异种皮质骨钉、棒、板的临床应用

1、异种皮质骨钉、棒、板的临床应用【摘要】目的探讨用天然骨骼材料作为内固定物的可能性。方法将异种长骨皮质骨加工成螺钉、圆棒、三棱棒及接骨板等不同几何形状和规格，经物理和化学方法处理后，采用不同固定方式进行适宜部位骨折的固定。固定后观察1236个月。结果切口愈合良好，无局部及全身不良反应，40例患者骨折均愈合， 关节功能完全或基本恢复。X线片中有8例显示原植入的钉(棒)影完全消失，31例显示钉(棒) 影呈不同程度的变淡、变小、边缘不规则。结论异种皮质骨钉、棒、板可用于关节附近和关节内等适宜部位的骨折固定。【关键词】骨折固定术，内；生物材料，异种骨；内固定器【中分类号】R687.3； R608Clin

2、ical application of screw, needle and plate made of heterogenetic cortical boneZhu Tianjing, Wang Huanxi,Luo Changbin,Li Jian, Zhou Guojun, Luo Yanwen, Hu Weiguo, Chen Hong(Department of Orthopaedics, Changsha Railway Hospital,Changsha， Hunan410001)【Abstract】ObjectiveTo evaluate the possibility of a

3、pplying heterogenetic bone as internal fixator. MethodsThe heterogenetic cortical bone was made into screws,cylindrical or prismatic needles,plates and other objects with different geometrical figure and standard, which were applied for fixation of juxta-articular and articular fractures. Different

4、fixative ways were used and the patients followed up for 12 to 36 months. ResultsThe incision healed well without local or systemic adverse reactions. 40 cases got bone union. The joint function recovered well. In the X-ray image, 8 cases displayed that bone material transplanted disappeared complet

5、ely. 31 cases showed that the X-ray image of the screw(needle) became small, unclear and irregular. ConclusionThe screw, needle and plate made of heterogenetic cortical bone can be applied for fixation of juxta-articular,articular and other suitable fractures.【Key words】fracture fixation, internal;

6、biological material;heterogenetic bone;internal fixator我们于1995年起将自己研制的异种皮质骨钉、棒、板等用于临床，取得了较好的效果。1材料与方法1.1材料将健康、新鲜的牛骨长骨干，去除骨膜和骨髓后，取皮质骨部分机械加工成不同形状和规格的螺钉、圆棒、三棱棒及接骨板等。用氯仿/甲醇(11)进行脱脂处理后，将螺钉、 圆棒装于玻璃管内，三棱棒、接骨板装入双层塑料袋内，密封。经射线1辐照后，常温下储存备用。1.2动物实验取14只新西兰兔，造成股骨髁骨折后，用23 mm的圆棒对骨折进行固定。术后动物活动正常，进食好，伤口一期愈合，无感染。术后1、2

7、、4、6、8、10、12周分别处死2只动物，观察原骨折部的大体形态和组织学变化，发现4周时骨折完全愈合，圆棒的生物相容性好2。1.3力学测试取12个3.5 mm的圆棒试件，经湖南大学和长沙铁道学院土建材料实验室进行力学测试，结果为：抗压极限荷载178.03(150.92200.90) MPa，抗折极限荷载22.21(20.5823.52) MPa，抗拉极限荷载 139.95(114.76168.76) MPa，抗扭极限荷载117.77(98.00129.40) MPa。与Reilly3及陈林堂等4测定的成人股骨皮质骨极限强度基本相同。1.4固定方法以螺钉为例。将骨折复位后，用巾钳或克氏针先固定

8、骨折块。根据骨折块的大小决定皮质骨螺钉的大小(一般内踝骨折常选 5.5 mm50 mm螺钉)。取3.5 mm的钻头，钻一隧道，再用和皮质骨螺钉匹配(即5.5 mm)的丝锥沿隧道攻丝。用夹持器固定好皮质骨螺钉并将之拧入骨折部。松开巾钳或克氏针，检查固定稳妥后，将突出的螺钉尾部锯(或咬)齐。1.5术后处理以石膏或高分子绷带等外固定保护23周。在指导下进行功能锻炼。2临床资料本组男25例，女15例。年龄868岁。用于骨折固定37例，其中闭合性33例，型开放性4例；新鲜34例，陈旧 3例。骨折部位以踝关节及其附近骨折居多(包括单踝骨折6例、双踝骨折 1例、三踝骨折1例、跟骨骨折3例)共11例；膝关节及

9、其附近骨折(包括股骨髁骨折1例、胫骨髁骨折5例、髌骨骨折2例)共8例；髋关节及其附近骨折(包括髋臼骨折3例、股骨颈骨折3例)共6例；肘关节及其附近骨折(包括肱骨髁骨折1例、尺骨鹰咀骨折3例、尺骨近端骨折1例)共 5例；肩关节及其附近骨折(包括锁骨远端骨折2例、肱骨外科颈骨折1例、肱骨大结节骨折1例)共4例；尺骨干骨折1例，掌骨骨折2例。用于关节融合2例(踝关节融合及跗间关节融合各1例)，自体移植骨块固定 1例(为椎体肿瘤切除加自体髂骨块移植固定)。用1枚钉(或圆棒)固定19例，2枚13例，3枚3例，5枚1例；用三棱棒固定3例(均为股骨颈骨折)；用接骨板固定1例(尺骨干骨折)。3结果本组40例，

