管明施紫光綜述 李勇審校

·綜述·

聽骨鏈重建材料應(yīng)用進(jìn)展

管明1施紫光1綜述 李勇1審校

自從上世紀(jì)50年代晚期開始聽骨鏈重建術(shù)以來，耳科學(xué)家們一直在嘗試不同的植入材料及植入方式。本文簡述了聽骨鏈重建材料的發(fā)展，并重點(diǎn)介紹了生物骨水泥在聽骨鏈重建中的應(yīng)用，

1 聽骨鏈重建材料的發(fā)展

1.1 自體和異體聽骨

1957年Hall等[1]對(duì)首先用修整的自體砧骨和錘骨架橋修復(fù)聽骨鏈，1966年House等[2]首次嘗試使用同種異體聽骨材料重建聽力。目前這一方法仍被廣泛的使用。但由于缺少良好的固定，植入的聽骨可能出現(xiàn)移位，再發(fā)聽力下降；另外術(shù)后長期隨訪還發(fā)現(xiàn)植入的聽骨壞死，或者與周圍骨壁產(chǎn)生骨性接觸或融合而致關(guān)節(jié)僵硬，導(dǎo)致聽力下降，而再次手術(shù)重建聽骨鏈的效果較差[3]。同種異體聽骨材料還存在材料來源有限，傳染艾滋病、肝炎等疾病的可能性。

1.2 各種材料制作的部分聽骨贗復(fù)物（PORP）和全聽骨贗復(fù)物(TORP)

上世紀(jì)80年代末開始用各種材料制作PORP和TORP修補(bǔ)，目前這類假體已商品化，易于獲得。常用的材料包括：高密度多孔聚乙烯聽骨贗復(fù)物、羥基磷灰石聽骨贗復(fù)物、鈦金屬聽骨贗復(fù)物等。

1.2.1 多孔聚乙烯聽骨贗復(fù)物 多孔聚乙烯(plastipore)70%～90%是由直徑200～400μm的小孔組成，呈白色海綿狀，有利于組織長入，易于切割塑形。1978年，Shea[4]首先將plastipore應(yīng)用于聽骨鏈重建術(shù)，并取得成功，而后plastipore成為第1種在世界范圍內(nèi)使用的商品化聽骨贗復(fù)物。Emir等[5]比較plastipore和自體砧骨行聽骨鏈重建術(shù)后聽力恢復(fù)無差異。但Plastipore生物相容性不理想，易引起異物反應(yīng)，Kerr[6]觀察了二次手術(shù)取出的plastipore，發(fā)現(xiàn)贗復(fù)物周圍有大量多核異物巨細(xì)胞、表皮樣細(xì)胞和巨噬細(xì)胞聚集，引起贗復(fù)物降解、脫出。Symth[7]統(tǒng)計(jì)遠(yuǎn)期脫出率高達(dá)12%。

1.2.2 羥基磷灰石聽骨贗復(fù)物

1981年，Grote等[8]率先在聽力重建中選用了流行至今的異體聽骨材料羥基磷灰石(hydroxyapatite，HA)。羥基磷灰石是一種有生物活性的陶瓷。類似于骨的無機(jī)質(zhì)。羥基磷灰石良好的生物相容性使得聽骨贗復(fù)物可以直接與鼓膜相接觸。Van Blitterswijk等[9]對(duì)170例患者隨訪8年聽力穩(wěn)定，說明這種材料的生物相容性和穩(wěn)定性都很好。2001年，Godenberg等[10]對(duì)美國耳科學(xué)會(huì)和美國神經(jīng)耳科學(xué)會(huì)成員使用的聽骨鏈重建材料和鐙骨手術(shù)材料進(jìn)行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)使用率居首位的是HA贗復(fù)物(82%)。為了使HA贗復(fù)物使用起來更方便、更成熟，目前出現(xiàn)了各式復(fù)合羥基磷灰石聽骨贗復(fù)物，這種復(fù)合聽骨贗復(fù)物用羥基磷灰石做成假體小頭，用其他的材料做成有韌性的聽骨柄便于術(shù)中修剪。

