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编号:10287001
NNB/BMP复合物在胫骨骨折不愈合治疗中的应用
http://www.100md.com 《中国矫形外科杂志》 2000年第8期
     作者:陈光 杨建中 许会敏 王铭 曹文宏 朱勇 王美婷

    单位:河北省廊坊市人民医院骨科, 065000

    关键词:天然型无机骨;骨形态形成蛋白;胫骨骨折;骨折不愈合

    中国矫形外科杂志000809 摘 要 目的:验证天然型无机骨(NNB)与骨形态形成蛋白(BMP )复合物取代自体松质骨移植治疗胫骨陈旧性骨折及骨折不愈合的可行性。方法:将NNB与BM P按20∶1的比例,经化学方法制成NNB/BMP复合物,以80例陈旧胫骨骨折及骨折不愈合为研 究对象,本次手术到受伤时间平均8.5个月(4~24个月),平均年龄35岁,随机分为对照组30 例,治疗组50例,依治疗方法不同随机分为甲、乙二组,分别在骨折区域植入自体松质骨与 NNB/BMP,观察术后全身及切口局部反应及连续X线片表现。随访平均19个月(13~36个月)。 按Johner-Wruh评分评价最终效果。结果:治疗组与对照组愈合时间上有显著差异;治疗组 甲与治疗组乙间无显著差异。结论:NNB/BMP复合物具有与自体松质骨相同的促进骨愈合的 生物学活性,是一种理想的促进骨折愈合的松质骨替代材料。
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    中图分类号 R683.42 文献标识码 A 文章编号 1005-8478(2000)08-0758-04

    The Application of NNB/BMP Complex in the Treatment of Ununited-ti bia Fracture

    CHEN Guang, YANG Jian-zhong,XU Hui-min, et al

    (Depart ment of Orthopaedics, The People's Hospital of Lang Fang, He Bei 065000)

    Abstract Objective: To prove the probability of NNB/B M P complex insteading of autograft bone in treating the ununited-tibia fracture. Methods: The complex was obtained by chemical measures in the proportion of 20 ∶1 with NNB and BMP. The average age was 35 years old. The average time for the re operation to the accident were 8.5 months. They were divided into control g roup with 30 patients and treating group with 50 patients by randomization. The latter was also divided into A group transplanted the autograft bone and B grou p transplanted the complex. The post-operative systemlc and local reaction and the consecutive x-ray films were observed. Average following time were 19 months. T he function was assessed by the criterion of Johner-Wruth. Results: There was a remarkable difference between the control group and the treating group in heali ng time, while the group A was similar to the group B. Conclusion:the NNB/BMP co mplex and autograft bone had the same role in speeding bone healing and the form er was a good substitute for autograft bone.
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    Key words Natural non-organic bone (NNB) Bone morphogen etic protein (BMP) Tibial fracture Ununited fracture

    近年来许多学者针对骨折不愈合的原因进行研究,并针对不同原因提出了相应的治疗措施。 其中促进骨组织分化,诱导成骨成为研究热点之一。自体松质骨移植充填骨缺损或植于骨折 断端周围已被公认为最佳的治疗手段,但自体骨移植常需手术取骨,易造成众多并发症,如 血管损伤、感染、畸形等[1]。为探讨一种有效的自体松质骨的替代材料,在动物 实验成功的基础上,我们以临床多见而治疗相对困难的陈旧胫骨骨折及骨折不愈合为研究对 象,将NNB/BMP复合物植入骨折区域,将临床效果与自体松质骨移植者相比较,试图证实NNB /BMP具有与自体松质骨相同的骨传导性及骨诱导性,是一种理想的促进骨折愈合的松质骨替 代材料。