10、随访1236个月。治疗效果良好。除1例型开放性骨折切口浅表感染，经换药半月愈合外，其余切口均一期愈合，无术后局部积液发生。按杨立民等5标准,40例均骨折愈合或关节融合，关节功能34例完全恢复，6例基本恢复，无骨折移位、畸形愈合及不愈合。骨折愈合时间1.53个月，平均2个月。在植入的钉、棒、板中，有8例显示钉、棒影完全消失，31例显示钉棒影呈不同程度的变淡、变小、边缘变不规则，呈虫蚀样改变，1例无明显变化。钉、棒影消失时间412个月，平均8个月(14)。1内踝骨折A.治疗前；B.用异种皮质骨螺钉1枚固定治疗后1.5个月，骨折线消失，钉影清晰2外踝骨折A.用异种皮质骨螺钉1枚固定治疗后；B.术后8

11、个月，骨折已愈合，钉影已完全吸收消失3股骨颈骨折用异种皮质骨三棱棒和螺钉各1枚进行固定治疗后2年，骨折已愈合，头无坏死，钉棒影仍可见，但边缘不平整4尺骨骨折4讨论异种骨移植已有100多年的历史。50年代至60年代初，临床应用牛骨移植较多，并认为移植后，可产生强烈的免疫排斥反应。但近年的观点有改变，认为经过特殊处理后的异种骨，去除了骨内蛋白质和脂肪等有机成份，可消除免疫排斥反应3。国外唯一商品化的Kiel骨6及国内消除了免疫排斥反应、具有骨诱导作用的“重组合异种骨”(RBX)7，均主要是用于充填缺损和促进愈合。异种皮质骨钉、棒、板固定治疗骨折，也可属于骨移植，不过它是实施着骨移植的另一目的提供支

12、撑，进行固定8。它为骨传导提供条件，而骨诱导作用不大。骨骼的主要成分无机盐(晶体)具很高的强度，其胶原纤维又具很大韧性，二者结合起来是一种具有良好机械性能的复合材料4。皮质骨质地密集，空隙小，与受区的组织液交流本来就少。该皮质骨钉、棒、板经洗洁、脱脂及射线辐照灭菌，已去除了骨内的蛋白质和脂肪等有机成分，只留下无机成分引导和供应钙质，免疫排斥反应很少甚至没有。在我们做的牛骨植入兔膝的组织形态学观察中，很少发现淋巴细胞2。40例临床观察，切口愈合基本良好，除1例胫骨髁I型开放性骨折切口浅表感染，经换药半月愈合外，其余39例切口均一期愈合。与同期我科用金属材料的内固定物行骨折内固定手术作对照，后者5

13、2例(其中型开放性骨折6例)中，切口感染2例，差异无显著性(P0.05)。40例骨折均愈合，尤以踝关节、膝关节附近骨折效果满意。股骨颈骨折例数较少，3例中有2例观察了2年，1例只观察1年，骨折均愈合，目前尚未发现头坏死。初步说明该固定材料的生物相容性较好。该材料有一定的强度，将经过加工灭菌处理后的异种皮质骨棒进行力学测试，其机械强度在临床上可满足：关节内和关节附近骨折(包括股骨颈骨折)的固定；关节融合；植骨块的固定；尺桡骨干骨折的固定；胫骨、肱骨干长斜形或螺旋形骨折的固定。本钉、棒、板可被缓慢爬行替代。实验研究中，自412周，可见兔膝的棒影有不同程度的替代2。临床中40例有8例钉棒影已完全替代

14、，31例部分替代。替代速度似乎与骨折部位的血运有关，完全替代的平均时间为8个月。这一缓慢爬行替代的特性，符合骨折愈合过程中对固定物的强度要求：骨折早期，需要坚强的固定，以保证骨折在关节活动中愈合，又具有一定弹性；骨折的中后期，则需要固定物的强度逐渐降低，以使压应力通过骨折部有利于骨痂的生长和骨的模造9。异种骨钉、棒、板内固定物上述特点能解决骨科手术中的许多常见问题，不需第2次手术取出，且来源广泛，加工储存简便，有较大推广应用前景。(该钉、棒、板已获国家专利权，专利号：ZL95237960.0及ZL95237961.9)基金项目：铁道部科技基金资助项目(编号：科技综96120)作者简介：祝天经，

15、男，59岁，主任医师，科主任。研究方向：创伤骨科，骨折内固定作者单位：长沙铁路医院骨科，湖南长沙410001参考文献1孙世荃. 同种骨移植物的制备与临床应用的新进展. 中华外科杂志，1994，32(12):7717732丁仁奎，祝天经. 牛皮质骨棒治疗兔膝关节内骨折的实验研究.临床骨科杂志，1998；1(2):89913陆裕朴，胥少汀，葛宝丰，等. 实用骨科学. 第1版，北京：人民军医出版社，1991：2393234陈林堂，孟宪良，华筑倍，等. 长骨的力学性质及骨折治疗. 中华骨科杂志，1985；5(2):1161195杨立民，张继明，沈金根，等. 角形接骨板的研制与应用. 中华骨科杂志，1992;12(1):69736Rachlin G，Lambruschini GM. Role of Kiel bone