天衣无缝补颅骨

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2003年夏季的一天，一位新疆来的老伯手持一份报纸，带着一名头戴帽子的小孩，急匆匆地走进门诊室……

那天,正逢整形外科主任曹教授坐诊。一进门，老伯指着手中的报纸对曹教授说：“报纸上介绍你们医院可以用细胞来修补人的头盖骨。我孙子的病情和报纸上说的一模一样，请你们一定要帮忙修补好我孙子的头盖骨。”

老伯帮孙子脱下帽子，只见小孩的额头有一块明显的下凹处，透过薄薄的皮肤，甚至可见下面的脑组织搏动。老伯叙述着事情的经过：一年前，老伯全家在高速公路遭受车祸，他的孙子不幸头部重伤，昏迷不醒，被诊断为颅骨粉碎性骨折。经当地医院全力抢救，孩子才脱离生命危险，但头部却留下巴掌大的颅骨缺损。

老伯一家心急如焚，四处寻医求治。但大多数医生说，需要等到孩子成年后才能治疗，或者建议先暂时放一块材料，等孩子长大后再重新换一块，并嘱咐平时要注意保护头颅。因此，老伯一家对孩子看护小心翼翼，惟恐碰到了头部缺损处，连学校里的体育课也不让他上。但孩子天性调皮，半年前，有一次与小朋友头碰头撞了一下，对方一点没事，他却当即昏迷过去。家长和老师当时吓懵了，赶紧将他送到医院。经过积极治疗，孩子总算没出大事，但却落下轻度脑震荡。于是全家下定决心，不管花多大的代价，也要把孩子缺损的头盖骨治好。

正当全家一筹莫展时，他们看到报纸上刊登上海医生可用细胞修补头盖骨的消息，顿时兴奋起来。老伯立即带着孙子千里迢迢来到上海，希望小孙子的头盖骨能“补”得结结实实。

曹教授听完老伯的介绍并仔细检查了小患者，对老伯说： “您孙子的头盖骨缺损完全可以用新方法修复，您老放心吧。” 为了让老伯明白其中的道理，曹教授又耐心地解释起来： “过去，对头盖骨缺损的修补一般采用传统的自体骨移植，需要切取患者身体其他部位的骨头，如肋骨，这种手术不仅难度大，而且对未成年人来说是一个较大的创伤。更何况儿童肋骨尚未发育完全，没有足够的骨组织可供移植。因此，有时只能采用如聚四氟乙烯、钛合金等人工材料修补，虽然形状良好，但这些人工材料和人体正常的骨组织截然不同，容易发生排异反应而导致手术失败。更重要的是，这些无生命材料不具有正常的生理功能，在体内只能作为填充物，对患儿来说，这些人工材料也不能随骨组织一起发育。因此，在大多数情况下，医生往往让这些小患者等到成年发育稳定后再进行治疗。”

“那您说的这种新技术又是用的什么材料呢？”老伯着急地问。

“您老别着急”，曹教授接着说，“我们现在采用一种新技术，即组织工程技术，利用自体细胞形成组织工程骨，再用这种新颖骨来修复骨缺损，实施真正的生理修复。”

“医生，这种组织工程骨与我们平时说的骨头有啥两样？这种手术有没有危险？孩子小，能否经得起这种手术？”老伯向曹教授提出了一连串问题。

“这种手术是很安全的。手术时，先从患者体内抽取几毫升骨髓，一般只需二三分钟即可完成，对身体无太大影响。然后，医生在最短的时间内将骨髓送到专门的细胞培养室，分离出骨髓中的干细胞(通常干细胞在骨髓中的比例是万分之一)。我们以其为种子细胞，放入模拟体内生长环境的培养基中，经过几十天培养，其细胞数量可增加到1亿个左右，同时再将这些细胞诱导为成骨细胞，这个过程称为体外部分模拟机体的修复过程。在细胞培养的同时，我们将患者头颅缺损区采集到的三维CT数据输入电脑，通过计算机处理，输到专门的设备，采用快速成形的方法，制出与该患者完全相同的颅骨模型；然后用可降解的支架材料按个性化模型塑形，并与患者的缺损密切匹配。此时，可将培养的细胞接种到这种支架上，经过一周培养，再通过手术将细胞和可降解的支架材料复合物固定在缺损部位。这种复合物在体内接受了机体的血液供应，随着时间的推移，支架材料逐渐被降解、吸收，细胞则继续生长并分泌骨基质而成骨，强度逐渐提高，最终在体内形成了组织工程骨。这一技术能天衣无缝地修复颅骨缺损(见上图)，手术时间大大缩短而且十分安全。”

听了曹教授的介绍，老伯又提出问题：“医生，这种新颖的组织工程骨与以前手术相比，有何优点？”

“与以前的自体骨移植相比，我们培养的组织工程骨有五大优点，第一，对患者损伤小。原来手术需开胸取肋骨，手术创伤大，出血多，容易造成气胸以及继发性肋骨缺损和功能障碍，有点像‘拆东墙补西墙’。而新方法只需抽少量骨髓，完全达到无损伤修复。第二，修复面积大。原来的方法因自体供骨面积有限，故只能修复小面积缺损。新方法最大修复面积可占整个颅骨1/6以上。第三，新方法修复后的头盖骨外形更美观。第四，手术简便，术后患者住院时间短，恢复也快。第五，组织工程骨是采用自体细胞，故与自体组织相容性好，可避免排斥反应。”

此时，老伯心头云开日出，相信这项技术确实出色。

小孙子何时能手术呢，老伯又担心起来。曹教授安慰他说：“像你这种远道而来的患者我们会优先考虑的。目前国家正在筹建专门的组织工程医院，以后还会有专门的细胞培养工厂，采用流水线操作，这样，将大大缩短患者的等待时间。我们相信，随着组织工程研究的不断深入，不久的将来，组织工程骨不仅能修复四肢长骨缺损，而且还可修复皮肤等其他组织、器官的缺损，”

老伯听罢，乐不可支，带着小孙子高兴地回家等待入院通知。

组织工程骨修复技术的特点

组织工程技术是利用种子细胞和可降解支架材料复合的方法在体内形成具有生理功能的骨组织，它与传统的自体或异体组织移植方法相比，具有以下特点：

⒈属于生理性修复。即用自体组织来修复由于疾病或外伤等导致的缺损，修复后组织能在体内发挥正常的生理功能。

⒉利用少量的组织细胞，达到无创修复的目的。

⒊由于采用自体细胞，因此能避免排异反应以及胚胎干细胞等治疗带来的伦理学问题。。