研究表明，力生长因子及力生长因子-Ct24E具有促进骨折修复功能，力生长因子对于成骨细胞的黏附、增殖、分化和矿化具有促进作用，有利于增强骨组织损伤保护作用，其在科学研究中修复骨折效果的评价流程，见图3。

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骨质疏松症是由于多种原因导致的骨密度和骨质量下降，骨微结构破坏，造成骨脆性增加，从而容易发生骨折的全身性骨病[1-2]。按照生理解剖学标准，骨组织由细胞、纤维和基质构成，属于较高密度、较大硬度的结缔组织，其弹性特性允许骨组织在承载负荷的情况下，发生一定程度的形变[3-4]。骨组织的生物力学特性取决于骨密度和骨小梁的分布，也受到骨质疏松的影响[5-6]。骨组织可分为松质骨和皮质骨，其中松质骨具备高度规则的网状结构，密度较低，机械强度较小，弹性及各向异性的生物力学性能较强；皮质骨具备高度规则的平行板层单元，密度较高，机械强度较大，弹性及各向异性的生物力学性能较弱[7-9]。骨质疏松发生后，新骨形成速度小于骨吸收的速度，呈现负平衡。随着骨质疏松程度的加重，负平衡愈加严重，皮质骨开始变薄，机械强度下降，当遭遇一定程度外部力作用，即可能发生骨质疏松性骨折。
骨折组织修复是组织工程领域的研究热点，文章从分析骨质疏松性骨折治疗中存在的主要问题入手，分别从手术环节、植入物、药物和生长因子4个方面，阐述了改善骨质疏松性骨折治疗效果的研究进展。 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

1.1   资料来源   
1.1.1   检索人及检索时间   第一作者在2021年4月进行检索。
1.1.2   检索文献时限   查阅2010-2020年期间收录的改善骨质疏松性骨折治疗效果的研究进展情况相关文章。
1.1.3   检索数据库   应用计算机检索万方医学网、中国知网、PubMed及Elsevier数据库收录的相关文献。
1.1.4   检索词   中文检索词为“骨质疏松症、骨折、手术治疗、植入物、抗骨质疏松治疗、生长因子”，英文检索词为 “Osteoporosis，
Fractures，Surgical Treatment，Implants，Anti-osteoporosis 
Treatment，Growth Factors”。
1.1.5   检索文献类型   文献为综述、基础研究及临床研究。
1.1.6   手工检索情况   无。
1.1.7   检索策略   PubMed数据库检索策略如下：“(Osteoporosis AND Fractures) AND (Surgical Treatment OR Implants OR Anti-osteoporosis OR Treatment OR Growth Factors)”。
1.1.8   检索文献量   初检375篇文献。
1.2   检索方法
1.2.1   纳入标准   ①有关改善骨质疏松性骨折治疗效果的实验性或基础研究；②同一领域中论点、论据可靠的文献。
1.2.2   排除标准   ①重复性研究且研究目的无相关性的文献；②资料无法提取的部分文献。
1.3   数据的提取   研究内容由作者独立提取并通过研究筛选，重点记录侧重于手术环节和抗骨质疏松环节对改善骨折治疗效果方面的应用。
1.4   质量评估   计算机检索初检得到375篇文献，通过阅读文题和摘要进行初步筛选，排除与文章主题不相关的文献，根据纳入标准和排除标准最后纳入48篇文献进行综述分析[1-48]，见图1。

