骨质疏松骨折的骨强化技术进展摘要

2016-12-13   文章来源:山西医学科学院(山西大医院)   作者:刘强 点击量:886 我要说

骨质疏松患者的骨骼力学性能较正常人相比有明显下降,与骨折手术相伴随的则是内固定困难的问题。疏松的骨质对于螺钉(尤其是非锁定螺钉)等固定材料难以提供足够的把持力,易出现钉道切割或固定物移位。另外,与正常骨质相比,疏松的骨质更容易出现粉碎性骨折,这也是手术中不易固定的原因之一。

强化材料的出现则一定程度的解决了上述问题。通过应用强化材料,可增加局部松质骨的机械稳定性,减少局部骨折微动,提高手术质量。至于部分强化材料(PMMA)固化过程中的放热反应能否提高疗效,则存在一定争议。

强化材料的类型

理想的强化材料除应具备最基本的生物相容性以外,良好的骨诱导能力则是评价材料的重要性能之一。在手术过程中,强化材料能否安全、简单的被注入目标区域,也会很大程度影响手术效果。材料相关的并发症及材料的性价比则会一定程度上决定着材料的推广。可降解的强化材料可使血管长入,但对于骨质疏松骨折患者(尤其是老年患者)而言,快速获得骨折的稳定并尽早进行功能锻炼则更为重要,材料是否能被机体替代则并不是此类患者所首要考虑的问题。

现有的强化材料包括羟磷灰石、PMMA、生物玻璃、磷酸钙、硫酸钙及生物陶瓷等。

羟磷灰石具有骨诱导能力,是良好的骨生长支架,而其生物降解速度及其缓慢,可为骨质疏松患者提供持久的机械稳定性。羟磷灰石涂层螺钉在骨质疏松模型上表现出良好的生物力学、组织学及组织形态学结果,其优越的固定性能及良好的远期稳定性极大降低了钉道的感染率。羟磷灰颗粒与双滑动拉力螺钉及钢板系统联合应用于骨质疏松性股骨近端骨折,可提高内固定的稳定性及骨折愈合率,具有一定的前景。

PMMA的应用较为广泛,在完全固化之前即可获得多向稳定性,但并不具有骨诱导能力。其硬度介于皮质骨与松质骨之间,可能导致邻近骨质的压缩性骨折,而骨质疏松骨折患者松质骨密度有所降低,因此应改良PMMA水泥硬度,使之更接近周围的骨质硬度,从而降低OVCF的发生率。值得注意的是,PMMA骨水泥固化过程中产生的热量可能损伤周围组织,而温度的高低与骨水泥用量有关,故应尽可能减少骨水泥用量,而开发低温型骨水泥也是可行的方向。

生物玻璃具有抗菌活性,并可在促进血管生成,其良好的骨传导和骨诱导能力也使其具有一定的应用前景。

硫酸钙骨水泥易碎,降解较快,不能长期有效的维持力学强度,存在潜在二次骨折的风险。

磷酸钙骨水泥接近骨骼的矿物成分,可逐渐被吸收,具有骨诱导作用,但降解过程极为缓慢,下沉率低,可让患者安全的进行早期负重,是胫骨平台骨折应用最多的骨水泥。其硬化速度较快,无放热反应,是非常好的骨强化材料。

最新的生物陶瓷材料具有促成骨细胞分化及抑制破骨细胞的能力,将锶元素与硅酸盐结合于陶瓷支架上,具备良好的骨诱导能力,并可早期促进骨与血管生成,是骨质疏松患者骨缺损的理想替代材料。

强化技术在各部位骨折中的应用

骨质疏松性骨折常会用到克氏针、髓内钉、钢板、锁定钢板与螺钉等手术器械,与骨水泥等强化材料联合应用,可以提高各部位骨折的手术效果。

PVP和PKP常用于治疗骨质疏松性椎体压缩骨折(OVCF)。术中应用PMMA型骨水泥可能出现硬度过高、骨水泥渗漏及不必要的放热反应等问题。通过减少骨水泥用量(椎体体积的15%)或应用高粘度骨水泥、采用大直径的针头降低注射时的压力、注射前用球囊扩张压缩椎体等方法则可一定程度降低此类并发症的出现。强化椎弓根螺钉时则可以借鉴关节外科的相关技术,尽量使骨水泥均匀的覆盖在螺钉周围。

髋部手术应用强化技术不仅可以改善骨与固定器械的接触面,使锚定更加稳定,减少钉道切割,还可令患者早期负重,这对于改善髋部骨折患者的生存质量至关重要。DHS、PFNA钉甚至非强化器械均可与骨水泥合用,取得不错的效果。螺钉的螺旋叶片以居于水泥中心为佳,而用有孔的刀片替代无孔刀片则有利于骨水泥分布,提高强化效果。为避免骨水泥渗漏至关节内,可使用造影剂,同时骨水泥的用量不要超过6ml。

胫骨平台主要承受轴向载荷及外翻应力,老年人易出现劈裂或凹陷骨折。恢复平台高度是手术的主要目标。虽然采用自体、异体骨移植的传统方法可以短期恢复平台高度,但是比较脆弱,需避免早期负重。强化技术可一定程度避免此问题,患者无需长期卧床。此部位的强化材料应具有较高的抗压强度,而硬度接近周围骨质,因此磷酸钙骨水泥较为适宜。

骨质疏松对肱骨近端骨折的影响非常明显。此部位骨折手术失败的原因多为钉板系统与松质骨锚定不稳。骨水泥与自体骨均可用于填补骨质缺损。肱骨前内侧、前下侧螺钉的断裂扭矩最低,可用0.5mlPMMA进行强化。值得注意的是,老年患者的手术指征争议较大。对其而言,功能的恢复应是首要目的,不必过度追求骨折的精确复位及力学对线,内固定与外固定均可应用。

在骨质疏松性骨折的治疗中,强化技术仅是综合治疗的一部分,骨折的预防更为重要。随着骨质疏松人群的扩大,临床医生应明确何时正确干预患者的骨质疏松进程,而强化技术在手术治疗中也将会发挥更为显著的作用。

作者简历:

刘强教授,主任医师,医学博士,博士生导师,国务院特殊津贴专家,现任山西医学科学院(山西大医院)党委副书记,院长。中华医学会骨科分会第六、七、八届委员会委员,第九、十届常务委员,并担任骨质疏松学组组长。中华医学会创伤学分会常务委员,中国医师协会骨科医师分会常委,中国医师协会关节专业委员会副主任委员,中华医院管理学会医院感染管理专业委员会委员,全球华裔骨科学会理事,山西省医学会副会长,山西省创伤学会主任委员,山西省医学会骨科专业委员会副主任委员。

分享到: