自制回收装置收集自体骨泥在四肢与锁骨骨折手术中进行植骨的应用疗效

罗志凡，罗育，潘成科，潘嘉巍，张文益，杨旭浩，傅国★

（1.韶关市新丰县人民医院，广东 韶关 511199；2.暨南大学附属第一医院，广东 广州 510630）

0 引言

四肢与锁骨骨折是创伤骨科临床上常见病种，针对有手术指征的部分患者，我们常采用骨折切开复位内固定术进行治疗。手术治疗骨折虽然能够恢复良好的复位，但同时也因为破坏局部血运和增加感染风险从而导致骨折不愈合。为了避免出现骨折不愈合和感染等并发症，利用自体骨植骨已成为临床治疗过程中的常用方法[1]。自体骨作为术中植骨材料具有很好的成骨能力，无免疫排斥，是植骨材料中的金标准。临床上多采用自体髂骨植骨填充于骨折断端，以便消灭骨折间的缺损，促进骨折的愈合。既往有研究报告在四肢与锁骨长骨骨折髓内钉固定术中，收集扩髓时的骨泥进行植骨[2]。然而，术中电钻在骨质上钻孔后留下的孔道周围骨屑和骨泥，如能完整收集其实数量也颇为可观，但常作为废弃杂质在术中与术野渗血一起被吸引器吸走，殊为可惜。

为了节约自体骨资源并减少患者经济负担，我们设计自制了一种简易的术中自体骨泥回收装置，在临床应用中能方便有效地收集自体骨泥。本研究选择我院近年来收治的四肢与锁骨骨折患者，分为两组：通过该回收装置收集自体骨泥进行术中植骨患者作为实验组，沿用既往单纯从钻头上留存骨泥的作为对照组。我们分析两组的治疗效果，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择我院自2020年1月-2021年1月收治的四肢与锁骨骨折患者共89例，经我院医学伦理委员会审批通过，开展本项研究。征得患者知情同意后，利用随机数表法将89例四肢与锁骨骨折患者分为实验组与对照组。实验组通过该回收装置收集自体骨泥进行术中植骨一共45例，其中男29例，女16例；年龄16～71 岁,平均（42.7±26.3）岁。其中简单骨折6例，粉粹性骨折39例；关节内骨折20例，关节外骨折25例；对照组沿用既往单纯从钻头上留存骨泥的方法一共44例，其中男31例，女13例;年龄14～68 岁,平均（38.9±27.9）岁。其中简单骨折8例，粉粹性骨折36例；关节内骨折18例，关节外骨折26例。两组均为闭合性骨折，手术由2位固定医生主刀完成。两组一般资料比较,差异无统计学意义（P＞0.05）。

纳入标准：①经影像学检查确诊为四肢与锁骨闭合性骨折，且符合《实用骨科学》中相关诊断标准；②年龄14～71 岁；③签署知情同意书者。排除标准：①合并有恶性疾病或严重影响患者活动、功能及生存质量的其他系统疾病者，凝血功能障碍、感染、具有手术禁忌症患者；②拒绝参与本项目患者；③陈旧性或病理性骨折者；④依从性差，无法配合治疗者。

1.2 手术方法

实验组手术开始后使用两条负压吸管，分别吸引术中出血和自体骨泥。对照组用纱布从电钻钻头上抹下骨泥后收集。所有手术均为闭合性四肢与锁骨骨折切开复位内固定术，内植物为金属接骨板及螺钉，无髓内钉和外固定架。实验组患者在消毒铺巾完成后，术者继续切皮开始手术，与此同时第一助手先装配自制术中骨泥回收装置。先选取一个5mL 注射器，拔掉活塞与针头后，保留针筒。用15#尖刀片沿着注射器针筒的乳头基底部小心做环形切开直至完全切下针筒乳头，形成针筒顶端直径0.5cm 左右大小一个洞口（图1 A）。再将注射器针头套筒尖端切除1cm，形成一圆锥形套管，再将套管套入针筒顶端的洞口中（图1 B）。另取一条负压吸引管单独使用，距离头端5cm 左右剪断，将装配好的针筒组件远近端分别连接到剪开的负压吸引管的中间相邻两端，套接时用力推紧各连接部以增加装置密闭性，减少漏气情况，至此即完成回收装置的装配（图1 C）。手术过程中，完成骨折复位后即将连接此自制骨泥回收装置的负压吸引管接通中心负压，在使用电钻在骨质表面上钻孔过程中，均使用该装置持续负压吸引，将贴附于电钻和骨干上的含血性骨髓和皮质骨屑的骨泥混合物吸入针筒底部中保存而不至于直接吸入负压吸引袋中，便于回收利用（图1 D-E）。

