儿童广泛性骨缺损的外科治疗（文献综述）

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

论证。骨组织广泛损伤的重建是骨科和创伤学的热点问题之一。尤其严重的是，在儿童患者骨组织缺乏的情况下，骨组织的修复问题。

目的是根据文献资料分析儿童广泛性骨损伤的现代外科治疗方法。

材料与方法。本文对广泛性骨缺损的外科治疗方法进行了综述。通过关键词在PubMed、ScienceDirect、eLibrary、GoogleScholar数据库中搜索2005年至2020年期间的文献。确定了105个国外来源和37个国内来源。排除后，对56篇文章进行了分析，所有提交的作品都是最近15年发表的。

结果。替换骨缺损的金标准仍然是使用自体移植，包括使用血管蒂技术。各种类型的异种骨组织移植和同种异体骨组织移植正日益被各种合成植入物所取代。

结论。迄今为止，对于广泛性骨缺损的手术治疗还没有单一的普遍接受的标准。使用具有轴向血液供应的组织工程骨植入物手术治疗广泛骨组织缺损的选择似乎非常有趣和有希望。

作者简介

Anton Shabunin

H. Turner National Medical Research Center for Сhildren’s Orthopedics and Trauma Surgery; Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

Email: anton-shab@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-8883-0580
SPIN 代码: 1260-5644
Scopus 作者 ID: 57191623923

Research Associate

俄罗斯联邦, 64–68 Parkovaya str., Pushkin, Saint Petersburg, 196603; Saint Petersburg

Marat Asadulaev

H. Turner National Medical Research Center for Сhildren’s Orthopedics and Trauma Surgery

编辑信件的主要联系方式.
Email: marat.asadulaev@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-1768-2402
SPIN 代码: 3336-8996
Scopus 作者 ID: 0000-0002-1768-2402

MD, PhD student

俄罗斯联邦, 64–68 Parkovaya str., Pushkin, Saint Petersburg, 196603

Sergei Vissarionov

H. Turner National Medical Research Center for Сhildren’s Orthopedics and Trauma Surgery

Email: vissarionovs@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-4235-5048
SPIN 代码: 7125-4930
Scopus 作者 ID: 6504128319

MD, PhD, D.Sc., Professor, Corresponding Member of RAS

俄罗斯联邦, 64–68 Parkovaya str., Pushkin, Saint Petersburg, 196603

Andrej Fedyuk

H. Turner National Medical Research Center for Сhildren’s Orthopedics and Trauma Surgery; St. Petersburg State Pediatric Medical University

Email: andrej.fedyuk@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-2378-2813
SPIN 代码: 3477-0908

5th year student

俄罗斯联邦, 64–68 Parkovaya str., Pushkin, Saint Petersburg, 196603; Saint Petersburg

Timofey Rybinskikh

St. Petersburg State Pediatric Medical University

Email: timofey1999r@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4180-5353
SPIN 代码: 7739-4321

5th year student

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Aleksandr Makarov

St. Petersburg State Pediatric Medical University

Email: makarov.alexandr97@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1546-8517
SPIN 代码: 1039-1096

5th year student

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Daniil Pushkarev

St. Petersburg State Pediatric Medical University

Email: dan2402@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1531-7310

4th year student

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Marina Sogoyan

H. Turner National Medical Research Center for Сhildren’s Orthopedics and Trauma Surgery

Email: sogoyanmarina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5723-8851
SPIN 代码: 2856-3854

MD, Research Associate

俄罗斯联邦, 64–68 Parkovaya str., Pushkin, Saint Petersburg, 196603

Ekaterina Maevskaia

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

Email: ma.eka@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-9316-7197
Scopus 作者 ID: 57203990196

MD, PhD student

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Natalya Fomina

H. Turner National Medical Research Center for Сhildren’s Orthopedics and Trauma Surgery

Email: natal.fomi@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-6779-9740

