M asquelet技術(shù)治療創(chuàng)傷后大段骨缺損的研究進展

肖正俊，阿良*，李洪秋，鄧純博，沈曉桐

（1.沈陽醫(yī)學(xué)院附屬中心醫(yī)院骨外科，遼寧沈陽110024；2.婦產(chǎn)科）

M asquelet技術(shù)治療創(chuàng)傷后大段骨缺損的研究進展

肖正俊1，阿良1*，李洪秋1，鄧純博1，沈曉桐2

（1.沈陽醫(yī)學(xué)院附屬中心醫(yī)院骨外科，遼寧沈陽110024；2.婦產(chǎn)科）

Masquelet技術(shù)是一種誘導(dǎo)膜和自體松質(zhì)骨移植重建的骨技術(shù)，治療大段骨缺損取得了一定的療效。Masquelet技術(shù)具有操作簡便、并發(fā)癥少、防止骨吸收的特點，因骨愈合較快、可用于急診手術(shù)、易于被患者接受等優(yōu)點，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于臨床，但是仍有許多問題亟待解決，如治療周期長，需要對患者進行二次手術(shù)等。

Masquelet技術(shù)；骨缺損；臨床應(yīng)用

由外傷、感染、腫瘤等疾病所導(dǎo)致的骨缺損的治療一直是骨科的難題和熱點研究。目前治療骨缺損的手段均不能達到滿意的效果。1986至1999年，Masquelet等［1］在35例長骨骨干缺損范圍4～25 cm患者中使用一種誘導(dǎo)膜技術(shù)，利用非帶血管自體骨移植來重建大段骨缺損，治療4個月后影像學(xué)顯示基本骨愈合，8.5個月能正常行走，后來人們稱其為“Masquelet技術(shù)”［1］。本文就Masquelet技術(shù)的手術(shù)操作，在治療創(chuàng)傷后大段骨缺損及其他骨缺損方面的研究進展進行綜述。

1 M asquelet技術(shù)特征及操作

1.1 Masquelet技術(shù)特征Masquelet技術(shù)的特征為在長骨骨缺損患者利用聚甲基丙烯酸甲酯（polymethylmethacrylate，PMMA）骨水泥誘導(dǎo)成膜后，二期將骨水泥取出進行自體松質(zhì)骨植骨。最初骨水泥的應(yīng)用只是為了避免軟組織的陷入，為后期重建做準備［2］。

1.2 Masquelet技術(shù)操作第1期［2-3］：首先對骨缺損區(qū)進行徹底清創(chuàng)，切除死骨、無血運的骨和硬化骨以及壞死的軟組織，消除感染，必要時行皮瓣或肌皮瓣轉(zhuǎn)移覆蓋修復(fù)軟組織，然后在骨缺損區(qū)用體外制作的空心多塊結(jié)構(gòu)（PMMA）骨水泥，將空心的圓柱體骨水泥均勻分為4～5塊，待凝固和冷卻后填充塑形為棒狀并連接骨斷端，縫合軟組織包裹骨水泥，逐層縫合筋膜和皮膚，并用外固定架固定骨缺損兩端。第2期［4-6］：在第l期術(shù)后6～8周時軟組織愈合良好，去除外固定支架，切開軟組織，縱向切開誘導(dǎo)膜，顯露骨水泥，小心取出骨水泥（避免膜受損），同時在膜腔內(nèi)填滿切碎的自體骨（一般為松質(zhì)骨，可選用髂骨），然后縫合誘導(dǎo)膜，選用合適的內(nèi)固定物（如鋼板）固定骨斷端。再用血供豐富的軟組織覆蓋，縫合皮膚。

2 創(chuàng)傷后大段骨缺損治療的不同方式和優(yōu)缺點

2.1 創(chuàng)傷后大段骨缺損治療的不同方式［5］（1）帶血管的自體骨移植技術(shù)；（2）Ilizarov骨搬移技術(shù)；（3）Masquelet誘導(dǎo)膜技術(shù)。前兩種方法是目前被廣泛接受的方法［2］。