    1 材料和方法
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    1.1 一般资料

    从1995年6月~1999年6月,廊坊市人民医院与北京军医总医院骨科共收治80例陈旧性胫骨骨 折及骨折不愈合患者,自骨折到本次入院手术时间为4~24个月,平均8.5个月,平均年龄35 岁(25~50岁)。其中男58例,女22例,左侧46例,右侧34例,伤因:车祸致伤35例,压伤15 例,砸伤17例,摔伤13例。骨折部位:胫骨上1/3 9例,中1/3 30例, 中下1/3 33例,下1/3 4例,多段4例。来院前治疗:已施手术者56例,其中钢板35例,“V”型髓内针10例,一次 手术者49例,二次以上手术者7例,外固定架治疗11例,石膏及夹板固定24例。合并股骨骨 折、膝关节活动受限21例、踝关节活动受限8例。X线片:骨端硬化、髓腔闭塞33例、骨端萎 缩、有较大间隙35例、骨端硬化假关节形成12例。除外合并有全身性疾病、骨折部位感染、 明显骨缺损及长期服用水杨酸类药物、激素等治疗者。

    1.2 研究方法:
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    80例随机分为对照组与治疗组(见表1)

    表1 各组治疗措施 组别

    例数

    进一步处理措施

    对 照 组

    治疗组甲

    治疗组乙

    30例

    30例

    20例

    (一)

    松质骨植入

, 百拇医药     NNB/BMP复合物植入

    对照组30例均为先期治疗4个月后未见骨折愈合者,包括胫骨上1/3骨折4例,中1/3骨折11例 ,中下1/3骨折11例,下1/3骨折2例,多段骨折2例。钢板固定13例,髓内钉固定3例,外固 定架4例,石膏及夹板固定10例。观察中未再给予松质骨植入或NNB/BMP复 合物植入等措施,平均观察时间为13.9个月(8~60个月)。

    治疗组50例,根据入院时间及住院号,按Doll随机分组表的方法,随机取30例为治疗组甲, 20例为治疗组乙,其中甲组包括胫骨上1/3骨折3例,中1/3骨折12例,中下1/4骨折12例,下 1/3骨折2例,多段骨折1例;钢板固定13例,髓内针固定4例,外固定架4例,石膏及夹板固 定9例。X线片显示骨端硬化,髓腔闭塞11例,骨端萎缩,有较大间隙13例 。乙组包括胫骨上1/3骨折2例,中1/3骨折7例,中下1/4骨折9例,下1/3骨折1例,多段骨折 1例;钢板固定9例,髓内针固定3例,外固定架3例,石膏及夹板固定5例 。X线片显示骨端硬化,髓腔闭塞8例,骨端萎缩,有较大间隙9例。甲乙两组均给予进一步 治疗,包括改善局部血运(对胫骨前内贴骨疤痕切除、皮瓣、肌皮瓣、交腿皮瓣修复等措施) 、打通髓腔、坚强内固定,对甲组常规植入自体松质骨,乙组给予NNB/BMP复合物植入,植 入量6~8ml。分别于术后2、3、4.5、6、8个月拍片并复查血钙、磷值。骨折愈合标准按Wis s和Stetson等观点[2],将骨折在伤后6个月内病人可以不用任何外部支撑而负重 、X线显示骨折线模糊或消失者为愈合标准。最后功能按Johner-Wruh评定标准进行评价[3](见表2),并经统计学处理。表2 Johner和Wruh的胫骨干骨折最终结果评定标准 标 准
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    优