Research Associate

俄罗斯联邦, 64–68 Parkovaya str., Pushkin, Saint Petersburg, 196603

参考

  1. Bogosyan AB, Musihina IV, Tenilin NA, et al. Surgical treatment of children with locomotor apparatus pathology. Meditsinskii al’manakh. 2010;(2):201–204.
  2. Bazarov NI, Narzuloev VA, Usmonov HS, Kurbanov DM. Some aspects of bone autotransplantation during osteoneoplasms and tumourliked processes. Vestnik Avitsenny. 2009;(41). doi: 10.25005/2074-0581-2009-11-4-34-40
  3. Roddy E, DeBaun MR, Daoud-Gray A, et al. Treatment of critical-sized bone defects: clinical and tissue engineering perspectives. Eur J Orthop Surg Traumatol. 2018;28(3):351–362. doi: 10.1007/s00590-017-2063-0
  4. Ananeva ASh, Baraeva LM, Bykov IM, et al. Modeling of bone injuries in animal experiments. Innovatsionnaya meditsina Kubani. 2021;(1):47–55. doi: 10.35401/2500-0268-2021-21-1-47-55
  5. Khalifeh JM, Zohny Z, MacEwan M, et al. Electrical stimulation and bone healing: A review of current technology and clinical applications. IEEE Rev Biomed Eng. 2018;11:217–232. doi: 10.1109/RBME.2018.2799189
  6. Podgaiskii VN, Ladut’ko DJu, Mechkovskij SJu. Autotransplantatsiya vaskulyarizovannykh kostnykh loskutov kak metod lecheniya defektov kostei razlichnoi etiologii. Khirurgiya. Vostochnaya Evropa. 2012;(2)102–113.
  7. Khan SN, Cammisa FP Jr, Sandhu HS, et al. The biology of bone grafting. J Am Acad Orthop Surg. 2005;13(1):77–86.
  8. Bracey DN, Cignetti NE, Jinnah AH, et al. Bone xenotransplantation: A review of the history, orthopedic clinical literature, and a single-center case series. Xenotransplantation. 2020;27(5):e12600. doi: 10.1111/xen.12600
  9. Kubiak CA, Etra JW, Brandacher G, et al. Prosthetic rehabilitation and vascularized composite allotransplantation following upper limb loss. Plast Reconstr Surg. 2019;143(6):1688–1701. doi: 10.1097/PRS.0000000000005638
  10. Vissarionov SV, Asadulaev MS, Shabunin AS, et al. Experimental evaluation of the efficiency of chitosan matrix esunderconditions of modeling of bone defect in vivo (preliminary message). Ortopediya, travmatologiya i vosstanovitel’naya khirurgiya detskogo vozrasta. 2020;8(1):53–62. doi: 10.17816/PTORS16480
  11. Frosch KH, Drengk A, Krause P, et al. Stem cell-coated titanium implants for the partial joint resurfacing of the knee. Biomaterials. 2006;27(12):2542–2549. doi: 10.1016/j.biomaterials.2005.11.034
  12. Clem WC, Chowdhury S, Catledge SA, et al. Mesenchymal stem cell interaction with ultra-smooth nanostructured diamond for wear-resistant orthopaedic implants. Biomaterials. 2008;29(24–25):3461–3468. doi: 10.1016/j.biomaterials.2008.04.045
  13. Dong QS, Shang HT, Wu W, et al. Prefabrication of axial vascularized tissue engineering coral bone by an arteriovenous loop: a better model. Mater Sci Eng C Mater Biol Appl. 2012;32(6):1536–1541. doi: 10.1016/j.msec.2012.04.039
  14. Kneser U, Polykandriotis E, Ohnolz J, et al. Engineering of vascularized transplantable bone tissues: induction of axial vascularization in an osteoconductive matrix using an arteriovenous loop. Tissue Eng. 2006;12(7):1721–1731. doi: 10.1089/ten.2006.12.1721
  15. Ma D, Ren L, Cao Z, et al. Prefabrication of axially vascularized bone by combining -tricalciumphosphate, arteriovenous loop, and cell sheet technique. Tissue Eng Regen Med. 2016;13(5):579–584. doi: 10.1007/s13770-016-9095-0
  16. Myeroff C, Archdeacon M. Autogenous bone graft: donor sites and techniques. J Bone Joint Surg Am. 2011;93(23):2227–2236. doi: 10.2106/JBJS.J.01513
  17. Leonova SN, Danilov DG, Rekhov AV. Primenenie kostnoi autotransplantatsii pri khronicheskom osteomielite. Acta Biomedica Scientifica. 2007:(5):125–126.
  18. Azi ML, Aprato A, Santi I, et al. Autologous bone graft in the treatment of post-traumatic bone defects: a systematic review and meta-analysis. BMC Musculoskelet Disord. 2016;17(1):465. doi: 10.1186/s12891-016-1312-4
  19. Capanna R, Campanacci DA, Belot N, et al. A new reconstructive technique for intercalary defects of long bones: the association of massive allograft with vascularized fibular autograft. Long-term results and comparison with alternative techniques. Orthop Clin North Am. 2007;38(1):51-vi. doi: 10.1016/j.ocl.2006.10.008
