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特輯報導
2017-08-10
不可缺少的去礦化植骨 The Orthopedic Essential: DBM Bone Graft
植骨近年來被廣泛使用在各式的骨科、神經外科、整形外科及口腔手術中，主要功能為促進骨融合。植骨種類繁多，從人體上取下的自體骨及異體骨之外還有合成的人工骨。由於時代的進步，許多人工骨並不只是含有骨傳導的功能，而同時能提供骨引導的功能。在1965年來自美國的 Dr.Urist 發現了去礦化的替代骨能提供更多的骨塑型蛋白 (BMP)，也就是骨生長因子1，國外臨床應用上已使用超過30年。台灣在近年來也陸續廣泛的運用於各種植骨手術中。
骨生長速度會因不同性質的替代骨所影響，最主要受到三大因素所影響 Osteoconduction（骨傳導）、 Osteoinduction（骨引導）、Osteogenesis（成骨細胞），內容包含促骨生長成分及生長因子，促骨生長成分包含軟骨纖維及骨生長因子(Growth Factor)2，例如：Bone morphogenic proteins (BMPs) 。 BMP 2, 4, 7 能增加骨引導性進而促進骨生長，其他保留之生長因子 (TFG-ß、IGF etc) 也會促進骨前驅細胞的分化及生長能力3。
市面上另有含 Reverse Phase Medium 的 DBM，此材料應具有疏水性、可塑性及固定性的功能，RPM 在常溫中具有較高的可塑性，當溫度到達36℃左右時本身質地會變硬，因此增加 DBM 的固定性4，也具有高度之抗水性。
我們特別訪問到康寧醫院的莊仕勇主任進一步來與讀者分享替代骨於手術中的使用。
S&H：您認為在骨科手術中替代骨的角色為何?
A：任何需要種骨頭或植骨的地方都會需要用到替代骨。以往我們會取病患身上的骨頭，例如骨盆腔的地方，但切了傷口取骨頭會造成局部疼痛而且有感染的風險，所以有好的人工骨或替代骨替代，可以讓病人少開一個傷口，而且使病人保有原本的骨頭結構。另一個情況是當有較大的骨頭缺損，需要使用到大量的植骨，而病人本身的骨頭不夠時，人工骨就會是必要的物品。
S&H：在那些骨科手術中會使用到?
A：替代骨在任何骨科手術中都會遇到。在創傷手術中常用於的 non-union 或 delayed union 的狀況，或是在急性骨折當骨頭太粉碎時。在脊椎方面除了做融合手術時放墊片及替代骨之外，後外側融合時也會需要用到大量的替代骨。脊椎微創手術中有時候 approach 會用burr 將裡面的骨頭磨掉，導致骨頭的損失，所以常常需要替代骨做填補。人工膝關節方面則主要用在重建手術中，不論是在移除骨材時或是骨頭本身的 osteolysis 狀況都會造成許多骨頭的遺失。通常重建手術的植入物含有 augment 以及 wedge，可幫助補足骨頭缺損的部分，再以替代骨補足其餘部分。在髖關節手術中使用就比較平凡，主要是為了填補空洞所用，所以使用的人工骨最主要的功能應含有 osteoconduction 的支撐力。
S&H：替代骨中那些特性是重要的?
A：任何的替代骨都應該要有 osteoconduction跟 osteoinduction 的效果。就像在種牽牛花時，要有營養的土壤及支撐的架構使花能夠生長上去。營養的土壤就像是 osteoinduction 所提供的生長因子促進骨頭癒合，架構就像是 osteoconduction 所提供的骨架促使骨細胞擴散。我們取下的自體骨本身就含有 osteoconduction 的骨架、osteoinduction 的生長因子及 osteogenic 的種子，因此被視為植骨的黃金標準。
S&H：人工骨與含 DBM 的替代骨有何差別? 您會如何選擇使用?
