Xương là một phần của cơ thể con người, xương được cấu tạo từ các mô xương, các tế bào xương sống là một phần của mô xương.
Mặc dù các bác sĩ Chỉnh hình sử dụng các dụng cụ nặng, nhưng cũng giống như các khoa ngoại khác, các bác sĩ Chỉnh hình cũng hy vọng sử dụng các tế bào của chính cơ thể bệnh nhân để điều trị các bộ phận bị tổn thương, chỉ có như vậy mới tự nhiên nhất, lâu dài nhất và ít tác dụng phụ nhất.
Theo ý tưởng này, xương được sử dụng để lấp đầy lỗ hổng tốt nhất nên là xương tự thân. Xương tự thân là lấy một phần xương từ các xương khỏe mạnh khác của bệnh nhân hoặc chiết xuất vật chất xương, thường là xương xốp, từ một xương lớn nào đó.
Chỉ cần nghĩ đến bước phẫu thuật lấy xương này, bệnh nhân và người nhà có thể cảm nhận được bệnh nhân phải chịu đựng nỗi đau rất lớn. Trước đây, khi khoa học vật liệu chưa có bước đột phá, bác sĩ và bệnh nhân không còn cách nào khác, dù đau đớn cũng chỉ có thể đi theo con đường này. Vì vậy, xương tự thân không phải là giải pháp tốt nhất.
Nói là sử dụng tế bào của chính bệnh nhân là tốt nhất, vậy nếu không có xương tự thân thì phải làm sao? Đừng hiểu lầm ở đây. Bác sĩ hy vọng sử dụng tác dụng tự chữa lành của tế bào cơ thể, chứ không phải nhất thiết phải sử dụng xương tự thân.
Thông qua nghiên cứu và phát triển liên tục của khoa học vật liệu, các nhà khoa học và bác sĩ đã phát hiện ra rằng chỉ cần tìm được vật liệu có thể dung hợp với tế bào cơ thể, giống như muối hòa tan trong nước, thì không cần thiết phải sử dụng các mô khác của bệnh nhân để lấp đầy lỗ hổng. Đây là lĩnh vực nghiên cứu hàng đầu của y học hiện đại, chúng ta thường nghe các bác sĩ nói đến thuật ngữ chuyên ngành gọi là tính tương hợp sinh học của vật liệu.
Ngoài tính tương hợp sinh học, xương có những đặc tính riêng, bác sĩ Chỉnh hình khi lựa chọn vật liệu chuyên khoa của mình phải cân nhắc đến các yếu tố khác. Ví dụ, vật liệu này phải có chức năng giống như xương người, có thể phù hợp với sự truyền tải cơ học của cơ thể con người, có các đặc tính cơ học nhất định. Vật liệu phải có cấu trúc xốp để các tế bào cơ thể có thể xâm nhập và phát triển. Tốt nhất là có thể được cơ thể hấp thụ và tiêu hóa giống như chỉ khâu tự tiêu, như vậy đòi hỏi tốc độ hấp thụ của vật liệu phải gần như tương đồng với tốc độ phát triển của tế bào xương. Cuối cùng, nó phải giống như thạch cao, có thể để bác sĩ tạo hình, xương người vốn có hình dạng ba chiều.
Tất cả những yêu cầu trên một lần nữa cho thấy y học là một môn khoa học kết hợp tất cả các kỹ thuật tiên tiến nhất. Vậy có vật liệu như vậy không? Có, nhưng chắc chắn không tìm được vật liệu tốt nhất. Nếu có thể tìm thấy, loài người đã sớm giải mã được khoa học sự sống, có thể thay thế Chúa tạo ra con người. Vì vậy, xương nhân tạo không thể thay thế hoàn toàn xương tự thân trong tất cả các trường hợp.
Quay trở lại bệnh nhân đang được phẫu thuật. Bệnh nhân còn nhỏ, các bác sĩ chắc chắn sẽ không tùy tiện cắt bỏ xương khỏe mạnh của cậu bé, trừ khi bất đắc dĩ. Nhưng ca phẫu thuật cột sống này là lấy ra toàn bộ khối xương của bệnh nhân, không giống như các phẫu thuật tổn thương xương khác, có thể dùng xương nhân tạo để lấp đầy phần bị thiếu. Nói một cách đơn giản, sau khi lấy ra toàn bộ khối xương, phần xương bị thiếu quá nhiều, không thích hợp để dùng toàn bộ xương nhân tạo để lấp đầy, muốn tận dụng các tế bào của cơ thể, nhưng không thể gieo hạt giống vào vì không có đất.
Vì vậy, các bác sĩ sẽ trộn xương tự thân của bệnh nhân với xương nhân tạo để cấy ghép, tương đương với việc dùng xương nhân tạo để bù đắp lượng xương tự thân còn thiếu trong một khoảng thời gian nhất định, chờ đợi xương tự thân phát triển. Tỷ lệ hỗn hợp có thể là 1 nghĩ,1.
Nếu không cắt xương khác thì lấy xương tự thân ở đâu? Bác sĩ có thể lấy tại chỗ. Ví dụ như Ngoại Cột sống thường sử dụng xương cắt bỏ để làm xương tự thân hỗn hợp, vừa hay tận dụng phần xương sườn đã cắt bỏ, biến thành xương vụn.