临床医学论文-脊柱骨折11例应用纳米羟基磷灰石／聚酰胺66复合人工椎体的临床疗效分析.doc

1、 临床论文-纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合人工椎体治疗脊柱骨折11例临床疗效分析作者:陈涛、周鹏程、轻舞、牟冰、胡怡君、景安龙、姜丽君【摘要】目的观察纳米羟基磷灰石/聚酰胺66 (N-HA/PA66)复合生物活性人工椎体对脊柱骨折椎体结构和高度恢复的作用。 方法2005年3月至2007年5月，对11例颈椎及胸腰椎骨折患者进行前路减压，并应用N-HA/PA66复合生物活性人工椎体移植重建椎体结构，其中男7例，女4例。年龄21 75岁，平均41.8岁。 其中颈椎骨折3例，胸腰椎骨折8例。 结果术后随访6 21个月，平均8个月，植入体3 4个月愈合，重建椎体高度无下降，神经损伤功能较术前有一定程度恢

2、复。 结论N-HA/PA66复合生物活性人工椎体能有效恢复爆裂和压缩椎体的高度和结构，与椎体愈合，对重建椎体结构起到有效作用。 【关键词】脊柱骨折；人工椎体；生物活性材料；椎体替代物是脊柱骨折的主要治疗原则，可以重建椎体结构的稳定性，恢复椎管容积，减少脊神经的压迫。 虽然有许多脊柱重建的方法，但都有一些局限性。 比如自体髂骨移植，存在创伤增大、感染、术后疼痛、支撑强度不足等问题。钛网植骨可能会造成钛网嵌入上下椎体，重建椎体高度丢失，尤其是骨质疏松患者。 生物活性替代材料是目前世界上研究最多的材料之一。 2005年3月至2007年5月，笔者对11例脊柱骨折术后患者采用人工椎体支撑材料进行椎体重建

3、，疗效满意。 材料和方法1.1一般资料本组男性7例，女性4例；年龄21 75岁，平均41.8岁。 其中颈椎骨折3例，胸腰椎骨折8例。 受伤原因:交通伤6例，坠落伤5例。 损伤节段:C5 2例，C6 1例，T12 3例，L1 4例，L2 1例，L3 7例。 椎体受压程度:度8例，度3例。 椎管占位程度:25% 2例，25% 50% 5例，50% 75% 3例，75% 1例。 根据Frankel术前神经损伤分级，A级2例，B级4例，C级3例，D级1例，e级1例。 1.2植入材料人工椎体由四川郭娜科技有限公司生产，是一种生物活性人工椎体替代材料。 该材料是外径为11-23 mm、中空直径为3-10

4、mm、长度为14-100 mm的中空圆柱体，其表面被多个2mm的孔和凹槽包围(图1)。 颈椎、胸腰椎骨折患者根据术中测量的椎体高度选择使用不同规格的人工椎体，每2.5 mm一个规格。 内固定材料采用国产钉板系统(图2)。 1.3手术方法根据骨折所涉及的节段，本组3例颈椎骨折选择颈部前方显露入路。胸腰椎骨折选择胸腹联合切口或改良肾切口暴露伤椎及其相邻的上下椎体，分离并结扎椎节血管，先切除伤椎上下椎间盘，再彻底清除椎管内受压的骨块或椎间盘组织，彻底止血，冲洗伤口；刮除上椎体下缘和下椎体上缘的终板软骨和残留椎间盘组织，填塞纱布止血。 在上椎体的上后缘和下椎体的下后缘各8 10 mm处放置一个直径和长

5、度合适的螺钉，用椎体扩张器适当撑开上、下椎体，测量缺损椎体的长度，选择一个长度合适的人工椎体，填充中空部分，取出受损椎体的骨，然后嵌入缺损部分。位置合适后，选择长度合适的钛板进行固定，可适当加压，然后固定锁紧螺钉。 反复冲洗伤口，检查伤口有无出血等损伤，清点器械，放置负压引流管，逐层缝合伤口。 术中出血量为2001000ml。 手术时间120200分钟，平均160分钟。 结果11例均获随访，随访时间6 21个月，平均8个月。 术后X线复查显示材料与邻近椎体愈合3 4个月，伤椎高度恢复。随访期间未发现损伤椎体高度丧失，椎体生理曲度基本正常，无明显侧弯，内固定位置良好。 无断钉、松动和内固定移位等

6、现象。 6个月后神经功能有不同程度的恢复(见表1)。 表1胸腰椎爆裂骨折患者手术前后的神经功能3讨论3.1椎体替代物的相关问题椎体切除术后，应植入椎体替代物以维持脊柱稳定。 脊椎替代物可分为生物替代物和非生物替代物。使用的材料有三种:自体或异体骨替代物；骨水泥填充:人工椎体替代物 大多数研究者认为，骨替代人工椎体术后即刻稳定性不足，一旦融合，远期稳定性较强。 骨水泥替代物可以提供术后即刻的稳定性，但这些椎体替代物有许多缺点，如长期固定失败的风险，骨水泥可以降低局部白细胞和吞噬细胞的数量，增加感染的风险，单独使用时不能矫正畸形。 自1969年Hamdi 1首次报道用椎体肿瘤切除假体替代腰椎浆细胞

