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编号:10214708
修复重建外科的现状与展望
http://www.100md.com 《第二军医大学学报》 2000年第7期
     作者:侯春林

    单位:侯春林(第二军医大学长征医院骨科,上海200003)

    关键词:组织修复;功能重建

    第二军医大学学报000730 [摘要] 我国的修复重建外科已有10多年的发展历史,在创面修复、骨缺损修复、关节功能重建、肢体断离的再植与再造、肢体运动功能重建等多个领域中取得了许多重要进展。组织工程技术有可能使修复重建外科进入一个新的发展时期。组织修复和功能重建成为该学科的重要发展方向之一。

    [中图分类号] R 622 [文献标识码] A

    [文章编号] 0258-879X(2000)07-697-03

    自1986年我国一批中青年专家提出修复重建外科(repairative and reconstructive surgery )的概念以来,外科领域这一新兴的边缘学科取得了迅猛的发展,其概念已被广大医务工作者接受[1]。下面仅就骨科领域中有关修复重建外科的几个问题综述如下。
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    1 修复重建外科的内涵

    修复重建外科是在外科领域内采用传统的外科技术、显微外科技术、整形外科技术、生物工程技术、康复医学技术等,在治疗伤病的同时,通过组织移植、生物或非生物制品的植入或替代、以及非手术治疗方法等,以“修复组织、重建功能、改善外形”,最终达到减少伤残,改善生活质量,使患者重返主流社会的目的。这一内涵将在学科深入发展的过程中不断充实、完善[2]

    2 修复重建外科的现状

    2.1 创面的修复 创面处理是在骨科任何伤病治疗中碰到的首要问题。显微外科的发展使巨大创面的一期修复成为可能,轴形皮瓣、肌皮瓣的游离移植已广泛用于创面的修复。80年代出现的筋膜皮瓣、90年代出现的皮神经营养血管皮瓣在临床的应用日益增多[3]。目前用于修复软组织缺损的各种组织瓣已超过100种[4]。现在已不是开发新供区的时代,而是如何重建皮瓣的感觉功能[5],并按照“供区损失小、受区覆盖好、成活可靠、操作简单易行”的原则,选择对患者影响最小、功能及外形恢复最好、成功率又最高的皮瓣。原则上,传统的带蒂组织瓣(皮瓣、筋膜皮瓣、肌皮瓣等)转移应为首选的术式,只有在不能选用局部或区域性的带蒂转移皮瓣时才选用吻合血管的游离组织移植[6]。目前在手足肢端创面的修复上,取自前臂和小腿的逆行岛状皮瓣和远端蒂皮瓣的应用日渐增多,免除了不少复杂耗时的游离皮瓣移植[7]
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    2.2 骨缺损的修复 骨缺损的修复研究是一古老的骨科难题。传统的骨缺损修复主要采用植骨法,包括库存骨、自体骨等。有血供的带蒂骨转移或吻合血管的游离骨移植,使传统的“死骨”移植成为“活骨”移植,变复杂缓慢的“爬行替代”过程为简单快速的“骨折愈合”过程,缩短了临床骨愈合的时间,提高了骨缺损修复的质量和成功率。同时带血管的骨移植也为早期骨无菌性坏死的治疗开拓了新的思路和方法,明显提高了治疗效果[8]。有血供的骨膜移植在临床上也获得了广泛的应用。体外培养成骨细胞植入骨缺损区的实验研究已获成功。以羟基磷灰石(HA)为代表的人工骨已应用于临床,HA复合材料的成骨作用也正在研究中。

    2.3 关节功能的重建 各种原因所致的关节结构破坏需经过关节修复或重建。重建方法主要有关节成形术、关节融合术、关节移植术和人工关节置换术等。自20世纪初开始的关节移植研究,由于移植关节没有血供,而逐渐出现软骨退变和关节破坏,效果较差。显微外科的发展使吻合血管的关节移植成为可能。郭恩覃等[9]先后报道了吻合血管的跖趾关节和趾间关节移植重建掌指关节和指间关节功能,黄启顺等[10]采用吻合血管的腓骨小头半关节移植重建腕关节功能,均取得理想的治疗效果。由于关节供体来源有限,吻合血管的关节移植主要局限于手部小关节的修复重建。严重的大关节骨性关节炎功能重建,尤其对老年患者多采用人工关节置换术。随着人工假体材料和操作技术的不断改进,临床效果明显提高。
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    2.4 肢体离断的再植和再造 肢体离断伤是最严重的肢体创伤,将完全丧失肢体功能。自1963年陈中伟施行第一例前臂断肢再植成功以来,我国的再植外科一直处于世界领先地位。随着显微外科器械的改进和技术的提高,断肢(指)再植的成功率已达到84.6%~97.0%,并成功地进行了末节断指再植、小儿断指再植、多节段离断手指再植等高难度的再植手术,十指离断全部再植也在我国最先获得成功。游离足趾移植再造拇指、手指,带血管蒂皮瓣移植再造拇指、手残指延长术等重建手术,均使已丧失功能的手或手指达到不同程度的功能重建[11]。在残肢功能重建方面,我国已能应用生物电技术,安装经肩、髋关节离断的肌电义肢。上肢的义肢有3个自由度活动,不仅有一定的功能,而且外形接近正常。下肢可有膝、踝关节的屈伸活动,使残肢的功能重建达到了国际先进水平。

