很多人希望骨骼像其他組織器官壹樣,受到損傷後能夠自我修復。現在,這已經不是夢了。壹個研究小組開發了“NB系列納米晶膠原基骨材料”,在臨床實驗中獲得成功,並獲得了國家醫藥產品管理局醫療器械司的批準,最終使斷骨再生成為現實。
他們成功研發的“NB系納米晶膠原基骨材料”,在醫學上被稱為納米人工骨。它與傳統人工骨材料最大的區別是修復後的骨骼與人體骨骼完全壹樣,不會有植入物留在體內。實驗表明,生物材料作為修復材料是安全有效的,可以修復大面積(40 mm)長骨缺損。
很多醫學院都開展了納米人工骨的臨床實驗。目前患者尚未發現對納米人工骨植入的排斥反應,但需要在骨愈合後觀察半年。納米人工骨可用於治療多種骨病,未來有望在全國各大醫院應用。
在人的腰椎管中,有神經支配著人的下肢和排便。如果椎管因骨質增生、外傷等問題導致“腰椎管狹窄”,神經會受到壓迫,出現腿重、腰痛、腿痛、大小便失禁等癥狀,更嚴重的會癱瘓。醫生在腰椎管減壓時需要從患者體內取出壹大塊椎板。此時需要植入鈦合金板固定腰椎。但是,無論內固定多麽牢固,都需要植骨來愈合骨傷口。如果植骨來自髂骨,會出現劇烈疼痛、血腫、感染等並發癥,患者早期不能做任何康復活動。用納米人工骨代替其他材料的人工骨進行植骨後,無排斥反應,愈合時間與植入自體骨相同。
從微觀和納米尺度觀察,骨的結構是不同的,因此骨是人體最復雜的生物礦化組織。納米骨是參考人體骨的合成機理,采用自組裝方法制備納米晶羥基磷灰石膠原復合生物硬組織修復材料,使復合材料的微觀結構具有天然骨的分級結構和類似於天然骨的多孔結構。這種納米晶膠原蛋白基骨,潔白如人工骨,可根據不同部位骨骼生長的需要,制成不同的硬度。人體內植入硬組織缺損的降解速率與新骨形成速率基本匹配,修復效果接近植入自體骨。人體無排斥反應,無副作用,是修復大面積骨缺損的最佳材料。
首先,醫生要用電刀在患者背部切壹個長約15 cm的口子。當切口達到7厘米深時,醫生會用咬骨鉗和椎板切除鉗打開椎板,切除導致椎管狹窄的骨質增生。
然後將鈦合金板用釘子固定在腰椎上,將切開的椎板骨切成顆粒,與直徑為1 ~ 2 mm的白色納米人工骨顆粒混合,種植在腰椎三個橫突之間(與椎板共同構成腰椎橫突骨)。由於對患者采取了各種止血措施,整個手術過程中沒有失血。半年後,骨粒會和腰椎橫突壹起生長,和鈦合金板壹起起到固定腰椎的作用。
這種納米骨是如何幫助人體骨骼自行生長的?植入人體後,它會沿著支架生長,人體骨細胞會慢慢爬進多孔生物材料中。破骨細胞會“吃掉”納米骨,而成骨細胞會鞏固自己的位置,在納米骨內部生長。隨著時間的推移,越來越多的骨細胞聚集在納米骨內部,納米骨的材料逐漸被人體吸收,直到最終納米骨完全被人體自身的骨細胞所取代。
納米人工骨可以根據不同患者的需要加工成顆粒狀、柱狀、塊狀等多種形狀。目前正在研發註射型納米人工骨註射液,專門用於治療骨質疏松癥。
納米人工骨比較輕,1 g到2 g的納米人工骨移植成本壹兩千元,接近其他種類產品的價格。目前納米人工骨中有幾種可以提高骨愈合速度的生長因子,非常適合骨缺損較大的患者,有望開發成針對此類患者的系列產品,但這些骨生長因子會比較昂貴。
通過努力,這種納米人工骨已經應用於臨床,為廣大骨病患者帶來了福音。
第壹個嘗試的病人手術後走出醫院,高興地說:“我當時真的很害怕。我不知道我能不能做到。現在我終於可以像正常人壹樣站起來走路了。”
有壹位70歲的老爺爺,家人選擇為他植入納米人工骨。老人雖然不知道自己植入的是什麽骨頭,但還是激動地對大家說:“我頸椎病十幾年了。以前走路不方便。走路的時候肌腱好像被拉伸了,很疼。現在手術後感覺腿都松了,腦子也不像以前那麽慌了。我三天就能下床走幾步,而且還不把自己的骨頭割破,真是太好了。”
還有壹個,因為外傷造成的腰椎骨折碎片壓迫神經,導致她小便失禁。當她咳嗽時,她不得不小便。這已經折磨了她五年,她認為這是更年期之前的癥狀。自從植入納米人工骨後,她說,“我咳嗽的時候從來不尿尿。”她還患有嚴重的腰椎管狹窄癥,直到半年後才能進行腰椎管減壓手術。出院時,她對醫生說:“納米人工骨要給我留著,半年後我要用。”
除了他們,還有很多患者植入了納米人工骨,他們對這種先進的技術給予了充分的肯定和贊揚。可以預見,未來會有越來越多的人像他們壹樣接受納米人工骨植入,從而告別骨病。
在我國,每年骨腫瘤切除後的骨修復有幾十萬例。然而,隨著這種納米人工骨技術在臨床上的廣泛應用,他們將重新獲得健康生活的希望。
這種納米人工骨除了用於腰椎固定和腰椎管減壓後的骨愈合外,還有廣泛的用途:比如外傷、感染引起的骨缺損,外傷引起的骨折、骨不連、愈合異常、骨腫瘤等疾病,甚至骨質疏松,都需要植入納米人工骨,提高骨硬度,幫助快速愈合。
在不久的將來,有可能用納米晶膠原基骨材料修復整個人體骨,再生整個人體骨。
讓我們滿懷熱情地挑戰各種醫學難題,希望我們的夢想能夠早日實現,從而造福人類。