纳米复合材料修复骨缺损的临床观察研究

基金项目:苏州大学医学发展基金资助(NO:EE 131031)作者单位:215003 苏州大学附属儿童医院骨科(王科文、张锡庆、陈民、王明海);河北医科大学附属一院骨科(刘新晖);清华大学材料系(冯庆玲、陈垒)

纳米复合材料修复骨缺损的临床观察研究

王科文 张锡庆 刘新晖 陈民 王明海 冯庆玲 陈垒

【摘要】 目的 研究新型骨替代材料纳米晶羟基磷灰石和胶原的复合材料(N HA C)修复骨缺损的临床疗效。方法 9例骨缺损的患儿接受纳米晶羟基磷灰石和胶原的复合材料移植治疗,其中男8例,女1例;年龄4~13岁,平均10岁。所有患儿局部骨缺损处植入N HA C,其中颅骨骨缺损处植入薄片状N HA C,枕骨所致的6.0cm 6.0cm 大面积的骨缺损植入咬除的部分自体颅骨和NH A C;颞骨因开颅手术后留下4个2.0cm 1.0cm 小面积骨缺损,我们每个病例选左侧的植入N HA C,右侧不植入任何材料作为对照组。掌骨部位植入块状NH A C 。平均随访1年,观察植骨部位骨愈合情况。结果

除1例患儿术后接受放疗植骨失败,其他所有患儿术后局部无跟植入N H AC 材料有关的并

发症出现,无感染,切口均Ⅰ期愈合。枕骨大面积缺损的患儿于1年后骨缺损全部愈合;颞骨小面积缺损的患儿不同时间段里骨愈合明显,而对照组骨缺损区仍表现为低密度影;掌骨骨缺损3个月也达到了骨愈合。结论 N HA C 是临床治疗骨缺损理想而有效的骨替代材料。

【关键词】 骨替代材料;骨疾病,治疗

The clinical study on the repair bone def ects with nano hap/collagen composites W A N G K e w en *,ZH A N G X i qing ,L I U X in hui ,CH EN Min ,WA N G M ing hai ,FEN G Q ing l ing ,CH EN L ei.Dep ar tmen of Or thop aed ics ,Childr en s H os p ital A f f iliated to Suz hou Univers ity ,Suz hou 215003,China

【Abstract 】 Objective T o ev aluate t he clinical r esult s of repair bone defects with nano ha p/co lla g en co mpo sites (N HA C)in childr en.Methods N ine childr en (8male and 1female,ag ed fr om 4~13years)wit h bone defects w ere treated w ith N HA C in our institutio ns during the last years.Eig ht cases under went cr aniotomy (3with occipital bone defects and 5w ith tempo ral bone defects),and the other one patient underw ent remov al of tumor in the r ig ht metacarpus.T he defects wer e filled w it h N HA C.All patients wer e fo llow ed up one year after o per ation,and the success rate of bone healing was recor ded.Results A ll pat ients g ot the bone defects r epaired ex cept one case w ho fa iled due to the radiatio n ther apy.T here is no w ound infect ion.T he bo ne healing w as found in metacar pus w ithin 3months and in o ccipital and tempor al bones w ithin 1year.Conclusions N HA C deserv es an ideal and effective sub stitute fo r bone.

【Key words 】 Bo ne r eplacement mater ials;Bo ne diseases,ther apy

骨移植术是目前治疗节段性骨缺损的常用方法。对于创伤、感染及肿瘤切除等造成的节段性骨缺损,寻找理想的骨填充替代材料修复节段性骨缺损是骨科长期致力解决的课题。目前骨移植术有:自体骨移植(包括游离骨移植及带血循骨移植);异体骨移植;异种骨移植;人工骨移植。以上骨移植替代材料各有利弊,尚未达到临床应用最理想的效果。本研究对新型的纳米晶羟基磷灰石和胶原的复合材料(NH A C)修复骨缺损进行了临床观察研究。现将观察结果报告如下。

资料与方法

一、一般资料

自2003年2月~2003年10月我院对9例因不同原因所致的骨缺损进行了骨移植术治疗,并应用NH AC 作为骨替代材料对骨缺损填充。其中男8例,女1例;年龄4~13岁,平均10岁。8例为开颅手术所致的骨缺损,其中枕骨开颅手术后所致的6.0cm 6.0cm 大面积的骨缺损3例,颞骨因开颅手术后留下4个2.0cm 1.0cm 的小面积骨缺损5例,共20个骨缺损。1例为右掌骨远端内生软骨瘤所致骨缺损。术后平均随访1年。