    2.5 肢体运动功能的重建 对陈旧性神经功能损伤、神经功能不能恢复者,或因其他疾病导致肢体运动功能障碍,均需重建运动功能。70年代以后采用肌移位术重建肢体运动功能取得了较大的进展,背阔肌移位重建屈肘或肩外展功能已广泛应用。第二军医大学长征医院侯春林[12]采用胸大肌上半部翻转移位重建肩外展功能,华西医科大学附属一院杨志明等[13]采用尺侧腕屈肌、桡侧腕屈肌倒转术重建屈肘、旋后功能,均取得满意的临床效果。吻合血管的游离股薄肌、腓肠肌、胸大肌移位重建前臂缺血性肌挛缩的屈指动作,明显改善了患者的手功能。下肢的功能重建,如背阔肌重建臀中小肌功能,腹直肌或腹外斜肌重建屈髋功能或伸膝功能。对于肌张力增高的某些疾病,如痉挛性脑瘫,采用椎管内的选择性脊神经背根切断术(SPR)来调整肌张力,改善肢体功能。第二军医大学长征医院侯春林等[14]从臂丛神经的功能解剖出发,根据臂丛神经各根间的支配,既有侧重主导、又有交叉代偿的特点,采用选择性臂丛神经根切断术治疗上肢痉挛性脑瘫,亦取得了良好疗效。
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    2.6 血管损伤后血循环重建 显微外科技术的发展,使血管损伤的修复技术更趋成熟,使不少损伤肢体避免了残废[15]。血管的小破口一般均采用直接缝合修补,较大破口采用静脉片修补,或切除损伤段直接吻合。动脉缺损多采用自体静脉移植重建血流通道。用涤纶、真丝等材料制成的人工血管已用于临床。国内已能生产直径1.5 mm的人造血管。

    2.7 人工材料的研制与应用 人工惰性材料和活性材料均已用于临床[16]。硅橡胶由于组织相容性好,已广泛用于临床,主要用于充填缺损,也有用于包裹肌腱、防止粘连的报道。近几年已开始重视硅橡胶植入后的并发症观察与研究。碳纤维或碳纤维被滑膜组织包裹后,能修复肌腱、韧带。华西医科大学在人肌腱细胞与碳纤维联合培养中,发现肌腱细胞可以沿碳纤维生长,有可能成为一种新型人工肌腱。羟基磷灰石作为一种生物相容性好的人工骨替代材料,其本身无成骨诱导能力,因此临床应用时,多与其他材料相复合。目前应用的复合方式包括:(1)与生物材料复合,如与骨形态发生蛋白(BMP)、胶原、纤维蛋白粘合剂等;(2)与有机生物材料,如与涤纶;(3)与无机生物材料复合,如金属、合金复合材料;(4)与生物自身材料复合,如与红骨髓、脱钙骨复合;(5)与多种材料复合,如与BMP和明胶复合;与磷酸三钙和胶原复合;与胶原及自体骨复合等。但这些复合材料目前大多处于实验性研究阶段,尚未广泛应用于临床。不锈钢与各种合金钢主要用于人工假体,是人工关节置换的重要材料。
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    2.8 组织工程 组织工程学是20世纪80年代在国际上兴起的跨学科的医学生物学新领域。组织工程是用生物医学工程方法,按照预定的设计,改变或创造含有活细胞的有功能的组织,来替代、维持和增进人体由于疾病、外伤、肿瘤切除等原因造成的组织结构缺损、功能丧失及器官衰竭。其中心课题是分离、培养人体各种有功能的活组织细胞,达到足够数量或形成具体的组织结构后,再用各种方法移植到人体上。由于这种细胞组织为人体所容纳,不存在排异问题,可长期存活,并能自行繁殖后代、维持适当的组织结构与功能,从而有可能解决传统医学无法解决的难题,如器官组织细胞衰竭等[17]。目前组织工程在修复重建外科领域的应用研究已取得较大进展,如用培养表皮细胞和含成纤维细胞的人造真皮相结合的人造皮可用于烧伤创面修复;用层连蛋白、胶原、软骨素等作为周围神经人工轴索通道,加上培养的神经膜细胞及缓释神经生长因子等用于周围神经修复;用成骨细胞培养方法加上适当人工基质及骨诱导因子等用于骨缺损修复;以及用同样方法异位形成的软骨用于关节软骨的修复等[18]
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    2.9 康复医疗技术 功能重建必须配合积极的康复锻炼,才能获得较好的效果。采用物理的、化学的、运动的、作业的等多种方法对患者进行手术前后的康复治疗,是修复重建外科十分重要的内容之一。在关节功能锻炼方面,依据持续被动活动理论,国内生产的电动膝关节屈伸运动器对防止长期卧床患者及膝部手术患者的膝关节僵直,起到十分有利的作用。也有手指、腕、肩、肘、踝等关节的被动运动器具用于临床。在物理治疗方面,除了传统的各种超声波、高频电、低频电、红外线、泥疗、离子导入等方法外,近几年出现的频谱仪等,也有较强的临床实用价值。在手的康复治疗方面,北京积水潭医院设计了多种手功能支架,经过多年的临床应用及不断改进,已成为手部康复治疗的重要手段,对手的功能恢复起到了积极作用。

