骨水泥在骨科手术中的应用及展望(1)
[摘要] 骨水泥作为一种具有自凝特性的生物材料，已经在临床医学多学科多领域得到广泛的应用。本文通过查阅大量文献，论述骨水泥在创伤外科、脊柱外科、关节外科三个方面的应用进展，为骨水泥在骨科手术中的应用提供理论依据，并为其进一步发展做出展望。
[关键词] 骨水泥；骨缺损；椎体骨折；骨髓炎；关节置换
[中图分类号] R715.2 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701(2018)10-0159-05
Application and prospect of bone cement in orthopedic surgery
CHONG Tao ZHAO Bin ZHANG Zhonghua HUANG Ling'an
Department of Orthopedics， the Second Hospital of Shanxi Medical University，Taiyuan 030000， China
[Abstract] Bone cement， a biomaterial with self-solidifying properties， has been widely used in many fields of clinical medicine. This article reviews a large number of literatures and discusses the application of bone cement in traumatic surgery， spinal surgery and joint surgery. It provides a theoretical basis for the application of bone cement in orthopedic surgery and makes a prospect for its further development.
[Key words] Bone cement； Bone defect； Vertebral fracture； Osteomyelitis； Joint replacement
骨水泥是一类具有自凝特性的生物材料，可填充于骨与内植物之间、潜在的骨间隙等来发挥特定作用。Wahlig等[1]在20世纪60年代首次应用骨水泥固定股骨假体成功实施髋关节置换术，骨水泥已广泛应用于骨科临床手术中，如骨缺损、慢性骨髓炎的治疗，骨质疏松引起的脊柱压缩性骨折、椎弓根钉道强化，关节置换中抗生素骨水泥的应用，目前应用较为广泛的有PMMA骨水泥和碳酸钙骨水泥，本文通过查阅大量文献，对近年來骨科外科手术中骨水泥的应用及展望进行综述。
1 创伤外科手术中骨水泥的应用
1.1 骨折后骨缺损的应用
1.1.1 骨缺损的治疗现状 骨缺损常由复杂的创伤引起，给患者造成巨大的痛苦，并且治疗过程漫长，20世纪50年代以来，自体骨的移植、血管化腓骨移植术、Ilizarov技术、肢体缩短术等都曾用来处理各种长度的骨缺损，对于小范围骨缺损，有软组织良好的覆盖，可用骨替代物或松质骨进行植骨，但是对于大段骨缺损，超过5 cm时，无论是否伴有良好的软组织覆盖，都大大增加了其治疗难度。近年来，Masquelet技术[2]通过一期应用骨水泥填充缺损并形成诱导膜，二期切开诱导膜，并行松质骨填充，被证实为一种有潜力的治疗方法，并且在合并感染的情况下，联合应用抗生素骨水泥，往往能取得很好的效果。
1.1.2 骨水泥在骨缺损应用的优势 血管化骨移植技术[3]需要精细的吻合血管，对术者的显微外科技术要求高，手术耗时久，供区和植骨区并发症多，而Ilizarov技术每天一般延长1 cm左右，治疗周期长，外固定架佩戴会影响患者的正常生活并有可能引起应力性骨折[4]。
(1)Masquelet技术的操作要点[5]：一期彻底清创，清除坏死和感染组织，骨水泥填充缺损，诱导生物膜生成，二期取出骨水泥并进行植骨，在怀疑有感染时使用抗生素骨水泥，大段的骨缺损，可因情况使用外固定架，髓内针及钢板等坚强固定。Aho等[6]研究骨缺损修复中诱导膜作用机制，发现诱导膜1个多月时相对于2个月有更强的成骨能力，提示我们在进行第二阶段手术的最佳时间。
(2)Masqulet技术的机制：诱导膜能分隔周围软组织与松质骨[7]，使骨重吸收减少，诱导膜中生成血管，加快松质骨快速血管化及皮质化成骨，骨生长及诱导因子，能促进骨间充干细胞增生及骨分化。
(3)Masqulet技术的改良：①一期手术中，传统的骨水泥填充物是一期整体成形，使骨水泥置入困难，诱导膜容易损伤，抗生素释放率较低，国内学者[8]采用体外成形多柱状骨水泥的方式并取得良好的效果；②二期手术中，植骨材料的选择，以往多采用自体髂骨松质骨，近年来有用磷酸三钙或羟基磷灰石填充，有些会在松质骨中加入BMP-7[9]等。
1.1.3 其他 随着此技术使用范围的扩大，诱导膜成分及诱导机制的进一步研究、植骨材料的优选等，在骨缺损治疗中未来会有更深远的应用。
1.2 骨髓炎中的应用
1.2.1 骨髓炎的治疗现状 慢性骨髓炎病程长、治疗困难、易复发，容易导致脓肿和死骨形成[10]，治疗关键是要彻底清除死骨及感染骨质；高能量开放骨折往往软组织损伤严重，骨折端常与外界贯通，细菌易进入髓腔中，并且很难彻底清除，一旦形成感染，会从骨折中心向两端发展，骨哈弗管因感染闭塞产生坏死，在死骨组织表面细菌形成菌膜[11]，细菌在菌膜中新陈代谢及繁殖持续低水平，加之局部软组织严重损伤，贴骨瘢痕容易形成，局部血运差。传统的抗生素全身治疗局部有效浓度不够[12]，不能起到应有的抗感染效果，静脉长期应用抗生素可引起肝肾功能障碍、静脉炎等并发症。, 百拇医药(种涛 赵斌 张中华 黄凌岸)
[关键词] 骨水泥；骨缺损；椎体骨折；骨髓炎；关节置换
[中图分类号] R715.2 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701(2018)10-0159-05
Application and prospect of bone cement in orthopedic surgery
CHONG Tao ZHAO Bin ZHANG Zhonghua HUANG Ling'an
Department of Orthopedics， the Second Hospital of Shanxi Medical University，Taiyuan 030000， China
[Abstract] Bone cement， a biomaterial with self-solidifying properties， has been widely used in many fields of clinical medicine. This article reviews a large number of literatures and discusses the application of bone cement in traumatic surgery， spinal surgery and joint surgery. It provides a theoretical basis for the application of bone cement in orthopedic surgery and makes a prospect for its further development.