2.2 創(chuàng)傷后大段骨缺損治療的優(yōu)缺點（1）帶血管的自體骨移植技術(shù)適用于骨缺損范圍較小（一般小于6 cm）的患者，需要做血管顯微吻合，易出現(xiàn)植骨塊被吸收的情況，還很容易出現(xiàn)受區(qū)應(yīng)力性骨折及供區(qū)的并發(fā)癥［7］。（2）I l izarov骨搬移技術(shù)雖然適用于合并軟組織缺損和感染的患者，尤其是骨缺損大于8.0 cm時，但再骨折風(fēng)險明顯增高［8］，骨缺損愈合不完全、時間較長（每天只能牽引伸長1mm，患者行動不便，常需多次手術(shù)，并發(fā)癥較多（如釘?shù)婪磸?fù)感染、松動，關(guān)節(jié)黏連僵硬，神經(jīng)損傷不可逆，對合端偏移、不愈合等）［5，9］。（3）近年來Masquelet誘導(dǎo)膜技術(shù)為大段骨缺損治療帶來了新的曙光，其可用于創(chuàng)傷后骨缺損、骨髓炎性骨缺損等，尤其適用于創(chuàng)傷后大段骨缺損患者［10］。誘導(dǎo)膜技術(shù)不需要顯微外科吻合血管，術(shù)后愈合快且負重時間早。但是誘導(dǎo)膜技術(shù)在第1期的固定方式需要使用外固定架，但使用過程中可能出現(xiàn)骨折斷端固定不穩(wěn)定、釘?shù)栏腥?，?dǎo)致前期治療失?。?1］，在第2期取出骨水泥時極易損傷誘導(dǎo)膜，導(dǎo)致完整的治療計劃失敗。誘導(dǎo)膜技術(shù)的并發(fā)癥有深部感染、骨折斷端不愈合、骨連接不正、關(guān)節(jié)僵硬、應(yīng)力性骨折等［12］。對于骨缺損范圍較大的患者，需要植入大量的自體松質(zhì)骨，但由于自體骨的來源有限，使用替代材料并不能保障成骨效果，故植入材料的選擇需要更深入的研究。

3 M asquelet技術(shù)在治療創(chuàng)傷后大段骨缺損及其他骨缺損方面的相關(guān)研究

Masquelet等［2］應(yīng)用誘導(dǎo)膜技術(shù)治療35例高能量創(chuàng)傷后長骨干骨缺損患者，應(yīng)用外固定支架固定患肢，采用PMMA填充骨缺損，待誘導(dǎo)膜形成后縱向切開，將適量自體松質(zhì)骨填充入誘導(dǎo)膜內(nèi)，植骨后約4個月通過影像學(xué)檢查顯示患肢完全愈合，6～17個月后下肢可完全負重可以正常行走。檢驗評價形成的誘導(dǎo)膜在組織形態(tài)學(xué)上與骨膜組織相似，厚為0.5～2.0mm，其內(nèi)層由滑液樣的上皮細胞構(gòu)成，外層由成纖維細胞、肌成纖維細胞及膠原構(gòu)成，誘導(dǎo)膜中含有豐富垂直于骨長軸方向的血管系統(tǒng)，不具有滲透性，可以防止周圍軟組織長入骨缺損，同時又避免了植入骨的吸收，使骨缺損的部位為骨的重建提供了有利的成骨微環(huán)境，而且誘導(dǎo)膜還能分泌如骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2（BMP-2）、轉(zhuǎn)化生長因子-β1（TGF）和血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）等多種成骨生長因子，而且BMP-2與VEGF聯(lián)合能夠增強間充質(zhì)干細胞向成骨方向分化能力，對加快骨折的愈合發(fā)揮著不可替代的作用［13］。Azi等［14］報告33例脛骨和股骨大段骨缺損（平均長6.7 cm），其中23例合并感染，采用Masquelet技術(shù)于骨缺損區(qū)誘導(dǎo)成膜，2個月后行膜內(nèi)顆粒狀松質(zhì)骨植骨修復(fù)骨缺損，植骨后術(shù)后2個月X線片顯示骨痂及新骨形成，但在骨感染患者中，感染復(fù)發(fā)率為30%。Woon等［15］對1例脛骨中下段大段開放性骨折伴感染致骨缺損達6 cm患者在外固定架固定骨折后采用誘導(dǎo)膜技術(shù)，在骨缺損處填入抗生素-骨水泥誘導(dǎo)成膜，大約6～8周后切開誘導(dǎo)膜取出骨水泥并放入自體骨植骨，2個月X線片顯示有新的骨痂形成，18個月后骨折處完全愈合。Scholz等［16］報告對13例感染性大段骨缺損采用Masquelet技術(shù)于骨缺損區(qū)進行治療，隨訪24個月，骨缺損均愈合。

隨后不斷有文獻報道應(yīng)用該技術(shù)修復(fù)腫瘤切除后導(dǎo)致的大段骨缺損及慢性骨髓炎所致大段骨缺損［15-17］，均取得滿意療效。國內(nèi)外已有許多文獻報道在動物模型上模擬應(yīng)用誘導(dǎo)膜技術(shù)修復(fù)長骨骨缺損過程［18］，分別詳細地研究并闡述了該技術(shù)的細胞學(xué)及分子生物學(xué)機制，從而在理論和臨床上為誘導(dǎo)膜技術(shù)的實用性提供了科學(xué)依據(jù)。