二、材料

所有填充材料均为清华大学提供的纳米晶羟基磷灰石和胶原的复合材料(N H AC),经60Co 射线消

三、手术方法

所有患儿局部骨缺损处植入NH AC,其中颅骨骨缺损处植入薄片状NH AC,枕骨所致的6.0cm 6.0cm大面积的骨缺损植入咬除的部分自体颅骨和NH AC;颞骨因开颅手术后留下4个2.0cm 1.0cm的小面积骨缺损,我们每个病例选左侧的植入NH AC,右侧不植入任何材料作为对照组。掌骨

部位植入块状NH AC。

四、术后局部观察

观察术后局部有无异常于平时未植入NH AC 的术后表现,以及有无感染等并发症。

五、术后X线检查

分别于术后1周内X线检查及前半年每个月患部复查X线,半年后每3个月复查。以观察骨缺损的骨愈合和修补情况。

结 果

有1例诊断为左颞叶恶性畸胎瘤,术后行局部放疗,骨缺损区未见明显的成骨,分析是放疗所致。其他所有患儿术后局部无与植入NH AC材料有关的并发症出现,无感染,切口均Ⅰ期愈合。枕骨大面积缺损的患儿于1年后骨缺损全部愈合;颞骨小面积缺损的患儿不同时间段里骨愈合明显,而对照组骨缺损区仍表现为低密度影;掌骨骨缺损3个月也达到了骨愈合。

典型病例1:男,5岁。诊断为右掌骨远端内生软骨瘤,行病灶清除术后,在骨缺损区植入NH AC,术后3个月,骨缺损基本愈合(图1)。

A:术前 B:术后1个月 C:术后3个月

图1 右掌骨远端内生软骨瘤,NH A C植入前后X线片

典型病例2:男,6岁。诊断为右枕脑内血肿,行血肿清除术后,右枕部存在6.0cm 6.0cm骨缺损,用N H AC植入治疗,骨缺损区在1年后基本达到了骨愈合(图2)。

典型病例3:男,12岁。诊断为左颞蛛网膜囊肿,行囊肿清除术,术后左颞部形成4个2.0cm 1.0cm骨缺损,在左侧植入NH A C治疗,右侧不植入任何材料作为对照组。术后1个月和术后3个月

A:术后1个月 B:术后12个月

图2 右枕部骨缺损术后X线片

显示治疗例的成骨效果明显较对照例好(图3)

。

A:术后1个月 B:术后3个月

图3 颞骨缺损植入NH A C后X线片

讨 论

骨缺损是外科治疗中常见的并发症。缺损可导致骨不愈合。目前,治疗方法大致有自体和异体骨移植、生物人工材料填充、组织工程技术及膜技术。众所周知,自体骨移植时成骨作用确切,无免疫排斥反应。但因来源和骨量受限难以应用于大面积骨缺损的治疗;异体骨移植骨诱导作用差,新骨形成既慢又少,并可发生排异反应。且存在潜在的传染病传播,因而临床应用也受到;生物材料如陶瓷、金属、聚合物等[1],同样存在着钢性不匹配、异物反应等问题。

NH AC正是基于仿生的观念制成的骨替代材料[1 3]。采用提纯并去抗原的I型胶原为模板,在钙磷盐溶液中调制矿化而获得的复合材料,矿物相具有低结晶度的纳米量级的含碳酸根的羟基磷灰石,晶体尺寸在纳米量级,并且均匀分布在胶原基质上,与胶原自组装为仿天然骨的分级结构[4]。这些特点原则上使该材料本身便具有与骨键合的能力。这种复合材料表面可提供适宜的环境,促进胶原和矿物的沉积以及成骨细胞的粘附[5]。

我们观察在枕骨所致的6.0cm 6.0cm大面积的骨缺损植入NH AC,患儿在术后1年就修复了骨

缺损,达到完全骨愈合。而根据以往的临床经验,这样的病例植骨如果不到2年都难以修复,而这么大面积的骨缺损对于儿童来说需要的植骨量很大,自体骨的提供量是远远不够的。颞骨因开颅手术后留下小面积骨缺损,NH AC 治疗组在术后3个月修复骨缺损达到了骨愈合,而同侧对照在3个月仍未见到明显的修复迹象;掌骨部位植入块状NH AC,术后3个月就达到了骨愈合。根据以上的临床观察结果,说明NH AC 是适宜的骨替代填充材料,能够促进骨缺损的修复。

参考文献

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冯庆玲,崔福斋,张伟.纳米羟基磷灰石胶原骨修复材料.中国医学科学院学报,2002,24(2):124 128.

