2024年2月20日发(作者：亢德容)
硫酸钙生物骨水泥在填补骨缺损手术中的应用
刘平;徐宏光;王弘;陈学武;宣华兵;黄德刚;王凌挺
【摘 要】目的:分析和总结可注射硫酸钙骨水泥在填补骨缺损手术中的应用效果.方法:2008年1～11月采用可注射硫酸钙MIIG X3(minimally invasive injectable
graft X3)填补骨的良性病变切除或创伤后遗留骨缺损8例.8例均为男性,年龄19～57岁,平均(41.1±14)岁.部位:脊柱1例,股骨远端1例,胫骨远端2例,肱骨近端1例,指骨1例.术后X线片随访评价MIIG X3吸收及自身骨长入替代的情况.结果:应用可注射硫酸钙填补骨缺损,术中即刻可获局部骨样强度,骨缺损充盈满意;本组所有患者均获随访,随访时间为4～12个月.X线片观察显示MIIG X3完全吸收并被自体骨替代需6～10周,吸收速度略快于骨长入.结论:可注射硫酸钙MIIG X3填补骨缺损,简单易行、并发症少;材料可吸收并被自身骨替代,是目前填充良性骨缺损的最佳人工材料之一.
【期刊名称】《皖南医学院学报》
【年(卷),期】2010(029)002
【总页数】3页(P98-100)
【关键词】可注射硫酸钙;骨缺损
【作 者】刘平;徐宏光;王弘;陈学武;宣华兵;黄德刚;王凌挺
【作者单位】皖南医学院附属弋矶山医院,骨二科,安徽,芜湖,241001;皖南医学院附属弋矶山医院,骨二科,安徽,芜湖,241001;皖南医学院附属弋矶山医院,骨二科,安徽,芜湖,241001;皖南医学院附属弋矶山医院,骨二科,安徽,芜湖,241001;皖南医学院附
属弋矶山医院,骨二科,安徽,芜湖,241001;皖南医学院附属弋矶山医院,骨二科,安徽,芜湖,241001;皖南医学院附属弋矶山医院,骨二科,安徽,芜湖,241001
【正文语种】中 文
【中图分类】R683
骨缺损的治疗是骨科医生经常面临的课题。近年来,骨组织工程学的发展为临床上各种骨缺损的治疗带来了希望。面对种类繁多的骨移植替代品,应用何种材料填充骨的良性病变切除后的骨缺损是目前骨科医生所面临的选择之一。自 2008年 1～11月,本院应用可注射硫酸钙 MIIG X3(minimally invasive injectable graft X3,美国 WRIGHT公司)填补骨良性病变切除后或创伤所遗留的骨缺损,共 8例,取得了满意的疗效,现将结果报道如下。
1 临床资料
1.1 一般资料 本组共 8例,全部为男性患者。年龄 19～57岁,平均(41.1±14)岁。其中,指骨内生性软骨瘤 1例,尺桡骨骨折伴缺损 1例,胫腓骨开放性骨折伴缺损 2例,股骨骨折 1例,肱骨上端骨纤维结构不良 1例,胫腓骨骨折术后骨不连 1例,T12压缩性骨折 1例;部位为脊柱 1例,股骨远端 1例,胫骨远端 2例,肱骨近端 1例,指骨
1例(见表 1)。
表1 手术患者一览表病例 性别 年龄(岁) 诊断1男19 食指近节内生软骨瘤2男52 胫腓骨开放性骨折3男22 肱骨上端骨肿瘤4男39 前臂骨折术后感染5男46
胫骨粉碎性骨折6男54 T12压缩性骨折7男57 胫腓骨骨折术后骨不连8男39
股骨近端开放性骨折
1.2 治疗方法 骨良性病变患者行病灶刮除术,骨折伴骨缺损患者先行骨折复位固定,均采用 MIIG X3填充骨缺损。术中以刮勺彻底刮除病灶,微磨钻打磨内壁,灭活残腔。
将 MIIG X3的硫酸钙粉剂和固化剂搅拌成糊状,放入专用注射器中,自骨缺损的深处向浅处注入,直至完全充填,填充骨缺损体积0.5 cm×0.5 cm×0.5 cm～4.0 cm×2.0
cm×1.0 cm,填充之前吸净渗血。
2 结果
应用可注射硫酸钙骨水泥填补骨缺损,手术操作简单、方便,MIIG X3搅拌后 5 min固化,发热不明显;固化后局部即获骨样强度;术中和术后第 1 d X线观察充盈满意,无感染和渗液发生。所有手术切口均一期愈合。所有患者获随访。X线片定期观察骨吸收及自体骨替代的过程,MIIG X3完全吸收并被自体骨替代需 12周,吸收速度取决于填充部位,特别是与填充范围的大小相关,临床观察略快于骨长入,但相差不多。术后 X线片可见 MIIG X3逐步被吸收,同时伴有纤细的骨小梁结构形成和骨密度增加,直至 MIIG X3完全被吸收,新骨长入缺损区。无任何残留和异位骨化。典型病例见图 1。
图1 19岁男性患者左指骨内生性软骨瘤伴病理性骨折,采用内生性软骨瘤刮除生物骨水泥填充Fig1 A 19-yer-old man with the enchondroma phalanges and