4 M asquelet技術(shù)存在的問題及解決辦法

Masquelet技術(shù)雖然已成為臨床治療大段骨缺損的有效方法，但是不可避免地存在一些缺點，如術(shù)前沒有明確告知患者誘導(dǎo)膜可以治愈大段骨缺損而自體骨來源有限，需要自體植骨造成患者心理上的損傷，同時松質(zhì)骨皮質(zhì)化時間較長導(dǎo)致住院時間較長和需要二次手術(shù)等問題，以致于患者術(shù)后無法接受這種治療方法，產(chǎn)生不必要的醫(yī)療糾紛。Masquelet技術(shù)的基礎(chǔ)研究深度和廣度落后于其臨床實踐的應(yīng)用。但是其在基礎(chǔ)研究方面需要進一步揭示誘導(dǎo)膜的細胞組成、組織學(xué)結(jié)構(gòu)、成骨機理及作用機制，同時可以采用組織工程骨膜及人造骨膜等新的替代物來滿足骨缺損較大而骨量不足帶來的困境，以及用高分子材料、仿生生物膜［19］或者生物骨等替代骨水泥，在修復(fù)骨缺損的同時完成骨的重建等均需進一步深入研究。對于無菌性大段骨缺損及急性創(chuàng)傷后骨缺損患者，必須要考慮通過改良Masquelet技術(shù)縮短手術(shù)時間，目前已經(jīng)有人工合成類似于誘導(dǎo)膜組織，將2個階段合并為1個階段進行，從而減少患者的并發(fā)癥和醫(yī)療負擔(dān)，讓患者重見可以治愈的光明［20］。

5 總結(jié)與展望

Masquelet技術(shù)是一個很有前景的技術(shù)，將來可利用組織工程技術(shù)，在體外制作這樣一種“誘導(dǎo)膜”，利用植入一些人工骨材料，如β-磷酸三鈣（β-TCP），即組織工程骨膜技術(shù)的介入，而無需取自體骨即可完成大段骨缺損的修復(fù)。該技術(shù)的分期手術(shù)方式也使骨科醫(yī)師在治療較復(fù)雜骨缺損時可根據(jù)患者的軟組織愈合、缺損程度等實際情況調(diào)整治療方案。然而，選擇理想的膜與膜下材料聯(lián)合應(yīng)用于修復(fù)骨缺損是關(guān)鍵。骨膜是機體內(nèi)固有的屏障膜，具有促進骨生長及血管化的作用，骨膜缺損導(dǎo)致骨質(zhì)吸收發(fā)生障礙，進一步導(dǎo)致骨缺損部位的不愈合。自體骨膜來源有限，而應(yīng)用豬腸黏膜下層、兔真皮層結(jié)合干細胞構(gòu)建的仿生骨膜能提供一定的骨誘導(dǎo)蛋白，但是血管化能力較差。近年來，有研究發(fā)現(xiàn)完整的羊膜具有促進成骨分化的能力，而脫水細胞羊膜絨面層具有募集造血祖細胞促進血管生成的作用，脫水細胞羊膜通過激活ERK1/2信號通路促進成骨細胞分化，且來源豐富，容易獲得，免疫原性低，具有抗炎效果等特點［21］。羊膜具有同骨膜相似促進成骨和血管化的雙重功能，采用脫水細胞羊膜為支架，負載骨髓間充質(zhì)干細胞，并用細胞生長因子進行培養(yǎng)，三者復(fù)合構(gòu)成組織工程骨膜，有望成為一種理想的骨膜替代材料用于骨缺損的治療。

［1］Masquelet AC.Muscle reconstruction in reconstructive surgery：soft tissue repair and long bone reconstruction［J］.Langenbecks Arch Surg，2003，388（5）：344-346.

［2］Masquelet AC，Begue T.The concept of induced membrane for reconstruction of long bone defects［J］.Orthop Clin North Am，2010，41（1）：27-37.

［3］MasqueletAC，F(xiàn)itoussi F，Begue T，etal.Reconstruction of the long bones by the inducedmembrane and spong autograft［J］.Ann Chir PlastEsthet，2000，45（3）：346-353.

［4］Aurégan JC，BéguéT.Inducedmembrane for treatmentof critical sized bone defect：a review of experimental and clinical experiences［J］.IntOrthop，2014，38（9）：1971-1978.

［5］殷渠東，孫振中，顧三軍.應(yīng)用Masquelet技術(shù)修復(fù)骨缺損的研究進展［J］.中國修復(fù)重建外科雜志，2013，27（10）：1273-1276.