图1 自制自体骨泥回收装置的装配与使用效果

对照组则通过纱布直接从电钻钻头上抹下骨泥备用（图2 A），因液体被纱布吸干故不含有血性骨髓。内植物安装完毕后将收集的骨屑先置于小杯中（图2 B），用软尺计算体积。将自体骨泥填塞到骨折断端,仔细将骨泥均匀抹入骨折端缝隙内,尽量环绕骨折线填塞骨泥（图2 C）。充分止血后在骨折断端加盖明胶海绵以保护骨泥，逐层缝合骨膜及周围软组织，术区引流管远离骨泥植骨处以避免流失。

图2 收集到的术中自体骨泥填塞于骨折间隙周围

术后常规引流管置放48h 后拔除,术后常规止痛及预防感染治疗，按计划逐步康复锻炼。如为粉碎性骨折，可利用的骨折碎片用2-0 抗菌薇乔缝线捆绑固定,尽量缩小骨折间隙。所有患者伤肢肿胀第3d 开始消退,一般7～14d 基本恢复正常直径及张力。根据术中稳定与否决定是否辅以石膏托外固定。术后1、3、6、12 个月定期随访，随访时限6～18 个月。

1.3 观察标准

比较两组病例治疗效果与两组病例术中获取的骨泥体积、出血量和手术时间。

治疗效果：①按照《骨与关节损伤》[3]关节功能评分法,分为优、良、一般、差四级法；②影像学评估根据X 线片上显示有明显连续骨痂,骨折端有骨小梁通过；③临床体查见伤口无红肿流脓，骨折局部无纵向叩击痛,局部无压痛,即可诊断为临床愈合，并明确有无内固定物松动、脱落等并发症。

1.4 数据处理

计量资料和计数资料分别以平均值标准差和百分比的形式表示,检测方式选择SPSS 20.0 软件中的配对t检测和卡方检验,检测结果P＜0.05,则表示该项数据有统计学意义。

2 结果

2.1 比较两组病例治疗效果

两组病例切口均一期愈合,根据疗效评价标准，实验组治疗结果为：优35例，良7例，一般3例，差0例。对照组治疗结果为：优33例，良8例，一般4例，差0例。两组患者术后疗效评价相比，差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。在术后2d、3 个月、6 个月均定期复查X 线片，术后3 个月所有患者骨折端均出现骨折线模糊或消失，局部骨痂均有跨越骨折端；6个月复查时，所有患者X 线片检查均可见明显骨小梁生成,骨折线模糊或消失，骨折完全愈合，肢体功能恢复较满意。住院期间无伤口感染及发热等并发症，恢复过程顺利。未发生感染、断钉、内固定物松动、脱落等并发症。两组病例在治疗效果方面比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。

表1 两组病例术后疗效评价对比[n(%)]

2.2 比较两组病例术中获取的骨泥体积、出血量和手术时间

两组数据相比，术中出血量和手术时间差异无统计学意义（P＞0.05），但实验组收集到的骨泥体积与对照组相比，差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 两组病例的骨泥体积、出血量和手术时间对比(±s)

表2 两组病例的骨泥体积、出血量和手术时间对比(±s)

3 讨论

在既往的工作中我们发现，常规骨折复位后在安放内固定前，需使用电钻将钻孔时钻出的骨碎末全部丢弃，非常可惜。在对局部小范围的骨质欠缺、需骨量不多的情况下，我们可以从电钻钻头上回收和利用这些自体骨碎末与骨膜的混合物制成自体骨泥，填塞到骨缺损的部位进行植骨治疗，术后的骨折愈合效果良好，极少发生骨不愈合情况。本研究探索了将回收的自体骨泥植骨应用于四肢与锁骨骨折这一临床常见问题当中，利用自体骨泥中保留了大量的骨髓内的成骨细胞前体细胞、造血干细胞及成骨因子的优势,观察其促进成骨的效果并对术后患者进行随访，将貌似“理所当然”的临床经验升华为循证医学研究，通过评价该技术在临床应用的有效性和安全性，为下一步的深入研究提供可靠的实践基础。

现阶段关于植骨材料的选择，尚存争议。骨移植手术是临床中仅次于输血最常见的组织移植术，美国每年约50 万例，在全球有超过200 万例骨移植应用于骨科、神经外科和口腔颌面外科[4]。较理想的植骨材料应具有下列特点：良好的骨传导性，骨诱导性，生物相容性。在体内可降解，且与正常的骨组织有相似的结构和功能，经济实用等[5]。目前临床常用的植骨方法主要是自体骨移植、人工骨移植。自体骨一直都是最为理想的骨移植物，原因在于其具有以下特性：①自体骨拥有与机体相适应的生物特性，具有成骨性、骨电导率和骨诱导性；②它容易获得，具有成骨、两个诱导功能，不引起免疫反应或传播感染性疾病；③自体骨中拥有能促进骨修复的干细胞和细胞因子，如骨髓间充质干细胞、BMP-2 和BMP-7 等，自体骨移植被认为骨移植的“金标准”[6]。然而，临床上开展自体骨移植也有一定的局限性，主要是取骨区并发症和取骨总量有限。供骨部位的并发症包括血肿、感染、慢性疼痛、神经血管损伤、骨盆应力性骨折、骨盆不稳定及腹膜穿孔等，Grogan[7]等报告一组243例自体骨移植患者，其主要并发症发生率为8.6%，次要并发症为20%，再次手术率为3.8%，认为即使没有相关并发症，自体取骨也会增加患者痛苦，延长手术时间，并增加患者失血量。近年来，用于修复骨缺损的人工骨材料（如骨移植替代物）日益受到国内外研究者的重视，其研究方向主要集中在医学和生物材料整合方面。随着骨组织工程学研究的不断深入，将人工骨材料应用于修复骨缺损的必要性也逐渐被医患人群接受。目前在临床应用最多的人工骨材料是多孔磷酸三钙。然而，尽管人工骨材料具有简单、易用和数量大的优点，但在临床应用中也发现其存在排斥反应、对自体骨的成骨作用较低和感染程度高的缺点。

