肌骨超声引导下体外冲击波联合富血小板血浆治疗骨不连的临床疗效分析
2019年07月16日 【健康号】 李培     阅读 8809

Clinical effect analysis of extracorporeal shock wave combined with platelet-rich plasma guided by musculoskeletal ultrasound in the treatment of nonunion 周宏宇1 蔡振存2 屠宏亮3李培* 1. 作者:周宏宇,沈阳医学院 2. 蔡振存:沈阳医学院附属中心医院骨科 副主任医师 研究生导师 3. 屠宏亮:沈阳医学院研究生 【摘要】 目的:研究在超声辅助引导下利用体外冲击波联合富血小板血浆治疗骨不连的临床疗效。 方法:将48例明确符合骨不连诊断标准的患者,平均随机分为3组。在肌肉骨骼超声的引导下,分别利用体外冲击波,富血小板血浆和冲击波联合富血小板血浆的方法治疗。比较患者的治疗前和治疗后X射线和CT图像,并根据三组实验数据利用统计学软件分析三组在治疗周期和治愈率方面的差异。
结果:三组共48例骨不连患者在治疗12个月时:冲击波治疗组中有13例患者已经愈合,2例患者骨折处存在生长趋势,1例患者治疗无效,治愈所需时间为24.77±1.739周,治愈率81.25%;PRP治疗组12例达到治愈标准,3例治疗后有明显的愈合倾向,2例无效,治愈所需时间为25.83±1.403周,治愈率为75%;体外冲击波联合富血小板血浆治疗组中的15名患者达到了治愈标准,1名患者未愈合。治愈所需时间为21.80±1.521周,治愈率为93.75%。经过统计学分析,联合治疗组与另外两种单纯的治疗方法相比较,具有统计学意义。而且通过使用肌骨超声进行全程的动态监测,为治疗过程提供准确的参考信息。 结论:体外冲击波联合富血小板血浆可提高骨不连的临床治愈率,缩短治疗周期。 【关键词】:骨不连、肌骨超声、富血小板血浆、体外冲击波、联合治疗 *通讯作者:李培:沈阳医学院附属中心医院骨科 主任医师 教授 研究生导师 冲击波治疗中心主任 ,中国研究型医院学会冲击波专业委员会常委 骨与软骨再生修复专委会主任委员 辽宁省冲击波教育与培训专家委员会主任委员 中华医学会科普分会关节再生学组常委 联系方式:电话:18002479900,邮箱:543385751@qq.com 【Abstract】 Objective To study the clinical efficacy of extracorporeal shock wave combined with platelet-rich plasma in the treatment of nonunion under ultrasound-assisted guidance. Methods Forty-eight patients who clearly met the diagnostic criteria for nonunion were randomly divided into 3 groups on average. Under the guidance of musculoskeletal ultrasound, extracorporeal shock wave, platelet-rich plasma and shock wave combined with platelet-rich plasma were used for treatment respectively. The X-ray and CT images of the patients before and after treatment were compared and according to the experimental data of the three groups, statistical software was used to analyze the difference of Period and cure rate among the three groups. Results Forty-eight patients in three groups were treated for 12 months: in shock wave treatment group, 13 patients had healed, 2 patients had growth tendency at fracture site, 1 patient had no effect, and the cure time was 24.77 ±1.739 weeks. The cure