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组织工程学修复骨缺损的研究进展
骨缺损在临床上比较常见,其治疗特别是大段骨缺损的治疗是一个非常棘手的问题.近20多年来组织工程的发展为骨缺损的修复治疗开辟了一条崭新的道路.在修复骨缺损的过程中涉及到种子细胞、支架材料、细胞因子、组织工程化骨的构建和临床应用等一系列过程.本文就这些方面作一综述.
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骨不连几种外科治疗方法的临床应用选择
长期以来,自体骨移植是治疗骨不连的重要方法,但其愈合过程需经历炎性反应期、再血管化期、骨诱导期、骨引导期和骨塑形期五个基本过程[1].植骨大多数都存在不同程度的吸收或不可能被完全替代,加上骨不连的患者均有不同程度骨质疏松,如何固定、修复骨缺损,短缩骨愈合时间,大限度恢复肢体功能是骨科医师面临的重要课题.目前应用外固定支架固定、记忆合金内固定器、带锁髓内钉技术及带血供量瓣、骨膜移植等几种方法在骨不连临床治疗中均取得了满意效果,现分别介绍下如.
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促进骨折愈合方法的研究概况
影响骨折愈合的因素众多、生理过程极其复杂.本文就近年在促进骨折愈合方法及机制方面的研究近况作一综述.1 骨生长因子及诱导成骨1.1 诱导成骨骨折愈合是通过爬行替代还是骨诱导来完成,多年来一直存在分歧[1,2,3].Chalmers等[4]提出诱导成骨三要素:①诱导刺激物-BMP;②BMP的靶细胞-间充质类细胞;③有利于骨生长的血供环境.继Urist之后已从人及许多动物骨组织中提纯了BMP.实验表明正常骨组织中BMP主要位于骨胶原纤维、骨膜及骨髓基质中.临床应用BMP修复骨缺损先后有成功报道[5].但BMP在骨内含量极微且易降解,临床应用受到限制.针对这一问题,近年许多学者将BMP与载体结合组成其释放系统(BMP/载体)来解决之.常用的载体有钙磷陶瓷人工骨、生物玻璃、石膏、胶原及纤维蛋白凝块等.介绍BMP/磷酸三钙植入肌肉内其诱导的新骨量比单用BMP大12倍[6],表明BMP借助载体缓慢释放,不断作用于靶细胞,诱导形成更多新骨.此外BMP基因重组蛋白的研究也受到重视.有关BMP应用方式,除手术切开植入外,近有学者将BMP与成纤维细胞因子(FGF)复合物经皮注射[22],促进骨愈合.这些新的组合及给药途径,将为临床应用带来积极影响.
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同种异体移植骨材料修复良性骨缺损32例报道
良性骨肿瘤及瘤样病变所致的骨缺损多在长骨干骺端和骨端上,对关节功能有较大影响手术难点之一就是修复骨缺损.除自体骨移植外(自体骨量常常受限),佳办法就是同种异体移植骨.由于骨移植产生的免疫排斥反应低,是先移植成功的组织,早记录骨移植成功病例是1688年.如果说异体输血是首位组织移植,那么骨移植就是第二常使用的组织移植.随医用组织库的建立,提供的各种同种异体移植骨材料解决了骨缺损修复问题.现代骨组织库能提供的各种同种异体移植骨材料无明显外源性抗原免疫反应,保存了骨的生物特性,有活跃骨诱导能力,有一定生物力学特性及无菌、无致病性的同种异体移植骨材料[1],满足各种手术修复骨缺损的需要.我院1998~2000年用同种异体移植骨材料移植充填良性骨肿瘤及瘤样病变骨缺损32例,报道如下.
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口腔种植技术临床应用的伦理思考与策略
种植牙美观舒适稳固,是人们缺牙修复的首选之一。骨结合理论的诞生,奠定了牙种植治疗成功的理论基础,开启了现代口腔种植的新时代,在历经初的功能性修复阶段之后,现代口腔种植学日渐成熟,不断扩大种植适应证,提倡微创种植和软组织美学原则,向更优越的种植稳定性、美学种植和功能长期性发展[1‐3]。一批新兴的骨增量手术,如引导骨组织再生(guided bone regeneration ,GBR)技术、骨移植技术、骨劈开、骨挤压、上颌窦底提升术、牵张成骨术等,配合GBR屏障膜、自体骨、异体骨、异种骨、生物医学材料、组织工程骨等植骨材料,联合应用于口腔种植修复骨缺损的治疗,为骨条件较差的患者创造出满足种植修复要求的局部解剖条件,使种植修复达到理想的功能与美学效果[4‐5]。由于涉及自体骨移植、异体移植、生物材料的体外、体内实验及骨组织工程等,现代口腔种植技术从发展初期就涉及到伦理学问题。
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简单内固定外加固定器治疗胫腓骨骨折
胫腓骨开放粉碎骨折拌骨缺损在创伤外科中比较多见,治疗也比较棘手.我院自1997年7月~2002年10月应用1~2枚"螺丝钉"或1~3股钢丝简单固定胫骨,或/和应用小钢板克氏针固定腓骨以使胫骨断端获得相对稳定性,再加单侧多功能外固定器固定胫骨,酌情取髂骨或同种异体骨植骨修复骨缺损,共43例,取得了良好效果.
