Masqulet诱导膜成骨技术
Masquelet技术
- Masquelet技术是一种分期修复骨缺损的新技术，近年来临床应用范围逐渐广泛。
- Masquelet技术修复骨缺损，首先需要将骨缺损部位彻底清创，清除感染或坏死组织；
- 其次根据骨质缺损情况选择合适的固定方式，为骨质愈合提供稳定的生物力学环境；
- 再次根据感染控制情况，选择合适的骨水泥填充骨缺损处；
- 最后待骨水泥周围形成诱导膜后将其切开，取出骨水泥、去除硬化骨，植入松质骨。
诱导膜是一种类似骨膜结构的生物膜，富含血管内皮生长因子、转化生长因子β1及骨形态发生蛋白，具有诱导成骨作用，可以促进骨质快速愈合。
# 什么是诱导膜技术
之所以将Masquelet所描述的该项技术称为“诱导膜技术”，是由于特定的骨缺损重建材料植入后，材料刺激周围包裹的组织生成具有生物活性的膜性结构。这一诱导膜血管化良好，可分泌一系列的生长因子且包含大量成熟的间充质干细胞，使得局部形成一个利于组织再生的微环境。
# Masquelet诱导膜成骨技术原则
Masquelet技术修复骨缺损分二期进行:
- 第一阶段：清创、固定、填充骨水泥——诱导膜的形成
- 第二阶段：确认感染得到控制后，取出spacer骨水泥，固定膜内进行松质骨植骨——松质骨植入后膜形成
# Masquelet技术示意图
A 骨缺损部位彻底清创，对骨折进行稳定固定 B 用骨水泥填充骨缺损部位 C 软组织充分包裹骨水泥 D 6~8周后骨水泥周围诱导膜形成 E 纵行切开诱导膜，移除骨水泥，填充自体松质骨（或皮质骨、同种异体骨与人工骨），之后缝合诱导膜 F 移植骨与周围骨质融合
# 一期
# 🏁清创及固定
# 骨刀和榔头技术
彻底清创-大刀阔斧：修复骨缺损之前应彻底清除骨缺损处的感染或坏死组织，消灭死腔
死腔清理
小碎片的去除
骨折端新鲜化
标准：骨端出现新鲜渗血
大段骨缺损清创后需要固定，应根据骨缺损情况选择合适的固定方式。
- 如长管状骨缺损，可采用单臂或环形外固定支架固定，可以维持骨折端的稳定性，且能降低感染概率；也可采用髓内钉固定，固定强度较高，可以早期进行锻炼，且有助于减少二期植骨量。
- 肖坚等认为，开放性骨折造成的骨缺损可采用外固定支架固定，可以维持骨折局部的稳定性，恢复肢体的长度，有利于早期进行功能锻炼。
# 🏁填充骨水泥
骨水泥（Spacer）置入的作用
完全占据髓腔：骨水泥可以起到力学支撑的作用，防止纤维组织长入骨缺损区，为后期植骨提供空间
形成异物刺激-炎症反应-诱导膜：骨水泥周围形成的异物诱导膜起到生物保护作用，既可以促进植入骨的愈合和再血管化，又避免了植入骨被吸收
根据骨质缺损情况选择合适的骨水泥
- 聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate，PMMA）骨水泥具有良好的生物相容性，是治疗骨缺损的理想填充材料。
- 刘耀辉等研究发现，PMMA骨水泥形成诱导膜的能力较强，且其形成的诱导膜具有较强的诱导成骨活性；但PMMA骨水泥在固化过程中存在放热反应，会造成周围组织损伤，严重时可导致骨坏死。
- 对于感染性骨缺损，可采用含敏感抗生素的骨水泥。
- 余鑫等研究发现，采用含敏感抗生素的骨水泥填充骨缺损处，可缩短骨折愈合时间、降低感染的复发率，且对诱导膜的成骨活性无明显影响。
- PMMA骨水泥的缺点之一是需要二期手术取出，近年来研究发现，含聚乳酸-羟基乙酸共聚物的新型生物可降解材料也有良好的骨传导及骨诱导能力，可取代PMMA骨水泥修复骨缺损。
- 可降解硫酸钙（degradable calcium sulfate）
- 聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate，PMMA）骨水泥具有良好的生物相容性，是治疗骨缺损的理想填充材料。
骨水泥填充于骨缺损区注意要点
- 将骨水泥填充至骨缺损处时，应采用大量生理盐水冲洗，减少热损伤。
- 填充骨水泥时，注意增加骨水泥与骨的接触面积，但应确保软组织能够完全覆盖骨水泥，便于无张力缝合切口。
- 若软组织条件较差，无法完全覆盖骨水泥，可采用负压封闭引流技术或游离皮瓣移植术解决问题；
- 若软组织条件良好，可填充较多的骨水泥，为二期手术提供足够的植骨空间
然后对长管状骨进行临时固定，稳定截骨断端