rate was 81.25%; In the PRP treatment group, 12 cases reached the standard of cure, 3 cases had obvious healing tendency after treatment, 2 cases had no effect, the cure time was 25.83 ±1.403 weeks, the cure rate was 75%. Fifteen patients in the extracorporeal shock wave combined with platelet-rich plasma treatment group met the cure criteria and one patient did not heal. Healing center The time required was 21.80 ±1.521 weeks and the cure rate was 93.75%. After statistical analysis, the combined treatment group compared with the other two simple treatment, has statistical significance. And through the use of musculoskeletal ultrasound to monitor the whole process of dynamic monitoring, to provide accurate reference information for the treatment process. Conclusion Extracorporeal shock wave combined with platelet-rich plasma can improve the clinical cure rate of nonunion thus shortening the treatment of Period. 【Key words】 :nonunion of bone, ultrasound of muscle and bone, platelet-rich plasma, extracorporeal shock wave, combined therapy 根据美国FDA目前临床上接受的诊断标准,未愈合超过9个月并且至少3个月没有愈合迹象的骨折可被诊断为骨不连。当前由于交通肇事逐年上升,临床上大多数的骨折都是由于高能量的损伤引起,随之而来的是骨不连的发生几率也在不断上升,目前仅在美国每年的骨折患者中便已经达到了5%-10%[ 。骨折延迟愈合是多种因素共同作用的结果,骨不连的患者往往有不同程度的肌肉萎缩,肢体活动受限,甚至关节僵硬,这大大降低了患者的生活质量,临床上治疗骨不连的过程中,仍然存在诸如长治疗周期和昂贵治疗的问题。同时,多次手术可能会增加感染风险。这些问题对骨不连患者的身体,心理和经济方面有很大影响,研究骨折延迟愈合问题具有重大社会意义。骨不连传统治疗方法多以再次手术并取自体髂骨植骨为主要手段,这种方法具有手术,麻醉风险大,治疗费用高昂的缺点。为病患研究最高性价比的治疗方法是医务工作者的使命,体外冲击波疗法及富血小板血浆(PRP)技术同属再生医学技术而且都具有无创,微创的特点,二者在治疗骨折延迟愈合方面都取得了确切的临床疗效,但还存在起效缓慢,受一些禁忌症限制问题。本实验采用冲击波联合富血小板血浆的治疗方法,研究分析其联合应用在骨不连的临床治疗上的疗效提高及缩短治疗周期的效果。 资料与方法 1. 临床资料: 选择了2017年至2018年入院的48名骨不连患者,平均年龄18-70岁。其中男性患者32例,女性患者16例,股骨骨折12例,肱骨骨折16例,尺桡骨骨折7例,胫腓骨骨折13例。 病例排除标准: ① 有凝血功能障碍等出血性疾病,未得到治疗或治愈; ② 诊断有下肢深静脉血栓者; ③ 患有严重认知和精神疾病但无法通过稳定治疗和随访治疗的患者; ④ 骨缺损大小超过2cm者; ⑤ 经过诊断,骨折属于病理性骨折,影响骨折正常愈合者; ⑥ 治疗前曾经注射或使用过类似自体血液或血液制品以及干细胞相关制剂。 ⑦ 有免疫抑制或急性感染过程; ⑧ 在过去3年中患有癌症或其他肿瘤,或在过去3年中接受过任何癌症或肿瘤治疗; ⑨ 血小板计数<150,000/μL; ⑩ 怀孕的患者 2.实验方法 将48例患者随机分为3个治疗组:体外冲击波治疗组(ESWT组),富血小板血浆治疗组(PRP组)和体外冲击波联合PRP治疗组(联合组),每组16人。 