7、瘤和转移性腺癌以来，人工椎体作为一种有效的椎体替代物，发展迅速，并广泛应用于临床。 使用的材料主要有金属材料、无机材料和生物复合材料。例如，2000年，Schulte等人2对一种新型人工椎体进行了初步研究。人工椎体由聚醚烷基/生物玻璃复合物(PU-C)构成，终板由碳纤维和聚醚酮(CF-PEEK)构成，可透射线。 2002年Itoh 3等人利用羟基磷灰石/胶原混合材料制作了可在13周内吸收的人工椎体，同时吸收人工合成的2型骨形态发生蛋白(rBMP-2)促进骨痂生长，可有效防止植入物塌陷。 林明霞等人4报道用动物骨制作无机人体椎体模型，复合骨形态发生蛋白、骨基质明胶和纤维蛋白，应用于椎体肿瘤，具有

8、成骨活性。 2004年，楼赵辉等人5用山羊进行了动物实验，研究磁性生物陶瓷人工椎体靶向治疗脊椎肿瘤的可行性。 各种材料制成的人工椎体各有优缺点，如金属植入物(如钛网)组织学和力学相容性差，耐腐蚀性和耐磨性差，导致骨应力遮挡和骨吸收问题；陶瓷易碎，易疲劳损坏；医用高分子复合材料如羟基磷灰石(HA)、磷酸钙骨水泥(CPC)与胶原、纤维素、甲壳素等高分子材料复合，其生物活性和生物力学性能有了很大的提高，但目前复合材料各种成分的结合和组织相容性存在很多问题。同种异体骨存在来源有限、免疫排斥等缺点。 3.2n-HA/PA66材料的生物学特性n-HA/PA66的主要成分是纳米羟基磷灰石(N-HA)和聚酰胺

9、66(1mlyamide66，PA66) HA作为骨修复的替代材料在临床上已经使用了几十年。动物实验和临床研究表明，HA具有良好的生物相容性6。而普通HA颗粒大，脆性大，不能用于承重骨的修复。同时，由于其降解速度慢，临床应用受到限制，难以被机体完全替代和利用。随着纳米技术的不断发展，发现天然骨骼的主要无机成分HA晶体以纳米尺寸均匀分散在胶原有机物中。 鉴于此，人们尝试将HA纳米化，选择与天然骨胶原结构相似的有机化合物制成仿生骨材料，以改善HA的理化和力学性能，增强其骨传导能力。 聚酰胺具有与胶原蛋白相似的结构和良好的生物相容性。近半个世纪以来，它一直被用作外科缝合线，聚酰胺制成的髓内钉也成功用

10、于治疗长管状骨7 李玉宝等8用共沉淀法研制了纳米磷灰石/聚酰胺复合材料，用常压共溶法直接从纳米磷灰石浆料中制备生物活性材料，从而得到n-HA含量高、分布均匀的复合材料。 结果表明，这些复合材料中n-HA的含量可达65%左右，接近天然骨中磷灰石的水平，HA以纳米水平均匀分散在聚酰胺基体中，复合材料两相之间形成化学键。 这种复合材料的性能，特别是抗压强度、抗弯强度和弹性模量，与人体皮质骨相似9 因此，羟基磷灰石/聚酰胺复合材料应具有良好的生物相容性和生物安全性。 同时，N-HA/PA66材料具有生物活性和成骨能力。 其生物相容性好；通过力学测试，该支撑材料各项指标均优于目前广泛使用的钛网和髂骨块1

11、0。该材料具有良好的生物活性，可与受体骨实现生物愈合；支撑材料因其接触面比钛网大，具有更好的早期稳定性。由于规格齐全，可以高温高压灭菌，使用起来非常方便。 3.3术中人工椎体的选择取决于骨折部位和术中椎体切除量。比如胸椎，可以选择14 16 mm直径的材料，腰椎，可以选择16 23 mm直径的材料，颈椎，可以选择10 12 mm直径的材料。材料是空心圆柱体，空心部分应该还是要植骨的。 3.4术中技巧:椎管减压必须充分，尤其是上椎体后下缘和下椎体后上缘；放置支撑物前，先取下腰下枕或降低腰桥，以免逾越和医源性脊柱侧弯；由于脊柱的前部结构承担了60% 70%的应力传导，支撑材料应尽可能放在靠近椎体的

12、中后部。 【参考文献】1哈姆迪法。兴奋的腰部垂直的繁荣。初步的努力。加拿大医学协会，1969年，100: 576.2。在脊柱转移瘤中使用生物玻璃-聚氨酯复合材料进行椎体置换临床、实验、临床和生物力学结果欧洲脊柱，2000年，9(5):437-444.3。应用新型生物材料羟基磷灰石/协同复合材料研制人工垂直椎体，生物材料，2002，23: 3919-3926.4林明霞，马，等.生物椎体的研制及临床应用.中国骨科杂志，2002，10 (12): 1156-1157.5楼，陈，吴华，等.磁性生物陶瓷人工椎体靶向治疗椎体肿瘤的可行性研究及大型动物实验。中国物理医学与康复杂志，2004，26 (6):

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