- 外固定支架（单臂或者环形）
- 提供足够的稳定性
- 减少金属植入物带来的额外的感染风险
- 在二期时候，可以通过逐步去掉钉棒或是拧松螺钉来使患者的负重循序渐进
- 钢板螺钉
- 髓内钉
- 实现早期负重
- 同时维持更好的力线
- 减少二期植骨量
- 并不建议使用锁定螺钉系统，这是因为太过坚强的固定会限制骨的矿化/皮质化。这也就是我们要提醒各位注意的在使用诱导膜技术时的一个陷阱，二期手术早期太过坚强的固定成为后续治疗成功的不利因素。
- 对感染性骨缺损，建议一期采用外固定支架而二期改为内固定更安全。
- 外固定支架（单臂或者环形）
软组织无张力缝合
必要时行肌皮瓣转移覆盖修复缺损软组织
# 二期（6~8w）
# 🏁确认感染控制
- 二期手术前最重要的一项内容是检查骨缺损处感染情况，尤其是感染性骨缺损患者
- 二期手术之前应常规进行各项实验室检查，确定感染得到控制后再开始手术
- 白细胞计数及分类
- 红细胞沉降率
- C反应蛋白
- 骨组织活检
# 🏁取出骨水泥及植骨
取出骨水泥时应谨慎操作，避免损伤诱导膜
仔细显露诱导膜，膜结构(呈筋膜样，1~2mm厚)
锐性切开并剥离，取出骨水泥（Spacer）
- 要将骨水泥间隔器直接暴露
- 可以先用骨凿和/或骨锤将间隔器打碎后取出，轻柔清理，注意保护诱导膜所包围的腔隙。
有两点需要强调：
- 断端的髓腔也应清理刮净，避免骨水泥残留
- 断端小骨碎片也应剥离（断端新鲜化--译者注），作为自体骨植骨插于诱导膜内。此后所植的骨即位于剥离下的有血管的碎骨片和新鲜化的骨断端之间，有效避免骨不连的发生。
将足量的颗粒状自体松质骨填充于诱导膜形成的空间内
# 植骨材料
- 金标准：海绵状的松质骨
- 理想的植骨材料——自体髂嵴松质骨
- 形状大小：1mm
- 不提倡：皮质松质骨
- 不适合：大的骨块（不能被血管化）
- 植骨颗粒应应密集压实，但需避免用力打压。
- 若不密集植骨，太松散，当患者站立，由于地心引力的作用，上端就会变得“稀疏”，导致愈合不良
- 根据我们的经验，植骨不当/植骨稀疏是术后骨不连或再骨折的危险因子。
- 错误：单独使用异体骨颗粒、人工骨替代物
- 关于植骨有一个错误观点，有术者错误地认为单独使用同种异体松质骨或是骨替代材料植入膜内就能够使得骨缺损愈合了，这是大错特错的。
- 不建议：使用骨生长因子BMP有植骨骨吸收的风险
- Masquelet和Obert发现在移植骨中加入重组BMP-7的促进骨愈合效果并不理想，甚至是有弊无利的
- 重组生长因子的使用可能与我们自体所分泌的生长因子具有拮抗或是竞争抑制作用，最后适得其反造成部分植骨材料吸收。
自体松质骨
- 大的骨块也不合适，因为这不利于血管的长入，所以松质骨植骨材料应塑形成1mm的小颗粒。
- Pandian等研究发现，采用钻孔-灌洗-抽吸（reamer-irrigator-aspirator，RIA）系统从骨髓腔内取骨，可以缩短取骨时间，减轻供区疼痛。
- 殷渠东等[认为，若单纯采用RIA系统获取自体骨，容易影响移植骨血管化，不利于骨质愈合。组织工程骨材料具有良好的生物相容性及可降解性，也可用于植骨
同种异体骨
BMP
若骨缺损区域较大，松质骨的骨量不足，可用皮质骨、同种异体骨与人工骨代替
- 替代骨量与自体松质骨骨量的比例不应超过1∶3，因为同种异体骨并不含有干细胞及生长因子，否则会影响后期成骨效果
仔细缝合诱导膜后关闭切口
- 仔细保护诱导膜很关键，植骨以后要无张力缝合诱导膜。
注意内固定系统的放置，尽量减少对诱导膜的干扰
# 引流（强制）
- 必须进行诱导膜腔及皮下组织的引流
- 若跳过引流，则有极大的可能发生血肿
- 局部血肿会导致再次清创解压
- 继而导致植骨颗粒丢失。
# 骨的最终固定
- 早期坚强固定，后期弹性固定
- 早期坚强固定有利于植骨颗粒的血管化
- 后期弹性固定有利于重建骨的皮质骨化
- 髓内钉和外固定支架：钢板对于上肢尤其适合
- 不建议使用锁定钢板
- 一个陷阱：
- 早期坚强固定，后期不利于皮质骨化
# 术后骨折功能恢复
- 植骨固化/皮质化通常需要4个月，此时也并不鼓励患者在无保护情况下进行完全负重。
- 二期手术不论采取何种固定方式，负重的过程都应该循序渐进，通常为植骨后的6到7个月。