    3 展望

    修复重建外科是一门新的跨学科的边缘学科,涉及面广,患者多,为临床各相关学科的合作提供了极大的研究领域。形态修复与功能重建已成为今后外科学发展的主要方向之一。多学科的相互交叉渗透、高新技术的应用、国际医学信息网络的开通,给修复重建外科带来了一个更加光辉美好的发展前景。国外已有将修复重建外科与康复治疗科合并,建立功能重建与康复学科(department of functional reconstruction and rehabilitation)的设想。除继续采用传统的治疗方法外,应积极探索和创造新的修复与重建外科手段,以提高临床治疗效果。对于危害人类健康最大、最常见的组织缺失或功能衰竭,应积极引入组织工程技术,加强基础与应用研究,进一步研究开发能够恢复、维持、或改善组织器官功能的生物代用品,如在体外分离培养细胞,或开发细胞代用品;高度纯化和较大规模生产各种细胞生长因子,促进组织、器官的再生;应用多种基质加上活细胞,植入体内后能与自身组织融为一体等。同时将显微外科复合组织移植、异种植体、血管植入预构技术等和组织工程相结合,为修复重建外科提供更多、更有效的手段。可以预言,组织工程技术的兴起与发展,将为修复重建外科提供新的修复手段,彻底改变目前对严重外伤和疾病的治疗不尽人意的局面。
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    作者简介:侯春林(1945-),男(汉族),教授,博士生导师。

    [参 考 文 献]

    [1] 杨志明.我国修复重建外科的现状与展望[J].中国修复重建外科杂志,1996,10(1):1-4.

    [2] 张涤生.中国修复重建外科十年[J].中国修复重建外科杂志,1997,11(1):1-2.

    [3] 侯春林,张世民 编著.筋膜皮瓣与筋膜蒂组织瓣[M].上海:上海科技学术出版社,2000.231-245.

    [4] 侯春林 主编.带血管蒂组织瓣移位手术图解[M].第5版.上海:上海科技出版社,1998.1-19 .

    [5] 匡 勇,侯春林. 皮瓣感觉功能重建的研究进展[J].中国修复重建外科杂志,1997,11(2):94-96.
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    [6] 侯春林,陈爱民,刘祖德, 等. 截瘫后褥疮的外科治疗.第二军医大学学报,1997,18(6):555-556.

    [7] 张世民,刘大雄,张连生,等. 远端蒂皮瓣的血液循环特征及临床意义[J]. 中国临床解剖学杂志,1998,16(2):103-106.

    [8] 朱盛修 主编. 股骨头缺血形坏死诊疗学[M]. 长沙:湖南科学技术出版社,1999.22-25.

    [9] 郭恩覃. 吻合血管的跖趾关节移植修复掌指关节[J].中华外科杂志,1983,21(8):643-645.

    [10] 黄启顺,洪光祥,王发斌,等.带血管蒂腓骨头移植代替桡骨远端重建腕关节疗效观察[J].中国修复重建外科杂志,1999,13(3):170-172.

    [11] 顾玉东 主编.手的修复与再造[M].上海:上海医科大学出版社,1995.131-136.
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    [12] 侯春林. 胸大肌上半部翻转移位代三角肌术[J]. 中国小儿麻痹专刊,1986, 3(4):1-3.

    [13] 杨志明,黄富国,张世琼,等.桡侧腕屈肌移位重建前臂旋后功能[J].中国修复重建外科杂志,1998,12(6):336-338.

    [14] 侯春林,张长青,陈爱民,等. 选择性臂丛神经根切断术治疗痉挛性脑瘫[J]. 中华显微外科杂志, 1999, 22(1): 35-36.

    [15] 李主一,徐永清,翁龙江,等.四肢战伤修复与功能重建的研究[J].中国修复重建外科杂志,1997,11(4):233-235.

    [16] 侯春林,陈爱民,张 伟.几丁糖预防肘关节粘连的临床研究[J].中国修复重建外科杂志,2000,14(2):80-82.

    [17] 沈祖尧.组织工程与修复重建外科[J].中国修复重建外科杂志,1997,11(4):236-237.

    [18] 夏万尧,曹谊林,商庆新,等. 组织工程化软骨组织形成的最佳细胞浓度和最佳形成时间的实验研究[J].中国修复重建外科杂志,1999,13(4):244-248.

    [收稿日期] 2000-02-22

    [修回日期] 2000-05-29, 百拇医药