脊柱椎體間植骨術(shù)中文

1、Jeffrey C. Wang, M.D.副教授副教授洛杉磯加利福尼亞大學(xué)洛杉磯加利福尼亞大學(xué)矯形外科及神經(jīng)外科主任。矯形外科及神經(jīng)外科主任。生物性融合生物性融合儀器儀器不支持融合不支持融合允許融合允許融合影響生物融合的因素影響生物融合的因素優(yōu)選病人優(yōu)選病人選擇環(huán)境選擇環(huán)境植骨材料促進(jìn)融合植骨材料促進(jìn)融合Schimandle and Boden. Spine 1994正面因素正面因素激素激素, 維生素維生素D, 等等負(fù)面因素負(fù)面因素?zé)煵轃煵蓊惞檀碱惞檀?非甾體抗炎藥非甾體抗炎藥環(huán)境因素環(huán)境因素軟組織床軟組織床皮質(zhì)剝除情況皮質(zhì)剝除情況脊柱器械的使用脊柱器械的使用金標(biāo)準(zhǔn)金標(biāo)準(zhǔn)取自髂嵴的新鮮自體松質(zhì)

2、取自髂嵴的新鮮自體松質(zhì)及皮質(zhì)骨及皮質(zhì)骨量有限量有限供區(qū)疼痛供區(qū)疼痛融合率達(dá)不到融合率達(dá)不到 100%成骨成骨骨細(xì)胞水平骨細(xì)胞水平 (骨母細(xì)胞骨母細(xì)胞)融合部位新骨生成融合部位新骨生成骨連接骨連接骨痂形成骨痂形成支持新骨生成和生長(zhǎng)支持新骨生成和生長(zhǎng)骨誘導(dǎo)骨誘導(dǎo)有利于促進(jìn)干細(xì)胞分化及誘導(dǎo)新骨形成有利于促進(jìn)干細(xì)胞分化及誘導(dǎo)新骨形成與自體骨特性相同與自體骨特性相同融合率融合率減少或消除對(duì)供區(qū)的不利影響減少或消除對(duì)供區(qū)的不利影響將傳播疾病的風(fēng)險(xiǎn)降至最低將傳播疾病的風(fēng)險(xiǎn)降至最低供應(yīng)充足供應(yīng)充足便宜便宜儲(chǔ)存儲(chǔ)存/提取簡(jiǎn)單提取簡(jiǎn)單Instrumentation studiesDocumented in lit

3、eratureWhat about studies on graft materials?What to use?replacementextenderData?CellsMATRIXOsteoconductionBiologicalStimulants同種異體骨同種異體骨磷酸鈣磷酸鈣硫酸鈣硫酸鈣膠原混合物膠原混合物生物玻璃生物玻璃珊瑚珊瑚羥基磷灰石羥基磷灰石 可以作可以作“載體載體”當(dāng)今普遍采用當(dāng)今普遍采用骨連接性好骨連接性好骨誘導(dǎo)性差骨誘導(dǎo)性差無成骨作用無成骨作用傳播疾病的潛在危險(xiǎn)傳播疾病的潛在危險(xiǎn)數(shù)量有限數(shù)量有限骨傳導(dǎo)骨傳導(dǎo)PubMed網(wǎng)上檢索系統(tǒng)網(wǎng)上檢索系統(tǒng)同種異體同種異體, 脊柱脊柱

4、, 融合融合210 篇論文篇論文觀點(diǎn)相近觀點(diǎn)相近環(huán)境依賴環(huán)境依賴頸椎前路融合頸椎前路融合良好的應(yīng)用環(huán)境良好的應(yīng)用環(huán)境融合率很好融合率很好融合率與自體骨相當(dāng)融合率與自體骨相當(dāng)移植物替換移植物替換Samartzis et al. Spine J 2003Kaiser et al. Neurosurgery 2002腰椎腰椎不能作為替代移植物不能作為替代移植物結(jié)構(gòu)移植物結(jié)構(gòu)移植物椎間占位椎間占位需要生物刺激需要生物刺激自體骨移植自體骨移植其它替代物其它替代物報(bào)道應(yīng)用于脊柱側(cè)彎報(bào)道應(yīng)用于脊柱側(cè)彎手術(shù)手術(shù)與成人手術(shù)相比良好與成人手術(shù)相比良好的可用性的可用性融合率融合率再手術(shù)再手術(shù)并發(fā)癥并發(fā)癥角度矯正角度

