骨移植术

骨移植是一种外科手术程序，可以替代缺失的骨头，以修复极其复杂的骨折，给患者带来重大健康风险或无法正常愈合的骨折。某些小型或急性骨折可以治愈，但大型骨折（如复合骨折）的风险更大。

骨骼通常具有完全再生的能力，但需要非常小的骨折空间或某种支架才能做到。骨移植物可以是自体的（从患者体内采集骨，通常是从髂嵴），同种异体移植（通常从骨库获得尸体骨），也可以是人工合成的（通常由羟基磷灰石或其他天然存在且具有生物相容性的物质制成）骨骼的机械性能。随着天然骨在几个月后的愈合，大多数骨移植物有望被吸收并被替换。

成功进行骨移植的原理包括骨传导（指导天然骨的修复性生长），骨诱导（鼓励未分化的细胞成为活性成骨细胞）和成骨作用（移植材料中的活骨细胞有助于骨重塑）。成骨仅在自体移植组织和同种异体移植的细胞骨基质中发生。

内容
1 生物机制
1.1 骨传导
1.2 骨诱导
1.3 促骨
1.4 成骨
2 方法
2.1 自体移植
2.2 牙本质移植
2.3 同种移植
2.4 异体移植物
2.4.1 合成变体
2.4.2 临时垫片
2.5 异种移植
2.6 增长因素
2.7 恢复和善后
3 用途
3.1 牙种植体
3.2 腓骨干
3.3 其他
4 风险
4.1 髂嵴移植的风险
5 费用
6 参考

骨移植是可能的，因为与大多数其他组织不同，骨骼组织如果能够提供成长空间，则具有完全再生的能力。随着天然骨的生长，它通常会完全替代移植材料，从而形成新骨的完全整合区域。提供骨移植原理的生物学机制是骨传导，骨诱导和成骨。[1]

骨传导
当骨移植材料充当天然骨骼永存的新骨骼生长的支架时，就会发生骨传导。来自被移植缺损边缘的成骨细胞利用骨移植材料作为框架来扩展并生成新骨。[1]至少，植骨材料应具有骨传导性。

骨诱导
骨诱导涉及刺激骨祖细胞分化为成骨细胞，然后开始新的骨形成。研究最广泛的骨诱导细胞介体类型是骨形态发生蛋白（BMP）。[1]具有骨传导性和骨诱导性的骨移植材料将不仅充当当前现有成骨细胞的支架，而且还将触发新成骨细胞的形成，从理论上促进移植物的更快整合。

促骨
骨促进涉及在不具有骨诱导特性的情况下增强骨诱导。例如，已显示搪瓷基质衍生物可增强去矿质冻干同种异体骨移植（DFDBA）的骨诱导作用，但不会单独刺激新的骨生长。[2]

成骨作用
成骨细胞是当源自骨移植材料的重要成骨细胞与通过其他两种机制产生的骨生长一起促进新的骨生长时发生的。[1]

方法
根据需要在哪里进行骨移植，可能会要求其他医生进行手术。 进行骨移植手术的医生通常是矫形外科医生，耳鼻喉头颈外科医生，神经外科医生，颅面外科医生，口腔颌面外科医生，足病外科医生和牙周病医生，牙科外科医生，口腔外科医生和植入医师。[3]

自体移植


来自髂嵴的自动移植采集插图。
自体（或自体）骨移植涉及利用从接受移植物的同一个人获得的骨。骨骼可以从非必要的骨骼（例如髂嵴）采集，或更常见的是在口腔颌面外科手术中，从下颌骨（下巴区域）或下颌前支（冠状突）采集；对于块状移植物尤其如此，其中将一小块骨头整个放置在要移植的区域中。当进行块状移植时，自体骨是最优选的，因为移植物源自患者自身的身体，因此排斥反应的风险较小。[4]如上图所示，这种移植物将具有骨诱导性和成骨性，并具有骨传导性。自体移植物的不利方面是需要额外的手术部位，实际上增加了术后疼痛和并发症的另一个潜在部位。[5]

自体骨通常从下巴的口腔内来源或髂嵴，腓骨，肋骨，下颌骨甚至部分头骨的口腔外来源采集。

所有骨头都需要在移植部位供血。根据移植部位的位置和移植物的大小，可能需要额外的血液供应。对于这些类型的移植物，需要提取骨膜的一部分以及伴随的血管以及供体骨。这种移植物被称为重要的骨移植物。

也可以在没有坚固的骨结构的情况下进行自体移植，例如使用从前上棘扩孔的骨头。在这种情况下，具有骨诱导和成骨作用，但是由于没有固体骨结构，因此没有骨传导作用。

下巴提供大量的皮质-松质自体移植，并且在所有口腔内部位之间均易于进入。 在门诊就诊的情况下，可以在诊室环境中轻松采集。 供体和受体位置的邻近减少了手术时间和成本。 附加的优点是方便的外科手术，低发病率，消除住院时间，最小的供体部位不适和避免皮肤疤痕。