从既往的研究中来看,自体骨泥是一种极有活力的成骨细胞来源材料,具有促进骨愈合潜力。在脊柱外科中，可以在高速电钻钻孔过程中通过抽吸收集高比例的骨屑,很少有细胞损坏。此外,从椎弓根和椎体中钻取得到的骨泥已被证明具有间充质干细胞特征的细胞。因此,自体骨泥作为一种成熟成骨细胞的有效来源材料,其应用价值应得到推广。在骨折内固定过程中电钻钻孔时产生的骨泥中除了含有皮质骨,还包含部分骨膜组织。骨膜是位于长骨外层的结缔组织,并参与驱动细胞分化骨骼发育和修复。大量的研究证明，骨膜游离移植能生成新骨,得到可以代替部分骨移植的结论,并逐步有选择性地应用于临床,用于治疗骨缺损或骨不连及用于矫正脊柱侧弯的脊柱融合等均已获得了成功。骨膜移植具有供区创伤小、可再生、成骨能力强的特点。Greenwald等[8]用带有少量骨的骨膜治疗新鲜骨折、延迟愈合或骨不连的患者,结果非常满意,骨膜移植物都能产生新骨使骨连接。他认为骨膜移植代替骨移植的手术操作较简单,有供区损伤小、出血少及并发症少等优点。骨膜碎片比大片骨膜取材容易,并具有相同的成骨能力。骨膜碎片与骨接触也能增强成骨能力。

文献显示[9-10],自体骨泥因为取材制作方便,无免疫排斥反应,成为临床修复骨缺损的优势选择。在既往的自体骨泥收集过程当中,我们发现从钻头上刮取骨泥会增加额外的手术步骤,延长手术时间,增加患者麻醉风险,而且存留于骨干上和术野中的骨泥组织也无法采集,造成骨泥资源的浪费。而使用我们的自制术中骨泥回收装置后,电钻钻孔上的骨泥可通过负压吸头快速回收,且存留于骨干上和术野中的骨泥组织也能全部采集,回收的骨泥体积明显多于既往方法，贮存于回收装置的底部,简便易用。且手术时间和术中出血量并无明显增多，未造成患者额外损失。

应用自体骨泥术中植骨的优势在于：①促进骨折愈合。除部分简单骨折在术中通过加压原则力求达到一期愈合外,多数四肢与锁骨骨折都可能存在骨折间隙过宽,骨折愈合时间延长或不愈合的风险。应用自体骨泥在骨折处植骨后可消除骨折端的微小缝隙或缺损,颗粒状的骨泥形态可以大量增加与营养物质的接触面积,使细胞能够得到更多营养,保证移植骨细胞可以存活的同时,有利于周围血管快速长入,促进新骨生成可以明显缩短愈合时间,避免内植物因应力集中而发生断裂；②作为种子细胞的来源,增加人工植骨材料的成骨活性。临床上如采用人工植骨材料进行植骨时,材料内无活体成骨细胞,也缺损自体骨膜中所携带的骨膜来源细胞,导致部分植骨存在失败风险。而加入了自体骨泥的人工植骨材料,因骨泥中保留了大量的骨髓内的成骨细胞前体细胞,造血干细胞及成骨因子,其骨泥形态更有利于这些因子释放,有效促进和诱导成骨作用,提高人工植骨材料的效能,降低植骨失败的发生率；③减少潜在髂骨取骨风险和并发症。当术中需要自体骨植骨时,通常取患者的髂骨,会因取骨及缝合而延长手术时间,增加术中失血,给患者带来了新的创伤,还存在供体部位并发症的发病率、疼痛、手术时间的增加和供应骨量不足的限制等。通过回收自体骨泥作为植骨材料，实现了变废为宝,缩短了手术时间,减少了术中出血量。

综上所述,我们所采用的自制骨泥回收装置简单实用,易于装配,能在术中高效率回收自体骨泥,经济有效,值得临床推广应用。