5、矯正Grogan et al. Clin Orthop 1999骨傳導(dǎo)骨傳導(dǎo) 良好的空隙率良好的空隙率三磷酸鈣三磷酸鈣羥基磷灰石羥基磷灰石硫酸鈣硫酸鈣/碳酸鈣碳酸鈣珊瑚珊瑚/化合物化合物可吸收可吸收通常作為載體通常作為載體 PubMed文獻(xiàn)檢索系統(tǒng)文獻(xiàn)檢索系統(tǒng)陶制陶制, 脊柱脊柱, 融合融合68篇論文篇論文觀點(diǎn)相近觀點(diǎn)相近需要輔助固定需要輔助固定關(guān)鍵是周圍環(huán)境關(guān)鍵是周圍環(huán)境頸椎融合頸椎融合良好的應(yīng)用環(huán)境良好的應(yīng)用環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)移植替代物標(biāo)準(zhǔn)移植替代物Thalgott et al, Spine, 1999珊瑚羥基磷灰石融合率珊瑚羥基磷灰石融合率100%McConnell et al, Spine 20

6、03珊瑚衍生物及羥基磷灰石珊瑚衍生物及羥基磷灰石89% 的移植物斷裂的移植物斷裂結(jié)果及融合率無差異結(jié)果及融合率無差異腰椎融合腰椎融合應(yīng)用移植物擴(kuò)大器應(yīng)用移植物擴(kuò)大器應(yīng)用骨髓細(xì)胞應(yīng)用骨髓細(xì)胞局部植骨局部植骨/無大片融合無大片融合自體骨移植自體骨移植/脊柱側(cè)突融合脊柱側(cè)突融合抽骨髓血抽骨髓血標(biāo)準(zhǔn)移植替代物標(biāo)準(zhǔn)移植替代物?后外側(cè)腰椎融合后外側(cè)腰椎融合 單純使用單純使用兔模型兔模型Karaismailoglu et al. Acta Orthop Traumatol Turc 2002 融合率高融合率高Boden et al. Spine 1999 英國(guó)醫(yī)師協(xié)會(huì)否英國(guó)醫(yī)師協(xié)會(huì)否定定羊模型羊模型Guig

7、ui et al. Bull Acad Natl Med 2000 融合率高融合率高犬模型犬模型Delecrin et al. Spine 1997 融合率高融合率高患者數(shù)據(jù)患者數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)Ido et al. Spinal Cord 2000后外側(cè)生物活性玻璃陶瓷后外側(cè)生物活性玻璃陶瓷6 患者獲得良好融合患者獲得良好融合Linovitz et al. Orthopedics 20027 患者進(jìn)行椎間融合患者進(jìn)行椎間融合同種異體移植物同種異體移植物, 靜脈血靜脈血, beta-TCP無充足的證據(jù)可以作為移植物替代產(chǎn)品無充足的證據(jù)可以作為移植物替代產(chǎn)品也許可用也許可用 DBM（脫鈣骨基質(zhì)）（脫鈣

8、骨基質(zhì)）, 抽骨髓血抽骨髓血, 等等不同的產(chǎn)品不同的產(chǎn)品/材料材料孔隙率孔隙率孔的尺寸孔的尺寸微孔之間連通微孔之間連通接近正常骨質(zhì)接近正常骨質(zhì)強(qiáng)度強(qiáng)度 可以容納細(xì)胞可以容納細(xì)胞促進(jìn)骨整合促進(jìn)骨整合CellsMatrixBIOLOGICALSTIMULANTSOsteoinductionMarshall R. Urist, M.D. (1916 2001)洛杉磯洛杉磯,加利福尼亞加利福尼亞大學(xué)骨科大學(xué)骨科發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)BMPs官方研究官方研究放射誘導(dǎo)放射誘導(dǎo)骨質(zhì)疏松骨質(zhì)疏松從人類組織中獲得從人類組織中獲得脫礦的脫礦的保存骨誘導(dǎo)性保存骨誘導(dǎo)性粉狀粉狀作為載體作為載體置入融合部位置入融合部位PubMed網(wǎng)

9、上文獻(xiàn)檢索網(wǎng)上文獻(xiàn)檢索脫鈣骨基質(zhì)脫鈣骨基質(zhì)653 篇論文篇論文DBM485 篇論文篇論文脫鈣骨基質(zhì)脫鈣骨基質(zhì),人類人類17 篇論文篇論文脊柱脊柱,口腔頜面外科口腔頜面外科動(dòng)物模型動(dòng)物模型廣泛試驗(yàn)廣泛試驗(yàn)證實(shí)融合率證實(shí)融合率脊柱融合脊柱融合無靈長(zhǎng)類試驗(yàn)無靈長(zhǎng)類試驗(yàn)問題問題 1, 2 Jaw, Amer. Assoc. Tissue Banks annual mtg., 2001 Wozney, Cellular and Molecular Biology of Bone, 19931.5 mg/cc0.000001 mg/cc 1,20 mg/cc00.511.52注入注入移植物移植物同種異體同