具体实验方法如下: 1. ESWT组:以患者的耐受程度为前提,从低能量开始,逐渐增强。根据肌骨超声定位结果指导以及骨折所在部位的不同,选取不同形式和程度的能量冲击。发散冲击波治疗机被用于治疗较浅部分的骨不连。治疗时一般选取中能量范围(0.12~0.25毫焦耳/平方毫米),使用高能量范围(0.26~0.39 毫焦耳/平方毫米)的聚焦式冲击波治疗机治疗深部位骨折不愈合。通过肌肉骨骼超声引导,每次选择的治疗部位的数量为2到4个,每个治疗部位冲击1000次左右,冲击的脉冲次数控制在2000和4000之间。每隔一天治疗一次,治疗5至10次为一疗程周期,每两次治疗周期间隔2到3个月。治疗开始后,在第3、第6和第12个月时,正位及侧位透视位置拍摄X线,并且如果需要,进行CT检查。根据患者的成像数据,以评估骨折的愈合程度。
图 1.肌骨超声引导辅助引导下利用冲击波治疗骨不连
2.PRP组:PRP的制备:取患者静脉全血40ml,用枸橼酸钠溶液进行抗凝,然后以160g的分离因素下全血离心10分钟。离心后的全血从上到下分为三层:血浆层,交界层和红细胞层。将吸出的血浆层转移到新的离心管中,稳定后,以1000g离心10分钟。离心后,保留4-5ml血浆以重悬血小板,从而获得富含白细胞的富血小板血浆(PRP)。然后,在肌肉骨骼超声的指导下,将制备的PRP每周一次注射到骨折端位置,并且3次注射是一个疗程。在治疗前和治疗后3,6和12个月通过X射线和CT成像评估骨折愈合情况。

图 2肌骨超声引导下,骨折断端处注射PRP 3.联合组:在肌骨超声的引导下,先使用聚焦式冲击波对骨折部位进行6次中高能量的冲击波治疗,每个治疗点冲击次数在2000-4000次之间,然后使用PRP对骨折处进行3次注射,每月注射一次,注射后休息 1周,待注射PRP的针孔处皮肤完全愈合后,再使用发散式冲击波对骨折处进行6次的冲击治疗(使用参数和每个部位的冲击次数同前)。如此为一个治疗周期,反复此过程,中途可使用肌骨超声及X线等影像判断骨折两端的骨痂愈合及血运变化情况。
 图 3.病例:患者,马某,外伤后,右侧尺桡骨骨折切开复位内固定术后一年骨不连,术前及术后X线片 图 4 图5
图6
图4、5、6为患者采用肌骨超声引导体外冲击波联合PRP治疗过程中第1、3、6、12个月的X线资料以及超声影像下的动态变化情况 观察指标: 每组患者在治疗后的第3、6、12个月拍摄骨折处X线正侧位片,部分患者必要时需要行CT检查,根据影像结果评估骨不连的治疗效果。整个治疗过程中都可使用肌骨超声全程动态监测骨折愈合的过程以及骨折处周围血管的血流变化情况。 统计学处理: 使用SPSS 24.0软件对三组中达到治愈标准的患者所用的治疗时间(周为单位)进行统计分析,并做正态性检验,用 ±S的形式表示,两组间利用t检验进行比较,如果P<0.05,则表示结果存在差异性,具有统计学意义。 三组均通过正态性检验,检验分布为正态分布。

表1 三个治疗组治愈的患者人数及达到愈合标准所用的时间 组间比较结果如下表2、3、4所示:

表2 体外冲击波治疗组与富血小板血浆治疗组组间比较

表3 体外冲击波治疗组与联合治疗组组间比较

表4 富血小板血浆治疗组与联合治疗组组间比较
结果: 三组共48例患者在治疗12个月时:冲击波治疗组中有13例患者已经愈合,2例患者骨折处存在生长趋势,1例患者治疗无效,治愈所需时间为24.77±1.739周,治愈率81.25%;PRP治疗组12例达到治愈标准,3例治疗后有明显的愈合倾向,2例无效,治愈所需时间为25.83±1.403周,治愈率为75%;体外冲击波联合富血小板血浆治疗组中的15名患者达到了治愈标准,1名患者未愈合。治愈所需时间为21.80±1.521周,治愈率为93.75%。如图2、3、4所示,通过对三个随机组两两对比可知,体外冲击波治疗组与富血小板血浆治疗组比较中(表2),P>0.05,可认为二者在治愈时间上无统计学差异,而在联合治疗组与另外两种治疗方法的比较中(表3.4),P值均小于0.05,存在差异性,有统计学意义。 在整个治疗过程中,使用肌骨超声进行全程的动态监测,可见联合治疗组的患者骨折血流增加要明显强于其他两个对照组。综上所述,冲击波联合富血小板血浆治疗可以提高对骨折延迟愈合的有效率同时缩短治疗周期,肌骨超声可在定位,指导冲击波治疗能量分布等方面发挥作用。 讨论 1.1骨不连的成因 骨不连是指,在诸多复杂的因素综合影响下,终止了骨折处的愈合过程。通常在骨折的晚期发生,容易导致诸多并发症,影响患者的生活质量。当今社会,骨不连的患者数量在骨折患者的总数中所占的比例也在逐年增加。引起骨不连的原因有很多。在血液供应方面,骨不连通常发生在由高能量损伤引起的开放性骨折中。损伤后,骨膜被破坏,为骨骼提供营养的血管受损,甚至形成许多游离骨碎片。