pathological fracure of fingers received treatment with enchondroma
curettage and biocement filling①②术前X线片,③④术后 X线片,⑤⑥术后 6周
X线片①②indicate the preoperative X-ray image(the white arrow indicates
enchondroma),③④show the postoperative X-ray image(the white arrow
indicates biological cement),⑤⑥mark the X-ray images 6 weeks after the
surgery(the white arrow indicates bone trabecula)
3 讨论
骨缺损临床非常常见,骨移植是临床最常见的组织移植。目前常用的方法有自体移植、异种骨移植、同种异体骨移植及人工骨移植。自体骨由于有骨诱导作用,无免疫排斥反应,安全性高,被认为是骨移植的金标准,但是其来源有限、额外失血、麻醉
时间延长,特别是术后疼痛[1,2]。而同种异体骨虽然可以解决量不足的问题,但存在来源缺乏、免疫反应,或是感染和再骨折等不足。自体骨移植存在来源有限同种异体骨移植存在骨不愈合率较高,具有传播疾病的风险[3]。
基于上述种种原因,人们一直在寻找其他骨移植替代品,而其中硫酸钙便是一种古老而又重要的替代品。早在 1892年,Dreesman就用硫酸钙填充治疗骨缺损。近来更有学者认为硫酸钙是一种理想的骨替代材料,效果与自体骨相当。研究发现硫酸钙的降解吸收曲线接近于骨生长曲线。实验及临床测试证明,硫酸钙不干扰成骨细胞系的增殖分化,单独应用或与自体松质骨混合形成的新生骨质量与植入自体髂骨接近[4]。硫酸钙生物相容性良好,具有良好的微孔性,能为新骨形成提供支架,对骨形态发生蛋白有亲和性,是生物活性肽、骨生长因子、骨髓间充质干细胞、成骨细胞的理想载体,从而具有骨诱导性[5],用于填充骨缺损区可形成局部微酸性的生物环境,有利于血管和成骨细胞的长入,又能阻止纤维组织的长入,是一种安全有效的骨移植替代物。硫酸钙植入体内后可完全被破骨细胞吸收,形成生物降解。组织学观察发现成骨细胞聚集在植入的硫酸钙周围,产生类骨质,但没有见到异物巨细胞反应、肉芽肿或炎症细胞[6]。不过,由于所用硫酸钙的纯度不同,各学者报道的临床结果存在差异。
本组应用的可注射型植骨材料 MIIG X3,内含外科手术级硫酸钙,具有高纯度的 α晶体结构,形状和大小均匀,手术使用时与相应的固化液搅拌配置成糊状,经专用注射器注入骨缺损区,直至完全充填。大约 5 min后固化,即刻可获局部骨样强度,能为骨骼提供临时的内部支撑,目前有关 MIIG X3在负重区应用的探索研究仍在积极的进行中[7]。由于具有高度一致的晶体结构,植入体内后其吸收速率稳定,与新骨替代相适应,随着新骨的长入,MIIG X3以相应的速率溶解、吸收,直至完全被新骨替代。MIIG X3在硬化过程中产热少,局部温度不超过30℃,对周围组织损伤小。它不透 X线,可以通过影像学检查来判断植入体内后的吸收情况。操作过程中要严格按包装
内硫酸钙粉末与固化液比例进行混合搅拌,否则可能无法正常固化;填充前要吸净渗血,以保证充填确实。MIIG X3固化时间比较短,从调制到注入需熟练操作,否则将直接影响注入效果。应用可注射硫酸钙 MIIG X3填补骨缺损,简单易行、并发症少、缺损局部即刻可获骨样强度;材料可吸收并被自身骨替代,两者速度相差不大,是目前填充良性骨缺损的最佳人工材料之一,具有广泛的临床应用前景。本组患者吸收时间快于文献报道,应注意填充后不可用力压迫,避免加大骨水泥面积导致其过快吸收,但其吸收速度仍稍快于自身骨替代速度,有待进一步研究改进;它的机械强度仍显不足,低于骨水泥,还不适用于大段或承重骨的缺损修复,必要时需加用内固定;另外,MIIG X3目前价格较贵,不利于临床推广应用。
总之,硫酸钙具有即刻自固性好,早期支撑作用强,并且可塑形、可注射用于微创、可作为药物缓慢释放的载体等优点,具有广阔的研发和应用前景。在外固定保护的前提下,是骨科各种缺损治疗的较佳方法,值得推荐。
【参考文献】
[1]BRANDOFF JF,SILBER JS,VACCARO porary alternatives to
synthetic bone grafts for spine surgery[J].Am JOrthop,2008,37(8):410-414.