10、種異體 DBM血衍生物血衍生物凝膠種系老鼠兔子狗猴人BMP 劑量 (mg/cc)0.020.200.400.75-1.51.5恢復(fù)時(shí)間2-3 周3-4 周6-8 周3-5 周4-6 周Martin, Boden et al., Journal of Spinal Disorders, 1999不同載體不同載體甘油甘油明教明教硫酸鈣硫酸鈣透明質(zhì)酸透明質(zhì)酸聚羥體聚羥體卵磷脂卵磷脂DBM 少量骨誘導(dǎo)蛋白少量骨誘導(dǎo)蛋白與載體復(fù)合與載體復(fù)合載體百分比載體百分比74-85% 載體載體15% DBMWang et al. Nass 2000DBM 數(shù)量可變數(shù)量可變DBM數(shù)量的多少數(shù)量的多少 效率效率加工方法

11、不同加工方法不同 / 滅菌滅菌會(huì)影響骨誘導(dǎo)性會(huì)影響骨誘導(dǎo)性供體不同供體不同年齡年齡結(jié)構(gòu)植骨結(jié)構(gòu)植骨 年輕患者年輕患者Nimni et al. Clin Orthop Rel Res 1991Russell et al. Orthopedics 1999人類脊柱手術(shù)人類脊柱手術(shù)Girardi et al. Orthopedics 2003自體骨移植效果好自體骨移植效果好Sassard et al. Orthopedics 2001DBM + 局部使用局部使用vs ICBG: 融合率相同融合率相同56% vs 60%An et al. Spine 1995異體骨異體骨 + DBM vs 自體骨自體

12、骨融合效果稍差融合效果稍差: 無關(guān)緊要無關(guān)緊要Price et al. Spine 2003脊柱側(cè)凸脊柱側(cè)凸 DBM + BMA vs ICBG =融合率融合率相當(dāng)相當(dāng)其它骨科手術(shù)其它骨科手術(shù)Thordarson et al. Foot Ankle Int 2003踝踝/下肢融合，下肢融合，10% 骨不連骨不連與文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)相同與文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)相同Etienne et al. Orthopedics 2004DBM + 多孔骨多孔骨 治療髖臼缺損治療髖臼缺損Wilkins et al. Orthopedics 2003長(zhǎng)骨不連和良性骨缺損長(zhǎng)骨不連和良性骨缺損DBM + BMA =融合效果良好融合效果良好

13、Cheung et al. Int Orthop 20032 DBM 治療關(guān)節(jié)周圍骨折治療關(guān)節(jié)周圍骨折15/15 和和 9/13 治愈治愈不同產(chǎn)品不同產(chǎn)品融合率不同融合率不同無對(duì)照無對(duì)照Rougraff et al. JBJS 2002DBM + BMA單房骨囊腫單房骨囊腫Kelly et al. Clin Orthop and Rel Res 2001109骨缺損患者骨缺損患者硫酸鈣硫酸鈣 +/- DBM/自體移植自體移植治愈率治愈率異位異位長(zhǎng)骨長(zhǎng)骨骨缺損骨缺損良性骨缺損良性骨缺損骨囊腫骨囊腫髖臼缺損髖臼缺損應(yīng)用選擇應(yīng)用選擇BMA, 自體移植自體移植, 異體移異體移植植, 陶瓷陶瓷生長(zhǎng)因子生

14、長(zhǎng)因子BMP 家族家族基因重組基因重組基因治療基因治療穩(wěn)定的融合率穩(wěn)定的融合率動(dòng)物動(dòng)物/人類人類 研究研究WozneyCloned BMPsrhBMP availableExogenous proteinE. Wang et al. and J. Wozney et al. 98GI, Genentech, Stryker/CBMI, Germany, JapanrhBMP1-15 Not equally potent or bone inductiverhBMP vs. hBMPdimer vs. monomer, 30KBMP-2OP-1 (BMP-7)LMPTGF-BETAReliabl

15、e fusionEliminates autogenous bone graftAllows for miminally invasive techniquesNew carrierCementScar/fibrous tissueNew technologyGrowth factorsCarrierHalf-lifeClearanceProcess differently in humans血小板富含生長(zhǎng)因子血小板富含生長(zhǎng)因子血小板聚集生長(zhǎng)因子增加血小板聚集生長(zhǎng)因子增加 骨形成的關(guān)鍵骨形成的關(guān)鍵轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子 b 血小板衍生生長(zhǎng)因子血小板衍生生長(zhǎng)因子 胰島素樣生長(zhǎng)因子胰島素樣生長(zhǎng)因

