骨折愈合是一个复杂而连续的动态生理过程,包括以下4个过程:细胞募集、骨诱导、调控、骨传导,需具备适宜的细胞 (主要是成骨细胞) 环境、足够数量的生长因子、充足的骨基质 (骨传导作用) 及稳定的力学环境4个基本条件,任何一个过程出现问题或缺少其中的任何一个条件[1],都可能将导致骨折延迟愈合,进而发生骨不愈合,不但给患儿身心健康和日常生活产生严重影响,同时给患儿家庭带来沉重的经济负担。所以,对骨折延迟愈合的患儿及时给予一种安全有效和微创、经济的治疗方法,防止骨不连的发生显得尤为重要。同时,在骨折延迟愈合的早期应用经皮自体骨髓移植 (percutaneous autogenous bone marrow transplantation, PABMT) 治疗能否加快骨折的愈合及缩短疗程,是本研究的关注点。为此,本研究对我院2006-2014年收治并随访的53例应用该法治疗的四肢长骨干骨折术后骨延迟愈合患儿进行了回顾性总结分析,报告如下。
1 资料与方法 1.1 一般资料2006-2014年我院收治的四肢长骨干骨折术后骨延迟愈合患儿53例,男性35例,女性18例;年龄1~16岁,平均6.7岁。骨折部位:股骨20例,胫骨12例,肱骨10例,尺骨5例,桡骨5例,单纯腓骨1例。致伤原因:运动伤28例,车祸伤23例,机器压榨伤1例,重物砸伤1例。闭合伤37例,开放伤16例。骨髓移植时外支架固定26例,钢板固定14例,弹性髓内钉固定7例,克氏针固定6例。按照骨折术后至第1次骨髓移植的时间分组,术后4~6个月共23例作为A组,6~8个月共30例作为B组,骨折延迟愈合诊断明确。两组患者的性别、年龄、骨折部位及内、外固定方式等一般资料比较差异无统计学意义,具有可比性。本研究经本院伦理委员会批准,患者签署知情同意书。
1.2 纳入及排除标准纳入标准:①符合骨折延迟愈合的诊断标准,骨折愈合时间超过同部位和同类型骨折的平均愈合时间[2](通常为3~6个月,股骨干8~12周,肱骨干4~8周,胫腓骨干8~10周,尺桡骨干4~6周) 即诊断为骨折延迟愈合;②骨折部位为四肢长骨干;③骨髓移植时,骨折端稳定、无严重成角和短缩畸形;④仅采用经皮骨髓移植进行治疗,并有完整随访资料的患者。
排除标准:①骨不愈合患者:骨折愈合时间超过9个月,且无进一步愈合倾向已有3个月,X线提示骨折断端仍有间隙,骨折端吸收硬化或萎缩,髓腔闭锁[3];②骨折后通过石膏或夹板等保守治疗的患者;③患有严重营养不良、血液系统疾病、骨肿瘤、病理性骨折及先天性假关节术后的患者;④正在接受类固醇激素、抗凝药物及免疫抑制剂治疗的患者;⑤行骨髓移植术前,骨折断端间隙≥5 mm[4]和/或感染性骨不连患者。
1.3 手术方法在局麻或全麻下,骨折端及拟取骨髓处严格消毒,铺单,选骨髓穿刺针及20 mL塑料空针筒, 肝素液湿润。在C臂透视下,将1枚穿刺针刺入骨延迟愈合处,通过术中影像监视使针尖准确定位,用穿刺针刺入缝隙剥离,同时剥离骨折线周围瘢痕组织,保留此穿刺针。在髂前上棘用骨穿针抽取足够量的骨髓液, 抽取红骨髓5~20 mL, 平均12.7 mL,沿骨折处用力缓慢注入到处理后的骨折延迟愈合部位,注射完毕按压15 min,术毕稍加压包扎。术中每穿刺点抽吸的骨髓量不要太多 (≤2 mL),骨髓注射量:尺桡骨、腓骨5~10 mL;肱骨10~15 mL;股骨、胫骨15~20 mL。间隔1~2个月可再次给予局部骨髓移植,直至骨折断端骨性连接。本组53例患者骨髓移植次数:14例1次,28例2次,11例3次,平均1.9次。
