給我5分鐘，帶您進一步了解骨科【骨頭癒合】【PYSHEN-2024-026】
整理：小港醫院 沈柏因醫師（骨科｜疼痛專科｜超音波專科）
——— 我的臨床工作大部分都在處理外傷病人，從簡單的石膏固定，到複雜的關節骨折，粉碎性骨折固定都會遭遇到。
｜骨折癒合的類型
骨折癒合是一個複雜的過程，主要分為兩種類型：原發性癒合和次發性癒合。
你知道骨折癒合有分哪幾種嗎？
1. 原發性癒合（primary healing）
- 皮質骨（cortical bone）的重塑是通過切割錐（Cutting cone）
2. 次發性癒合（secondary healing）
又再分2種形式：
- 直接骨折癒合（direct fracture healing）
膜內成骨（intramembranous）（在骨折末端的周邊進行，跳過軟骨的階段直接形成硬性骨痂）
- 間接骨折癒合（indirect fracture healing）
（膜內成骨 + 軟骨內成骨（endochondral bone formation））/大部分是這種
骨折癒合的修復過程是由下列因素引發：- 細胞外基質（extracellular matrix）受傷
- 血小板（platelets）釋放的訊號物質
- 血凝塊（Blood clot）裡面的蛋白質
- 造血細胞的活化
在修復早期就會釋放出來的生長因子和訊號蛋白會有以下功能：- 刺激血管新生
- 間質幹細胞（Mesenchymal cell）分化
- 成骨細胞（Osteoblast）形成
而成骨細胞的來源有很多，不只有骨頭，骨頭周圍的組織也同樣很重要：- 骨膜細胞（periosteal cells）
- 肌肉來源的細胞（muscle derived cells）
- 血管細胞（blood vessel cells）⇢特別是周細胞（pericytes）
- 骨髓中未分化的間質幹細胞（mesenchymal cells）
這些細胞可以先分化為軟骨細胞或直接分化為成骨細胞——•——•——•——•——•————•——•——•——•——•————•——•——•——•——•————•——•——•—
高非癒合率的骨折類型
某些骨折類型由於其特殊的解剖位置或血液供應情況，更容易出現非癒合的情況。
哪些骨折有高的非癒合率：
1. 開放性脛骨骨折（Open Tibial Shaft Fracture）
- 高不癒合率原因：
脛骨（tibia）的皮質血液供應相對有限，且開放性骨折往往代表能量較高、軟組織破壞嚴重，易導致骨折端血供不良或感染風險增加。
- 文獻中的不癒合率：
有研究指出開放性脛骨骨折在某些等級（例如 Gustilo-Anderson Type III）之不癒合率可超過 20%。
2. 第五蹠骨近踝側骨折（Jones Fracture）
- 高不癒合率原因：
此區域血液供應相對差，再加上若屬急性損傷未及時固定或患者活動量大（如運動員），即使手術治療也可能面臨不癒合。
- 文獻中的不癒合率：
部份報告提到此類骨折若採保守治療，非癒合（nonunion）或延遲癒合（delayed union）的發生率可在 15–30% 之間。臨床上也有文獻顯示若處理不當，不癒合率可超過 20%。
3. 舟狀骨骨折（Scaphoid Fracture）——（Proximal Pole）
- 高不癒合率原因：
腕舟狀骨血液由遠端進入近端，近端骨折易出現血供不足，加上舟狀骨骨折時臨床不易早期偵測或固定不穩定，也容易導致不癒合。
- 文獻中的不癒合率：
整體舟狀骨骨折的不癒合率約 5–15% 不等，惟若為近端極骨折（proximal pole fracture），則可上升至約 20% 或更高。
特定脆弱性骨折及高危人群以下雖非特定單一骨折型態，但在臨床情境中亦常見不癒合率升高：
- 骨質疏鬆（Osteoporosis）患者：
骨質密度低、骨小樑結構受損，影響骨癒合過程。
- 嚴重吸菸或血管病變（如末梢血管疾病、糖尿病）：
血供差、組織修復能力下降。
- 嚴重感染或軟組織缺損：
如複合性創傷、慢性感染，骨癒合機制被干擾。
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與骨折癒合相關的細胞產物
多種細胞產物在骨折癒合過程中扮演重要角色，其中血小板和間質幹細胞尤為關鍵。血小板（Platelets）
可能的機制：
富血小板血漿（PRP）可以影響發炎反應，細胞激素，生長因子，血管新生。骨折時會流血，其血凝塊裡面的血小板在開啟修復過程就扮演相關角色。
PRP可能改善骨骼癒合的因子，臨床實驗證據還是有限- 動物實驗 ⇢ 可以增進骨折癒合
- 臨床實驗 ⇢ 沒有明顯影響
- 但是針對長骨骨折的延遲癒合（delayed union of long bone fractures），目前有文獻證實有效
