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別人的骨頭,為什么會被用在你的身體里 | 答案如下

 julichanshengm 2024-08-13 發(fā)布于湖北
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如果有一天,你終于鼓起勇氣去找了牙科醫(yī)生看看你疼痛已久的后槽牙,卻意外得知自己的牙根徹底損壞,需要用骨頭來植牙。

另一邊,你的好朋友從整形醫(yī)院回來——她想把自己的鼻子墊高一點,并被醫(yī)生告知也需要植入一小塊骨骼進入鼻梁。

你倆簡單討論了一下,都發(fā)現(xiàn)自己需要做個手術(shù),從肋骨取一塊骨頭,并移植到自己需要真正手術(shù)的部位。一想到要從身體里取骨頭,你們同時打了個寒顫,滿身雞皮疙瘩。

于是你們分別問醫(yī)生,有沒有方法可以不用從自己身上取骨頭?

“一般來說,我們推薦不愿意用自己骨頭的患者換一種移植材料,用同種異體骨。”醫(yī)生如是說。

同種異體骨?你們面面相覷,滿頭問號?!銈兤鋵嵅恢?,除了補牙和整形手術(shù),下頜骨修復(fù)、四肢修復(fù)、固定關(guān)節(jié)和嚴(yán)重骨折恢復(fù)……這些場景,都會用到這個“同種異體骨”。

同種異體骨,到底是個啥

前面提到的植牙也好、鼻整形手術(shù)也好,都屬于“骨移植”手術(shù)——由于患者特定位置的骨骼缺損嚴(yán)重到難以自我修復(fù)、愈合[1],因此會植入特定的骨修復(fù)材料。

一般公認(rèn)的最好骨修復(fù)材料來自于患者本人的自體骨,因為它們生物相容性較好——比如不會出現(xiàn)血栓和免疫反應(yīng)——還能很好地誘導(dǎo)骨頭的生長修復(fù)[2][3]。

但是自體骨骼供應(yīng)量畢竟有限,而且取出骨頭的部位本身也需要做手術(shù),可能出現(xiàn)諸如慢性疼痛、感染等并發(fā)癥的風(fēng)險[4]。因此,一種理想的替代品——同種異體骨——成為了第二常見的選擇[5]。

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a為術(shù)前CT顯示雙側(cè)股骨頭缺血壞死,右側(cè)嚴(yán)重,先行同種異體骨植入手術(shù)治療;b和c為術(shù)后6、12個月分別復(fù)查CT顯示右側(cè)股骨頭愈合良好 / [7]

顧名思義,它就是同樣來自于人類(同種),但是從他人(供體)那里獲得的骨頭[6]。因為它同樣屬于天然骨,其含有成分均為機體的成分,所以安全性相對較高[4]。

同種異體骨的種類一般分為四種,分別是新鮮異體骨、 深凍骨、冷凍干燥骨和脫鈣骨基質(zhì)[2]。

其中,新鮮異體骨“新鮮反被新鮮誤”,無法完全清除所有細胞或組織,進而造成的免疫反應(yīng)較大而不再廣泛使用[2]。

深凍骨則經(jīng)過高壓清洗、浸泡和低溫(-80 ℃)深凍處理;冷凍干燥骨是將深凍骨進一步進行脫水干燥,在水分≤5%時真空包裝并滅菌[2]。這兩種方法,異體骨的保質(zhì)期更長,疾病傳播的風(fēng)險也更小[8]。



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同種異體骨通常來自肋骨、股骨、脛骨和腓骨(后三個都是腿骨)等較大的骨頭,所以它能在較長骨頭的修復(fù)(比如小腿的腓骨)上具有獨特的優(yōu)勢

而脫鈣骨基質(zhì)是對骨頭進行脫鈣、去脂等一系列化學(xué)處理,但保留了促進生長的因子,因此它有獨特的優(yōu)勢[9],因為它能很好地促進骨頭的生長,具有良好的骨傳導(dǎo)性和骨誘導(dǎo)性[2]。

骨傳導(dǎo)?骨誘導(dǎo)?這是什么?這就要介紹到同種異體骨的“工作”原理了。

作為一種敬業(yè)的骨修復(fù)材料,同種異體骨的三大技能,分別是“骨傳導(dǎo)”“骨誘導(dǎo)”和“骨生成”[6]。

骨傳導(dǎo),就是作為支架,不直接刺激新骨形成,而是“打輔助”。

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圖為異體螺紋骨籠,是通過同種異體骨經(jīng)過深凍,清洗,去髓,凍干,輻射滅菌等處理,具有和自體骨一樣的孔隙結(jié)構(gòu)和彈性模量,有利于骨的傳導(dǎo)和爬行替代,具有一定的力學(xué)強度提供支撐 / [10]