1.2.3 鈦金屬聽骨贗復(fù)物

在20世紀(jì)70年代，Branemark首先將鈦應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，這種材料質(zhì)輕，堅(jiān)硬，無毒副作用?？伤苄詮?qiáng)，加工精度高，鈦植入體內(nèi)后不影響MRI掃描，有較好的生物相容性，并且具有骨整合的特點(diǎn)，即活骨與鈦植入體在結(jié)構(gòu)上和功能上的直接結(jié)合。純鈦植入體產(chǎn)生骨整合的機(jī)理與鈦表面氧化膜的形成有著密切的關(guān)系,能吸引體內(nèi)細(xì)胞外間質(zhì)中的蛋白多糖，使其牢固附著。最后，通過蛋白多糖吸附鈣、磷等礦物質(zhì)，產(chǎn)生骨整合[11]。1993年Dalchow等[12]首先將鈦應(yīng)用于聽骨鏈重建?，F(xiàn)在已成為國內(nèi)最常應(yīng)用的聽骨鏈重建材料。作為聽骨鏈重建材料，它的優(yōu)點(diǎn)是：質(zhì)量輕，聽力效果好；生物相容性較好，排斥反應(yīng)發(fā)生率低；在鼓室內(nèi)不會(huì)與鼓室的骨壁發(fā)生粘連或融合；穩(wěn)定性好，長期觀察未發(fā)現(xiàn)鈦聽骨出現(xiàn)退行性改變，在中耳有炎癥的情況下也沒有發(fā)現(xiàn)像塑料或陶瓷聽骨出現(xiàn)的分解現(xiàn)象。用鈦聽骨重建聽骨鏈術(shù)后聽力恢復(fù)滿意，Woods等[13]比較鈦聽骨和自體砧骨重建聽骨鏈，術(shù)后聽力恢復(fù)未見明顯差異。目前更是發(fā)展了更為精細(xì)便于安裝的鈦聽骨，有角贗復(fù)物（angular prosthesis）和有角帶夾贗復(fù)物（angular clip prosthesis）。目前國內(nèi)使用的鈦聽骨完全依賴國外進(jìn)口，價(jià)格昂貴，限制了鈦聽骨在臨床更廣泛的應(yīng)用。

2 生物骨水泥在聽骨鏈重建中的應(yīng)用

2.1 生物骨水泥可分為5類

磷酸鹽水泥(氧化鋅粉+磷酸液體)、羧酸鹽水泥(氧化鋅粉+羧酸液體)、硅酸鹽水泥(玻璃粉+磷酸液體)、玻璃離子黏固劑(玻璃粉+羧酸液體)和羥磷灰石骨水泥。使用時(shí)將生物骨粉與酸性液體混合在一起，生成的水泥狀物質(zhì)，將其橋接于殘余聽小骨之間，從而重建聽骨鏈的連續(xù)性。目前常用的生物骨水泥有玻璃離子黏固劑和羥磷灰石骨水泥。

2.2 玻璃離子黏固劑(glass ionomer cement,GIC)

GIC由Wilson和Kent在1971年首先用于牙科領(lǐng)域。目前玻璃離子水泥已成功的應(yīng)用于砧骨加長、連接砧鐙關(guān)節(jié)缺損[14]，用GIC重建的聽骨鏈貼近聽骨鏈的生理狀態(tài)，保證錘砧關(guān)節(jié)的生理功能[15]。但對(duì)GIC的安全性和生物相容性仍存在爭議，Kupperman等[16]的研究顯示GIC具有異物反應(yīng)和潛在的神經(jīng)毒性。GIC在使用中必須避免與中耳黏膜、軟組織、神經(jīng)接觸。GIC與中耳黏膜的接觸可能致術(shù)后粘連和鼓膜的增厚，導(dǎo)致植入失敗。而更多的研究顯示GIC能有效而安全的延長砧骨[17]，GIC可與聽骨直接連接并在表面形成一層上皮層,生物相容性好，無刺激。用GIC重建的砧鐙關(guān)節(jié)術(shù)后聽力恢復(fù)良好[18],比較GIC和皮質(zhì)骨重建砧鐙關(guān)節(jié)，隨訪22.8月，術(shù)后氣骨導(dǎo)差GIC組為16.8，皮質(zhì)骨組為18，兩者無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異[19]。目前商品化的玻璃離子黏固劑Bioverit II已成功的應(yīng)用于中耳手術(shù)，并能應(yīng)用于存在炎癥的中耳，其具有抑制革蘭氏陰性菌生長的功能[15]。