  20. Estrella EP, Wang EH. A comparison of vascularized free fibular flaps and nonvascularized fibular grafts for reconstruction of long bone defects after tumor resection. J Reconstr Microsurg. 2017;33(3):194–205. doi: 10.1055/s-0036-1594299
  21. Izadpanah A, Moran SL. Pediatric microsurgery: A global overview. Clin Plast Surg. 2020;47(4):561–572. doi: 10.1016/j.cps.2020.06.008
  22. Yildirim S, Calikapan GT, Akoz T. Reconstructive microsurgery in pediatric population – a series of 25 patients. Microsurgery. 2008;28(2):99–107. doi: 10.1002/micr.20458
  23. Aldekhayel S, Govshievich A, Neel OF, Luc M. Vascularized proximal fibula epiphyseal transfer for distal radius reconstruction in children: A systematic review. Microsurgery. 2016;36(8):705–711. doi: 10.1002/micr.22521
  24. Boyer MI, Bowen CV. Microvascular transplantation of epiphyseal plates: studies utilizing allograft donor material. Orthop Clin North Am. 2007;38(1):103-vii. doi: 10.1016/j.ocl.2006.10.002
  25. McCullough MC, Arkader A, Ariani R, et al. Surgical outcomes, complications, and long-term functionality for free vascularized fibula grafts in the pediatric population: A 17-year experience and systematic review of the literature. J Reconstr Microsurg. 2020;36(5):386–396. doi: 10.1055/s-0040-1702147
  26. Schwarz GS, Disa JJ, Mehrara BJ, et al. Reconstruction of oncologic tibial defects in children using vascularized fibula flaps. Plast Reconstr Surg. 2012;129(1):195–206. doi: 10.1097/PRS.0b013e318230e463
  27. Konttila E, Koljonen V, Kauhanen S, et al. Microvascular reconstruction in children-a report of 46 cases. J Trauma. 2010;68(3):548–552. doi: 10.1097/TA.0b013e3181a5f42c
  28. Ozols D, Blums K, Krumins M, et al. Entire calcaneus reconstruction with pedicled composite fibular growth plate flap in a pediatric patient. Microsurgery. 2021;41(3):280–285. doi: 10.1002/micr.30691
  29. Taylor GI, Corlett RJ, Ashton MW. The evolution of free vascularized bone transfer: A 40-year experience. Plast Reconstr Surg. 2016;137(4):1292–1305. doi: 10.1097/PRS.0000000000002040
  30. Allsopp BJ, Hunter-Smith DJ, Rozen WM. Vascularized versus nonvascularized bone grafts: What is the evidence? Clin Orthop Relat Res. 2016;474(5):1319–1327. doi: 10.1007/s11999-016-4769-4
  31. Venkatesan J, Kim SK. Nano-hydroxyapatite composite biomaterials for bone tissue engineering – a review. J Biomed Nanotechnol. 2014;10(10):3124–3140. doi: 10.1166/jbn.2014.1893
  32. Wen Y, Xun S, Haoye M, et al. 3D printed porous ceramic scaffolds for bone tissue engineering: a review. Biomater Sci. 2017;5(9):1690–1698. doi: 10.1039/c7bm00315c
  33. Lokmic Z, Stillaert F, Morrison WA, et al. An arteriovenous loop in a protected space generates a permanent, highly vascular, tissue-engineered construct. FASEB J. 2007;21(2):511–522. doi: 10.1096/fj.06-6614com
  34. Santos MI, Reis RL. Vascularization in bone tissue engineering: physiology, current strategies, major hurdles and future challenges. Macromol Biosci. 2010;10(1):12–27. doi: 10.1002/mabi.200900107
  35. Zheng L, Lv X, Zhang J, et al. Deep circumflex iliac artery perforator flap with iliac crest for oromandibular reconstruction. J Craniomaxillofac Surg. 2018;46(8):1263–1267. doi: 10.1016/j.jcms.2018.04.021
  36. Schreiber M, Dragu A. Free temporal fascia flap to cover soft tissue defects of the foot: a case report. GMS Interdiscip Plast Reconstr Surg DGPW. 2015;4:Doc01. doi: 10.3205/iprs000060
  37. Polykandriotis E, Arkudas A, Beier JP, et al. Intrinsic axial vascularization of an osteoconductive bone matrix by means of an arteriovenous vascular bundle. Plast Reconstr Surg. 2007;120(4):855–868. doi: 10.1097/01.prs.0000277664.89467.14
  38. Weigand A, Beier JP, Hess A, et al. Acceleration of vascularized bone tissue-engineered constructs in a large animal model combining intrinsic and extrinsic vascularization. Tissue Eng Part A. 2015;21(9–10):1680–1694. doi: 10.1089/ten.TEA.2014.0568
