背景：随着现代工农业和交通运输业的发展,意外灾害事故增多,四肢长骨骨折,包括粉碎性骨折及多段骨折,尤其是开放性骨折的发生率明显增高,治疗相当困难。自1960年以来提出解剖复位、坚强内固定及早期无痛性和关节主动活动的治疗骨折原则以来,长骨骨折的治疗技术不断提高,90%-95%的骨折都能够达到治愈标准,但骨不连时有发生,失败率、致残率较高,已成为骨科医生面对的一个棘手问题。引起骨折延迟愈合和骨不愈合的原因有全身性因素和局部因素,但确切病因尚不清楚。全身性因素主要包括病人的代谢和营养状况、一般健康状况和活动情况。局部因素大概与以下几种有关：(1)开放性骨折；(2)感染因素；(3)多节段粉碎性骨折,通常中间节段骨折块血供受损；(4)严重创伤引起粉碎性多发骨折；(5)固定不坚固可靠；(6)固定时间不够,过早负重；(7)不恰当的切开复位内固定干预；(8)牵引或钢板螺钉固定不当,使骨折端分离,或(9)放射性骨折。对于骨不连的治疗方法可分为手术治疗、生物及物理治疗等,包括：(1)植骨和内固定植骨；(2)外固定术；(3)物理治疗：a、低强度脉冲式超声波疗法；b、电刺激疗法；c、高压氧疗法；d、体外冲击波治疗；(4)骨诱导治疗；(5)经皮自体红骨髓移植；(6)基因治疗。目前骨不连治疗以内固定自体骨植骨治疗为主。骨质再生的本质是生物学和生物力学作用的联合,在促进骨折愈合和治疗骨不连中,生物力学疗法应用广泛,骨折愈合良好的力学环境已基本得到医务工作者的普遍认同,而生物学资源的使用却未受到足够重视。证据显示多因素刺激新骨生成和新血管生成能重建骨骼和软组织缺损,有效的治疗措施包括生物材料支架、生长因子、优化力学环境和适当的外科干预。可靠的骨折愈合是功能康复的一个重要因素,而力学、生物力学和生物学诸因素良好的结合对骨折愈合有着非常重要的影响。Goujon在1869年兔子实验中证实骨髓具有成骨能力。红骨髓能有效地促进骨折的愈合,已被许多的学者在细胞学基础研究、动物实验研究和临床应用等方面得到了充分的证实。自体红骨髓内含有大量的骨祖细胞和基质细胞,可被诱导分化为软骨和骨细胞。注射于骨断端的红骨髓血中含有大量骨形态发生蛋白(BMP)、基质细胞、骨内膜细胞和骨祖细胞,基质细胞可分化为成骨细胞,促进了骨的愈合。骨髓不但自己有成骨作用,还可诱导刺激骨折处其他组织细胞转变为骨细胞,大大提高了局部成骨能力。自体骨髓来源丰富,可经皮穿刺移植于骨折延迟愈合部位,产生的损伤小,采取方便,供区和受区并发症少,不存在免疫反应的问题。目的：骨折愈合需要力学、生物力学和生物学诸因素良好结合,总结目前造成骨不连的诸多因素及现有各个治疗方法的优势及不足,本课题组旨在通过锁定加压钢板自体骨移植并结合红骨髓骨折端注射治疗长骨干骨不连,该方法既坚持骨折固定的生物力学原则,同时又强调生物学因素在骨折愈合中的重要地位,进一步分析造成骨不连的力学、生物力学及生物学原因,比较不同条件下骨折愈合的差异,以期找到治疗骨不连的确切疗法,为长骨干无菌性骨不连的治疗提供临床依据。方法：所有患者行完善术前检查,治疗术前合并内科疾病,行手术治疗,手术包括：对照组(锁定钢板+自体骨移植)①髂骨取骨植骨术：沿同侧髂嵴做斜切口约6cm,切开皮肤,皮下组织及深筋膜,切开骨膜,适度掀起内侧骨膜,以宽骨凿凿下适量片状骨片,刮匙刮取足够松质骨,生理盐水冲洗后适量骨腊涂于骨创面,逐层缝合。植骨方法：采用镶嵌式开槽360°确实植骨,此种植骨方法不仅增加了受区细胞与移植骨的接触面积,而且还可充分发挥松质骨的骨诱导及骨传导的作用,促进骨痂生长及骨连接的发生。另外,碎块状的松质骨在断端的体液营养下可有较多的骨细胞成活,增大了骨连接的可能性。⑦锁定钢板内固定术：确定骨不连断端,取适当长度切口,逐层切开、分离肌间隙至骨膜,完全取出原固定物,暴露骨折端,清理骨折端肉芽组织及硬化骨质,打通髓腔,使断端创面新鲜化。钢板要求有足够长度,并结合身高、体重及骨的质量考虑增加螺钉数量。钢板植入使用MIPPO技术,应注意确保骨干对位、对线、长度恢复良好,并注意检查是否有旋转。