同种异体骨。
牙本质移植
由拔除制成的牙本质骨[6]，牙本质占牙齿结构的85％以上，珐琅质由HA矿物组成，占牙齿结构的10％。牙本质在化学组成上与骨骼相似，体积上70％至75％是HA矿物质和20％的有机基质，主要是纤维状I型胶原。[7]牙本质像骨头一样，在被破骨细胞吸收的同时可能释放生长和分化因子。为了使牙本质移植物可用且无细菌，一些公司开发了临床程序，包括磨牙，分选和清洁牙齿以立即使用或将来使用。在韩国，从2009年1月至2012年10月，韩国牙齿银行对38000例患者自己的牙齿进行了生物回收。

同种异体移植
同种异体骨，就像自体骨一样，是从人类获得的。区别在于同种异体移植是从接受移植的人以外的其他人采集的。同种异体骨可以从捐献了骨头的尸体中取出，以便可以用于有需要的人。它通常来自骨骼库。骨库还提供同种异体骨，这些同种异体骨取自进行选择性全髋关节置换术（全髋置换术）的活人骨供体（通常是住院患者）。在全髋关节置换过程中，骨科医生将患者的股骨头移开，这是插入人工髋关节假体过程的必要部分。股骨头是位于股骨近端的骨骼的大致球形区域，成人的直径为45毫米至56毫米。在手术结束时，患者的股骨头通常被丢弃到医院的废物中。但是，如果患者满足许多严格的法规，医学和社会历史标准并提供知情同意，则其股骨头可能会存放在医院的骨库中。

有三种同种异体骨可用：[8]

新鲜或新鲜冷冻的骨头
冻干同种异体骨（FDBA）
脱矿质冻干同种异体骨（DFDBA）
同种异体移植
同种异体移植物可以由羟磷灰石制成，羟磷灰石是一种天然存在的矿物质，也是骨骼的主要矿物质成分。它们可以由生物活性玻璃制成。羟基磷灰石是一种合成的骨移植物，由于其具有骨传导性，硬度和被骨骼接受的特性，因此在其他合成物中是最常用的。现在与羟基磷灰石结合使用的磷酸三钙同时具有骨传导性和再吸收性。聚合物，例如一些微孔级的PMMA和各种其他丙烯酸酯（例如聚甲基丙烯酸羟乙基乙酯，也称为PHEMA），涂有氢氧化钙以粘附，也被用作同种异体移植物，以抑制感染，提高其机械弹性和生物相容性。[9]钙化海藻，例如珊瑚藻，具有氟羟基脂肪族成分，其结构与人的骨骼相似，并具有逐渐吸收的特性，因此被视为“ FHA（氟羟基脂肪族）生物材料”同种异体骨移植物。[10]

合成变体


柔性水凝胶-HA复合物，其具有矿物到有机基质比近似于人骨。
人造骨可由陶瓷制成，例如磷酸钙（例如羟磷灰石和磷酸三钙），生物玻璃和硫酸钙；所有这些都是具有生物活性，以根据在生理环境中的溶解度不同的程度。[11]这些材料可以掺有生长因子，离子（例如锶）[12]或与骨髓抽吸液混合以增加生物活性。一些作者认为，这种方法不如自体骨移植[4]，但是感染和排斥移植物的风险要小得多，并且机械性能（例如杨氏模量）可与骨媲美。锶等元素的存在可导致体内更高的骨矿物质密度和增强的成骨细胞增殖。

临时垫片
合成材料可以通过更永久的材料被替换之前被用作临时抗生素间隔物。例如，Masquelet手术首先包括将PMMA与抗生素（万古霉素或庆大霉素）混合4至12周，然后用自体骨移植物替代该空间。[13]它可以用于治疗创伤后骨缺损。[13]

异种移植
异种移植骨替代物的来源是人类以外的其他物种，例如牛骨（或最近的猪骨），可以冷冻干燥或去矿物质和去蛋白。异种移植物通常只分布作为钙化矩阵。 Madrepore和Millepore类型的珊瑚被采集并处理为“珊瑚衍生颗粒”（CDG）[14]和其他类型的珊瑚异种移植物。[15]珊瑚基异种移植物主要是碳酸钙（以及重要比例的氟化物，可用于移植以促进骨骼发育），而天然人骨则由羟磷灰石以及磷酸钙和碳酸盐制成：因此，珊瑚材料要么在工业上转化为羟基磷灰石通过水热过程产生不可吸收的异种移植物，或者简单地省略该过程，而珊瑚线材料保持其碳酸钙状态，以使天然骨更好地吸收移植物。珊瑚异种移植物，然后用生长促进凝胶和溶液饱和。[16]