16、子 血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子作用機(jī)理作用機(jī)理血小板脫粒血小板脫粒釋放生長(zhǎng)因子釋放生長(zhǎng)因子內(nèi)皮細(xì)胞和干細(xì)胞趨化內(nèi)皮細(xì)胞和干細(xì)胞趨化血管增殖及生長(zhǎng)血管增殖及生長(zhǎng)骨母細(xì)胞及成纖維細(xì)胞分骨母細(xì)胞及成纖維細(xì)胞分化化刺激骨母細(xì)胞成骨刺激骨母細(xì)胞成骨PubMed網(wǎng)上文獻(xiàn)檢索網(wǎng)上文獻(xiàn)檢索PRP 3782 篇文獻(xiàn)篇文獻(xiàn)口腔頜面外科口腔頜面外科骨再生骨再生大量動(dòng)物及人的研究證實(shí)有促進(jìn)形成的大量動(dòng)物及人的研究證實(shí)有促進(jìn)形成的作用作用PRP, 脊柱脊柱 5 篇篇PRP, 富含血小板血漿富含血小板血漿, 脊柱融合脊柱融合1 篇篇Li et al. Eur Spine J 2004前路脊柱融合前路脊柱融合豬模型豬

17、模型PRP無融合無融合自體移植自體移植70%PRP無明顯優(yōu)點(diǎn)無明顯優(yōu)點(diǎn)動(dòng)物研究動(dòng)物研究數(shù)據(jù)證實(shí)數(shù)據(jù)證實(shí)人類研究論文人類研究論文Weiner et al. Spine 200327 患者采用患者采用 ICBG = 91%32 患者采用患者采用 ICBG + PRP = 62%Hee et al. Eur Spine J 200323 患者采用患者采用 ICBG + PRP有益效果有益效果動(dòng)物模型有可靠表現(xiàn)動(dòng)物模型有可靠表現(xiàn)人類數(shù)據(jù)人類數(shù)據(jù)口腔頜面外科口腔頜面外科牙科牙科明確的積極效應(yīng)明確的積極效應(yīng)需要更多的研究需要更多的研究脊柱脊柱 vs 口腔頜面外科口腔頜面外科不同以植物的植被不同以植物的植被

18、成骨細(xì)胞源成骨細(xì)胞源細(xì)胞成骨細(xì)胞成骨細(xì)胞再生細(xì)胞再生合成新基質(zhì)合成新基質(zhì)需要載體需要載體造血細(xì)胞99% 是骨髓細(xì)胞含血細(xì)胞間充質(zhì)細(xì)胞1% 骨髓細(xì)胞包含骨髓基質(zhì)細(xì)胞 & 骨原細(xì)胞1:20,000 隨年齡不同Muschler et al, JBJS 1997Muschler, JBJS Nov 1997PubMed網(wǎng)絡(luò)文獻(xiàn)檢索系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)文獻(xiàn)檢索系統(tǒng)抽取骨髓血抽取骨髓血1060 篇篇骨髓血骨髓血, 脊柱脊柱16 篇篇抽取骨髓血抽取骨髓血, 骨形成骨形成11 篇篇Curylo et al. Spine 1999兔融合模型效果良好兔融合模型效果良好自體骨自體骨Boden et al. Spine

19、1999骨髓載體骨髓載體無可接受替代物無可接受替代物人類數(shù)據(jù)人類數(shù)據(jù)脛骨不連脛骨不連骨折模型骨折模型證實(shí)效果良好證實(shí)效果良好Price et al. Spine 2003脊柱側(cè)彎應(yīng)用脊柱側(cè)彎應(yīng)用 DBM + BMA vs 與與ICBG 融合率融合率相同。相同。Selective RetentionTM TechnologySpecifically Designed Graft Matrix3 x Volume of MarrowOsteoprogenitor CellsHematopoietic Cells2 cyclesBone Marrow Cell TypesSelective RetentionTM TechnologyBiological Benefits: 3 to 4 fold increase in osteoprogenitor cellsSelective RetentionTM Technology88% of osteoprogenitor cells50% of hematopoietic cells攜帶治療基因攜帶治療基因應(yīng)用基因療法應(yīng)用基因療法肌肉肌肉肥胖肥胖血管外周細(xì)胞血管外周細(xì)胞細(xì)胞系細(xì)胞系CellsBone Mar