間質幹細胞（Mesenchymal Cells/MSC）相關的外泌體（exosomes）
可能的機制：
MSC主要是分泌促進癒合的因子/次要才是自身變成骨細胞幫助癒合
目前困難：以目前的技術，要精準篩選出骨骼相關人類骨骼幹細胞（human skeletal stem cell）可能會有問題，因為不像動物實驗可以用基因改良的方式控制幹細胞後來要演變的方向
MSC其實是一群不同細胞的總稱，不是只有人類骨骼幹細胞
有研究使用MSC相關的外泌體也可作為替代性方案→不使用MSC細胞本身，使用細胞的分泌物- 外泌體 是一種細胞分泌的小囊泡，含有蛋白質成分
- 目前僅有動物實驗： 使用這些從MSC分離出來的外泌體可以促進老鼠的緩慢骨折修復
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與骨折癒合有關的蛋白質和藥理製劑
多種蛋白質和藥理製劑被開發用於促進骨折癒合，以下是一些常見的例子。
以高雄市立小港醫院骨科有使用的商品為例：
BMP2和BMP7：
促進間質前驅細胞（mesenchymal progenitor cell）⇢成骨細胞（osteoblast）
臨床上我們使用的去礦化骨基質（DBM, Demeralized Bone Matrix）：
指的是經篩檢及去礦化處理後所留下的硬質骨基質，包含少量的BMP和膠原纖維（Collagen fiber）。
目前小港醫院有的商品名：
Grafton / 奧斯特"補骨洞去礦化異體植骨就是屬於該類型
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與骨折癒合有關的生物工程支架（scaffold）
生物工程支架在處理大型骨缺損或嚴重骨質疏鬆造成的粉碎性骨折時扮演重要角色。
以高雄市立小港醫院骨科有使用的商品為例：
如果遇到大力的撞擊/嚴重骨質疏鬆造成粉碎性骨折或骨頭有缺失時，這時候就會需要使用生物工程支架（scaffold）
而骨頭癒合的商品支架會遵循下列3種特性被設計1. 骨傳導性（osteoconductive）：
（促進成骨細胞增殖）
2. 骨誘導性（osteoinductive）：
（促進前驅細胞的成骨細胞分化）
3. 骨整合性（osteointegrative）：
（形成緊密的接觸並錨定在周圍的骨骼）特性以促進骨骼再生
支架（scaffold）宗旨：維持骨缺損＋恢復骨骼功能，需符合下列特性
- 具有生物相容性
因此可以與宿主組織整合在一起，而不會任何產生免疫反應。
- 能忍受局部機械力
才能保護欲修復組織＋傳遞再生細胞的壓縮/拉伸（compressive/tensile）力量
- 可生物降解
⇢，代謝的產物是無毒且能被身體排出
- 具有多孔結構能夠進行骨傳導
⇢允許細胞浸潤/增殖/血管新生/營養運輸
- 最後，支架應該能夠和周圍骨組織骨結合（bone bonding）
Purzer" SinboneHT Bone Replacement「瑞安」生骨替代物二代- 主要成分： 60% 氫氧磷灰石（HA）＋40% 磷酸三鈣（β-TCP）
- 特性： 為天然孔洞結構、有70%的孔洞，平均在500um左右
- 特定情況下可用健保： 例如因外傷造成的骨缺損配合固定器使用
- 臨床經驗： 困難被吸收，常常在第二次翻修手術，都還是看得到它沒有被吸收
PROSS Injectable Bone Void Filler 【保諾士可注射型人工骨填充物】- 主要成分： 磷酸鈣鹽類 & 硫酸鈣鹽類
- 使用方法： 攪拌後6-8分鐘內可注射，15-20分鐘時固化。材料於人體內會完全被人體所吸收
- 吸收時間： 植入後4~6個月可被吸收，並由自體新生骨取代
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特別注意事項
最後要特別提的是▷ 雙磷酸鹽類藥物會抑制破骨細胞（osteoclast）
- 動物實驗： 使用雙磷酸鹽會造成延遲癒合，特別是沒有好好剛性固定（rigid fixation）時
臨床上：- 患者即使用【雙磷酸鹽】，骨骼在癒合上還是沒有問題
- 但長期用【雙磷酸鹽】可能會造成類似大理石骨病（osteopetrosis）的骨骼→產生非典型骨折（atypical fracture）(沒有重塑/很硬但很脆）
由於骨折癒合是一個複雜的過程，除了骨科醫師實行復位及內固定手術之外，還需要多方面同時參與，才能提供有效的方法來加強癒合的過程。以我自己的臨床經驗，有些骨折雖然覺得術後x光很漂亮，但若軟組織和血供被破壞，就很容易陷入癒合延遲或不癒合。反之，當手術時維護好血管、神經以及肌肉組織的完整度，並搭配合宜的生物材料和術後管理，通常
能達到更好的癒合效果@