［6］Woon CY，Chong KW，Wong MK.Induced membranes--a staged technique of bone-grafting for segmental bone loss：a report ofmo cases and a literature review［J］.JBone Joint Surg Am，2010，92（1）：196-201.

［7］Wang X，WeiF，Luo F，etal.Induction of granulation tissue for the secretion of growth factors and the promotion of bone defect repair［J］.JOrthop Surg Res，2015，10：147.

［8］殷渠東，孫振中，顧三軍，等.骨搬運與骨短縮-延長治療脛骨骨缺損合并軟組織缺損的療效比較［J］.中國修復(fù)重建外科雜志，2014，28（7）：818-822.

［9］莊乾宇，翁習(xí)生，秦泗河.Ilizarov技術(shù)基礎(chǔ)及臨床應(yīng)用研究進展［J］.中華骨科雜志，2012，32（3）：277-282.

［10］Chadayammuri V，Hake M，Mauffrey C.Innovative strategies for the management of long bone infection：a review of the Masquelet technique［J］.PatientSafSurg，2015，9：32.

［11］張輝，殷渠東，顧三軍，等.空心多孔抗生素骨水泥體外成形、體內(nèi)灌洗的誘導(dǎo)膜技術(shù)治療骨髓炎［J］.中國修復(fù)重建外科雜志，2015，29（11）：1397-1400.

［12］殷渠東，顧三軍，孫振中，等.Masquelet技術(shù)體外制作骨水泥填塞物治療骨缺損的臨床應(yīng)用［J］.中華創(chuàng)傷雜志，2016，32（4）：370-372.

［13］Assal M，Stern R.The masquelet procedure gone awry［J］.Orthopedics，2014，37（11）：e1045-e1048.

［14］Azi ML，Teixeira AA，Cotias RB，et al.Membrane induced osteogenesis in the management of posttraumatic bone defects［J］.JOnhop Trauma，2016，30（10）：545-550.

［15］Wong TM，Lau TW，Li X，et al.Masquelet technique for treatment of posttraumatic bone defects［J］.Scientific World Journal，2014，2014：710302.

［16］Seholz AO，Gehrmann S，Glombitza M，et al.Reconstruction of septic diaphyseal bone defects with the induced membrane technique［J］.Injury，2015，46（Suppl4）：S121-S124.

［17］Ronga M，F(xiàn)erraro S，F(xiàn)agetti A，et al.Masquelet technique for the treatment of a severe acute tibial bone loss［J］.Injury，2014，45（Suppl6）：S111-S115.

［18］Viateau V，Bensidhoum M，Guillelemin G，et al.Use of the induced membrane technique for bone tissue engineering purposes：animalstudies［J］.Orthop Clin North Am，2010，41（1）：49-56.

［19］Zhao L，Zhao JL，Wan L，et al.The study of the feasibility of segmental bone defect repair with tissue-engineered bone membrane：a qualitative observation［J］.Strategies Trauma Limb Reconstr，2008，3（2）：57-64.

［20］Ren L，Kang Y，Browne C，etal.Fabrication，vascularization and osteogenic properties of a novel synthetic biomimetic induced membrane for the treatment of large bone defects［J］.Bone，2014，64：173-182.

［21］祁潔，楊志明，羅靜聰.成骨細胞Cbfal和Osterix基因在體外構(gòu)建組織工程骨膜中的表達［J］.中國修復(fù)重建外科雜志，2006，20（6）：666-669.

Research Progress of M asquelet Technique for the Treatment of Large Segment Bone Defect After Trauma

XIAO Zhengjun1，A Liang1*，LIHongqiu1，DENGChunbo1，SHEN Xiaotong2
（1.Department of Orthopedics，The Central Hospital A ffiliated to Shenyang Medical College，Shenyang 110024，China；2.Department of Obstetricsand Gynecology）

Masquelet technology is a kind of bone technology which can induce themembrane and autologous cancellous bone graft reconstruction and hasa certain curative effect in the treatmentof large bone defects.Masquelet technique has the characteristics of simple operation，less complications，prevention of bone resorption，and faster bone healing，can be used for emergency operation，and can be easily accepted by patients.Ithas been widely used in clinic，but there are stillmany problems to be solved，such as long treatmentcycle and the need forsecond operation.

Masquelet technology；bone defect；clinicalapplication

R687.3

A

1008-2344（2017）03-0284-03

10.16753/j.cnki.1008-2344.2017.03.031

2016-10-19

（文敏編輯）

沈陽醫(yī)學(xué)院科技基金項目（No.20131009）

阿良（1971—），男（蒙古），教授，研究方向：骨誘導(dǎo)膜技術(shù)在大段骨缺損治療中的應(yīng)用研究.E-mail：1310383883@qq.com