  39. Tanaka Y, Sung KC, Tsutsumi A, et al. Tissue engineering skin flaps: which vascular carrier, arteriovenous shunt loop or arteriovenous bundle, has more potential for angiogenesis and tissue generation? Plast Reconstr Surg. 2003;112(6):1636–1644. doi: 10.1097/01.PRS.0000086140.49022.AB
  40. Yuan Q, Arkudas A, Horch RE, et al. Vascularization of the arteriovenous loop in a rat isolation chamber model-quantification of hypoxia and evaluation of its effects. Tissue Eng Part A. 2018;24(9–10):719–728. doi: 10.1089/ten.TEA.2017.0262
  41. Schmidt VJ, Hilgert JG, Covi JM, et al. High flow conditions increase connexin 43 expression in a rat arteriovenous and angioinductive loop model. PLoS One. 2013;8(11):e78782. doi: 10.1371/journal.pone.0078782
  42. Arkudas A, Tjiawi J, Bleiziffer O, et al. Fibrin gel-immobilized VEGF and bFGF efficiently stimulate angiogenesis in the AV loop model. Mol Med. 2007;13(9–10):480–487. doi: 10.2119/2007-00057
  43. Arkudas A, Beier JP, Heidner K, et al. Axial prevascularization of porous matrices using an arteriovenous loop promotes survival and differentiation of transplanted autologous osteoblasts. Tissue Eng. 2007;13(7):1549–1560. doi: 10.1089/ten.2006.0387
  44. Beier JP, Horch RE, Hess A, et al. Axial vascularization of a large volume calcium phosphate ceramic bone substitute in the sheep AV loop model. J Tissue Eng Regen Med. 2010;4(3):216–223. doi: 10.1002/term.229
  45. Horch RE, Beier JP, Kneser U, Arkudas A. Successful human long-term application of in situ bone tissue engineering. J Cell Mol Med. 2014;18(7):1478–1485. doi: 10.1111/jcmm.12296
  46. Arkudas A, Lipp A, Buehrer G, et al. Pedicled transplantation of axially vascularized bone constructs in a critical size femoral defect. Tissue Eng Part A. 2018;24(5–6):479–492. doi: 10.1089/ten.TEA.2017.0110
  47. Buehrer G, Balzer A, Arnold I, et al. Combination of BMP2 and MSCs significantly increases bone formation in the rat arterio-venous loop model. Tissue Eng Part A. 2015;21(1–2):96–105. doi: 10.1089/ten.TEA.2014.0028
  48. Eweida AM, Nabawi AS, Abouarab M, et al. Enhancing mandibular bone regeneration and perfusion via axial vascularization of scaffolds. Clin Oral Investig. 2014;18(6):1671–1678. doi: 10.1007/s00784-013-1143-8
  49. Kim HY, Lee JH, Lee HAR, et al. Sustained release of BMP-2 from porous particles with leaf-stacked sructure for bone regeneration. ACS Appl Mater Interfaces. 2018;10(25):21091–21102. doi: 10.1021/acsami.8b02141
  50. Boos AM, Loew JS, Weigand A, et al. Engineering axially vascularized bone in the sheep arteriovenous-loop model. J Tissue Eng Regen Med. 2013;7(8):654–664. doi: 10.1002/term.1457
  51. Jones AL, Bucholz RW, Bosse MJ, et al. Recombinant human BMP-2 and allograft compared with autogenous bone graft for reconstruction of diaphyseal tibial fractures with cortical defects. A randomized, controlled trial. J Bone Joint Surg Am. 2006;88(7):1431–1441. doi: 10.2106/JBJS.E.00381
  52. Hokugo A, Sawada Y, Sugimoto K, et al. Preparation of prefabricated vascularized bone graft with neoangiogenesis by combination of autologous tissue and biodegradable materials. Int J Oral Maxillofac Surg. 2006;35(11):1034–1040. doi: 10.1016/j.ijom.2006.06.003
  53. Eweida A, Fathi I, Eltawila AM, et al. Pattern of bone generation after irradiation in vascularized tissue engineered constructs. J Reconstr Microsurg. 2018;34(2):130–137. doi: 10.1055/s-0037-1607322
  54. Polykandriotis E, Drakotos D, Arkudas A, et al. Factors influencing successful outcome in the arteriovenous loop model: a retrospective study of 612 loop operations. J Reconstr Microsurg. 2011;27(1):11–18. doi: 10.1055/s-0030-1267385
  55. Weigand A, Boos AM, Ringwald J, et al. New aspects on efficient anticoagulation and antiplatelet strategies in sheep. BMC Vet Res. 2013;9:192. doi: 10.1186/1746-6148-9-192
  56. Dong QS, Lin C, Shang HT, et al. Modified approach to construct a vascularized coral bone in rabbit using an arteriovenous loop. J Reconstr Microsurg. 2010;26(2):95–102. doi: 10.1055/s-0029-1243293

