基本介紹
- 中文名：自體骨移植
- 別名：自體植骨
在自體骨移植中，根據移植方法可分為游離骨移植和帶血管蒂骨移植。游離骨移植是指移植骨塊不帶血供，其作用是在植骨區域內起到支架作用，細胞不能存活，而由受體產生的血管纖維組織將其逐步吸收，受體骨床的新生血管長入和進入血管的成骨細胞產生新骨，形成新的骨組織，稱之“爬行替代”。“爬行替代”是個緩慢的過程，所植的骨塊成活需要較長的時間。近來研究證明，移植骨所含的骨形態發生蛋白（BMP）能誘導受體的間充質細胞轉化為具有成骨能力的細胞，有誘導成骨的作用。帶血管蒂的骨移植或帶肌肉血管蒂骨移植，由於吻合血管的移植骨仍存活，因此植骨生長快，效果顯著。但它受供區限制，不能大量提供所需的骨塊，同時也需要有熟練的顯微外科技術才能進行。
根據植骨目的不同，可使用皮質骨和松質骨作游離骨移植。皮質骨多用於治療骨質不癒合。使用方法可分為：①貼附植骨：即用一塊長條形皮質骨貼附於骨幹上，跨過骨折線，適當固定；②內嵌植骨：即在骨折兩端骨幹上縱向鑿槽，將一整條皮質骨嵌於槽內，根據情況決定是否固定；③髓內植骨；④雙側貼附植骨：適用於大塊骨缺損，在雙側移植骨片間再填充骨松質。骨皮質的優點是具有一定的強度，對骨質起一定的支撐固定作用，同時有成骨誘導作用。但其強度不能承受日常生活應力，必須再加適當的內固定或外固定。皮質骨的缺點是骨質堅硬，“爬行替代”較難，需較長時間才能真正牢固癒合並被“爬行替代”成為活骨。松質骨多用於填充骨缺損和進行各種融合術。松質骨的優點是骨小梁間孔隙多，血管纖維組織容易長入，易於“爬行替代”，能填充任何形狀的孔腔。缺點是抗應力的強度較差，不能承受日常生活活動所施加的應力。髂嵴、脛骨前內側和腓骨中段常為自體骨移植的供骨區。其他供區有股骨大轉子和肋骨。但自體植骨需開闢第二術區，造成新的創傷及新的骨缺損，而且骨量和手術次數都受到局限。另外兒童時期取自體骨更會影響今後的發育，因而受到一定的限制。
自體植骨後由於血供阻斷，部分移植骨發生壞死。在鏡下可見壞死處出現炎症反應及水腫，深部的骨細胞自溶，以後見到巨噬細胞將壞死組織清除，同時毛細血管及原始間充質細胞長入，這個階段需要2周。其後，移植骨的存活過程視其組織結構而有所不同。
在松質骨，原始的間充質細胞分化為成骨細胞，繼之很快在壞死的骨小梁周圍聚集，並產生骨樣組織，最後將壞死骨包圍在中心。由破骨細胞將其清除，新生的骨小梁逐步根據應力而排列成原來的結構。骨髓方面也有新的骨髓細胞產生，此時修復過程即告完成。
在皮質骨，初期血管再生時間較長，在哈氏管中的破骨細胞增大，破壞及吸收壞死骨，所留下的空隙被毛細血管及原始間充質組織所填充，成骨細胞產生骨樣組織後形成新的哈氏系統。但它的時間要比松質骨長得多。上述過程為“爬行替代”現象，移植骨與受體骨的完全融合取決於移植骨的血管再生情況。但只有在移植骨周圍軟組織之間的剪力被骨痂消除後，血管才能長入。移植骨上的細胞雖然暫時失去血液供應，但仍可維持成骨能力，在形成初期骨痂上起主要作用的是移植骨上的細胞。
新鮮骨移植後的成骨過程可分為兩個階段：第一階段（移植後3周內）的成骨作用由移植骨上的細胞產生；第二階段（移植後8周內）的新生骨由受體骨上的間充質細胞分化而成。因此如套用骨庫骨移植時，因骨細胞已死亡，故無第一階段表現。如將移植骨先用放射線照射6.5～8.5GY（650～850rads）亦可使第一階段的成骨受到明顯影響。另外第一階段的成骨作用與供骨者的年齡有關，而與受骨者的年齡無關。套用組織化學方法，發現移植骨表面細胞和隱窩內骨細胞均有代謝能力，對早期形成交織骨的原始支架起重要作用，因為在這種骨內，毛細血管可以長入。成骨細胞的其他來源系在骨內膜及骨外膜形成，骨膜有非常良好的成骨能力。