    良

    中

    差

    不愈合/感染

    无

    无

    无

    有

    神经血管损伤

    无

    轻

    中

    重
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    内翻/外翻

    无

    2°~5°

    6°~10°

    >10°

    向前/向后弯

    0°~5°

    6°~10°

    11°~12°

    >20°

    旋 转

    0°~5°

    6°~10°
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    11°~12°

    >20°

    短 缩

    0~5mm

    6~10mm

    11~12mm

    >20mm

    膝关节活动

    不受限

    >80%

    >75%

    <75%

    踝关节活动
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    不受限

    >75%

    >50%

    <50%

    膝踝关节总活动动度

    >75%

    >50%

    <50%

    -

    疼 痛

    无

    偶尔

    中度
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    重度

    步 态

    正常

    正常

    轻跛

    明显跛行

    日常活动

    不受限

    受限

    严重受限

    不能自理

    2 典型病例

    2.1 患者,男,25岁,农民,1995年9月17日骑摩托车摔伤,当时昏迷。被他人送至当地医院,诊断为“脑挫裂伤、左胫腓骨粉碎性骨折”转至我院脑科,伤肢行骨牵引术。因病情加重,以“右侧硬膜外血肿、脑疝”而急诊行颅骨开窗减压及血肿清除术。术后仍维持伤肢骨牵引治疗,1996年1月4日以“左胫腓骨粉碎性骨折”转入我科,X线片显示左胫腓骨粉碎骨 折无骨痂形成、立线尚可,折端无明显硬化。连续X线片观察无明显愈合倾向,故于1996年1月29日(伤后4.5个月)行切开复位术,首先显露腓骨,短缩后以四孔钢板内固定,将胫骨骨折 处肉芽组织清除干净,露出新鲜骨面,以骨钻周围钻孔后,于折端间及钻孔内植入NNB/BMP复合体6ml。常规闭合伤口,切口一期愈合,术后3个月时NNB大部降解、新骨形成,术后4个月时,骨折基本愈合,术后6个月临床愈合,开始从事田间活动。按Johner-wruh评分标准 ,结果为优。
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    2.2 患者,男,42岁,1996年1月5日骑自行车时被拖拉机撞伤,昏迷,呕吐,左小腿肿胀 、畸形,皮肤无破损,以“脑挫裂伤、左胫腓骨骨折”急诊收入脑外科治疗 ,对左胫腓骨骨折给予伤肢外固定架固定,但对位不理想,X线片显示左胫腓骨中段粉碎骨 折,移位明显断端无硬化,且4个月内连续X线片未见骨痂出现、无愈合倾向,故于1996年4 月2 9日转入骨科,予以外固定架去除,切开复位,钢板内固定术,术中断端置入块状及颗粒状N NB/BMP复合体8ml,常规闭合伤口,术后1个月X线片显示NNB开始部分被吸收且有反应性骨痂 出现,术后2个月云雾状骨痂更近于结构性,术后4个月骨折愈合,最终Hohner-Wruh评分结 果为优。

    2.3 患者,男,28岁,1996年1月16日因车祸致“左股骨干粉碎性骨折,左 胫腓骨开放性粉碎性骨折”,急诊收入我科,充分术前准备后行“左胫腓骨骨折清创缝合, 外固定架固定术,左股骨干骨折钢板内固定术”,伤口一期愈合。术后5个月因多功能外固 定架针孔感染而去除外固定架,改用石膏管型外固定,经连续观察X线片,于1998年1月8日( 伤 后24个月)以“左胫腓骨骨折不愈合”再次手术治疗。术中见左胫骨骨折区域大量疤痕组织 形成,嵌夹于断端骨折块之间,将肉芽组织清除干净、露出新鲜骨折面,植入NNB/BMP复合 物8ml。因腓骨已愈合,为防止手术剥离进一步破坏骨折处血运,术中未再行内固定术,仍 给予伤肢石膏外固定。术后2个月NNB开始吸收,可见反应性骨痂,术后8个月骨折愈合,由 于膝踝关节活动度有部分受限,按Hohner-Wruh评定标准为良。
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    3 结果

    80例中对照组经过平均13.9个月(8~60个月)的随访,未实现骨愈合。治疗组50例,术后6.3 个月(3~8个月),实现骨愈合,经统计学处理,P<0.05,有显著差异。

