保肢术后修复重建的相关问题

2011-04-19王臻，李靖，郭征

中国骨科临床与基础研究杂志 2011年4期

关键词：保肢异体假体

王臻，李靖，郭征

专家论坛

保肢术后修复重建的相关问题

王臻，李靖，郭征

骨肿瘤；保肢；修复外科手术

伴随着治疗学的进步，恶性骨肿瘤患者的生存率明显提高，保肢术的开展也日益普遍。较之截肢手术，保肢手术在未降低患者生存率[1]的前提上，能够带来更加良好的功能恢复[2]。现代影像学、化疗方法、材料学及生物医学工程学的发展，使得骨肿瘤患者肢体保留的机会越来越大。目前，骨肿瘤患者治疗后的生活质量和肢体情况已获得明显改善，保肢率＞90%；而组织工程学、生物工程学以及假体相关技术的发展，也使得骨肿瘤患者的未来越来越乐观[3]。

然而，保肢术后肢体的修复重建仍然是一个难题，人工假体、骨移植及生物材料等各种重建方式都有一定的缺陷；此外，随着患者预期寿命的延长，更多学者开始关注重建肢体的远期功能情况。

1 植入性人工假体

植入性人工假体是一种较为可靠的保肢重建方法。重建关节可以承受较大的机械压力，利于肢体功能的恢复和长期的固定，具有早期稳定、早期活动能力及肢体承重能力良好等优点[4]。据Torbert等[5]对139例肿瘤患者进行假体重建的长期临床研究显示，假体的3年、5年、10年存活率分别为86%、80%、69%。假体存活情况按照移植部位由好至差分别为股骨近端、肱骨近端、股骨远端、胫骨近端及肱骨远端，局部复发率为6.8%。

假体重建的最主要问题是术后并发症，包括松动、脱位、感染等。Zeegen等[6]对141例行标准植入性人工假体置换的患者进行回顾性调查。假体总成功率、3年成功率、5年成功率分别为91%、88%、76%；对不同位置的假体3年成功率而言，股骨近端、肱骨近端、膝部、全股骨分别为100%、100%、87%和53%。临床结果优良的患者占74%。分析显示，只有解剖部位和感染是假体失败的独立危险因素，松动、脱位、感染等独立预示着临床预后的优劣，而移植物成功率、临床预后与年龄、性别、诊断、移植物长度及其他因素等均无明显关联。Ahlmann等[7]也有类似报道，认为性别、年龄、诊断、肿瘤位置等并不是移植失败的预后性变量。

尽管植入性人工假体置换并发症发生率较高，但其最终的临床结果往往较好[8]，故目前这种方法仍在使用；此外，假体重建可以保留运动功能并迅速恢复肢体功能，因此对于那些只能短期生存的转移癌患者具有重要的临床价值[4]。

2 儿童保肢术

肢体长度不等是儿童保肢术重建面临的重要问题。肢体不等长，尤其是下肢不等长对骨骼未成熟的患儿影响较大。如果预期的长度差异＞2～3 cm，则应采取相应的方法进行处理。虽然目前已有多种方法可以弥补肢体不等长，但都有其自身的缺陷与不足。

2.1 保留骨骺的保肢术

为解决保肢术后患者肢体不等长的问题，Canadell等[9]首次报告保留骨骺的保肢技术。它具有严格的适应证：（1）肿瘤必须位于干骺端，骺板未闭；（2）术前必须明确骨肉瘤未侵袭骨骺；（3）严格遵循新辅助化疗的治疗原则，在有效大剂量化疗的保护下进行手术。

San-Julian等[10]对恶性骨肿瘤与骺板关系的MRI研究将儿童干骺端恶性骨肿瘤分为3种类型：第1种为肿瘤侵袭骨骺，是保留骨骺手术的禁忌证。第2种为肿瘤与骺板相接触，为相对适应证。若骺板与肿瘤部分接触，可先进行保留骨骺的肿瘤切除，然后应用外固定支架直至病理证实切缘处无肿瘤细胞，再行骨缺损修复术。第3种为肿瘤与骺板相邻，但未与骺板相接触，为绝对适应证。此种情况可先行骨骺牵引延长术，然后行保留骨骺的保肢术。

我科自1995年起即已开展保留骨骺的保肢手术，采用大段同种异体骨移植修复肿瘤切除后的大块骨缺损。临床随访结果显示，保留骨骺的保肢手术可以使四肢恶性骨肿瘤患儿获得较好的肢体功能，在严格掌握手术适应证和有效化疗的前提下，实施该手术是安全的。