2.3 羥基磷灰石骨水泥

羥基磷灰石骨水泥（Hydroxyapatite bone cement, HA），天然骨有膠原和HA組成。HA是天然骨的組成成分之一，是天然骨的良好替代品,目前已應(yīng)用于各類手術(shù)中，HA已成為使用最廣泛的假體材料之一[20]。但是成體的PORP和TORP無法根據(jù)手術(shù)需要再塑形，限制了它的使用。HA骨水泥能直接粘著于聽骨缺損處，可在硬化之前完成塑形[3]，在修復(fù)因砧骨缺損導(dǎo)致的砧鐙關(guān)節(jié)連續(xù)性中斷中具有明顯的優(yōu)勢。HA在中耳內(nèi)具有良好的生物相容性，在短期內(nèi)植入的HA骨水泥就被鼓室內(nèi)的黏膜上皮覆蓋[21]。HA具有骨整合的特點(diǎn)，在豚鼠中耳腔內(nèi)植入HA骨水泥7周后，在植入體和殘留聽骨的界面可見HA骨水泥產(chǎn)生破骨性吸收，被新生骨代替[22]。用HA骨水泥重建聽骨鏈術(shù)后聽力恢復(fù)滿意。

2.4 應(yīng)用于生物骨水泥重建聽骨鏈的優(yōu)勢在于

①能保持聽骨鏈的生理狀態(tài)。臨床上常見的現(xiàn)象是砧骨缺損長度有限，完整摘除錘骨、砧骨后再用PORP重建或者摘除砧骨后選擇自體聽骨或皮質(zhì)骨搭橋重建聽骨鏈存在著破壞原有相對(duì)尚完整聽骨鏈，較為可惜，且術(shù)后存在假體脫出、移位現(xiàn)象。骨水泥與其它聽骨比較更有優(yōu)勢的地方在于，骨水泥能有效的延長受破壞的砧骨長突，連接砧鐙關(guān)節(jié)，而無需破壞原有的聽骨鏈，減少術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生。②骨水泥易于塑形，可完全根據(jù)術(shù)中所見聽骨鏈缺損情況完成橋接。③用骨水泥橋接砧骨和鐙骨，術(shù)后聽力恢復(fù)滿意，且費(fèi)用低廉。④生物相容性好，無需在植入體和鼓膜間放置軟骨片，沒有術(shù)后植入體的突出[23]。

2.5 應(yīng)用于生物骨水泥重建聽骨鏈存在的問題

骨水泥因其柔軟性，在修補(bǔ)大的聽骨缺損時(shí)存在困難。Elsheikh等[3]對(duì)小于2mm的砧骨缺損采取單純的HA骨水泥修復(fù)，對(duì)大于2mm的缺損，采用了鈦絲和HA骨水泥結(jié)合的修補(bǔ)技術(shù)。Kaftan等[24]對(duì)于大的砧骨缺損，設(shè)計(jì)了多乳酸（polylactide acid，PLA)支架幫助骨水泥重建砧骨和鐙骨的缺損，Ráth等[18]試圖通過處理聽骨殘端，增加于骨水泥的接觸面，以增加術(shù)后的穩(wěn)定性。而目前國內(nèi)常采用的仍是鈦聽骨贗復(fù)物和羥基磷灰石聽骨贗復(fù)物。應(yīng)用生物骨水泥修補(bǔ)聽骨鏈缺損，尚未見相應(yīng)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床報(bào)道。對(duì)生物骨水泥的特性和應(yīng)用生物骨水泥修復(fù)聽骨鏈缺損的技術(shù)，國內(nèi)的耳科工作者尚有待認(rèn)識(shí)和研究。

綜上，生物骨水泥是目前在國外的研究較為熱門，它易于獲取、使用方便且價(jià)格便宜，符合人體生理性。但生物骨水泥在國內(nèi)還較少應(yīng)用，值得我們進(jìn)一步研究。

1 Hall A,Rytzner C.Vitality of autotransplanted ossicles[J]. Acta Otolaryngol Suppl,1960,158:335-340.

2 House WF,Patterson ME,Linthicum FH.Incus homografts in chronic ear surgery[J].Arch Otolaryngol,1966,84(2): 148-153.

3 Elsheikh MN,Elsherief H,Elsherief S.Physiologic Reestablishment of Ossicular Continuity During Excision of Retraction Pockets Use of Hydroxyapatite Bone Cement for Rebridging the Incus[J].Arch Otolaryngol Head Neck Surg, 2006,132(2):196-199.