    治疗组全部病人术后未见任何过敏反应或毒性反应,无皮疹、高热,血钙、磷水平未见升高 , 切口局部无疼痛及瘙痒感,血常规检查未见异常。治疗效果以局部功能恢复及影像学检查综 合评定,并按Johner-Wruh评分进行分析比较,其中治疗组乙在手术后2个月内均见NNB部分 被吸收,同时有云雾状骨痂出现,骨折愈合时间在3~8个月,平均6个月;治疗组甲骨折愈 合时间在3.5~8个月,平均6.5个月,根据Johner-Wruh评分标准,治疗组甲30例中,优14 例,良8例,中6例,差2例,优良率74%;治疗组乙20例中,优9例,良7例,中3例,差1例, 优 良率在80%。经统计学处理,P>0.05,结果无明显差异。验证了NNB/BMP复合物具有与 松质骨相同的生物学活性,是替代松质骨移植促进骨愈合的理想材料。
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    4 讨论

    骨折愈合是一个复杂的组织学变化过程,有多种细胞因子参与并调节骨、软骨的修复,其中 骨诱导因子对骨组织的分化起决定性作用。在众多骨生长因子中,BMP最受注目,与骨诱 导的关系最为密切[4]。BMP通过反馈机制增加向骨系细胞分化的间充质细胞,从 而增补新的骨祖细胞,再由骨衍生性生长因子刺激这些细胞的有丝分裂,而形成大量新骨。 同时BMP尚能激发肌母细胞转化为骨系细胞[5]。但当机体的生物学反应能力及应 变的力学条件受到干扰时,骨折愈合走向停滞,表现为萎缩型不愈合或肥大型不愈合,此时 的治疗是用活骨植骨并提供力学稳定性,以促进骨生成,其不但没有免疫反应,又可提供骨 传导支架,骨刺激性蛋白,促进骨诱导[6],这已被国内外学者所公认。

    本研究使用的天然型无机骨(NNB)是采用动物骨,经物理、化学及高温处理,获得的具有类 似人骨的天然网状交通孔隙的外源性BMP载体,具有一定的生物力学强度和生物降解性能, 与BMP构成的NNB/BMP复合物实现了BMP在大范围内持续稳定的诱导修复作用。从研究结果看 治疗组乙术后2个月时NNB已被大部分吸收替代,随着NNB的不断降解又为新骨形成提供了空 间,4.5~6个月时被完全吸收,骨折在3~8个月内愈合。与同种情况下植入自体松质骨者相 比,在骨痂形成的时间、成骨量、局部功能恢复等方面均无显著差异。证实该复合物具有与 自体松质骨相同的诱导成骨作用。治疗组与对照组比较P<0.05有显著差异,说明尽管 陈旧骨折有延迟愈合的可能,但愈合时间的显著差异证明治疗组的措施是积极有效的。该复 合物应用于临床免除了自身取骨的痛苦及并发症,为治疗中需植自体松质骨以促进骨折愈合 患者提供了理想的替代材料,也为各类骨修复手术中常规使用该复合物以促进骨愈合、防止 骨折延迟愈合及不愈合提供了客观依据。
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    本研究结果显示治疗组甲和乙均有效果中、差者,主要原因是不同程度的畸形及关节活动障 碍,该结果的出现亦与病人就诊较晚、原始损伤较重有关,说明大多数骨不连不仅仅是一个 骨折不愈合的问题,短缩、成角、关节僵硬、肌肉萎缩、神经血管紊乱、渗出也是附带需治 疗的问题。骨代谢与骨愈合是一个极其复杂的过程,受多种因素的影响,如何发挥多种生长 因子的相互作用,对延迟连接和骨不连的分子病理学进行纠正,有待进一步研究。

    △本课题受廊坊市科委基金资助,课题编号:96021401

    作者简介:陈光(1964-),男,天津武清县人,副主任医师, 现攻读硕士学位。研究方向:创伤骨伤及骨折不愈合的治疗。

    参考文献:

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    (收稿:1999-11-19 修回:2000-02-02), 百拇医药