学术论著植骨在胫骨高位截骨术中的应用

时间:2017-11-2 17:40:44 来源:软组织感染

来源:中华关节外科杂志(电子版)年10月第10卷第5期

作者:医院骨科刘培来

开放楔形胫骨高位截骨术(OWHTO),一般情况下不需要植骨,但是当内侧撑开高度过大,如超过10mm,或伴有外侧“合页”处骨折,或者患者本身具有骨折不愈合的高危因素,如肥胖、吸烟等,这些情况下应该在坚强内固定的同时进行植骨。以保证骨折的愈合,减低矫形角度的丢失,促进患者术后早期功能康复。

总之,胫骨高位截骨术(HTO)是治疗伴有内翻畸形内侧单间室骨关节炎的有效方法。目前主要有两种方式:内侧OWHTO和外侧闭合楔形截骨术(CWHTO)。CWHTO由于胫骨截骨处去除楔形骨块后,行截骨两断端闭合,无骨缺损,不需要植骨,发生截骨处骨不愈合率低(0~5.7%)。OWHTO由于内侧截骨撑开后,存在楔形骨缺损,并且随着撑开角度越大,骨缺损容积越大,潜在不愈合可能性增高,据报道发生不愈合率在0~35%之间。然而,由于内侧开放性截骨由于截骨线设计在胫骨近端,截骨处松质骨血运丰富,如果保证截骨“合页”的完整性,附加内侧钢板坚强内固定,骨折能够很快愈合。徐亚风等不植骨发现术后6个月截骨处完全愈合。并认为术中植骨不是内侧张开胫骨高位截骨术后骨性愈合的必要条件,影响骨性愈合和手术成功与否的因素是能否取得足够的力学和生物强度。

另外,OWHTO是双平面截骨,增加了截骨后骨面的接触面积,也有利于骨愈合。Zorzi等研究发现OWHTO是否植骨不影响术后临床效果。内侧张开胫骨高位截骨术中不植骨可避免与植骨相关的延迟愈合、软组织感染和过敏等并发症,并且缩短手术时间。

Türkmen等认为内侧张开胫骨高位截骨术是治疗膝关节内翻畸形有效的手术方式,在保证精确截骨矫正畸形以及固定强度足够的前提下,术中不植骨也可取得满意预后。然而,由于OWHTO将胫骨近端从内侧楔形撑开后存在骨缺损,随着撑开角度的增大,两个截骨面间距增大,楔形骨缺损增大,发生截骨处不愈合的可能性增加,理论上可以辅助植骨促进截骨处骨愈合。到底什么情况下必须植骨呢?这一选择与矫正畸形程度、内侧撑开的角度大小有关。

Aryee等认为撑开高度超过10mm需要植骨。El-Assal等则认为当截骨高度>14mm时进行骨移植或使用人工骨。Spahn认为撑开角度超过12°时需要植骨。因此,术中矫形需要撑开角度较大时,为避免骨不愈合需要植骨。OWHTO在截骨后撑开内侧皮质过程中,由于“合页”处骨皮质的弹性有限,就会发生骨折。另外由于术中操作不当,也会导致外侧皮质骨折。如果“合页”骨折,固定不牢固,则发生不愈合的几率大大增加,文献显示发生率在8.3%~18.2%。Stoffel等发现如果合页处外侧皮质发生骨折,会导致截骨处的微动,如果骨折线发生在上胫腓关节远端,内侧开放楔形截骨后会在截骨处形成旋转的应力,易导致骨折不愈合。如果采用Tomofix钢板固定以及辅助人工骨植骨会消除截骨处的不稳定。Dexel等也推荐如果发生了外侧皮质骨折需要采用坚强的外固定和植骨材料。

Schrter等特别强调在发生了TakeuchiⅡ型骨折后需要植骨和TomoFix钢板固定。另外大量资料研究发现,截骨不愈合的可能因素还包括吸烟、吸毒、酒精依赖、肥胖、高龄、骨质量差、固定不牢、内固定失效、感染、糖尿病等。Miller在一组病例中报告截骨延迟愈合发生率4%,其中都和高BMI有关。Bruce等报道延迟骨愈合的患者都有吸烟史。Aryee等和Meidinger等建议伴有骨折不愈合高危因素如肥胖或吸烟的截骨患者应该术中植骨以保证骨愈合。移植的骨材料原则上须易于操作和有利于骨愈合。

良好的骨移植材料应该具有下述特性:(1)提供支架作用,有利于骨长入和爬行替代;(2)能够促进成骨母细胞进行新骨形成;(3)能够促进骨诱导生物蛋白促使骨母细胞分化和增殖;(4)能够在楔形截骨骨缺损处提供结构性支撑和早期分担应力,有利于骨愈合和早期功能锻炼。从生物学活性和结构上可分为以下几种:自体髂骨、新鲜冷冻或冷冻干燥同种异体骨、脱钙骨、人工骨材料。

1.自体骨。目前HTO植骨采用的自体骨来源主要是患者髂骨,自体骨在临床应用上兼具骨传导性、骨诱导性、成骨作用、无免疫反应、愈合良好、经济等优点,是公认的最佳植骨材料,是金标准,自体骨在骨诱导和骨爬行方面要优于其他植骨材料,自体骨具有多孔结构,能与周围的组织快速整合相容,有利于营养物质的传递及微型血管的重建,在植骨早期能够掺入宿主骨缺损并提供良好的力学支撑作用。笔者在HTO术中采用自体髂骨植骨后1个月就观察到截骨处初步骨愈合,自体髂骨植骨后骨愈合时间最短。但是取髂骨手术会引发不同程度的并发症,包括取骨区疼痛、周围皮肤感觉异常、切口感染、骨折、增加手术创伤、增加手术时间和术中出血量等,髂棘前方处取骨并发症可达25%,髂棘后方区取骨出现的并发症可达30%。