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羟基磷灰石修复骨缺损17例
我科从1993年~2000年,与四川大学生物工程研究所合作,应用羟基磷灰石(hydroxyapatite, HA)修复骨缺损17例,临床效果满意,现报告如下。1 临床资料1.1 一般资料 本组17例,男8例,女9例。年龄26~44岁,平均35岁。骨肿瘤12例,其中骨巨细胞瘤9例,骨纤维瘤3例;肿瘤位于股骨粗隆间5例,股骨下段2例,股骨头1例,胫骨上段2例,肱骨上段2例。修复骨肿瘤切除术后骨缺损大10 cm×4 cm,小4 cm×3 cm。颅脑术后颅骨缺损5例,颅骨缺损大6 cm×4 cm,小4 cm×4 cm。
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同种异体骨移植修复骨缺损二例
我院于1995年、1996年采用同种异体骨移植修复骨缺损2例,术后随访2年,效果满意.2例均为男性,分别为14岁和12岁.其中1例左肱骨骨囊肿刮除术后致骨缺损6 cm×3 cm×3 cm;另1例右股骨上段骨折不愈合,下肢短缩5 cm,行延长植骨术.术中均为异体骨取骨后直接移植,不做配型,不做任何处理.上肢异体骨移植术后行石膏外固定,下肢异体骨移植后行内、外固定.术后3天,2例均出现体温升高,1例出现腹痛,经使用地塞米松20 mg静脉连续滴注3天,症状消失.一般认为同种异体骨移植排斥反应轻,几乎无全身急性排斥反应.本组出现的症状,多为异体骨取骨后未行任何减低免疫抗原性处理所致,临床应用时应引起重视.
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组织工程技术在修复骨缺损中的研究进展
全世界每年骨折和骨缺损的患者数以千万计,传统的骨缺损治疗方法有自体骨移植、同种异体骨移植和人工骨移植等,但均因各种因素使其在临床应用上受到一定的限制:自体骨移植安全性高,有良好的骨诱导性,因而被认为是骨缺损修复的金标准,但供体来源往往有限。而且手术时间长,并发症多;同种异体骨移植植入后容易吸收,而且容易感染,排斥反应重;人工骨移植原材料孔隙变异较大,成骨困难,而且来源有限。由于现行骨缺损修复方法存在以上问题和局限性,骨组织工程修复骨缺损近年来已被许多学者关注。支架作为组织细胞及细胞活性因子粘附、生长分化的载体,在组织工程骨的构建中起重要作用,组织工程骨支架的研究开展的越来越多。
以往用于修复骨缺损的材料,第一代惰性材料和第二代生物活性材料均以减少免疫反应、诱发生成新骨,使移植物被新形成的组织长入而与机体牢固结合为目的,其缺点是支架材料不能再体内降解,长期存留于体内。近年来修复骨缺损的生物材料集中于选用具有三维多孔结构、可吸收的骨组织工程支架材料方面,属于第三代新材料,不只是追求简单的填充骨缺损及诱发新生新骨,而是逐渐在体内被降解,从而被新骨替代,终使骨缺损处完全被组织所替代的新材料。目前研究的骨组织工程支架具有以下特性:(1)具有良好的组织相容性,自身降解率与组织替代率相匹配,随成骨细胞的生长和人体自身细胞外基质的分泌,支架材料逐步降解直至终完全吸收,从而避免长期的外源体反应,重要的是降解速率与组织细胞生长率相适应,降解时间应能根据组织生长特性进行认为的调控,从而保证骨缺损处拥有合适的力学性能;(2)骨诱导及骨传导性能良好,具有较高的孔隙率,构建符合生物学特性要求的支架诱导骨组织生长;(3)安全无毒,在体内不致畸,不引起无菌性炎症。 -
大鼠颅骨缺损模型在骨组织工程中的应用
目前,颅、颌面骨缺损的修复对于整形外科和口腔颌面外科的治疗仍是挑战[1].用于修复骨缺损的骨移植材料若想应用于临床,必须要具备可充分提高体内骨愈合能力的组织学证据,而通过不同方法将不同的骨移植材料进行动物实验不失为一种行之有效的检测方法.但如果在实验动物模型的选择上缺乏一致性,则很难客观地比较各种移植物之间的修复效果,只有采用标准动物模型才能有效地对其效果进行评估[2].颅骨因缺少肌肉组织,血液供应及骨再生能力均较差[3],所以可用于进行骨缺损部位骨移植材料修复效果的分析.
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Bio-Oss骨代用品治疗牙周骨下袋的临床研究
用移植法修复牙周病的骨缺损是将骨碎片或其他材料放入骨缺损处,以引导或诱导骨的再生,修复骨缺损.在无条件使用自体骨或自体骨数量不足时,Bio-Oss可作为理想的骨替代品.目前,国内外已将Bio-Oss应用于临床,治疗各种骨缺损.我们用翻瓣术加Bio-Oss移植及单纯翻瓣术治疗牙周骨下袋,对术后临床指标的变化进行纵向观察,并比较了两组的变化规律.
