骨形成蛋白作为骨生长的启动因子，对未分化的骨髓干细胞有促进增 殖和分化的作用，具有高效的骨诱导能力，是目前研究的热点
五、基因工程技术
近年来，随着基因工程技术的发展，众多学者开始逐渐将基因工程 与组织工程技术相结合
利用基因技术将具有特定成骨作用的基因通过载体导入靶细胞作为 种子细胞，并与支架材料构成基因强化组织工程骨移植入骨缺损区 ，进而表达特定的生长因子蛋白从而获得持续分泌骨生长细胞因子 的能力
物理、化学方法处理可 降低免疫原性，但造成 力学强度及骨诱导性减 低
人工骨移植
生物陶瓷 骨水泥 组织化人工骨
来源广泛，制备容易，可以满足移植骨 的形态、大小等方面的要求，有较好的 生物相容性，使用方便
缺点：
本身没有成骨细胞及细胞因子等激活物所以它不具备骨诱导性 ；人工骨吸收及降解较缓慢，有时会影响新骨的形成
治疗包括两个阶段
第一阶段
对缺损区进行彻底清创， 清除死骨、硬化骨和感 染组织
用骨水泥填充骨缺损处
必要时皮瓣或肌皮瓣转 移覆盖修复软组织
第二阶段
6～8后，骨水泥周围诱 导生成自体膜结构，切 开诱导膜，取出骨水泥 并植入大量松质骨
选用合适的固定物固定 骨断端
通过松质骨血管化和皮 质化来修复骨缺损并达 到骨愈合
移植后缺乏血供，存活完 全依赖于周围软组织的血 供 愈合过程主要依靠植骨区 血供重建后骨的“爬行替 代” 来完成，新骨生长缓 慢 大段骨缺损的修复上，移 植骨容易因缺少血供形成 死骨，仅限于范围较小骨 缺损修复，大段骨缺损效 果欠佳
1975 年，Taylor 等首先 成功完成了 2 例血管化腓 骨移植治疗的长骨大段骨 缺损
2
具有三维立体结构， 能提供种子细胞黏附 和增殖分化的空间
3
可塑性强，能够素形 成适应骨缺损区的大 小和形状，且具有一 定的机械强度
生物支架为骨缺损部分提供结构支撑，同时也是种子细胞移植 以及引导骨生长的载体
组织工程骨应用的支架材料主要有：
天然材料：珊瑚、藻酸盐，几丁质、 胶原、天然骨
人工材料：磷酸钙为主的生物陶瓷、 骨水泥和以硫酸钙为主的生物玻璃
国内众多学者运用这一技术治愈了大量骨感染、骨不连、 骨缺损患者
艾合麦提·玉素甫采用Ilizarov技术治疗长管状骨缺 损性骨不连患者 61 例, 平均骨延长4.8cm，61 例骨缺损 患者最终均达到骨性愈合
——艾合麦提·玉素甫，陈统一，王晓峰，等．应用 Ilizarov技术
治疗长管状骨缺损性骨不连[J]．中华骨科杂志，2006，26（4）： 247-251
1期植入骨水泥可以防止 软组织占据骨缺损区，为 2期植骨创造空间
对于感染继发的骨缺 损，通过骨水泥中混 入的抗生素的缓慢释 放，可使骨缺损区的 感染得到控制
男性患者，22岁
尺桡骨开放粉碎性骨折术后感染
清创后骨缺损处置入骨水泥
8周后骨水泥周围形成诱导膜
植入自体髂骨术后4月
三、 Ilizarov牵张成骨技术
种பைடு நூலகம்细胞种植于可 降解支架上
在体内或体外培养
形成具有正常结构 与功能的组织
构成组织工程骨的基本部分
种子细胞
1
细胞因子
DDiiaagg2rraamm 22
DDiai3gargarm am 33
生物支架材料
种子细胞应满足：
1
容易定向分化为成 骨细胞，且取材方 便
2
体外培养时分裂增殖 能力强，能够连续传 代
带血管蒂骨移植
使爬行替代的传统愈合方式 变为一般骨折愈合，移植骨 血供丰富，骨愈合能力强
对于继发性骨髓炎骨缺损的 ，还以可提高局部抗感染能 力，降低感染复发几率
腓骨是最常见取 骨 部 位， 可 获 得 约25 cm 的移植物 尤其适用于长度 ＞ 6 cm 的 骨缺损
自体带血管腓骨移植
腓骨血管蒂吻合
高分子复合材料：综合了天然材料 和人工材料的优点
取材广泛，生物相容性好 ，但力学性能较差
良好的相容性和力学性 能，但降解性能差
细胞因子：
在成骨的过程中，有多种细胞因子共同参与、协同，起到了重要的调 节作用，可以促进细胞的增殖、促进血管和成骨细胞的生长，是诱导 骨再生的重要环节。
现在主要研究的已从人体分离培养出的细胞因子有血小板衍生生长因 子、骨形成蛋白、胰岛素样生长因子、血管内皮生长因子等，
Masquelet技术优点
取出骨水泥，植入自体 松质骨，诱导膜缺损区 形成一个相对独立密闭 空间，排除感染等不利 因素影响，限制自体骨 的吸收
诱导膜含有丰富的微 血管和生长因子（如 血管内皮生长因子、 骨形态发生蛋白-2、 转化生长因子-β 1等 ），可促进移植骨增 殖分化，利于骨缺损 部位的愈合与重建
钢板内固定