骨折的血液供应不足,这会影响骨骼的正常愈合。另外,医源性损伤也是造成骨不连的重要因素,在术中,为了充分显露折断,对骨膜的过分剥离,或为了达到理想的复位效果,对骨折两端进行粗暴、反复的复位,相应地,它会对骨膜下血管和周围软组织造成一定程度的损伤,进而影响骨折的血液供应。不稳定或固定范围不足的内固定或外固定,也会使骨折处产生异常的活动,继而影响骨折断端的链接,发生骨不连。在术后的早期功能康复练习过程中,对骨折端过度的牵引会引起骨折的断端分离移位,使骨折两端的骨痂不能完全桥接,造成骨不连。也可能是由于过早负重,在力学影响下,导致骨痂形成障碍或异常塑形。除了上述几点以后,患者的年龄、性别、服用药物情况、身体营养状况、或相关疾病等因素都是引起骨不连的相关因素。 1.2冲击波的作用原理(Extracoporeal shockwave,ESW) 体外冲击波属于力学波的范畴,具有传导、反射和折射的声学特性,所以它能在传导声音的介质中传导,并带有一定的能量,能够在不同的界面上产生折射和反射,我们目前常用的冲击波主要分为聚焦式和发散式两种[ ]。冲击波治疗骨不连首次被认识是在1988年,Haupt[ ]利用冲击波治疗骨不连并取得了满意的效果。由于它是一种非侵入性的治疗方法,所以一经问世,便得到了广泛的关注。 早在1991年,Valcha-nou[ ]等人利用聚焦式冲击波对活体兔子的股骨和尸体的骨头进行实验,他发现冲击波能够在骨折处造成带有微小裂隙的许多细小的碎骨片,并可以形成局部的血肿。在此之后,他又通过对79例骨不连患者采用ESWT治疗,最终发现治愈率高达85.4%。后又有研究者通过实验显示ESWT能够显著加速骨折的愈合过程[ ]。邢更彦[ ]等研究者在1998年在我国通过对包括骨不连和骨延迟愈合在内的41例患者采用ESWT治疗的研究中,发现在8-12周内,大部分的患者都达到了愈合标准,其余的患者已在后续的短暂治疗过程中得到治愈。迄今为止,尚未有报道或文献提出冲击波在治疗骨不连的过程中出现明显的并发症。Sheberger[ ]等认为,冲击波治疗不愈合的原理是由于冲击波具有特殊的生物效应,通过骨诱导,新的骨组织代替断裂端的软组织,从而实现骨愈合,并改善局部血供。 利用冲击波治疗骨不连的主要原理为:冲击波对骨折断端进行高能量的冲击,使其发生粉碎性的微小骨折,并使其周围产生新的局部血肿,人为的使骨不连的断端变为新鲜的骨折[ ]。骨折处发生炎性反应并释放炎性介质,联合促进骨生长的相关因子。促使成骨细胞和软组织中的成纤维细胞相互聚集,不断增殖。与此同时,多个冲击波冲击可以在断裂延长炎症周期和扩大炎症和血管反应[ ]。并且在形成的血肿中,还富含多种影响骨折的细胞生长因子,如β转化生长因子,胰岛素样生长因子,血小板衍生的生长因子等,可诱导和调节在骨折端的细胞增殖和分化以及新骨的形成。 1.3富血小板血浆(platelet-rich plasma ,PRP) 富含血小板的血浆是通过离心从自体的全血中提取的浓缩的富含血小板的浓缩物。血小板浓度是在全血中的4-5倍[ ],激活后的PRP能够释放多种生长因子[ ],且含量丰富。已经有文献研究指出,PRP可以对毛细血管产生强烈的刺激[ ],促使其再生,同时能够释放多种生长因子,这些生长因子能够积极诱导和调控细胞的增殖分化以及转移,从而促进骨组织和软组织的修复,使其在促进骨折愈合方面具有显著的效果。 根据在富含血小板的血浆中白细胞和纤维蛋白的含量,它们可以被分为四类[ ]: P-PRP,L-PRP,L-PRF和P-PR。在治疗骨不连的研究,主要研究对象是富有的白血球的富血小板血浆(P-PRP)和去白细胞富血小板血浆(L-PRP)。这两个类型有不同的特点,FIlardo等人[ ]研究发现,含大量白血细胞的富含血小板的血浆,其在一定程度上可以抵抗感染,但它也将与骨折部位更高浓度的与促进炎症相关的细胞因子共同作用,产生大量的金属蛋白酶,从而促进细胞外基质的细胞的退化分解,并且抑制它们的形成[ ],并且它将通过激活kB信号传导途径加重炎症反应的程度[ ],对于骨组织的愈合是十分不利的。而去白细胞富血小板血浆恰恰相反,它通过去除白细胞,避免kB通路[ ]激活过度,达到促进软骨再生的效果,而且其主要作用可能是促进细胞的合成代谢。所以去白细胞富血小板血浆更适合在治疗骨不连中使用。 富血小板血浆含有大量的抗炎性因子、促炎性因子和生长因子等多种可溶性因子[ ],它们能够介导骨折处发生的炎症反应以及骨组织的愈合过程,能够一定程度的刺激细胞,促使其增殖、成熟。富血小板血浆中含有丰富的各种生长因子,例如血小板衍生的生长因子,血管内皮生长因子,转化生长因子β,表皮生长因子,胰岛素样生长因子[ ]。