最终固定后,骨折端开槽确实植骨。术中应尽量减少骨膜剥离,微创操作,仔细保护正常骨质的血运。实验组(锁定钢板+自体骨移植+红骨髓注射)①髂骨取骨植骨术：沿同侧髂嵴做斜切口约6cm,切开皮肤,皮下组织及深筋膜,切开骨膜,适度掀起内侧骨膜,以宽骨凿凿下适量片状骨片,刮匙刮取足够松质骨,生理盐水冲洗后适量骨腊涂于骨创面,逐层缝合。植骨方法：采用镶嵌式开槽360°确实植骨,此种植骨方法不仅增加了受区细胞与移植骨的接触面积,而且还可充分发挥松质骨的骨诱导及骨传导的作用,促进骨痂生长及骨连接的发生。另外,碎块状的松质骨在断端的体液营养下可有较多的骨细胞成活,增大了骨连接的可能性。②锁定钢板内固定术：确定骨不连断端,取适当长度切口,逐层切开、分离肌间隙至骨膜,完整并完全取出原固定物,暴露骨折端,清理骨折端肉芽组织及硬化骨质,打通髓腔,使断端创面新鲜化。钢板要求有足够长度,并结合身高、体重及骨的质量考虑增加螺钉数量。钢板植入使用MIPPO技术,应注意确保骨干对位、对线、长度恢复良好,并注意检查是否有旋转。最终固定后,骨折端开槽确实植骨。术中应尽量减少骨膜剥离,微创操作,仔细保护正常骨质的血运。③骨髓采集术及注射术：术后第2周、4周局麻下,无菌操作条件下。选取骨髓穿刺针及20ml塑料注射器,肝素液冲洗湿润。穿刺针逐层穿至松质骨后,塑料空针抽吸骨髓。在连续抽吸过程中,将穿刺针斜面分次转动45°,以至于可以在同一深度抽取最大量的骨髓。完成一整圈的旋转抽吸后穿刺针回退1cm,重复上述操作继续旋转抽吸。每次每个部位抽吸量约4ml,不超过10ml,以避免周围血液渗入穿刺液造成稀释。在同一皮肤穿刺点下可以选择3-5个穿刺途径,以从而获得足够多的骨髓液。每2个相邻穿刺路径之间必须有2cm左右的间隔,以免不慎穿入原来的穿刺点导致骨髓稀释。抽取红骨髓成功后,立即在C臂透视引导下将红骨髓通过留置的硬膜外穿刺针注入髓腔、骨折端之间的纤维瘢痕组织及其表面,每个部位注射量不少于20ml,注射时保持一定的压力,保证不少于3个注射点,力求红骨髓能遍布骨折端的各层组织。术后处理：严密观察患者的生命体征,保持患肢于正确位置,切口常规换药、拆线。所有患者均予以低频电磁脉冲治疗,患者术后第二天开始进行功能训练,先以主动肌肉收缩练习为主；疼痛缓解期和肿胀消退后可主动进行临近关节的活动,并辅以适度的被动活动关节,动作宜缓慢,忌来回快速的摇动患肢关节,待骨折线模糊后给予力量对抗功能训练。同时积极预防和治疗并发症。结果：两组患者术后手术切口未出现红肿等炎性反应,均获得甲级愈合,经统计学分析,两组患者在手术时间、术中出血量、住院天数上、愈合天数及伤口引流量差异无显著性(p>0.05)。对照组：术后1个月,植骨区密度略有增高,骨折部位未见明显骨痂生长；3个月时,植骨部位骨折端密度继续增高,可见较低密的外骨痂生长,大约相当于实验组术后1个月时愈合情况；6个月时,移植骨质外形趋于模糊,缺损部位密度均匀增高,可见大量生长的外骨痂,局部大部分骨折线仍清晰可见；9个月时,缺损部位及骨折断端可见大量内外骨痂生长,骨折线基本消失,但骨痂塑形欠佳；12个月时,骨缺损完全愈合修复,髓腔较正常稍窄,但是大部分髓腔基本再通。实验组：术后1个月,周围植骨部位及骨缺损部位可见少许新骨形成,密度增高较明显,在骨断端外侧可见低密度的外骨痂影；3个月,缺损部位中央及外周骨痂形成进一步增多,移植骨质开始出现吸收降解迹象；6个月时,骨缺损区可见大量高密的骨痂影,绝大部分骨折线已模糊；9个月时,骨不连断端可见大量连续性高密度的骨痂形成,与皮质骨密度基本相同,骨缺损部位被高密度的新生骨填充,骨折线完全消失；12个月时,骨缺损完全愈合修复。两组病例行Fernandez-Esteve X线评分法进行骨痂评分,两组在术后、1、3、6、9个月时差异有显著性(p<0.05)；而在术后12个月时,差异无显著性(p>0.05)。结论：1、锁定加压钢板自体骨移植可有效治疗骨不连。2、自体骨移植结合红骨髓注射能更有效的促进骨不连的愈合。