理想的骨移植修复材料应具备骨传导特性、骨诱导作用及促进骨生成的成骨细胞，同时还应具有良好的生物相容性、可降解性。
哺乳动物源性异种骨组织是与人骨组织结构相似的天然支架材料，天然的骨结构及其孔隙有利于细胞的黏附及增殖，生物力学与人骨相似，较其他来源的植骨材料有着其自身的优势，具有骨传导作用与骨诱导活性，易发生爬行替代，且来源广泛，可以大量提供，易于保存，移植时使用方便，能够满足日益增多的患者对骨移植的需要，而且可避免自体骨移植二次手术可能造成的如感染、供骨区疼痛等并发症，缩短手术时间。
其可作为一种骨移植替代材料，有望解决自体骨与同种骨来源严重不足的问题，有着广泛的应用前景。目前，异种骨所面临的主要问题是如何降低或消除其抗原性。现有的物理、化学及酶的处理方式可以有效地降低异种骨的免疫原性，但同时影响了异种骨的骨传导性、骨诱导性及生物力学性能等天然特性。由于这个原因，异种骨在作为骨代替材料的应用上受到了明显的限制。因此，目前需要解决的首要问题是如何有效的降低异种骨免疫原性，并且最大限度地提高异种骨的成骨能力。
随着基础和临床研究的深入，异种骨移植将伴随着以干细胞为代表的骨组织工程学迅猛发展，不断取得新的进展。
自体骨移植虽无排斥反应，但因无血供，移植骨块大部分死亡，影响新骨形成及骨愈合。
如骨缺损较大(超过 6cm )，或受骨床曾经放射治疗或曾有感染或血供不良者，游离自体骨移植亦难成功。
血管化自体移植骨因带有自身的血供系统，不会发生骨坏死和吸收，不需经过缓慢的爬行替代过程，直接与受区骨发生愈合，其修复过程类似骨折愈合，因而能达到愈合快、固定期短、有利于肢体功能恢复的目的。
移植骨血供可来自肌蒂或吻合血管，常用的有股方肌蒂骨瓣、缝匠肌股直肌蒂骨瓣、带肌蒂腓骨段转移术和带肌蒂骨皮质片移植术，带血管自体游离骨移植适用于受骨床瘢痕多、局部循环差或常规植骨不易愈合时，常用方法有带血管肋骨游离移植，所用血管须有足够的长度和管径，技术要求高，并需要一定的设备，故应根据适应证选用。
自体骨移植不存在免疫排除反应，不像同种异体骨需要加工处理，能够最大限度地发挥骨生长因子的作用及保留存活的骨生成细胞，其生物学潜能最大，骨诱导作用及骨生成作用强。成骨效果最好，故至今仍奉为骨移植的“金标准”。
自体骨移植后大部分骨组织坏死，仅骨膜、骨髓及移植骨表面 0.1~0.3mm 以内的骨组织可能存活；来自受区骨膜骨髓和周围软组织的结缔组织侵入移植骨，从而完成修复与再生过程。
自体骨皮质在植入后 6 天有血管侵入，1~2 个月后才能完全恢复血供。血管芽通过原已存在的哈弗管或 Volkmann 管进入；在新血管形成同时，有破骨细胞活动并对管腔进行扩大，移植骨周边也有明显的吸收，结果移植骨孔隙率显著增加，而骨的质量则减少。在持续数月的骨吸收高潮过去后，会有大量新骨形成，使骨的质量和机械强度逐渐恢复正常。大块骨皮质只能部分与宿主骨融合，有大量间板残留，但对移植骨生物学或生物力学性能并无影响。
自体骨松质植入后 2 天被血肿包围，2 周后恢复血供。与皮质骨相比，松质骨之修复速度较快且较完全，最终可完全被宿主骨替代。
带肌蒂腓骨段转移术：本手术适用于感染、创伤及肿瘤造成的胫骨大段缺损而同侧腓骨完好者。
尤其适用于儿童及青少年患者。
①切口：沿腓骨外后缘做纵向或波状切口。
②显露：切开皮肤、皮下组织及深筋膜。锐性分开腓骨肌与比目鱼肌间隙，将比目鱼肌自其在腓骨的附丽处切断。距腓骨附丽处 1cm 切断趾长屈肌，显露并保护行走于该肌肉下面的腓血管。在腓血管内侧分离胫后肌，距腓骨内侧缘 1cm 切断该肌。贴骨间膜向内剥离胫后肌、趾长屈肌直至显露适当长度胫骨后侧面，包括骨损区。
③腓骨段切取与转移：在下胫腓关节上方用 1 枚螺丝钉贯穿固定，以稳定踝关节。向前侧剥离掀起覆盖于腓骨肌和胫前肌群的深筋膜，切开小腿外侧肌间隔。腓骨段的长度依胫骨缺损大小而定，一般不带胫骨小头转移，否则骨段移动不便，且易造成腓总神经损伤。在选定的腓骨上、下截骨处切开骨膜，各剥离 1.5~2.0cm 处一段腓骨，用线锯截骨，并去除少量骨质以利于移动腓骨段。在胫骨两端的后侧面各凿去一层骨皮质，造成新鲜骨面。将带腓骨肌蒂的腓骨段向内推移，贴附于胫骨，在近、远端各贯穿 2~3 枚螺丝钉固定。取骨松质植于胫腓骨贴附处的周围。