[2]张闻力,刘浩,李坛珠,等.医用硫酸钙人工骨在脊柱结核手术中的应用[J].中国矫形外科杂志,2007,5(9):652-655.
[3]衷鸿宾,侯树勋,姚长海,等.冷冻干燥同种骨临床应用的初步报告[J].中国矫形外科杂志,2003,11(16):1093-1095.
[4]YI X,WANG Y,LU H,et tation of pedicle screw fixation strength
using an injectable calcium sulfate cement:an in vivo
study[J].Spine,2008,33(23):2503-2509.
[5]GITELIS S,PIASECKIP,TURNER T,et of a calcium sulfate-based bone
graft substitute for benign bone lesions[J].Orthopedics,2001,24(2):162-166.
[6]THOMAS MV,PULEO m sulfate:Properties and c linical
applications[J].J Biomed Mater Res B Appl Biomater,2009,88(2):597-610.
[7]PANCHBHAVI VK,VALLURUPALLI S,MORRIS R,et use of calcium
sulfate and calcium phosphate composite graft to augment screw
purchase in osteoporotic ankles[J].Foot Ankle Int,2008,29(6):593-600.
2024年2月20日发(作者：亢德容)
硫酸钙生物骨水泥在填补骨缺损手术中的应用
刘平;徐宏光;王弘;陈学武;宣华兵;黄德刚;王凌挺
【摘 要】目的:分析和总结可注射硫酸钙骨水泥在填补骨缺损手术中的应用效果.方法:2008年1～11月采用可注射硫酸钙MIIG X3(minimally invasive injectable
graft X3)填补骨的良性病变切除或创伤后遗留骨缺损8例.8例均为男性,年龄19～57岁,平均(41.1±14)岁.部位:脊柱1例,股骨远端1例,胫骨远端2例,肱骨近端1例,指骨1例.术后X线片随访评价MIIG X3吸收及自身骨长入替代的情况.结果:应用可注射硫酸钙填补骨缺损,术中即刻可获局部骨样强度,骨缺损充盈满意;本组所有患者均获随访,随访时间为4～12个月.X线片观察显示MIIG X3完全吸收并被自体骨替代需6～10周,吸收速度略快于骨长入.结论:可注射硫酸钙MIIG X3填补骨缺损,简单易行、并发症少;材料可吸收并被自身骨替代,是目前填充良性骨缺损的最佳人工材料之一.