# Masquelet诱导膜成骨技术的机制
# 修复宏观过程——影像学
# 修复微观过程——组织分子层面
[人类活体标本实验](AhoOM,Lehenkari P, Ristiniemi J,The mechanism of action of induced membranes in bone repair. J Bone Joint Surg Am.2013, 95 (7):597-604)
- N=14
- 骨缺损大于5cm
- 实施Masquelet技术
- 观察病理切片、诱导膜上培养骨髓干细胞
- 测ALP活性、PCR分析IL-6、VEGF、Col-1基因表达
组织学
异物炎症反应----巨噬细胞出现
越靠近骨髓腔，炎症反应越明显
富血管化
炎症诱导膜内形成血管内皮细胞
富血管化是肉芽组织形成的关键
成熟化
成熟纤维组织形成
血管微循环明显减少------老化
诱导成骨
分泌成骨因子
直接影响微血管
再生长和成骨效能
体外成骨能力
一个月成骨活性最显著
Stage II 植骨的最佳时机
膜内成骨
- StageII植骨后出现
- 软骨内成骨与膜内成骨并存，以膜内成骨为主
# 骨诱导膜技术的临床应用
- 创伤后骨缺损
- 骨髓炎相关骨缺损
- 肿瘤相关骨缺损
- 先天性胫骨假关节
# Masquelet诱导膜成骨技术的并发症
成人
- 骨折不愈合
- 植骨块吸收
- 再骨折
儿童
- 肿瘤
# Masquelet 诱导膜成骨技术的优点与缺点
优点：
- 膜可以预防植入骨的吸收
- 技术简单
- 治疗时间和谷歌缺损长度不相关
- 放疗后、感染部位均可应用
- 25cm的骨干缺损重建是可能的
缺点：
Masquelet技术也存在一定不足，感染复发及植骨吸收是其修复骨缺损的常见并发症
修复部位需要大量良好软组织覆盖
二期需要大量自体松质骨
再骨折
感染复发
肢体不等长
# 问题1：感染性骨缺损是否适合
- 诱导膜成骨技术
- 本身就是一个治疗骨缺损的技术
- 本身不治疗骨感染
- 误区：
- 诱导骨缺损可以产生大量血运，可以治疗骨感染
- 正确认识
- 前提：无菌性的骨缺损
- 骨感染需要进行彻底的清创
# 问题2：骨水泥填充
# 间隔器
- Masquelet团队只有使用聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate PMMA)作为骨水泥间隔器的经验，也尚未在包括动物实验在内的研究中使用其他材料作为间隔器。
# 抗生素
- Masquelet团队并不推荐骨水泥载抗生素
- 抗生素与骨水泥结合后可能并无抗菌活性，甚至可能会增加细菌的耐药性；
- 某些抗生素可能会影响诱导膜的特性，不过目前也没有明确证据支持抗生素改变诱导膜的生物特性；
- 局部应用未载抗生素的骨水泥治疗后，局部的软组织愈合良好，血液指标正常，感染未再复发，是骨折愈合的征象。
- Masquelet团队并不推荐骨水泥载抗生素
# 热损伤防护
- 骨水泥包裹范围：包埋远近端2~3个cm
- 应力薄弱点，容易断裂
# 间隔器的形状
常规塑形后的形状有三种
柱形
- 间隔器应在其凝固前进行塑形，在不影响软组织覆盖及切口闭合的前提下尽可能大，包裹骨断端2到3厘米
- 在凝固阶段（凝固时发热），应对软组织进行保护，推荐采用生理盐水冲洗周围组织
- 圆柱状间隔器适用于胫骨或是股骨骨缺损的重建。
链珠形
通常当小骨骨缺损时，我们使用手工塑形的链珠形骨水泥填充，这样二期手术更易取出。
链珠形骨水泥同样可诱导膜性结构产生，我们并未发现其与圆柱状间隔器在植骨后愈合方面的不同。
扁的卵石状
用于无骨缺损的顽固性骨不连的治疗。
扁卵石状的骨水泥置于骨不连断端周围，以此诱导膜性结构生成，继而为之后的植骨做准备。
我们建议在手术床上进行塑形，待其凝固后置于骨不连部位以防发热烫伤骨组织。
# 骨水泥的填充——表面粗糙程度
- 整块spacer填充：临床观察无差异
- 长骨的大段骨缺损：珍珠形不如柱形
# 第二阶段的最佳时间：
- 软组织愈合良好
- 最佳时间在4-8周（膜的角度讲，这个时间段生长因子等最佳，适合成骨）
- 病理检查：取多处组织标本，以防存在局部感染
- 感染复发：对膜和周围软组织进行清创，重复第一阶段手术
# 问题3：老化的诱导膜能促进成骨吗
膜老化后，为什么还能促进成骨？
- 膜的主要作用促进颗粒吸收
- 二次干细胞募集，促进血管再生二次高峰
