骨髓间充质干细胞结合异体骨植骨治疗长骨骨折不愈合

Heppenstall估计美国每年约200例长骨骨折中, 约5%发生骨折不愈合。骨折不愈合给患者生理及心理带来巨大痛苦, 有的患者甚至多次手术都未能取得满意效果, 长时间的治疗造成患者很大的经济负担。骨折不愈合在临床治疗上仍有一定的难度。该院于2007年1月-2011年1月共收治了49例长管状骨骨折不愈合的患者, 分别采用单纯异体骨植骨及骨髓干细胞结合异体骨植骨的方法进行治疗, 现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

骨折骨不连患者的资料, 其中男28例, 女21例;年龄25~60岁, 平均36.6岁。病程8~30个月, 平均13.8个月。其中闭合性损伤22例, 开放性损伤27例。其中内固定30例, 外固定支架固定19例。骨折不愈合的部位:肱骨15例, 股骨11例, 胫骨20例, 尺桡骨3例。基础疾病:18例有长期吸烟史, 7例有糖尿病史, 1例有长期激素使用史。其中使用单纯异体骨植骨治疗26例, 骨髓干细胞结合异体骨植骨治疗23例。

1.2 方法

自体骨髓干细胞结合异体骨移植组患者在无菌条件下, 从髂后上棘进行穿刺, 分不同部位抽取骨髓约200 m L, 经技术员分离提纯出骨髓干细胞约10 m L备用。手术时, 沿原切口进入, 显露未愈合的骨折断端, 将骨折端断间的软组织、瘢痕及断端硬化骨切除, 使髓腔再通, 然后根据具体情况选择继续原来固定、更换固定物或增加固定物, 再将已提纯的骨髓干细胞与异体骨混合后植入骨缺损处及骨折周围。单纯异体骨移植组仅在植骨时采用无骨髓干细胞的异体骨, 其余治疗方法相同。

2 结果

单纯异体骨移植组中25例达到骨性愈合, 骨愈合率96.2%, 骨折愈合时间为 (7.2±2.3) 个月, 自体骨髓干细胞结合异体骨移植组中23例均达到骨性愈合, 骨愈合率为100%, 骨折愈合时间为 (4.7±1.4) 个月, 骨折愈合时间差异有统计学意义 (P<0.05) 。

3 讨论

骨折不愈合的治疗方法较多, 包括电、电磁、超声、冲击波等非手术治疗方式, 虽然创伤小, 并发症少, 但疗效不甚满意。手术方法是目前治疗骨折不愈合的最常用方法, 它要求充分植骨和坚强固定。植骨材料来源很多, 有自体骨、异体骨、人工合成骨替代物等。虽然自体骨具有良好的骨传导和骨诱导的特性, 但其可能带来供区并发症, 且数量有限, 存在自身固有缺陷。异体骨的使用克服了上述缺点, 然而, 临床和实验研究都证实异体骨成骨活性次于新鲜自体骨。

骨髓间充质干细胞来源于中胚层, 具有干细胞的共同特性, 能够自我增殖并具有多向分化潜能[1], 在特定条件下, 能够向成骨系细胞、成纤维系细胞、网状细胞、脂肪细胞和内皮细胞等分化。在本研究中, 骨髓间充质干细胞通过分离提纯, 达到了足够的细胞浓度。结合异体骨植骨治疗骨折不愈合, 克服了异体骨成骨活性稍差的缺点, 提高了骨愈合率, 并大大缩短了骨愈合时间, 取得了良好效果, 具有很强的临床应用价值。

通过多例骨折不愈合的治疗, 在骨髓干细胞结合异体骨植骨治疗骨折不愈合上有些体会: (1) 骨髓干细胞结合异体骨植骨治疗骨折不愈合是对传统植骨手术方式的改进, 仍应遵循充分植骨、坚强固定的基本原则, 术中将骨折端断间的软组织、瘢痕及断端硬化骨切除后若存在骨折不稳定情况, 需根据具体情况选择更换内外固定物等方式获得稳定固定后植骨; (2) 不少萎缩型骨折不愈合病例骨折断端拥有较好的稳定性, 对于这一类型的病例植骨手术中应尽量小切口轻柔操作, 减少血供破坏。目前, 国内外应用骨髓干细胞微创治疗骨折不愈合同样取得了不错的临床效果。Goel等[2]对20例确诊胫骨骨折不愈合病人, 经皮骨髓移植, 追踪观察发现15例病人发生骨愈合。童培建等[3]经皮自体骨髓问充质干细胞移植治疗四肢骨折骨不连48例, 其中, 42例患者达到骨性愈合。这类患者可考虑单纯经皮干细胞移植治疗; (3) 部分血液病患者、骨不连合并感染的患者不适合采用本方法治疗, 本组病例缺乏高龄患者, 老年患者干细胞活性降低可能影响本方法治疗效果; (4) 我们在应用该方法治疗中遇到1例异位骨化影响关节活动的情况, 后经过功能锻炼关节活动范围影响较小, 骨髓间充质干细胞增强了植骨区域成骨能力, 故在临近关节的骨折不愈合治疗中需谨慎应用此治疗方法。

尽管干细胞治疗骨折不愈合取得了良好的临床效果[4,5], 但干细胞提纯费用昂贵, 无差别地应用干细胞治疗增加了患者负担。故如何确定适用人群, 可能是临床下一步研究方向之一。

摘要：目的 比较单纯异体骨植骨及骨髓间充质干细胞结合异体骨植骨治疗骨折不愈合的效果。方法 回顾性分析长管状骨骨折不愈合49例, 26例采用单纯异体骨植骨治疗, 23例采用骨髓干细胞结合异体骨植骨, 比较二组患者骨折愈合率及愈合时间。结果 单纯异体骨移植组骨折愈合时间为 (7.2±2.3) 个月, 自体骨髓干细胞结合异体骨移植组骨折愈合时间为 (4.7±1.4) 个月, 骨折愈合时间差异有统计学意义 (P<0.05) 。结论 骨髓间充质干细胞结合异体骨植骨治疗骨折不愈合方便有效, 具有临床应用价值。

关键词：骨折不愈合,骨移植,骨髓间充质干细胞

参考文献

[1] Gangji V, H auzeur JP.Treatment of osteonecr osis of the femoral head with implantation of autologous bone marrow cells surgical technique[J].Bone Joint Surg Am, 2005, 1 (1) :106.

[2] Goel A, Sangwan SS, Siwach RC, et al.Percutaneous bone marrow grafting for the treatment of tibial non-union[J].Injury, 2005, 36 (1) :203-206.

[3] 童培建, 厉驹, 瞿杭波, 等.经皮自体骨髓问充质干细胞移植治疗四肢骨折骨不连[J].中华创伤杂志, 2007, 7 (7) :499-501.

[4] Fayaz HC, Giannoudis PV, Vrahas MS, et al.The role of stem cells in fracture healing and nonunion[J].Int Orthop, 2011, 35 (11) :1587-1597.

[5] Hak DJ.Management of aseptic tibial nonunion[J].J Am Acad Orthop Surg, 2011, 19 (9) :563-573.