【期刊名称】《皖南医学院学报》
【年(卷),期】2010(029)002
【总页数】3页(P98-100)
【关键词】可注射硫酸钙;骨缺损
【作 者】刘平;徐宏光;王弘;陈学武;宣华兵;黄德刚;王凌挺
【作者单位】皖南医学院附属弋矶山医院,骨二科,安徽,芜湖,241001;皖南医学院附属弋矶山医院,骨二科,安徽,芜湖,241001;皖南医学院附属弋矶山医院,骨二科,安徽,芜湖,241001;皖南医学院附属弋矶山医院,骨二科,安徽,芜湖,241001;皖南医学院附
属弋矶山医院,骨二科,安徽,芜湖,241001;皖南医学院附属弋矶山医院,骨二科,安徽,芜湖,241001;皖南医学院附属弋矶山医院,骨二科,安徽,芜湖,241001
【正文语种】中 文
【中图分类】R683
骨缺损的治疗是骨科医生经常面临的课题。近年来,骨组织工程学的发展为临床上各种骨缺损的治疗带来了希望。面对种类繁多的骨移植替代品,应用何种材料填充骨的良性病变切除后的骨缺损是目前骨科医生所面临的选择之一。自 2008年 1～11月,本院应用可注射硫酸钙 MIIG X3(minimally invasive injectable graft X3,美国 WRIGHT公司)填补骨良性病变切除后或创伤所遗留的骨缺损,共 8例,取得了满意的疗效,现将结果报道如下。
1 临床资料
1.1 一般资料 本组共 8例,全部为男性患者。年龄 19～57岁,平均(41.1±14)岁。其中,指骨内生性软骨瘤 1例,尺桡骨骨折伴缺损 1例,胫腓骨开放性骨折伴缺损 2例,股骨骨折 1例,肱骨上端骨纤维结构不良 1例,胫腓骨骨折术后骨不连 1例,T12压缩性骨折 1例;部位为脊柱 1例,股骨远端 1例,胫骨远端 2例,肱骨近端 1例,指骨
1例(见表 1)。
表1 手术患者一览表病例 性别 年龄(岁) 诊断1男19 食指近节内生软骨瘤2男52 胫腓骨开放性骨折3男22 肱骨上端骨肿瘤4男39 前臂骨折术后感染5男46
胫骨粉碎性骨折6男54 T12压缩性骨折7男57 胫腓骨骨折术后骨不连8男39
股骨近端开放性骨折
1.2 治疗方法 骨良性病变患者行病灶刮除术,骨折伴骨缺损患者先行骨折复位固定,均采用 MIIG X3填充骨缺损。术中以刮勺彻底刮除病灶,微磨钻打磨内壁,灭活残腔。
将 MIIG X3的硫酸钙粉剂和固化剂搅拌成糊状,放入专用注射器中,自骨缺损的深处向浅处注入,直至完全充填,填充骨缺损体积0.5 cm×0.5 cm×0.5 cm～4.0 cm×2.0
cm×1.0 cm,填充之前吸净渗血。
2 结果
应用可注射硫酸钙骨水泥填补骨缺损,手术操作简单、方便,MIIG X3搅拌后 5 min固化,发热不明显;固化后局部即获骨样强度;术中和术后第 1 d X线观察充盈满意,无感染和渗液发生。所有手术切口均一期愈合。所有患者获随访。X线片定期观察骨吸收及自体骨替代的过程,MIIG X3完全吸收并被自体骨替代需 12周,吸收速度取决于填充部位,特别是与填充范围的大小相关,临床观察略快于骨长入,但相差不多。术后 X线片可见 MIIG X3逐步被吸收,同时伴有纤细的骨小梁结构形成和骨密度增加,直至 MIIG X3完全被吸收,新骨长入缺损区。无任何残留和异位骨化。典型病例见图 1。
图1 19岁男性患者左指骨内生性软骨瘤伴病理性骨折,采用内生性软骨瘤刮除生物骨水泥填充Fig1 A 19-yer-old man with the enchondroma phalanges and
pathological fracure of fingers received treatment with enchondroma
curettage and biocement filling①②术前X线片,③④术后 X线片,⑤⑥术后 6周
X线片①②indicate the preoperative X-ray image(the white arrow indicates
enchondroma),③④show the postoperative X-ray image(the white arrow
indicates biological cement),⑤⑥mark the X-ray images 6 weeks after the
surgery(the white arrow indicates bone trabecula)
3 讨论
骨缺损临床非常常见,骨移植是临床最常见的组织移植。目前常用的方法有自体移植、异种骨移植、同种异体骨移植及人工骨移植。自体骨由于有骨诱导作用,无免疫排斥反应,安全性高,被认为是骨移植的金标准,但是其来源有限、额外失血、麻醉
时间延长,特别是术后疼痛[1,2]。而同种异体骨虽然可以解决量不足的问题,但存在来源缺乏、免疫反应,或是感染和再骨折等不足。自体骨移植存在来源有限同种异体骨移植存在骨不愈合率较高,具有传播疾病的风险[3]。
