一、生物学转归与免疫学研究
虽然自体植骨是植骨的金标准，但由于其数量的限制，在膝关节的翻修手术中，其地位明显要低于异体骨移植，而且，近年来随着肿瘤保肢技术的发展,异体骨的应用更加广泛。异体骨移植的成功不仅要有高超的手术技术，最重要的是对移植骨的生物学、免疫学以及生物力学有深刻的理解。现着重讨论其生物学和免疫学特性。
移植骨转化为正常骨的过程离不开以下环节：骨的破坏吸收、骨的诱导、骨的传导、新骨形成等。骨的形成是指骨组织产生新骨的能力；骨的破坏吸收是指破骨细胞破坏死骨、转移骨矿物质的能力：骨诱导是指移植骨诱导周围宿主骨床产生多能干细胞刺激新骨形成的能力，骨诱导这种独特的功能是通过骨基质中的多种可溶性蛋白所介导的，其代表就是骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein，BMP)家族，BMP功能的发挥不依赖于活骨细胞的存在，它是由骨矿物质的迁移所激发；骨传导是指移植骨可以作为毛细血管、血管周围组织、骨原细胞长入的支架。这种支架对于旧骨的逐步破坏吸收、新骨的不断产生——爬行替代至关重要。
自体骨具有上述全部的特性，而异体骨仅具有骨传导的功能，所以临床上自体移植骨的长入与改建要明显快于异体移植骨。移植骨完全转化为正常骨组织后才能获得正常骨的生物力学特性，但这并不是骨移植成功的唯一标准。临床上只要移植骨与宿主骨的愈合能够承受人体的生理负荷而不致引起骨折和疼痛就算是成功了，因此不必强求在翻修手术中大块移植的皮质骨全部转化为活骨，手术的目的是恢复骨量，获得界面愈合，能在内固定辅助下承受人体的生理负荷。
无菌性松动是翻修的主要原因之一。在翻修手术中，常常因为存在大块骨缺损而难以用传统的方法进行关节重建，异体骨由于其骨源的充足并可制备成各种不同的形状以供利用，因此在翻修中有着广阔的前景。正因为异体骨移植的不可替代性，所以在翻修手术中，它是一个重要的讨论课题。
异体骨愈合因移植的形式不同而不同，受区骨床的血运情况是一个重要因素，当用异体松质骨填充空洞性骨缺损时，移植骨的改建、再血管化就很彻底，而用结构骨修复节段性骨缺损时，只是在移植骨与宿主骨交界处有少部分的骨改建，骨愈合受免疫反应、应力大小与方向、移植骨与宿主骨的稳定性等多种因素所影响，中间大部分移植骨未得到改建，需要靠内固定来获得临床所需的功能状态。所以在翻修术中使用结构性异体骨移植是有争议的。从再手术中取到的异体骨标本研究中可以发现：异体皮质骨与宿主骨交界处的骨愈合是由宿主骨产生的外骨痂完成，发生改建的骨不到移植骨总量的20%。移植骨周围的软组织通过一层新生骨附着在异体骨上。中间的一段结构骨只相当于内植物。虽然如此，异体骨基质中的骨矿化物也有一定的强度。
异体骨移植的长期存活问题始终是最令人担心的问题，肿瘤切除后的结构性异体骨重建有很高的并发症，发生率达25%~35%，包括感染、排异、移植骨骨折、移植骨-宿主骨的不愈合等。
新鲜异体骨会遭到宿主免疫系统的排斥，移植的异体骨都是经过冷冻或冻干处理，通过处理的移植骨可以长期保存，在-70℃条件下冷冻可以保存5年。虽然经过上述处理,异体骨的免疫原性被降低或消除了，但它们的生物活性也下降了。主要组织相容性抗原复合体(major histocompatibility complex，MHC)I组、Ⅱ组是引起异体骨移植后宿主免疫反应的抗原，这已得到动物学研究的证实，当两者的MHC相容性存在较小差异时，就会引起明显的排异反应，即使冷冻骨也如此。多数动物实验表明冷冻处理和组织相容性是决定异体骨整合成功的两个关键因素，其中组织相容性更为重要。虽然在人体中还不明确其影响力，但很明显，免疫反应可以延迟异体骨的再血管化，最终影响到骨的整合。免疫抑制剂可以降低宿主的排斥反应，动物实验显示使用免疫抑制剂后异体骨长入状况与自体骨相似，但免疫抑制剂的毒副作用较明显，在翻修术中使用弊大于利。
异体骨上如有孔隙或者使用钢板螺钉内固定，移植骨容易发生骨折，这是一个非常常见的并发症，使用钉固定可以降低风险。以人工关节假体柄充当移植骨的固定物时，假体柄应超越整个异体骨段，而且异体骨很容易发生疲劳性折。
*文章来源：《人工膝关节外科学——从初次置换到翻修手术》吴海山 吴宇黎 主编
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