A：主要使用的植骨分成三種，自體骨、異體骨及人工骨。自體骨如同先前提到”取病患自己本身的骨頭”。異體骨則是取他人的骨頭，經過傳染疾病測試及三個月的-72℃的保存使抗原去掉後再做使用。唯一的風險是當過程中儲存溫度不一或是保存時有漏洞就很有可能會造成感染。異體骨含有 osteoconduction 及 osteoinduction 的功能，但可能由於處理上的方式使得異體骨的 osteoinduction 功能受些許影，沒有自體骨來的好。但 osteoconduction 的功能並不只是一個靜止的架構，他其實會吸引很多細胞到結構中並提供活化的環境。剛剛提到替代骨必須要有 osteoconduction 跟 osteoinduction 的功能，所以替代骨能夠提供這兩項是最理想的，目前 DBM 是取於捐贈骨再經過去礦物化的流程後把生長因子保留，所以它含有 osteoinduction 的功能，由於去礦物化後他本身 osteoconduction 的效果可能會比較弱，所以有些廠牌會加入cancellous bone 的骨架增加它的結構。因此 DBM 比較是提供促進骨頭癒合的功能，但需要混著一些含有 osteoconduction 的因子才最理想，當 DBM 配合上骨架後會接近於自體骨的功效。
S&H：含有 cancellous bone 的 DBM 效果是否會比較好?
A：當然會更好，含有 cancellous bone 帶骨的 DBM有 osteoinduction 及更強的 osteoconduction 功能，因此醫師在使用上會對於骨頭的癒合更有信心。
S&H：如何以不同手術選擇 DBM 形式?
A：開骨折手術時會使用注射的方式，因為通常會在打完鋼板後塞入人工骨，這時候 putty 會比較不好操作。但在脊椎手術中 putty 會比較好塞，因為注射的針孔太大，深度也比較深所以注射型的會碰不到操作面。另外在使用上我會覺得 putty 比燕窩形狀的好用，燕窩形狀的 DBM 很常在 suction 時會被抽掉，假設 putty 的形狀會比較好塞入並不容易被吸走。
S&H：使用替代骨有什麼要注意的?
A：使用 DBM 主要是需要跟病患講產品的來源，告知病患材料是從捐贈者身上取出的。如果是取病患自己本身的自體骨，則是需要跟病患說明取得的量是多少，取得後的情況又會是什麼。異體骨的部分需要跟病人說明傳染性疾病感染的可能性，但這個機率不高，只怕有些疾病有空窗期。另外要注意的是只含有 osteoconduction 的人工骨產品不能當作一個大空腔的首要填充物，因為它無法幫助骨頭生長，所以通常在重建手術時都是要刮掉的。
S&H：您認為替代骨還有哪些進步空間，使手術更加順利?
A：替代骨主要要注意的就是活性的強度，但如果是以目前 DBM 活性來說，假如他確實有達到標準的話，它的效用是不錯的，但品質要穩定維持。另外，在開脊椎手術，尤其是微創手術時很常在塞骨頭這個反覆的動作花掉許多時間，因此假如有一個輸送管可以使塞替代骨的動作更為便利會使得手術更加順利，替代骨也能更準確的被放入手術部位，醫師也省去每次反覆用夾子塞入的動作。
骨生長速度會因不同性質的替代骨所影響，最主要受到三大因素所影響 Osteoconduction（骨傳導）、 Osteoinduction（骨引導）、Osteogenesis（成骨細胞），內容包含促骨生長成分及生長因子，促骨生長成分包含軟骨纖維及骨生長因子(Growth Factor)2，例如：Bone morphogenic proteins (BMPs) 。 BMP 2, 4, 7 能增加骨引導性進而促進骨生長，其他保留之生長因子 (TFG-ß、IGF etc) 也會促進骨前驅細胞的分化及生長能力3。
市面上另有含 Reverse Phase Medium 的 DBM，此材料應具有疏水性、可塑性及固定性的功能，RPM 在常溫中具有較高的可塑性，當溫度到達36℃左右時本身質地會變硬，因此增加 DBM 的固定性4，也具有高度之抗水性。
我們特別訪問到康寧醫院的莊仕勇主任進一步來與讀者分享替代骨於手術中的使用。
S&H：您認為在骨科手術中替代骨的角色為何?
A：任何需要種骨頭或植骨的地方都會需要用到替代骨。以往我們會取病患身上的骨頭，例如骨盆腔的地方，但切了傷口取骨頭會造成局部疼痛而且有感染的風險，所以有好的人工骨或替代骨替代，可以讓病人少開一個傷口，而且使病人保有原本的骨頭結構。另一個情況是當有較大的骨頭缺損，需要使用到大量的植骨，而病人本身的骨頭不夠時，人工骨就會是必要的物品。
S&H：在那些骨科手術中會使用到?
