破解骨盆髋臼骨折的救治难题
发布时间：2022-03-23 18:53:15来源：健康报医生频道
骨盆髋臼骨折是骨科最严重的创伤，致死率20%，致残率51%，其中开放性骨盆骨折由于大出血及严重感染，死亡率更是高达70%。由于认识不足、救治难度及风险极高等原因，在更早的时候，骨盆髋臼骨折大多只能采取保守治疗，导致其致残致死率一直居高不下。
由华中科技大学同济医学院附属协和医院郭晓东教授牵头，山东省立医院周东生教授和李连欣教授、清华大学王秀梅教授和仇志烨研究员、新疆医科大学附属中医医院吕刚教授、福建省漳州市第三医院林志雄院长等共同参与组建的项目团队，从26年前开始挑战这一难题，近日，他们的研究成果“骨盆髋臼骨折核心救治体系的创建与临床应用”获得了中华医学科技奖医学科学技术奖一等奖。
骨盆髋臼骨折通常由高空坠落或严重交通事故造成，创伤部位不仅毗邻众多重要的血管神经及盆腹腔脏器，也是人体承接躯干和下肢运动的重要枢纽结构。如何控制致命性大出血及感染，抢救患者生命；如何安全、精准、微创固定骨折，重建功能；如何促进骨折愈合及骨缺损修复，加速患者康复，这一系列难题都会影响到骨盆髋臼骨折患者的预后甚至生命。为此，郭晓东教授带领我们团队在过去的26年间持续研发，逐渐找到了一些解决方法。
用研究数据
打造骨盆骨折急救流程
骨盆骨折患者在受伤早期，大出血通常是最大的威胁。止血救治每延迟3分钟，死亡率上升1%，且86%的骨盆骨折死亡是由于抢救延误所致。自1992年起，项目组在大量基础研究，特别是随机对照研究的基础上，提出了两阶梯止血策略。首先是暂时性腹主动脉球囊阻断术紧急止血，可以使濒死状态的大出血患者立即得到暂时止血。其次是通过容积控制和纱布填塞达到真正止血目的。团队开展的随机对照病例研究，证实了纱布填塞术是更快、更有效的止血措施。
在骨盆大出血两阶梯止血策略基础上，团队提出了开放性骨盆骨折新分型，将开放性骨盆骨折分为4型，克服了经典Jones-Powell分型不能满足临床救治需求的缺点。团队率先提出开放性骨盆骨折伴有会阴部损伤需早期造瘘的观点，解决了因大便污染增加会阴部创面感染和死亡的问题。在骨盆微创固定方面，团队将计算机导航和体外导板应用于骨盆通道螺钉的置入，置钉成功率由85%提升到97%，更加安全、微创、精准。最后，团队将各个研发成果进行整合，提出了全新的骨盆创伤急救流程，并创建中国首个骨盆创伤区域性急救网络“100公里骨盆急救圈”。
这一系列急救措施使骨盆髋臼骨折患者的死亡率降至13.8%，优于国际同行水平。急救策略不仅被写入了我国医学教材《骨科学》，形成了中国行业规范，使我国骨盆创伤救治水平整体提高，同时成果也被《世界急诊外科学会骨盆骨折分型及处理指南》《欧洲创伤后大出血和凝血障碍管理指南》《严重骨盆创伤前24小时早期处理指南》等国外骨盆创伤急救指南多次引用，产生了一定的国际影响力。
新理念、新技术、新产品
引领世界潮流
髋臼内侧与前后柱融为一体，即前柱和后柱交汇之处，呈四边形，被称为髋臼四方区，是组成真性骨盆的重要结构。这里一旦发生骨折，其救治面临手术显露范围狭小、复位固定操作困难等难题，并且临床缺乏合适的内固定器械及配套手术工具。因此，尽管骨盆髋臼骨折相关的救治术式不断创新，四方区骨折的救治始终难有突破。
为改进这类骨折的救治效果，项目组将四方区与柱有机结合，明确了四方区骨折的概念。随后，基于多中心1101例髋臼骨折影像资料，团队提出了髋臼四方区骨折新分型，填补了国际骨盆髋臼鼻祖JudetLetournel教授1964年提出的经典分型不包含此类骨折的空白，为国际同行交流提供了统一标准。
全面了解四方区骨折的特点后，团队提出了“框架+阻挡”的治疗原则，即在前后柱进行“框架”固定的同时，根据四方区不同的骨折类型，辨证施治，进行不同程度的“阻挡”。新方法克服了传统治疗钢板+螺钉“框架”固定原则不能对四方区充分阻挡，且螺钉不适合粉碎性骨折或骨质疏松患者、植入难度大、损伤血管神经风险大等缺点，奠定了髋臼四方区骨折解剖复位、精准固定的理论基础。