3.1   既往他人在该领域研究的贡献和存在的问题   随着中国老龄化程度不断提升，老年人骨质疏松性骨折成为一种发生概率较大且治疗效果不佳的临床疾病。以往在手术环节、优化植入物、个别药物或生长因子提升骨质疏松性骨折治疗效果方面，已有一些综述文章分别做出了总结，但是将此4个方面的影响贯通综述并做出比较，又按照骨质疏松性骨折的治疗原则，如何将手术治疗与抗骨质疏松治疗共同作用，改善治疗效果，还鲜有报道。
3.2   作者综述区别于他人他篇的特点   文章从手术环节、优化植入物、个别药物以及生长因子4个方面阐述改善骨质疏松性骨折的治疗效果，进行类比综述。在手术环节改善治疗效果方面，利用骨挤压术治疗骨质疏松性骨折，虽可提高短期植入物与骨折患处骨组织融合度，但长期作用意义不大。利用锁定钢板固定技术，可保护骨膜的血运，极大改善了骨折患处骨组织的生长和恢复。实际应用中，因锁定钢板作用可能导致应力刺激减小，抑制骨痂形成，并影响骨折部位的愈合，甚至出现骨不连现象。在手术治疗过程中，利用处理后的植入物，可改善临床治疗效果。在临床应用中，以自体骨、异体骨、人工骨材料和陶瓷材料等作为植入物，可充盈缺损部分，以便新骨生长，但或多或少存在供体有限、需要二次手术、免疫排斥反应和生物活性不足等问题，可降解聚合材料作为应用于骨修复替代和骨组织工程支架领域的人工合成生物材料，具备良好的生物安全性和生物相容性，且降解产物对机体组织无毒性反应，理论上可以得到个性化的、符合实际需要的骨质疏松性骨折修复材料。
同时，作者认为按照骨质疏松性骨折的治疗原则，手术治疗与抗骨质疏松治疗应双管齐下。选用合适的抗骨质疏松药物，如淫羊藿和二膦酸盐等作用效果成熟的中西药，配合手术治疗，可取得更好的治疗效果。同时，力生长因子-Ct24E作为典型代表的力生长因子，对于成骨细胞的黏附、增殖、分化和矿化具有促进作用，有利于增强骨组织损伤保护作用。个性化设计的植入物需要具备符合骨组织形成的三维空间结构，而3D打印技术应用的日益广泛，正好可提供与患者骨折部位配备的物理结构，有利于改善治疗效果。
3.3   综述的局限性   文章涉及改善骨质疏松性骨折治疗效果方面的文献及相关实验数据的数量还不够多，特别是在淫羊藿和力生长因子-Ct24E等物质应用于骨质疏松性骨折治疗效果方面的实验数据较少，无法综述形成确性度较高的研究发展路径。
3.4   综述的重要意义   文章认为按照骨质疏松性骨折的治疗原则，手术治疗与抗骨质疏松治疗应双管齐下。选用合适的抗骨质疏松药物，配合手术治疗，可取得更好的治疗效果。同时，力生长因子有利于增强骨组织损伤保护作用，3D打印技术应用于个性化设计的植入物，可提供与患者骨折部位配备的物理结构，有利于改善治疗效果。文章提出利用力生长因子、抗骨质疏松药物、可降解聚合物，研制复合型植入物，再叠加3D打印技术的应用，体现促进骨组织生长、改善骨质量、提供合适三维空间结构和较强融合度，配合先进的手术治疗技术，有望将进一步改善骨质疏松性骨折的治疗效果。   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

文题释义：
骨质疏松性骨折：在骨强度下降导致骨折危险性增加的总体情况下，出现骨厚度(密度)降低、密质骨和骨小梁的比例失调、骨小梁中“节”的数量减少、破骨细胞造成小梁的横断、骨形成不足、骨基质(类骨质)的矿化不足、错误修复机制、胶原分子的结构和结合(交联)异常等现象，造成外源性生物力学性质和内源性生物机械性质降低，进而发生骨的“急性不连续”。
生长因子：它一般是多肽类物质，按照一定规则，可与细胞膜上的受体一对一结合，具有较强的专一性。它通常具有调节细胞生长、促进细胞发育等生物功能。常见的生长因子有骨形成蛋白、神经生长因子、成纤维细胞生长因子及力生长因子等。

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

文章分析了改善骨质疏松性骨折治疗效果的主要研究路径及优劣势。目前，通过优化手术治疗环节和抗骨质疏松性治疗环节，均可一定程度上改善治疗效果。既有骨挤压术和锁定钢板固定技术，可改善植入物与骨折患处骨组织融合度、助力骨组织恢复，也有手术中的植入物、抗骨质疏松的药物以及生长因子等，可复合作用于骨折部位，有利于改善治疗效果。

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#br#

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