基于上述种种原因,人们一直在寻找其他骨移植替代品,而其中硫酸钙便是一种古老而又重要的替代品。早在 1892年,Dreesman就用硫酸钙填充治疗骨缺损。近来更有学者认为硫酸钙是一种理想的骨替代材料,效果与自体骨相当。研究发现硫酸钙的降解吸收曲线接近于骨生长曲线。实验及临床测试证明,硫酸钙不干扰成骨细胞系的增殖分化,单独应用或与自体松质骨混合形成的新生骨质量与植入自体髂骨接近[4]。硫酸钙生物相容性良好,具有良好的微孔性,能为新骨形成提供支架,对骨形态发生蛋白有亲和性,是生物活性肽、骨生长因子、骨髓间充质干细胞、成骨细胞的理想载体,从而具有骨诱导性[5],用于填充骨缺损区可形成局部微酸性的生物环境,有利于血管和成骨细胞的长入,又能阻止纤维组织的长入,是一种安全有效的骨移植替代物。硫酸钙植入体内后可完全被破骨细胞吸收,形成生物降解。组织学观察发现成骨细胞聚集在植入的硫酸钙周围,产生类骨质,但没有见到异物巨细胞反应、肉芽肿或炎症细胞[6]。不过,由于所用硫酸钙的纯度不同,各学者报道的临床结果存在差异。
本组应用的可注射型植骨材料 MIIG X3,内含外科手术级硫酸钙,具有高纯度的 α晶体结构,形状和大小均匀,手术使用时与相应的固化液搅拌配置成糊状,经专用注射器注入骨缺损区,直至完全充填。大约 5 min后固化,即刻可获局部骨样强度,能为骨骼提供临时的内部支撑,目前有关 MIIG X3在负重区应用的探索研究仍在积极的进行中[7]。由于具有高度一致的晶体结构,植入体内后其吸收速率稳定,与新骨替代相适应,随着新骨的长入,MIIG X3以相应的速率溶解、吸收,直至完全被新骨替代。MIIG X3在硬化过程中产热少,局部温度不超过30℃,对周围组织损伤小。它不透 X线,可以通过影像学检查来判断植入体内后的吸收情况。操作过程中要严格按包装
内硫酸钙粉末与固化液比例进行混合搅拌,否则可能无法正常固化;填充前要吸净渗血,以保证充填确实。MIIG X3固化时间比较短,从调制到注入需熟练操作,否则将直接影响注入效果。应用可注射硫酸钙 MIIG X3填补骨缺损,简单易行、并发症少、缺损局部即刻可获骨样强度;材料可吸收并被自身骨替代,两者速度相差不大,是目前填充良性骨缺损的最佳人工材料之一,具有广泛的临床应用前景。本组患者吸收时间快于文献报道,应注意填充后不可用力压迫,避免加大骨水泥面积导致其过快吸收,但其吸收速度仍稍快于自身骨替代速度,有待进一步研究改进;它的机械强度仍显不足,低于骨水泥,还不适用于大段或承重骨的缺损修复,必要时需加用内固定;另外,MIIG X3目前价格较贵,不利于临床推广应用。
总之,硫酸钙具有即刻自固性好,早期支撑作用强,并且可塑形、可注射用于微创、可作为药物缓慢释放的载体等优点,具有广阔的研发和应用前景。在外固定保护的前提下,是骨科各种缺损治疗的较佳方法,值得推荐。
【参考文献】
[1]BRANDOFF JF,SILBER JS,VACCARO porary alternatives to
synthetic bone grafts for spine surgery[J].Am JOrthop,2008,37(8):410-414.
[2]张闻力,刘浩,李坛珠,等.医用硫酸钙人工骨在脊柱结核手术中的应用[J].中国矫形外科杂志,2007,5(9):652-655.
[3]衷鸿宾,侯树勋,姚长海,等.冷冻干燥同种骨临床应用的初步报告[J].中国矫形外科杂志,2003,11(16):1093-1095.
[4]YI X,WANG Y,LU H,et tation of pedicle screw fixation strength
using an injectable calcium sulfate cement:an in vivo
study[J].Spine,2008,33(23):2503-2509.
[5]GITELIS S,PIASECKIP,TURNER T,et of a calcium sulfate-based bone
graft substitute for benign bone lesions[J].Orthopedics,2001,24(2):162-166.
[6]THOMAS MV,PULEO m sulfate:Properties and c linical
applications[J].J Biomed Mater Res B Appl Biomater,2009,88(2):597-610.
[7]PANCHBHAVI VK,VALLURUPALLI S,MORRIS R,et use of calcium
sulfate and calcium phosphate composite graft to augment screw
purchase in osteoporotic ankles[J].Foot Ankle Int,2008,29(6):593-600.