对累及四方区的髋臼骨折，传统髂腹股沟入路由于腹股沟韧带的制约，切口巨大，出血多、不能直视四方区，因而是骨盆骨折手术风险最大的手术。研发团队提出的高位髂腹股沟入路，不仅适用于累及四方区的髋臼骨折，亦可用于陈旧性骨盆髋臼骨折、腰骶神经探查等各类骨盆髋臼骨折的前路手术，开辟了骨盆髋臼骨折微创手术的新路径。
基于以上新分型及治疗原则，团队研发出UnionPlate骨盆髋臼系列解剖钢板，包括一体式和组合式两类，可对四方区不同类型的骨折，进行按需、精准、一体化阻挡。通过纳入170例髋臼骨折的对比研究证实，通过高位髂腹股沟入路，应用UnionPlate，大血管神经医源性损伤率从3%~10%降至0，手术时间可缩短12.6%，出血量减少26.3%~37%，功能优良率提高14.8%，降低了手术风险，显著提高了患者满意度。UnionPlate骨盆髋臼系列解剖钢板目前已在36个国家和地区的600余家医院使用。
图为郭晓东团队研发的UnionPlate骨盆髋臼系列钢板之一的弓状缘内侧一体板。
高强度仿生骨修复材料
打入国际市场
随着严重创伤及老年患者逐年增加，骨盆髋臼复杂粉碎性骨折合并骨不愈合、骨缺损、创伤性关节炎、股骨头坏死的患者比例越来越高，这些患者都有共同的临床需求——植入骨修复材料填充骨缺损、促进骨愈合。但是，传统的植骨材料均存在种种缺点，最关键的就是缺乏天然骨所具备的微纳分级结构、骨/血管诱导活性及足够的力学强度。
在既往初步研究的I型胶原/HA矿化胶原骨材料的基础上，为满足骨盆髋臼等负重部位的植骨需求，团队从天然骨微纳分级结构及矿化的基本原理出发，采用仿生矿化和冷压成型工艺，研发出具有皮质骨力学强度、与天然骨基质化学组成和微观结构高度一致的新型仿生矿化胶原人工骨。人工骨成骨活性好，抗压强度达70兆帕～100兆帕，与人体天然皮质骨相当，且弹性模量较低(1.4吉帕～2吉帕)，无应力遮挡，克服初期矿化胶原人工骨力学性能不足的缺点，为骨盆髋臼等负重部位骨缺损修复提供了全新的解决方案。仿生矿化胶原人工骨是我国唯一获得美国FDA准入许可的国产人工骨产品，已应用于38个国家的千余家医院，近3年销售额达4.76亿元。
团队还发明了具有良好骨诱导活性的骨形态发生蛋白2（BMP-2）小分子活性肽P24、P28，和美国同类产品相比，仅保留诱导成骨的核心结构域，成骨活性更专一，安全性更好，无新发恶性肿瘤、异位骨化等潜在风险，且生产成本显著降低。美国细胞与基因治疗学会主席ReinekeTm在《美国化学学会会刊》撰文表示，这项成果“正在改变和启发超分子化学领域”“正在开启一种令人兴奋的研究模式转变”。
将血管内皮生长因子VEGF模拟肽KLT与自组装纳米短肽RADA16-I水凝胶共价结合，研发的RAD/KLT自组装多肽纳米纤维水凝胶，是团队近期的又一项发明。这种水凝胶无须添加任何生长因子，即具有良好的诱导内皮细胞生长和血管新生能力，可加速诱导骨愈合，将为骨折患者带来更多帮助。
这一系列探索成果使我国复杂骨盆髋臼骨折的高端内固定器械和生物材料实现了国产化，可以替代昂贵的进口器械和材料，在保质保量的前提下实现价格平民化，缩小了我国在创伤急救、骨折固定和骨组织工程领域与国外的差距。项目成果共取得专利53项，已在1000余家国内外知名医院进行推广应用。团队接受国内外学员前来进修学习，共培养学员5000余名，使超百万名临床患者受益，一定程度上引领了国际骨盆髋臼骨折的治疗。
文：华中科技大学同济医学院附属协和医院骨科陈开放
编辑制作：郑颖璠
审核：方彤
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