2.同种异体骨。同种异体骨来源丰富,不受形态,大小局限,其骨传导性,生物学特性,形态结构与自体骨最为接近,可以长期储存和运输等优点,是目前替代自体骨最常用的材料。同种异体骨移植物可提供骨传导支架,保留部分骨诱导蛋白,但是同种异体骨缺少成骨能力,冻干人工骨条无局部支撑作用。目前大量临床研究表明,同种异体骨具有骨组织的完整性结构、机械稳定性、生物学活性、骨诱导能力和低免疫性以及与宿主骨有较强的愈合能力等优点。异体骨在植入人体后,与周围骨组织通过血管重塑,新骨形成等过程与宿主骨连接实现生物学成骨过程。但是笔者发现此种类型植骨的骨愈合时间相对较长,会出现个别的植骨区切口渗液,考虑是排异反应导致的结果。

同种异体骨属于异体生物材料,具有一定的免疫抗原性,免疫排斥反应是制约异体骨的最主要因素,目前降低其免疫排斥反应是提高移植的治疗效果的关键。异体骨的主免疫排斥反应是由供体组织的相容抗原引起的宿主对同种异体基因供体组织的免疫攻击。另外,同种异体骨还可能传播疾病的风险,如获得性免疫缺陷综合征(HIV)、肝炎等。Marshall等在OWHTO中应用自体髂骨和同种异体骨植骨,应用同种异体骨发生不愈合和失败的的几率明显增大,特别是伴有“合页”处骨折时。

3.脱钙骨。脱钙骨易于匹配骨缺损处形状和大小,具有骨传导和骨诱导的特性,但是缺乏骨支撑作用。

4.人工骨材料。包括珊瑚状的羟基磷灰石、磷酸钙等。笔者应用磷酸三钙用专门工具做成相应的楔形块,植入到截骨间隙,再用Tomfix钢板固定,患者术后1周可以部分负重,2周后允许全部负重进行早期的功能训练。术后骨愈合时间相对同种异体骨愈合时间短。

OWHTO应用TomoFix和人工骨后可以允许患者早期功能锻炼,术后2周就可完全负重活动,是因为负重后应力通过钢板和移植骨块传向远端。远期疗效的保证是由于钢板和骨块维持了截骨后的力线稳定,无矫正丧失。磷酸三钙人工骨是一种理论上比较理想的植骨材料,其具有以下特性:(1)生物相容性好:可与植入部位的骨组织进行化学结合,不阻碍患者骨细胞在其表面的正常活性和自体骨细胞的自然替代过程;(2)机械耐受性:其具有一定的机械强度;(3)生物降解性:在植入患者体内一定时间内可以被患者自身骨组织代替,不会影响骨组织的修复。人工骨在体内的降解速度与自体骨替代速度一致,对提高骨愈合很重要。

Saragaglia等在OWHTO中应用磷酸三钙植骨和钢板螺钉固定截骨处骨愈合好,与自体髂骨植骨相比更有优势,无并发症,组织相容性好,便于截骨失败后行全膝关节置换术,长期随访优良率74%。

OWHTO治疗伴有内翻的单纯内侧间室骨关节炎,一般情况下可以采取植骨或者不植骨。但是当内侧撑开高度过大,如超过10mm,或伴有外侧“合页”处骨折,或者患者本身具有骨折不愈合的高危因素,如肥胖、吸烟等,这些情况下应该在坚强内固定的同时进行植骨。以保证骨折的愈合,减低矫形角度的丢失,促进患者术后早期功能康复。总之,OWHTO通过矫正力线、植骨和坚强内固定是治疗伴有内翻畸形的内侧间室骨关节炎的成功手术方式之一。

刘培来

擅   长:

膝关节骨性关节炎、股骨头坏死、类风湿性关节炎、创伤性关节炎、先天性髋关节脱位及髋臼发育不良、膝关节内、外翻畸形、拇外翻的手术治疗,髋、膝关节置换术及翻修术。肩袖损伤、肩峰撞击症、钙化性肩袖肌腱炎的微创肩关节镜治疗,膝关节半月板损伤、交叉韧带损伤的微创关节镜治疗,髋关节及踝关节运动创伤的微创关节镜治疗。颈椎病、腰椎间盘突出症、腰椎滑脱症的手术治疗。

执业经历:

刘培来,男,医学博士,博士后,副主任医师、副教授,硕士研究生导师。工作单位:医院骨外科长期从事骨关节、骨病及运动创伤的诊断及治疗工作,已有近二十年的临床工作经验。于年4月赴加拿大UniversityofRegina的运动医学中心和GeneralHospital进行了为期14个月的访问学习。于医院学习髋关节置换术后假体松动翻修术。年赴美国纽约BethIsrael医学中心关节、运动医疗科访问3个月。特别擅长膝关节置换、髋关节置换及返修的手术治疗,以及肩关节、膝关节运动创伤的关节镜微创治疗。在股骨头坏死病因和治疗方面,进行了一系列基础和临床研究,目前承担这方面国家级和省级科研课题3项。发表论文20余篇,作为副主编或编者参编专著3部,主译国外骨科教程1部,申请专利4项。现任山东省医学会骨科学分会青年委员会副主任委员,山东省医学会运动医疗分会委员,中华医学会运动医疗分会青年委员,中华医学会骨科分会青年委员,山东省医学会骨科分会秘书,中国残疾人康复协会肢体残疾康复专业委员会委员,山东省生命伦理国际研究中心副主任,加拿大国际生命伦理研究学组成员(InternationalHealthcareEthicsResearchTeam),加拿大里贾纳大学客座教授。

编辑:吴艳

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