1.4 术后处理术后继续固定保护,观察体温及局部症状体征变化,患肢抬高,休息。当X线片中明确发现有骨痂形成后可允许在有效固定下部分负重, 待影像学证实骨愈合 (X线片提示骨折处至少有3/4的皮质有连续骨痂通过) 之后,逐渐过渡到完全负重。术后拆除固定时间,视门诊复查X线片骨折愈合情况及局部有无疼痛而定。
1.5 术后随访术后每个月复查1次X线片,观察骨痂形成情况和患者临床体征, 至骨折临床愈合 (去除外支架后继续复查至少半年), 按骨折愈合标准评定疗效。
骨折临床愈合标准[5]:治愈,局部无压痛及无纵向叩击痛;局部无异常活动;连续观察2周骨折处不变形;X线片提示骨折处至少有3/4的皮质有连续骨痂通过,骨折线已模糊,髓腔再通。未愈,无明显骨痂生长,骨折线清晰可见,骨折断端硬化,萎缩或膨大,髓腔封闭,无生长迹象,功能障碍。
1.6 统计学分析采用SPSS 19.0统计软件,骨折不同部位例数比较采用Mann Whitney U检验;两组总治愈率比较采用矫正χ2检验;两组愈合时间和骨髓移植次数比较用x±s表示,比较采用两独立样本t检验,以P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果53例患者均获得随访,术后随访至拆除内、外固定后至少6个月,术后定期复查X线片,除注射后早期局部有胀痛感外,所有患者术后均无神经及血管损伤,无感染并发症,未见异位骨化,最终47例获得临床治愈,功能恢复满意,愈合时间为3~10个月,平均5.8个月。另外6例患者治疗无效,包括A组有1例患儿 (术后5个月余来院),B组有5例患儿,都进行经皮骨髓移植治疗,经连续3次骨髓移植,骨折断端仍未见骨痂形成,且骨质硬化,髓腔有封闭,故改用重新切开 (取出原有内固定器械) 处理断端,髓腔再通,尽可能恢复对线对位后外支架轴向加压固定,6例患儿最终骨折愈合,目前已拆除外支架。两组患儿愈合时间和骨髓注射次数比较差异均有统计学意义 (P < 0.01),即A组的临床愈合时间明显快于B组,A组的骨髓注射次数明显少于B组。两组最终治愈率比较差异无统计学意义 (P>0.05,表 1)。
组别 | n | 治愈 例数 |
愈合时间 (月) |
骨髓移 植次数 |
治愈率 (%) |
A组 | 23 | 22 | 3.62±1.00a | 1.32±0.59a | 95.65 |
B组 | 30 | 25 | 5.63±1.73 | 2.55±0.57 | 83.33 |
a:P < 0.01,与B组比较 |
典型病例:患儿,男性,10岁5个月,跌伤致左桡骨远端骨折,伤后于院外行了左桡骨远端骨折切开复位外支架固定术。术后多次复查X线片显示骨折延迟愈合,并分别于外支架固定术后6个月行第1次自体骨髓移植 (5 mL),随访骨折愈合不佳,后于外支架固定术后7个月和8个月先后再行2次自体骨髓移植 (5、10 mL)。术后定期门诊复查X线片,骨折恢复好,随访左腕关节功能恢复满意 (图 1)。
3 讨论