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胶原-松质骨载体复合成骨细胞异体修复骨缺损的实验研究
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复合rhBMP2的异种骨(rhBMP2/BCB)与骨膜联合移植修复兔桡骨节段性骨缺损
目的:探讨复合基因重组人BMP2的异种骨(rhBMP2/BCB)移植及其与骨膜联合移植修复节段性骨缺损的效果.方法:将rhBMP2与去抗原牛松质骨载体(BCB)复合,制成rhBMP2/BCB;并采用兔桡骨干1.5 cm缺损的动物模型,通过X线、生物力学、骨密度、组织学等检测手段,比较单纯rhBMP2/BCB移植、rhBMP2/BCB与带血运骨膜联合移植及rhBMP2/BCB与游离骨膜联合移植修复节段性骨缺损的疗效.结果:(1)单纯rhBMP2/BCB移植,可在16 wk使节段性骨缺损基本修复,其修复机制与过程和重组异种骨相似;(2)rhBMP2/BCB与带血运骨膜联合移植,8 wk即可修复骨缺损,其修复机制与骨折修复相仿,包括膜内成骨和软骨成骨两种机制;(3)rhBMP2/BCB与游离骨膜联合移植,在骨缺损修复早期(≤12 wk),其成骨速度及成骨质与量均优于单纯rhBMP2/BCB移植,约在12 wk使骨缺损基本修复.结论:上述3种方法均可有效地修复节段性骨缺损,但以rhBMP2/BCB与带血运骨膜联合移植较为理想.该方法同时具有良好的骨生成、骨传导和骨诱导作用. (王小仲)
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两种材料复合修复骨缺损的研究进展
骨缺损修复是骨科临床常见并涉及多方面理论和技术的难题,不论是先天性或外伤、感染、肿瘤造成的骨缺损,还是老年或其他原因造成的骨萎缩,都将引起严重的功能障碍和畸形,对此,唯一可行的治疗方法是修复骨缺损,以恢复功能和矫正畸形.长期以来,骨缺损修复常用的方法是自体骨移植.但自体骨移植取骨数量受限、影响供骨区生物力学强度和功能、增加患者创伤和痛苦、不易被患者接受.异体骨移植可减少手术次数、容易取材,但其具有抗原性,可引起机体的排斥反应.
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骨段转移术的临床运用及相关问题
骨缺损的外科重建是对矫形外科医师的一大挑战.Ilizarov于1989年提出骨段转移(bone transport,BT),也译成"骨转位、骨搬移、骨输送"等,是一种不植骨而用骨外固定技术修复骨缺损的方法,迅速受到推崇并在世界各国得到推广[1].
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载药自固化磷酸钙人工骨治疗慢性骨髓炎
慢性骨髓炎临床处理颇为困难,传统方法采用分期手术,先控制感染,消灭创面,待骨髓炎静止后再修复骨缺损,故疗程长,费用高,随着观念的不断更新,摘除死骨并植骨在临床上被逐步采用.我们自2002年1月至2004年4月,对8 例慢性骨髓炎患者行彻底清创后,一期植入载药自固化磷酸钙人工骨(CPC),取得了满意的临床疗效,现报告如下.
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骨膜移植修复骨缺损的研究现状
大块骨缺损的修复,至今尚未得到满意的解决.近百年来都是采用自体骨移植.随着骨移植理论和技术的不断完善,已取得了较好的效果[1],但仍存在着供区破坏大,出血多,修复慢,并发症和后遗症较多,甚至移植骨被吸收等缺点,而且多数情况下自体骨常不能满足临床需要.近50年来,许多研究应用异体骨、异种骨和"人造骨"等,代替自体骨修复骨缺损,效果都不够理想[1].自体骨膜游离移植经长时间的研究,已逐步应用于临床.
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急慢性骨髓炎的治疗现状及进展
骨髓炎是骨骼受到化脓菌的感染,金黄色葡萄球菌是本病为常见的致病菌。感染可由开放性骨折伤口直接感染到骨骼,也可由血流转移到骨骼,或直接从附近组织感染蔓延而来,其中以血源性为常见。急慢性骨髓炎在急性发作时往往出现大量脓性渗出物,造成局部皮肤软组织的浸润、破溃,严重影响手术效果、延长疾病周期。骨髓炎的治疗是一个多学科参与的过程,不同类型的骨髓炎常需要不同的手术及抗生素治疗方法,本文就骨髓炎的治疗进展做如下综述。
急性骨髓炎有时单独通过早期敏感抗生素治疗即可治愈;慢性骨髓炎伴有无血运的坏死组织及对抗生素渗透有阻碍作用的细菌生物被膜,一般单独采用抗生素治疗很难达到痊愈,手术清创是治愈骨髓炎必须的手段,联合全身或局部抗生素的应用大大提高了骨髓炎的治愈率。骨髓炎治疗的基本原则包括:彻底清除病灶、消灭残存细菌、积极适时骨组织重建修复骨缺损、皮肤全组织缺损修复、局部及全身应用抗生素。