国内龚志鑫，张英泽，邵新中等应用腓骨瓣游离移植修复前臂尺、桡骨及皮肤 联合缺损5例，修复尺骨长度4.5～7.5 cm，修复桡骨长度5.5～7.0 cm。 术后 移植腓骨段与尺、桡骨完全骨性愈合时间为4～6个月，前臂旋转功能优2例、 良2例、差1例，优良率为80%，按Enneking系统评分，平均为24.8分，平均 恢复了肢体功能的81.3%。
Ilizarov
俄罗斯Ilizarov医师提出张力-应力法则： 即给生长中的组织缓慢牵伸产生一定张力, 可刺激某些组织的再
生和活跃生长, 其生长方式同胎儿组织一致, 均为相同的细胞分裂。 通过牵张成骨技术，不仅骨骼组织，包括皮肤、肌肉、血管、结
缔组织都可发生细胞分裂与再生
Ilizarov技术的问世，为大段骨缺损的肢体功能重建带来 了新的希望
利用该技术既保留了基因工程技术和组织工程技术各自优点，又克 服了每样技术单独治疗骨缺损时的不足
研究的热点和方向！
追求的目的
安全、有效、快速实现骨组织 修复和重建
具有良好的生物力学性能
外科手术技术可以实现一定的骨缺损的修复和生长，但存在 着风险和不足
组织工程技术和基因工程技术为治疗提供了新思路，但许多 治疗技术仍处于试验阶段，有许多难题需要解决
术中见感染的坏死骨
感染骨切除
远近端截骨，骨段相向延长
皮肤软组织缺损， 开放换药
延长过程中，皮肤缺 损逐渐缩小
软组织缺损愈合
骨段会师，加压固定
髓内钉内固定
拆髓内钉术后
治疗结束后
四、组织工程技术
1987年纽约的学术会议上才第一次正式提出组织工程学的定 义：
它是一门是结合细胞生物学和工程学的原理，构建新的生物 替代材料，来替代结构和功能缺损的组织、器官，从而实现组织 器官的修复和重建的一门学科
努力 目标
将外科手术与组织工程、基因技术完美结合
THANK YOU！
感谢您的关注与指导
发生原因
1 严重开放性粉碎骨折 2 感染性骨髓炎清除死骨 3 外伤后骨不连反复手术切除硬化骨 4 先天性骨病 5 骨肿瘤大段病骨切除
大段骨缺损的界定——尚无明确界定，通常 将缺损长度超过长骨直径的1.5倍作为临界值 ，超过此范围即为大段骨缺损
临床治疗上棘手的难题！
临床治疗方法
1
骨移植技术
2 Masquelet膜诱导技术
二、Masquelet膜诱导技术
1986年，由法国Masquelet医生首先 提出，利用诱导膜和自体骨移植相结合 的方法成功治愈长为25 cm的大段骨缺损
采用聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥(PMMA) 植入骨缺损区，诱导形成类似滑膜组织构 成的腔隙，二期取出骨水泥，用自体松质 骨移植填充缺损区
具有成骨快、愈合率高的优点，尤 其适合感染性骨缺损
——王新卫，李勇军，郭建刚，等．游离腓骨移植修复胫骨慢性骨髓炎并长段 骨缺损[J]．中国修复重建外科杂志,2007,21(3):278-281
同种异体骨移植
正常的骨质强 度、形态大小 可塑性强
来源相对丰富
不会对机体造 成二次创伤
优点
缺点
新骨替代缓慢，生物力 学性状差
存在一定免疫排斥反应 、传播疾病可能
治疗中如何选择外固定器？
单边延长外固定器多用于上肢和股骨骨 缺损，相对轻便，患者易耐受
环形外固定器便于矫正复杂畸形，主要 用于胫骨骨缺损
不论选择何种外固定器
都必须能够提供稳固的力学支撑，避 免骨段承受不良应力，影响骨愈合
外固定治疗效果确切，但也不可避免的存在着治疗周期较长 ，携带不便，治疗过程中出现针道感染、疼痛、关节挛缩等并发 等不足
骨段延长方式
短缩加压结合延长
骨节段延长
短缩加压结合延长:
将骨缺损远近端修整后一期短缩肢体，使骨缺损断端接触并加 压，同时或二期在骨缺损上下较长骨段的干骺端截骨向骨缺损断端延 长。
骨节段延长:
修整骨缺损断端后，用外固定器固定肢体长度，在骨缺损的近端 或远端截骨，使截取的骨节段以缓慢稳定速度移动至缺损区。
3
Ilizarov牵张成骨技术
4
组织工程技术
5
基因工程技术
一、骨移植技术
自体骨移植
骨性支架相同，组织相容性好、无免疫排 斥反应，保留了自身的成骨干细胞、骨生 长因子，骨诱导活性高，成骨迅速，成功 率也较高
同种异体骨
具有正常的骨质强度、形态大小可塑性强 、来源相对丰富等优点，不会对机体造成 二次创伤
外固定器构型
环型外固定器
单边外固定器
单边外固定器 环型外固定器
在实现延长的基础上，器械构型 相对简单，利于携带，同时减少了针 道数量，降低了针道感染风险，但存 在骨折端应力分布不均、为偏心受力 ，易导致轴向偏移等缺点。
环形外支器具有三维空间构 型，固定较为牢靠，应力分布均 匀，便于多平面畸形矫正等优点 ，但也存在构型庞大，组合安装 较为复杂，日常携带不便等不足
人工骨移植
来源广泛，制备容易，还可以满足移植骨 的形态、大小等方面的要求，有较好的生 物相容性，使用方便