这些生长因子能够参与、调节[ ]、及促进基质细胞、骨组织细胞、血管及软组织纤维蛋白的形成,提高骨不连断端的骨痂愈合速度,减少愈合时间。 1.3肌肉骨骼超声 肌骨超声是超声技术应用在肌肉和骨骼系统上的一种诊断方法,利用声波反射不能穿过正常骨皮质的原理,肌骨超声可以探测到超声探头下方的骨皮质,它显示为一个连续的,规则的线性明亮的图像中的回声。但是超声波可以透过未钙化完全的软骨,并可以显示软骨内部的形态,使用肌骨超声可以清晰的显示软骨骨折形态,并可对其进行动态监测[ ]。同时肌骨超声可以显示骨折断端的神经及血管的损伤程度。对于骨折的诊断,超声灵活的照射角度可以为临床医生提供骨折处不同角度、不同平面的参考信息,并且可以显示探测部位周围血管内血流的情况。所以利用肌骨超声可以对骨痂的愈合过程提供重要的监测信息,而且与传统的X线、CT、以及磁共振相比,肌骨超声具有检查方便、价格低廉、动态观测、无辐射等特点,同时在治疗过程中,更加方便患者与临床医生的沟通交流。 冲击波联合富血小板血浆的联合治疗方案是基于两种治疗方式在组织再生科学中的作用原理之上所提出的,作为一种非侵入性,微创治疗,它达到治疗的目的,同时减少了患者的痛苦。同时在肌骨超声的引导下,能够更加精准的对患处进行治疗,而且能够细致入微的观察骨痂愈合及血流变化的情况,能够为临床医生提供更加精准的参考信息。同时能够大大增加患者及临床医师的治疗信心。冲击波和PRP虽然相对来说比较安全,存在较少的并发症,但是在治疗过程中,也需要注意各自的禁忌症,确保减少并发症的发生。在这项研究中,联合治疗可改善骨不连的治愈率,相对缩短骨折愈合时间,并相应降低了患者的经济负担。然而,仍然存在值得进一步研究的问题,例如对于PRP结合冲击波的治疗方法对不同类型的骨不连是否具有不同的治疗效果。以及在对待损伤程度不同的骨不连患者,是否不同的冲击波治疗频率和参数能够起到不同的治疗效果等等,这些问题还需在日后的研究中不断的探索,不断的总结分析。 
 参考文献
[ ].BorrelliJJr,PrickettWD,Ricci WM. Treatment of nonunions and osseous defects with bone graft and calcium sulfate [J].ClinOrthopRelat Res,2003,411:245-254 [ ] .HAUPTG,HAUPTA,EKKERNKAMPA,etal .Influence of shock-wave son tracture healing[J].Urology,1992,39(6):529-532. [ ]. 邢更彦,徐永明,耿欢,张浩冲.体外冲击波治疗骨组织疾病的研究进展[J].医学与哲学(B),2018,39(09):12-14. [ ]. OGDENJA, TTJ-KISCHKAT A, SCHULTHEISSR. Principles of shock wave therapy[J].Clin Orthop Relat Res,2001,38(387):8-17. [ ].CHENGJH,WANG CJ.Biological mechanism of shock-wave in bone [J]. Int J Surg,2015,24(PtB):143-146. [ ]. 邢更彦,井茹芳,刘树茂,崔凯荣,匡正达.体外冲击波对骨膜组织骨不连及骨延迟愈合的影响[J].中华理疗杂志,1998,21(6):331-333. [ ]. Seheberger R.Senge T.Non.invasive treatment of long—bone pseudarthnrsis by shock waves[J].Arch Orthop Trauma Surg,1992,111(4):224-227 [ ] .Da Costa Gomez TM.Radtke CI.。Kalscheur VL,d a/.Efiect of focused and radial extracorporeal shook wave therapy on equine bone microdamage[J].Vet Surg,2004,33(1):49—55. [ ]. 税巍,鲁晓波.骨不连的成因及治疗进展[J].医学综述,2009(11):85-88. [ ]. Yuan T, Zhang C, Zeng B. Treatment of chronic femoral osteomyelitis with platelet-rich plasma (PRP): a case report.Transfus Apher Sci. 2008;38(2):167-173. [ ]. Pietramaggiori G, Scherer SS, Mathews JC, et al. Healing modulation induced by freeze-dried platelet-rich plasma and micronized allogenic dermis in a diabetic wound model.Wound Repair Regen. 