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Radiographs of a vascularized fibula autograft at the site of the femur defect immediately after surgery and after 9 months (the red arrow indicates the line along which the graft was incorporated) [29]

下载 (76KB)
索引源数据
3. 图 2 Weigand和合著者使用的相机[38]：a - 来自动静脉环的移植物在完全隔离的腔室中的血管化；b - 来自动静脉环和穿孔室中周围组织的移植物的血管化；c - 连续聚四氟乙烯聚合物室的总体视图；d - 由NanoBone材料制成的基体总视图；e - 穿孔钛室的总体视图；f - 具有基质和位于内部的动静脉环的连续腔室的一般视图（盖子打开）；g - 带有基质和内部放置的动静脉环的穿孔室的一般视图（盖子打开）；h - 具有基质和内部放置的动静脉环的连续聚合物室的一般视图（盖子关闭，室用缝合线固定到周围的缝线）；i - 带有基质和内部放置的动静脉环的穿孔腔室的一般视图（盖子关闭，腔室用缝合线固定到周围的缝线）

下载 (317KB)
索引源数据

版权所有 © Shabunin A., Asadulaev M., Vissarionov S., Fedyuk A., Rybinskikh T., Makarov A., Pushkarev D., Sogoyan M., Maevskaia E., Fomina N., 2021

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名 4.0国际许可协议的许可
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».