松質骨比皮質骨有更好的成骨能力，有人認為這是因為松質骨片體積較小的緣故。但事實並非完全如此。有研究顯示：當骨片的面積小於1mm 時，移植的松質骨就不能顯示其成骨活性，組織學檢查亦未發現細胞存活。相反，這些骨片將成為異物而產生炎症反應。移植骨上的細胞是否存活，決定於它是否能直接吸收到所需的營養。松質骨的結構可使骨細胞直接與體液相接觸而得到營養，有利於組織液擴散和血管肉芽組織的侵入，而皮質骨則不然，血管只能通過哈氏管才能長入。松質骨廣泛的骨內膜具有很大的形成新骨的能力，而皮質骨的骨內膜很少形成骨痂。松質骨有較大的骨內面，對受區骨痂的形成提供豐富的骨間質細胞的來源。此外松質骨（尤其是髂骨）含有大量紅骨髓，骨髓中的原始網狀細胞，未成熟的造血細胞和骨髓血管的內皮細胞等，均能提供豐富的骨間質細胞，分化成為骨細胞。而且松質骨新骨的形成先於壞死基質的清除，而皮質骨則一定要在壞死骨基質被清除後才能產生新骨，因此其骨替代過程較長。
在骨移植後的爬行替代過程中，未分化的間充質細胞是成骨作用的決定因素。間充質細胞存在於長入移植骨的血管肉芽組織中，它可分化成為成骨性細胞、成軟骨性細胞以及成纖維性細胞系。隨著新生毛細血管逐漸長入移植骨，帶來了許多間充質幹細胞，它具有分化成為骨細胞、成軟骨細胞及成纖維細胞的能力。這種分化過程受局部移植骨處的營養、機械刺激和電流因素的影響。高氧量高壓可促使成骨細胞形成，低氧量高壓有利於成軟骨細胞形成，而在高氧張力下則可導致纖維組織形成。
影響自體骨移植新骨形成有三個因素：①有可以生骨的細胞；②足夠的營養供應；③適當的誘發產生新骨的刺激。因此需儘可能保護移植骨上的骨細胞，不使其死亡，還要有一個供血良好的受骨區。不同程度的手術創傷，可影響移植骨血管再生的時間，用切骨刀切下的植骨片其癒合能力要比用高速電鋸取下的骨片好。在取骨和準備受骨區時均應儘可能減少對組織的創傷。有研究證實如將移植骨在空氣中暴露30分鐘以上，即可使成骨細胞死亡。手術燈的照射、消毒藥品、骨蠟、抗生素等均可殺死骨細胞。如將移植骨暴露在空氣中1小時，就會降低其成骨能力，而浸泡在生理鹽水中1小時則無影響。因此需將植骨片很好地浸在鹽水紗布中。勿直接受手術燈照射，並儘快移植至受骨區。在受骨區亦應消滅無效腔，清除血腫，切除壞死組織。移植松質骨的厚度不應超過5mm，以利於組織液緊密接觸。如在2～3周前準備好受骨區，使受骨區先形成新骨及毛細血管，可提高骨移植的成功率。
為了提高移植骨細胞存活，需設法不中斷移植骨的血供。採用股方肌骨片移植於股骨頸處，提高了股骨頸骨折癒合率，降低了股骨頭壞死率。套用帶縫匠肌髂骨植骨片，提高了髖關節融合術的成功率。隨著顯微外科技術的發展，Tayler等首先報導用帶血管的腓骨游離移植治療脛骨骨缺損取得成功。以後又有人採用帶血管的肋骨及髂骨等移植後，用血管造影或核素掃描了解血管是否通暢和骨片是否存活。Bob認為，在術後1周做 mTc掃描，可判斷血管吻合是否通暢，從而間接證明移植骨的存活，但1周后做掃描不可靠。Berggren亦同意這一觀念，他指出如果移植骨上已有一層新骨形成，即使移植骨本身已死亡，亦可有陽性結果。帶血管骨移植後，若血管阻塞，附著在移植骨上的軟組織將壞死，可影響骨的正常爬行替代及外骨痂形成。因此決定採用帶血管骨移植時，應嚴格掌握手術指征。