2.2 可延长假体

对于儿童患者来说，保肢术面临的重要问题之一是维持术后两侧肢体等长和肢体功能的重建，同时要求重建必须具有耐久性且并发症较少。应用固定长度的植入性人工假体会导致骨骼未成熟患者生长期后两侧肢体不等长。随着假体技术的发展，可延长植入性人工假体开始应用于临床，它可以代偿患者在成长过程中出现的双侧肢体长度的差异，在心理和功能上都有利于患者的恢复。目前主要包括有创性和无创性2种类型。

2.2.1 有创性可延长假体通过手术进行假体延长，有效解决患儿术后肢体不等长的问题。但由于需要多次手术，术后并发症发生率较高，故其应用具有一定的局限性。Grimer等[11]报道20例行近端胫骨可延长假体置换的儿童患者，随访时间超过5年。5例死亡。4例因术后并发症而截肢；7例发生感染（其中2例是假体延长所致）；仅2例12岁接受手术的患儿未发生翻修、截肢或其他主要并发症。存活患儿中11例拥有肢体功能，MSTS评分83%。每次延长过程都需要进行有创手术。

由此可见，儿童患者因松动而进行翻修手术往往是难以避免的，这一点家属必须在同意手术之前就考虑到。此外，据报道，65%的患者会发生包括骨折、局部复发及感染在内的各种并发症，术后10年内发生至少一种并发症的风险是82%[11]。即便如此，可延长假体置换术仍是一种非常优异的重建方法，它可以保留患者的肢体功能。Neel等[12]对37名患儿施行标准可延长假体置换术，其中14例17次成功完成假体延长，效果良好。

2.2.2 无创性可延长假体有创性可延长假体置换每次的延长过程均需要开放性手术，术后并发症较多，甚至在某些情况下可能需要截肢。这种假体随后被新出现的微创假体所替代，它只需要1个小切口就可以在麻醉状态下将假体进行延长，但仍然存在麻醉风险以及感染的可能。

上世纪90年代，无创可延长假体问世；1990年，Phenix假体研发成功。这种假体可通过体外电磁场使假体内的聚乙烯管融化，从而依靠其中的弹簧进行延长。每次可延长6～15 mm，延长过程视患者状况、软组织、弹簧残余能量、假体位置等情况而定[13]。Wilkins和Soubeiran等[14]对6例7个Phenix假体进行临床应用研究。其中6个假体为保肢术后假体翻修术时所植入，仅1个假体是在标准治疗时植入。1例跌倒后继发骨折、感染。6例共进行21次假体延长，每次治疗大约需要20～30 s，平均延长8 mm，仅伴随轻微不适。在假体延长前或延长过程中均予口服止痛药物。Neel等[15]报道15例远端股骨骨肉瘤18处Phenix假体的临床应用。共进行60次假体延长，除2次外余皆在门诊进行。在最初的15处假体中，10处为原发肿瘤切除时植入，5处是在对标准假体膝关节系统进行翻修手术时植入的。每次平均延长8.5 mm（1～30 mm）。平均随访21.5个月（12～33个月），最后随访的MSTS评分为90%。因骨折、松动等原因共进行8次翻修手术，1例因术后动脉血栓而施行截肢手术。Gupta等[13]对7例患儿（9～15岁，平均12.1岁）进行基于电磁感应原理的无创假体延长术，在门诊无麻醉条件下进行。平均随访22.2个月（14～30个月）。假体平均延长25 mm（4.25～55 mm），膝关节屈曲为110°（100°～120°），平均MSTS评分为68%。2例出现术后并发症，其中1例发生屈曲畸形（屈曲25°），矫正后最终死于肿瘤转移。Gitelis等[16]采用无创性植入性人工假体对18例膝关节周围肿瘤患儿（男、女性平均年龄分别为12岁、9岁）进行肿瘤切除后的骨缺损修复。随访8～16年，平均随访10.7年。平均总延长38 mm（10～76 mm），每次平均延长8.5 mm，ISOLS功能评分为83.5%。7例出现术后并发症，包括5例骨折、1例松动和1例感染。可延长假体的功能评价结果和常规定制化假体无明显差别。