在正常的生理环境下,儿童大多数部位骨折6~8周可以顺利愈合,在机械或生理干扰环境下,以及一些特殊部位的骨折如股骨颈、胫骨干骨折,骨折治愈可能需要更长的时间。美国食品和药品监督管理局 (FDA) 将骨折延迟愈合定义为:一定部位和类型的骨折未能在其平均时间内愈合 (通常3~6个月) 称为骨延迟愈合[3]。通常儿童四肢骨折的平均愈合时间是3个月左右,超过3个月以上X线片显示骨愈合指征低于正常的同类骨折者 (参照成人骨延迟愈合的定义),骨折处有肿胀、压痛及异常活动等情况,即可诊断骨延迟愈合。目前对于骨折延迟愈合的治疗大致可以分为有创干预技术和无创干预治疗,对于骨延迟愈合的治疗,目前以有创干预治疗为主。传统的外科二次手术并植骨固定等治疗方法,创伤大,并发症多,依然有相当比例的骨折不愈合发生。微创的、可重复的局部注射治疗从而成为骨折延迟愈合的重要治疗手段,其中经皮自体骨髓移植是一种操作简单、安全有效、微创且经济的治疗方法[4, 6-9]。
骨髓组织作为一种骨移植物已经广泛应用于基础研究及临床实践。Connolly等[6]首先使用自体骨髓作为骨移植物的一种替代物,通过局部注射的方法治疗胫骨骨不连,20例患者均取得了比较理想的效果。目前越来越多的学者强调适宜生物环境在骨折愈合的重要性[10-11],认为局部骨细胞 (主要是成骨细胞) 数量或生长因子缺乏是骨折延迟愈合的重要因素。骨髓中含有骨髓间充质干细胞 (bone mesenchymal stem cells,BMSCs),BMSCs有多向分化的潜能[12],在骨诱导信号的刺激下可增殖分化成为成骨细胞、成软骨细胞和成脂肪细胞,有合成骨基质作用。另外骨髓中还含有大量的具有成骨潜力的骨形态发生蛋白 (bone morphogenetic protein,BMP) 等骨生长因子[13],所以自体骨髓移植可以为骨折的愈合提供成骨细胞及生长因子,促进骨折愈合。我科53例确诊骨延迟愈合患儿,仅通过注射自体骨髓移植治疗,其中47例取得了较满意效果。国内外研究报道了骨不连或骨延迟病例可通过行自体骨髓移植治疗取得满意效果[4, 7, 12], 与本研究的结果一致。同时,也有学者认为自体骨髓中BMSCs数量较少,建议浓缩骨髓提高骨髓中BMSCs的浓度,增加成骨能力,提高骨不连的治愈率,但骨髓浓缩操作较复杂[9],难以广泛应用于临床。
两组患者愈合时间和骨髓注射次数比较差异有统计学意义,表明就诊时骨折延迟愈合的时间越长,临床干预治疗的时间就越长,需要骨髓注射的次数越多。我们的经验是:一旦发现骨折出现延迟愈合、骨痂生长落后,继续观察1个月,若X线片提示骨折仍无进一步愈合倾向,则及时行自体骨髓移植进行早期干预,可以明显促进骨折愈合,缩短疗程。
临床上应用经皮自体骨髓移植治疗儿童长骨骨延迟愈合时,我们认为应注意以下几点:①骨折端稳定的内、外固定是自体骨髓移植的前提;②自体骨髓移植对骨折不愈合处间隙<5 mm、非感染骨愈合延迟的治疗效果较好;③穿刺时需用穿刺针反复剥离骨折线周围瘢痕组织,重新启动骨折修复过程,同时还可以造成一个相对较大的骨髓滞留间隙;④每次穿刺抽取的骨髓量不要太多 (≤2 mL),每个穿刺点间隔2 cm以上,以保证骨髓中BMSCs的浓度;⑤针头在进针过程中避开神经血管行走路径;⑥需根据不同的部位选择不同规格的穿刺针,并沿骨折处做多点注射以防止骨髓外溢;⑦可根据骨折愈合情况每隔1~2个月重复注射,对于连续3次注射无效的病例,建议改用其他治疗方式;⑧骨折固定时间需足够,术后功能锻炼及术后负重时间不能太早。
本研究结果提示:治疗儿童四肢长骨骨折术后骨延迟愈合具有操作简便, 手术创伤小,花费少,安全有效,患者痛苦小,术后并发症少,住院时间短以及免疫排斥反应少等优点。对有骨折延迟愈合的病例,早期采用经皮自体骨髓移植干预可加快骨折愈合,缩短疗程,值得临床推广应用。
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