(收稿日期:2004 10 15)

病例报告

作者单位:200127上海第二医科大学附属新华医院上海儿童医学中心外科

通讯作者:顾松

新生儿巨大卵巢囊肿蒂扭转一例

顾松 吴晔明 徐敏 陈其民 施诚仁

患儿:女,生后2h 。因产前B 超发现

腹部肿块入院,患儿系第1胎孕38周,其母亲患有糖尿病,因巨大儿行剖腹产。生后无窒息,胎便已解。出生后立即来我院诊治。体检:体温37.2 ,心率145次/min,呼吸35次/min,体重4170g,反应可,哭声大。前囟2.0cm 1.0cm,平软,双肺呼吸音粗,心脏( )。腹胀,呈蛙腹状,未见胃肠形及蠕动波,左侧腹部可及一包块,大小约5.0cm 5.0cm,质软,活

动度好,腹肌不紧,无压痛及反跳痛,移动性浊音( ),肠鸣音正常。血常规:RBC 3.49 109/L,Hb 122g/L 。肝肾功能、电解质及乙肝检查均无异常。查B 超:腹部肿块,大小约5.0cm 4.5cm 5.0cm,单房性液性暗区,肝胆胰脾未见明显异常,腹盆腔未见明显积液;查CT 示:腹部肿块,大小约5.0cm 4.0cm,卵巢囊肿?遂决定行剖腹探查术。

术中探查腹腔内见暗红色血性液体约数毫升,探查肝、脾、胃、大网膜和大小肠无异常。左下腹见一囊性包块,大小约5.0cm 4.0cm 5.0cm,壁薄,与其相连有一约3cm 长的螺旋形蒂,并向子宫体延伸。囊肿位于左卵巢的背侧,仔细观察发现囊蒂顺时针扭转1800 ,卵巢

发黑,考虑为左卵巢囊肿蒂扭转并卵巢坏死。遂予左附件切除。探查对侧卵巢及输卵管无异常,关腹。术后7d 拆线出

院。病理报告:左卵巢囊肿伴囊内出血。出院后B 超随访6个月,未见囊肿复发等异常改变。

讨论:卵巢囊肿蒂扭转多发于单侧,

可发生在任何年龄,在胎儿期罕见[1],多发病在5~15岁,且以囊性畸胎瘤最多

见(86%)[2]。目前认为当母体有子痫、糖尿病、多胎妊娠及妊娠并发同种免疫反应时,胎盘增大,人绒毛膜促性腺激素(HCG)释放增多,胎盘激素失衡,从而可能导致卵泡囊肿。当孕妇有以上高危因素时,应对胎儿和新生儿作腹部B 超筛查,必要时行增行CT 或M RI 检查,如果检查提示有一侧附件处囊性包块,周围

或盆腔少量积液,彩色多普勒B 超检查

显示患侧卵巢有无血流,应考虑到有该

疾病的可能。

该病需要与大网膜囊肿,囊性畸胎瘤等疾病鉴别。新生儿单纯性卵巢囊肿

部分可自行消退,部分囊肿易因体位变化、位置的逐渐改变而发生蒂扭转。Cr oito ru 等[3]报道了9例在胎儿时B 超

发现患有卵巢囊肿的患儿,出生1年内有8例发生卵巢及输卵管扭转。新生儿

卵巢囊肿蒂扭转一经确诊应尽早手术治疗,如未及时诊断治疗,可能继发感染形

成卵巢脓肿,破溃形成化脓性腹膜炎或失血性休克,还可引发脓肿向膀胱、输尿

管、肾内穿破,最终可导致患儿死亡。手

术通常选用易于暴露的剖腹探查切口,根据发病时间的长短及扭转侧输卵管卵

巢的血供情况决定术式,可行患侧囊肿并附件切除术,或扭转松解并囊肿剥离术。发病时间短,经松解后输卵管卵巢

血供好的病例可以选择保留附件,剥离

囊肿并行卵巢悬吊,防止再次发生扭转;

对于已经扭转坏死的输卵管卵巢,可行一侧附件并囊肿切除术,囊肿复位之前,应钳住蒂部,以免蒂部血管血栓脱落。此外,腹腔镜探查及腔镜下手术治疗对于此病诊治也有重要意义[4]。

参

考

文

献

1 杨体泉,唐咸明,容兑熙,等.小儿卵巢囊

肿34例临床分析.中华小儿外科杂志,1998,19(1):33.

2 Pardo RA,Nazer J.Fetal ovarian cy st:Prenatal ech ographic diagn osis.E volu tion

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4 Katara AN,Shah RS ,Bhandarkar DS,et

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(收稿日期:2005 04 12)