A：替代骨在任何骨科手術中都會遇到。在創傷手術中常用於的 non-union 或 delayed union 的狀況，或是在急性骨折當骨頭太粉碎時。在脊椎方面除了做融合手術時放墊片及替代骨之外，後外側融合時也會需要用到大量的替代骨。脊椎微創手術中有時候 approach 會用burr 將裡面的骨頭磨掉，導致骨頭的損失，所以常常需要替代骨做填補。人工膝關節方面則主要用在重建手術中，不論是在移除骨材時或是骨頭本身的 osteolysis 狀況都會造成許多骨頭的遺失。通常重建手術的植入物含有 augment 以及 wedge，可幫助補足骨頭缺損的部分，再以替代骨補足其餘部分。在髖關節手術中使用就比較平凡，主要是為了填補空洞所用，所以使用的人工骨最主要的功能應含有 osteoconduction 的支撐力。
S&H：替代骨中那些特性是重要的?
A：任何的替代骨都應該要有 osteoconduction跟 osteoinduction 的效果。就像在種牽牛花時，要有營養的土壤及支撐的架構使花能夠生長上去。營養的土壤就像是 osteoinduction 所提供的生長因子促進骨頭癒合，架構就像是 osteoconduction 所提供的骨架促使骨細胞擴散。我們取下的自體骨本身就含有 osteoconduction 的骨架、osteoinduction 的生長因子及 osteogenic 的種子，因此被視為植骨的黃金標準。
S&H：人工骨與含 DBM 的替代骨有何差別? 您會如何選擇使用?
A：主要使用的植骨分成三種，自體骨、異體骨及人工骨。自體骨如同先前提到”取病患自己本身的骨頭”。異體骨則是取他人的骨頭，經過傳染疾病測試及三個月的-72℃的保存使抗原去掉後再做使用。唯一的風險是當過程中儲存溫度不一或是保存時有漏洞就很有可能會造成感染。異體骨含有 osteoconduction 及 osteoinduction 的功能，但可能由於處理上的方式使得異體骨的 osteoinduction 功能受些許影，沒有自體骨來的好。但 osteoconduction 的功能並不只是一個靜止的架構，他其實會吸引很多細胞到結構中並提供活化的環境。剛剛提到替代骨必須要有 osteoconduction 跟 osteoinduction 的功能，所以替代骨能夠提供這兩項是最理想的，目前 DBM 是取於捐贈骨再經過去礦物化的流程後把生長因子保留，所以它含有 osteoinduction 的功能，由於去礦物化後他本身 osteoconduction 的效果可能會比較弱，所以有些廠牌會加入cancellous bone 的骨架增加它的結構。因此 DBM 比較是提供促進骨頭癒合的功能，但需要混著一些含有 osteoconduction 的因子才最理想，當 DBM 配合上骨架後會接近於自體骨的功效。
S&H：含有 cancellous bone 的 DBM 效果是否會比較好?
A：當然會更好，含有 cancellous bone 帶骨的 DBM有 osteoinduction 及更強的 osteoconduction 功能，因此醫師在使用上會對於骨頭的癒合更有信心。
S&H：如何以不同手術選擇 DBM 形式?
A：開骨折手術時會使用注射的方式，因為通常會在打完鋼板後塞入人工骨，這時候 putty 會比較不好操作。但在脊椎手術中 putty 會比較好塞，因為注射的針孔太大，深度也比較深所以注射型的會碰不到操作面。另外在使用上我會覺得 putty 比燕窩形狀的好用，燕窩形狀的 DBM 很常在 suction 時會被抽掉，假設 putty 的形狀會比較好塞入並不容易被吸走。
S&H：使用替代骨有什麼要注意的?
A：使用 DBM 主要是需要跟病患講產品的來源，告知病患材料是從捐贈者身上取出的。如果是取病患自己本身的自體骨，則是需要跟病患說明取得的量是多少，取得後的情況又會是什麼。異體骨的部分需要跟病人說明傳染性疾病感染的可能性，但這個機率不高，只怕有些疾病有空窗期。另外要注意的是只含有 osteoconduction 的人工骨產品不能當作一個大空腔的首要填充物，因為它無法幫助骨頭生長，所以通常在重建手術時都是要刮掉的。
S&H：您認為替代骨還有哪些進步空間，使手術更加順利?
A：替代骨主要要注意的就是活性的強度，但如果是以目前 DBM 活性來說，假如他確實有達到標準的話，它的效用是不錯的，但品質要穩定維持。另外，在開脊椎手術，尤其是微創手術時很常在塞骨頭這個反覆的動作花掉許多時間，因此假如有一個輸送管可以使塞替代骨的動作更為便利會使得手術更加順利，替代骨也能更準確的被放入手術部位，醫師也省去每次反覆用夾子塞入的動作。