生长因子
使用重组DNA技术生产生长因子增强的移植物。它们由人类生长因子或形态发生素（骨形态发生蛋白与载体介质（例如胶原蛋白）结合）组成。

康复和善后
一个人恢复的时间取决于所治疗的损伤的严重程度，持续时间为两周到两个月，有可能进行长达六个月的剧烈运动。[17]

用途
牙种植体
植骨最常见的用途是在种植牙以修复缺牙的无牙区域。牙科植入物需要在其下方的骨头以支撑并适当整合到口腔中。如前所述，骨移植物有多种形式，例如自体（来自同一人），同种异体移植，异种移植（主要是牛骨）和同种异体移植材料。可以在植入植入物之前或同时使用骨移植物。[18]长时间缺牙（无牙齿）的人可能在必要的位置没有足够的骨头。在这种情况下，可以从下巴，植入物的导向孔甚至是骨盆的1/3取骨，然后将其插入新植入物下方的口腔中。

通常，骨移植要么整体使用（例如从下巴或下颌的升支区域使用），要么是颗粒状的，以便能够更好地适应缺损。

牙骨移植是一种专门的口腔外科手术方法，已开发来重建失去的颚骨。这种损失可能是牙齿感染脓肿，牙周疾病或伤口的结果。更换丢失的骨组织并促进自然的骨骼生长有多种原因，每种技术对下颌骨缺损的处理方式不同。可能需要植骨的原因包括鼻窦增大，窝窝保持，增大或再生。

腓骨干
另一个常见的骨移植物是腓骨干，它比用于牙植入物的移植物更为坚固。切除腓骨干段后，允许腿部有骨缺损的正常活动，例如奔跑和跳跃。移植的血管化腓骨已被用于恢复存在先天性骨缺损的四肢长骨的骨骼完整性，并在创伤或恶性肿瘤浸润后替代骨节段。骨膜和营养动脉通常用一块骨头去除，以便移植物在移植到新的宿主部位时将保持存活并生长。一旦将移植的骨头固定到新的位置，它通常就可以恢复已连接骨头的血液供应。

其他
[17]除了主要使用植骨术（牙科植入物）外，该程序还用于融合关节以防止运动，修复具有骨丢失的骨折骨和修复尚未愈合的骨折骨。[17]

使用骨移植物的目的是希望愈合缺陷的骨或使其再生长，而移植物排斥反应很少甚至没有。[17]

风险性
与任何程序一样，也存在风险。这些包括对药物的反应，呼吸，出血和感染问题。[17]据报道，感染的发生率不到1％，可通过抗生素治愈。总体而言，与整体健康的患者相比，患有既往疾病的患者被感染的风险更高。[19]

髂嵴移植的风险
使用髂嵴作为供体部位的骨移植物的一些潜在风险和并发症包括：[19] [20] [21]

获得性肠疝（这对于较大的供体部位（> 4 cm）有风险）。[19]从1945年到1989年，文献中报道了约20例[22]，而全世界仅报道了几百例[23]。
感觉痛（股外侧皮神经的损伤，也称为伯恩哈特-罗氏综合征）
骨盆不稳定
骨折（极少见，通常与其他因素有关[24] [25]）
锁骨神经损伤（这将导致骨盆后疼痛，坐姿会加重疼痛）
髂腹股沟神经损伤
感染
轻度血肿（常见）
深部血肿需要手术干预
血清
输尿管损伤
动脉假性动脉瘤（罕见）[26]
肿瘤移植
外观缺陷（主要是由于未保留骨盆上缘引起的）
慢性疼痛
通常，从髂嵴的后方进行骨移植的发病率较低，但根据手术类型的不同，在患者全身麻醉的情况下可能需要翻转。[27] [28]

费用
骨移植手术不仅包括手术本身。 复杂的后外侧腰椎融合植骨加上移植扩展剂的三个月总费用平均约为33,860美元至37,227美元。[29] 此价格包括3个月内所有进出医院的费用。 除了骨移植本身的费用（250美元至900美元不等）外，该程序的其他费用包括：门诊康复费（5,000美元至7,000美元），螺钉和杆（7,500美元），食宿（5,000美元），手术室（3,500美元） ，无菌用品（$ 1,100），物理治疗（$ 1,000），外科医生的费用（平均$ 3,500），麻醉师的费用（每小时约$ 350至$ 400），药物费（$ 1,000），以及其他服务费用，例如医疗用品，诊断程序， 设备使用费等[30]

另见
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Bone healing
CNT Network Bio-Stress Sensors
Graft-versus-host disease
Hydroxyapatite
Periodontics
Oral and Maxillofacial Surgery
Orthopedic surgery
Osseointegration
参考
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