2008;16(2):218-225. [ ].Lindeboom JA, Mathura KR, Aartman IH, et al. Influence of the application of platelet-enriched plasma in oral mucosal wound healing. Clin Oral Implants Res. 2007;18(1):133-139. [ ] .Pavlovic V, Ciric M, Jovanovic V, et al. Platelet Rich Plasma: a short overview of certain bioactive components. Open Med (Wars). 2016;11(1):242-247. [ ] .Cavallo C, Filardo G, Mariani E, et al. Comparison of platelet-rich plasma formulations for cartilage healing: an in vitro study. J Bone Joint Surg Am. 2014;96(5):423-429. [ ] .Riboh JC, Saltzman BM, Yanke AB, et al. Effect of Leukocyte Concentration on the Efficacy of Platelet-Rich Plasma in the Treatment of Knee Osteoarthritis. Am J Sports Med. 2016; 44(3):792-800. [ ]. Liacini A, Sylvester J, Li WQ, et al. Inhibition of interleukin-1-stimulated MAP kinases, activating protein-1(AP-1) and nuclear factor kappa B (NF-kappa B) transcription factors down-regulates matrix metalloproteinase gene expression in articular chondrocytes. Matrix Biol. 2002;21(3):251-262. [ ] .Cavallo C, Filardo G, Mariani E, et al. Comparison of platelet-rich plasma formulations for cartilage healing: an in vitro study. J Bone Joint Surg Am. 2014;96(5):423-429. [ ] .Pavlovic V, Ciric M, Jovanovic V, et al. Platelet Rich Plasma: a short overview of certain bioactive components. Open Med (Wars). 2016;11(1):242-247. [ ] .Magalon J, Bausset O, Serratrice N, et al. Characterization and comparison of 5 platelet-rich plasma preparations in a single-donor model. Arthroscopy. 2014;30(5):629-638. [ ].Seyhan N, Keskin S, Aktan M, et al. Comparison of the Effect of Platelet-Rich Plasma and Simvastatin on Healing of Critical-Size Calvarial Bone Defects. J Craniofac Surg. 2016;27(5):1367-1370. [ ] .刘琦,吴长君.超声在肌肉骨骼系统中应用的研究进展[J].医学综述,2017(12).

提示x

您已经顶过了!

确认
1
|
请选择举报原因
垃圾广告信息
色情低俗内容
违规有害信息
侵犯隐私、虚假谣传