异种材料植入人体后，与人体血液直接接触，激活血液内含有的~半乳糖基天然抗体，其所介导的细胞毒效应，引起移植物血管内皮细胞溶破、血栓形成及炎症反应，导致超急性排斥反应；异种骨移植属于非吻合血管的游离组织移植，并不直接暴露于血液中，所以异种骨移植后并不出现明显的超急性排斥反应。但异种骨移植后，由于组织相容性差异较大，可发生急性排斥反应而影响移植骨的存活。由于异种材料与人体的 MHC 分子差异较大，细胞因子及其受体不匹配，难以通过直接识别途径激发免疫应答，所以排斥反应主要通过间接识别途径而发生。通过 CD4+Th 细胞识别自身抗原呈递细胞呈递的异种 MHC-Ⅱ单态和多态决定簇，通过 Th、Th2 细胞作用，发生急性排斥反应。较同种排斥相比，其反应更强烈，不易被免疫抑制剂所抑制。其免疫排斥反应主要有以下两种方式。
- 体液免疫：异种骨的 g-Gal 抗原会与人血清中天然存在的抗 a-Gal 抗体相结合，通过替代途径和经典途径激活补体，从而对异种骨移植物进行攻击。
- 细胞免疫：异种骨移植后，机体将通过辅助细胞对抗原进行摄取、处理和呈递，进而引发 T 淋巴细胞和 B 淋巴细胞的活化、增殖和分化，并最终引起细胞免疫，从而产生排斥反应。在异种骨移植后的免疫排斥反应中，细胞和抗体均可介导细胞毒作用，其中细胞介导的细胞毒作用在整个免疫反应中占有极其重要的地位，它是由 CD8+T 淋巴细胞所介导的。该细胞的抗原受体与靶细胞表面抗原 MHC-I 类分子复合物结合，活化并释放出溶细胞性介质，从而导致靶细胞溶解破坏。而异种胶原虽能刺激受者产生抗体，但与移植排斥反应无明显关系。
1.植骨床和周围软组织血供：
同种异体骨移植的成活与否，并不取决于它所包含成活的骨细胞多少，而是取决于异体骨周围的成骨细胞与破骨细胞能否完成爬行替代的过程。移植骨表面细胞的成活与植骨床和周围软组织的血运成正相关。植骨床和周围软组织血供丰富，则有利于受区有血运的骨与无血运的移植骨密切接触，使有活性的血管肉芽组织长入移植骨。
2.移植骨块种类和大小的影响：
研究表明松质骨的成骨能力优于皮质骨，但与松质骨块的大小不成正比。皮质骨主要是力学强度较好，起到一个支撑和支架的作用。松质骨块的大小要适宜，有研究认为其小于 1mm 时，会引起炎症反应而无成骨活性；厚度应限制在 5mm 以下，更有利于松质骨表面存活的细胞与周围组织的接触，利于血管的尽快长入。
3.植骨术后的固定：
术后植骨区肢体的固定，尤其是 3~4 周内，对早期骨长入以及周围软组织的恢复非常重要。例如肱骨骨折的治疗过程中，经术中完成骨折复位、内固定、周围植骨后，术后仍然要求辅助外固定来制动。一般在术后的 3~4 周内，要求臂部用宽胶布固定于胸侧，使之完全固定，仅保留手的活动。
同种异体骨在临床上可应用于各类骨缺损的修复和填充，目前使用较多的是小块异体骨和大段。小块异体骨主要成分是松质骨，多用于骨腔隙的充填，可以避免取自体骨伴随的各种并发症；大骨主要由骨干皮质骨和骨关节构成，大多用于骨肿瘤保肢术，与假体相比其强度不高，但可以达到合。有时为了发挥自体骨的成骨活性，在使用小块或大段异体骨时应尽量利用已凿下的自体骨碎掺入异体骨或置于接骨断端，以利于骨愈合。
其适应症
- 填充由于骨囊肿、肿瘤或其他原因所致的骨缺损或空腔。主要有：
- 良性部搔刮术后残留的空腔
- 切除良性、低度恶性或恶性肿瘤后造成的骨缺损
- 骨结留骨缺损较大，自行修复困难
- 关节间桥接进行关节融合
- 桥接大的骨缺损或建立长骨连续性
- 提供骨性阻挡以限制关节活动（关节制动术）
- 促使假关节愈合
- 在延迟愈合、畸形愈合、新鲜骨折或进行截骨术时促进愈合或填充骨缺损
自体骨移植虽无排斥反应，但因无血供，移植骨块大部分死亡，影响新骨形成及骨愈合。如骨缺损较大（超过6cm)，或受骨床曾经放射治疗或曾有感染或血供不良者，游离自体骨移植亦难成功。血管化自体移植骨因带有自身的血供系统，不会发生骨坏死和吸收，不需经过缓慢的爬行替代过程，直接与受区骨发生愈合，其修复过程类似骨折愈合，因而能达到愈合快、固定期短、有利于肢体功能恢复的目的。移植骨血供可来自肌蒂或吻合血管，常用的有股方肌蒂骨瓣、缝匠肌股直肌蒂骨瓣、带肌蒂腓骨段转移术和带肌蒂骨皮质片移植术，带血管自体游离骨移植适用于受骨床瘢痕多、局部循环差或常规植骨不易愈合时，常用方法有带血管肋骨游离移植，所用血管须有足够的长度和管径，技术要求高，并需要一定的设备，故应根据适应证选用。
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