4 Shea JJ.Hastipore total ossicular replacement prosthesis [J].Laryngoscope,1976,86(2):239-240.

5 Emir H,Kizilkaya Kaptan Z,G cmen H,et al.Ossiculoplasty with intact stapes:analysis of hearing results according to the middle ear risk index[J].Acta Otolaryngol.2009, 129(10):1088-1094.

6 Kerr AG.Proplast and plastipore[J].Clin Otolarrngol, 1981,6(3):187-191.

7 Symth GD.TORPs—How have they fared after five years [J].J Laryngol Otol,1983,97(11):991-993.

8 Grote JJ,Kuypers W,de Groot K.Use of sintered hydroxylapatite in middle ear surgery. ORL J Otorhinolaryngol Relat Spec,1981,43(5):248-254.

9 Van Blitterswijk CA,Grote JJ,Koerten HK,et al.The biological performance of calcium phosphate ceramics in an infected implantation site.III:Biological performance of beta-whitlockite in the noninfected and infected rat middle ear.J Biomed Mater Res,1986,20(8):1197-1217.

10 Goldenberg RA,Emmet JR.Current use of implants in middle car surgery[J].Otol Neurotol,2001,22(22):145-152.

11 Albrektsson T,Johansson C.Osteoinduction,osteoconduction and osseointegration.Eur Spine[J],2001,10 Suppl 2: 96-101.

12 Dalchow CV,Grün D,Stupp HF.Reconstruction of the ossicular chain with titanium implants[J].Otolaryngol Head Neck Surg,2001,125(6):628-630.

13 Woods O,Fata FE,Saliba I.Ossicular reconstruction: incus versus universal titanium prosthesis[J].Auris Nasus Larynx,2009,36(4):387-392.

14 Chen DA,Arriaga MA.Technicalrefinementsand precautions during ionomeric cement reconstruction of incus erosion during revision stapedectomy [J]. Laryngoscope,2003,113(5):848-852.

15 Turck C,Brandes G,Krueger I.Histologicaal evalution of novel ossicular chain replacement prostheses:an animal study in rabbits[J].Acta Otolaryngol,2007,127(8):801-808.

16 Kupperman D,Tange RA.Long-term results of glass ionomer cement,Ionocem,in the middle ear of the rat[J]. Acta Otorhinolaryngol Belg,1997,51(1):27-30.

17 Serin GM,Cam B,Derinsu U,et al.Incus augmentation with giass ionomer cement in primary and revision stapes surgery[J].Ear,Nose&Throat Journal,2010,89(12): 589-593.

18 Ráth G,Kereskai L,Bauer M,et al.Should the ossicle be denuded prior to the application of glass ionomer cement? An experimental study on rabbit [J]. Eur Arch Otorhinolaryngol,2012,269(3):773-780.

19 Celik H,Aslan Felek S,Islam A,et al.The impact of fixated glass ionomer cement and springy cortical bone incudostapedial joint reconstruction on hearing results[J]. Acta Otolaryngol,2009,129(12):1368-1373.

20 Dere H,Ozdogan F,Ozcan KM,et al.Comparison of glass ionomer cement and incus interposition in reconstruction of incus long process defects [J]. Eur Arch Otorhinolaryngol,2011,268(11):1565-1568.

21 Danti S,Stefanini C,Alessandro DD,et al.Novel biological/biohybrid prostheses for the ossicular chain: fabrication feasibility and preliminary functional characterization[J].Biomed Microdevices,2009,11(4): 783-793.

22 Van Blitterswijk CA,Grote JJ,Kuypers W.Hydroxyapatite in the infected middle ear.In:Grote JJ(ed).Biomaterials in otology.Boston:Martinus NijhoV Publishers,1984：231-240.

23 Hofmann KK,Kuhn JJ,Strasnick B.Bone cements as adjuvant techniques for ossicular chain reconstruction[J]. Otol Neurotol,2003,24(1):24-28.

24 Kaftan H,G pferich A,Kaftan S,et al.Two different techniques to facilitate reconstruction of the long incus process with bone cement:a feasibility study in human cadaveric temporal bones[J].Eur Arch Otorhinolaryngol, 2012,269(5):1431-1435.

(收稿:2014-04-18)

10.16542/j.cnki.issn.1007-4856.2015.05.026

1 浙江省杭州市第一人民醫(yī)院耳鼻咽喉科（310006）

李勇，主任醫(yī)師.Email:chalise@soshu.com