[Key words] Bone cement； Bone defect； Vertebral fracture； Osteomyelitis； Joint replacement
骨水泥是一类具有自凝特性的生物材料，可填充于骨与内植物之间、潜在的骨间隙等来发挥特定作用。Wahlig等[1]在20世纪60年代首次应用骨水泥固定股骨假体成功实施髋关节置换术，骨水泥已广泛应用于骨科临床手术中，如骨缺损、慢性骨髓炎的治疗，骨质疏松引起的脊柱压缩性骨折、椎弓根钉道强化，关节置换中抗生素骨水泥的应用，目前应用较为广泛的有PMMA骨水泥和碳酸钙骨水泥，本文通过查阅大量文献，对近年來骨科外科手术中骨水泥的应用及展望进行综述。
1 创伤外科手术中骨水泥的应用
1.1 骨折后骨缺损的应用
1.1.1 骨缺损的治疗现状 骨缺损常由复杂的创伤引起，给患者造成巨大的痛苦，并且治疗过程漫长，20世纪50年代以来，自体骨的移植、血管化腓骨移植术、Ilizarov技术、肢体缩短术等都曾用来处理各种长度的骨缺损，对于小范围骨缺损，有软组织良好的覆盖，可用骨替代物或松质骨进行植骨，但是对于大段骨缺损，超过5 cm时，无论是否伴有良好的软组织覆盖，都大大增加了其治疗难度。近年来，Masquelet技术[2]通过一期应用骨水泥填充缺损并形成诱导膜，二期切开诱导膜，并行松质骨填充，被证实为一种有潜力的治疗方法，并且在合并感染的情况下，联合应用抗生素骨水泥，往往能取得很好的效果。
1.1.2 骨水泥在骨缺损应用的优势 血管化骨移植技术[3]需要精细的吻合血管，对术者的显微外科技术要求高，手术耗时久，供区和植骨区并发症多，而Ilizarov技术每天一般延长1 cm左右，治疗周期长，外固定架佩戴会影响患者的正常生活并有可能引起应力性骨折[4]。
(1)Masquelet技术的操作要点[5]：一期彻底清创，清除坏死和感染组织，骨水泥填充缺损，诱导生物膜生成，二期取出骨水泥并进行植骨，在怀疑有感染时使用抗生素骨水泥，大段的骨缺损，可因情况使用外固定架，髓内针及钢板等坚强固定。Aho等[6]研究骨缺损修复中诱导膜作用机制，发现诱导膜1个多月时相对于2个月有更强的成骨能力，提示我们在进行第二阶段手术的最佳时间。
(2)Masqulet技术的机制：诱导膜能分隔周围软组织与松质骨[7]，使骨重吸收减少，诱导膜中生成血管，加快松质骨快速血管化及皮质化成骨，骨生长及诱导因子，能促进骨间充干细胞增生及骨分化。
(3)Masqulet技术的改良：①一期手术中，传统的骨水泥填充物是一期整体成形，使骨水泥置入困难，诱导膜容易损伤，抗生素释放率较低，国内学者[8]采用体外成形多柱状骨水泥的方式并取得良好的效果；②二期手术中，植骨材料的选择，以往多采用自体髂骨松质骨，近年来有用磷酸三钙或羟基磷灰石填充，有些会在松质骨中加入BMP-7[9]等。
1.1.3 其他 随着此技术使用范围的扩大，诱导膜成分及诱导机制的进一步研究、植骨材料的优选等，在骨缺损治疗中未来会有更深远的应用。
1.2 骨髓炎中的应用
1.2.1 骨髓炎的治疗现状 慢性骨髓炎病程长、治疗困难、易复发，容易导致脓肿和死骨形成[10]，治疗关键是要彻底清除死骨及感染骨质；高能量开放骨折往往软组织损伤严重，骨折端常与外界贯通，细菌易进入髓腔中，并且很难彻底清除，一旦形成感染，会从骨折中心向两端发展，骨哈弗管因感染闭塞产生坏死，在死骨组织表面细菌形成菌膜[11]，细菌在菌膜中新陈代谢及繁殖持续低水平，加之局部软组织严重损伤，贴骨瘢痕容易形成，局部血运差。传统的抗生素全身治疗局部有效浓度不够[12]，不能起到应有的抗感染效果，静脉长期应用抗生素可引起肝肾功能障碍、静脉炎等并发症。, 百拇医药(种涛 赵斌 张中华 黄凌岸)