骨誘導(dǎo),就是刺激骨細胞,促進新骨合成和礦化,但不直接參與骨細胞的生成。就好像你跑步時不跑但是給你加油的好友。

骨生成,就是指移植物含活性成骨細胞,親歷親為。通過與原本的骨組織互動直接促進骨生長[6]。

由于確實好用,同種異體骨的運用很廣泛。常見于植牙、下頜骨節(jié)段缺損植骨、骨頭重建、肢體修復(fù)、固定關(guān)節(jié)和修復(fù)骨折[2][6],它不僅可以用于較大骨頭的修復(fù)[11],還幾乎是整形手術(shù)的首選材料之一[12]。

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表為2018-2019年國內(nèi)關(guān)于同種異體骨應(yīng)用于鼻整形的臨床研究,其中DBM為異體骨經(jīng)脫脂、脫水、脫鈣、凍干等處理后所得、具備低抗原性的同種異體移植物 / [12]

骨頭到骨材料,

過程把控很嚴(yán)格

一般來說,同種異體骨來自于自愿捐贈、滿足要求的供體,即作為移植用細胞或組織來源的人體 [13][14]。而這些供體制作好的同種異體骨材料,會被放置在骨庫里。

而即便來自標(biāo)準(zhǔn)化的骨庫,在手術(shù)過程中徹底滅菌、術(shù)中嚴(yán)格無菌操作、術(shù)后應(yīng)用抗生素治療的前提下,目前臨床仍存在一些如免疫排斥、感染等等的問題[2]。

可能因為,雖然同種異體移植物不含活細胞,但它殘留著死細胞物質(zhì),可能誘發(fā)免疫反應(yīng)并可能潛藏傳染性疾病[15]。

就算做了盡管嚴(yán)格的供體選擇、病毒和微生物檢測,但如果沒有嚴(yán)格到一定程度(比如照射Y射線),還是可能傳播有害疾病[15]。

像人類免疫缺陷病毒(HIV)(就是引起艾滋病的罪魁禍?zhǔn)祝?,連伽瑪輻射和冷凍技術(shù)似乎不足以凈化完全[16]。

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圖為海綿狀脫鈣異體骨在不同生產(chǎn)階段;左邊是洗過的礦化立方體,中間是100%乙醇處理過的立方體,右邊是去礦化的立方體 / [17]

這也是為什么,在中華人民共和國衛(wèi)生部發(fā)布的《骨組織庫管理》文件中,對整個骨材料制備和保存的過程的細節(jié)要求嚴(yán)格到極致。包括但不限于審核、人員要求及管理 、場所、設(shè)備、供體篩選、取材和保存、組織移植物的質(zhì)量控制、包裝、滅菌等等[14]。

比如操作場所要分為“一般制備區(qū)”和“潔凈區(qū)”。潔凈室 (區(qū))不僅規(guī)定了人均面積(≥4㎡);還配置與潔凈度級別相適應(yīng)的空氣調(diào)節(jié)凈化系統(tǒng)——畢竟到時候,各種操作過程只限于在指定的制備區(qū)域進行[14]。

為防止污染,不同級別潔凈室(區(qū))之間還要求設(shè)置氣閘室或雙層傳遞窗,即使想傳遞東西也須分段傳送[14]。

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圖表為骨組織移植物制備潔凈室(區(qū))空氣潔凈度級別 / [14]

再比如制備前的存放,要求原材料存放在-40℃以下的環(huán)境,并在無腐蝕性氣體、通風(fēng)良好、有消防措的倉庫內(nèi)、分類分批保存[14]。

正式制備前,要通過驗證確定工藝的可行性;制備時,特殊或關(guān)鍵工序需持續(xù)監(jiān)控和記錄參數(shù);滅菌過程亦需如此[14]。

制備以后,對其包裝要根據(jù)其性能和滅菌方法選材和設(shè)計,還要貼標(biāo)簽,注明移植物的全部信息。操作人員本身也要有健康檔案,定期體檢[14]。因為骨材料獲取過程中,工作人員對于污染的風(fēng)險影響極其關(guān)鍵。工作人員每增加一個,污染風(fēng)險增加1.3倍[18]。

最重要的是,對于供體的選擇,各個步驟面面俱到的要求精細[14]。

供體不能有慢性感染病史感染癥狀;除了最常見的傳染?。ㄈ绺窝?、梅毒、艾滋?。?,腫瘤病史也不行;同樣,自身免疫性疾病或骨代謝性疾病、嚴(yán)重創(chuàng)傷(比如大面積燒傷)、中毒史也不能有。

甚至于,應(yīng)用類固醇超過3個月,大劑量應(yīng)超過1周;使用呼吸機超過72h;接受過同位素檢查或治療——這些情況都不能有。而且以上不僅要詢問,都需要經(jīng)過實驗檢驗。

此外,對力學(xué)強度有要求的結(jié)構(gòu)性骨移植物的供體年齡,女性宜小于50歲,男性小于55歲。



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在供體選擇方面,須建立相關(guān)生物學(xué)篩選標(biāo)準(zhǔn),記錄并保存供體相關(guān)生物學(xué)評價記錄;宜詢問病史、排除與移植相關(guān)的疾病史,并進行相關(guān)實驗室檢查

正是這樣每一處細節(jié)保駕護航,才把同類異體骨的風(fēng)險性在可控層面上降到最低。

畢竟,當(dāng)那個同種異體骨上面沒徹底被滅的菌在一個人身上的時候繁殖,對于那個人,發(fā)生的概率就是100%,就要承受難以想象的危險。

所以真的是如何如何謹(jǐn)慎都毫不為過。

最佳骨替,需求又漲高了

同種異體骨制作骨材料的過程如此精細復(fù)雜,那么它的運用廣泛嗎?

實際上,同種異體骨的需求量,可能比大家想象中大得多。

比如根據(jù)中國藥品監(jiān)督管理局南方醫(yī)藥經(jīng)濟研究所統(tǒng)計研究表明,骨科領(lǐng)域中,我國每年超600萬人因骨缺損或功能障礙需治療,約400萬人需植骨。比這個數(shù)字更大的事實是,我國每年需要進行植骨手術(shù)治療的潛在患者人群約2000萬人[19]。

同時伴隨著民眾支付能力的提高,骨修復(fù)材料技術(shù)和產(chǎn)品的日益成熟和發(fā)展,整體骨修復(fù)材料的市場發(fā)展極其迅猛[19]。

在骨科領(lǐng)域,2018年我國骨修復(fù)材料的實際市場規(guī)模已達到約20.2億,2023年骨科市場規(guī)模估值為53.4億元。截至2021年,所有領(lǐng)域的骨修復(fù)材料的潛在市場規(guī)模估值約300億元人民幣[19]。

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當(dāng)前全球骨科器材市場發(fā)展迅速,中國骨修復(fù)材料市場日益擴大,骨修復(fù)材料的研究前景十分廣闊 / [4]

目前,我國臨床選擇骨修復(fù)材料時還是以天然來源為主。而無可爭議的“金標(biāo)準(zhǔn)”——自體骨——使用比例在下降。在我國2007-2017年間,臨床自體骨的使用比例已由約81%下降到約62%[19]。

這是因為二次損傷的問題確實不同忽視。根據(jù)1990-2010年間的文獻統(tǒng)計,取自體髂骨后各類并發(fā)癥發(fā)生率近20%[20];顱骨、頜骨等部位也同樣存在較高的并發(fā)癥發(fā)生率 [21]。

可以想象,自體骨比例的下降,順位第二常見的骨修復(fù)材料——同種異體骨的需求,隨之上升。

截至2021年7月,我國適用于骨科領(lǐng)域的各類人工合成骨修復(fù)材料的三類醫(yī)療器械產(chǎn)品注冊證共有35項,同種異體骨產(chǎn)品注冊證為20項。由此可見同種異體骨的使用之普遍性[19]。

實際上隨著時代發(fā)展,意外突發(fā)事件和平均人口年齡的增加,同種異體骨的需求必然增多——它們在四肢骨折骨缺損的修復(fù)中療效甚好;且在脊柱融合術(shù)這種老年常見手術(shù)中綜合表現(xiàn)優(yōu)于其他骨材料[2]。



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隨著人口老齡化的發(fā)展,脊椎問題增多;“脊柱融合術(shù)”是治療脊柱疾病的有效方法,即將植骨材料植入單個椎體或多個椎體之間,綜合來看,同種異體骨優(yōu)于自體骨和人工骨

遺憾的是,同種異體骨的供不應(yīng)求,幾乎是公認(rèn)的事實。根據(jù)國內(nèi)普遍結(jié)論,同種異體骨的成本很高,且來源不足,材料屬于短缺狀態(tài)[4][22]。

瑞典的骨材料制作公司也提到了:同種異體骨制作起來耗時產(chǎn)量低,但又是理想的移植材料,所以供不應(yīng)求[23]。

正規(guī)的同種異體骨的來源通常是標(biāo)準(zhǔn)化骨庫[2]。根據(jù)調(diào)查,中國醫(yī)用組織庫據(jù)不完全統(tǒng)計約有45個。其類型主要分為企業(yè),醫(yī)院內(nèi)組織庫和民辦非營利性組織,暫時還無法滿足全部需求[24]。

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圖為中國醫(yī)用組織庫類型、數(shù)量及占比;其中醫(yī)院組織庫為具有一定影響力的組織庫 / [24]

也正因為骨修復(fù)材料巨大的市場價值、高潛在需求量和日益增加的實際運用量,因此在合法正規(guī)的加工流程里,每一個步驟和每一項技術(shù)都可能影響著更多的人的生命安全。

一想到從別人身體里取下來的骨頭,就這樣移植在口腔和鼻梁里,它們勤勤懇懇為努力生長的骨細胞干著支撐、加油、互動的活兒,我還真是頭上冷汗涔涔的,心里暖意融融的。

撰文 / 阿困  

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