综上所述，无创性假体置换避免了多次手术和全身麻醉，有效维持了患儿两侧肢体等长。目前此类假体有50、70、90 mm 3种型号的组件。假体植入允许的最小切除长度为170 mm，因此并不适宜那些切除骨段很小、非常年幼的患儿；如若切除长度较长，则需定制个性化假体以适合切除的长度[13]。

3 骨盆重建

由于早期诊断困难、肿瘤体积较大以及解剖学位置难以进行手术等原因，骨盆部原发性恶性肿瘤患者预后很差。文献报道肿瘤切除后局部复发率为4%～41%，5年生存率低于40%。而骶骨肉瘤患者预后更差，转移和局部复发的风险较高。因此，目前骨盆骨肉瘤，尤其是骶骨肉瘤的治疗水平急待提高[17]。

骨盆肿瘤切除后重建时，髋部及肢体功能的保留存在一定难度[18]。在骨盆肿瘤重建方式中，自体骨移植和/或同种异体骨移植的并发症发生率很高，因此仅适用于经严格选择的患者[19]。Schwameis等[20]报道30例行骨盆肿瘤重建的患者（年龄＜19岁），平均随访52个月，均行保肢手术。结果显示，同种异体骨重建后平均需要再行3.5次手术，植入性人工假体重建后平均需要再行2.5次手术，而其他方式重建（自体骨移植、复合假体置换、关节融合等）后平均需要再行0.8次手术。自体骨、同种异体骨、植入性人工假体重建后的功能评分分别为81%、73%和60%。结果证实，同种异体骨重建和植入性人工假体重建尽管保留了髋骨和肢体，肢体功能良好，但并发症发生率高，且需要在术后多次进行手术。

我科采用椎弓根钉棒固定系统联合异体骨移植或联合骨水泥的方法重建骨盆肿瘤切除后骨盆环的稳定性。l0例髂骨原发性恶性骨肿瘤患者获随访5～6个月，平均35.6个月。可疑深部感染2例，内固定松动2例，异体植骨不愈合1例；植骨愈合时间4.2～8.4个月，平均5.8个月，无排异反应；肿瘤局部复发2例，肺转移3例，死亡2例；8例生存者平均功能评分24.8，其中优4例，良3例，可1例。6例转移癌患者中位生存期11.8个月（4.6～48.5个月），4例生存超过1年；术后无深部感染，2例内固定松动均未使用骨水泥，局部出现新病灶3例，患者疼痛均有明显缓解，能负重行走；术后1年随访平均功能评分21.7，其中优2例，良2例。结果显示，椎弓根钉-棒固定系统联合异体骨或骨水泥对髂骨原发性及转移性恶性骨肿瘤全髂骨切除后骨盆环进行重建可以达到稳定的目的，并发症低，功能效果满意。

4 骨移植

骨移植修复重建是临床上常用的肢体重建修复方法，包括同种异体骨（关节）移植、带血管蒂的自体骨移植以及自体肿瘤骨的灭活再植等。由于各种移植方法都有其优缺点，因此临床上常常将各种技术进行联合使用，以弥补各自的不足。

4.1 同种异体骨（关节）移植

移植用同种异体骨是按严格的方法步骤采集并保存的，但不具有诱导新骨形成的能力（即骨诱导性）[21]。由于同种异体骨可以早期得到软组织覆盖，理论上其功能恢复较好，但实际情况往往并非如此。此外，同种异体骨移植术后并发症仍较多，主要包括感染、骨折、骨不愈合及延迟愈合等。可以说，并发症因素在一定程度上限制了同种异体骨移植的应用。

Rodi等[22]指出，骨关节同种异体移植存活率较低，在高度恶性骨肿瘤保肢手术中只能作为一种暂时性的治疗手段。研究显示，软组织瓣覆盖对同种异体骨移植重建具有重要影响，早期软组织瓣覆盖可以显著降低再手术率[23]。其原因可能是软组织瓣可覆盖并包裹同种异体骨所致。Kumta等[24]报道1种能够增强同种异体移植物与宿主骨相结合的技术，以降低术后并发症，尤其是移植物-宿主结合位置处骨畸形愈合的出现。他对9例患儿进行同种异体骨移植的同时，利用异体骨和患儿骨大小的差异，将患儿骨插入移植骨进行固定，并应用患儿骨半游离骨膜瓣包裹移植物-宿主结合位置。结果显示，8例患儿在16周内达到骨完全愈合。3周后即可早期负重活动。仅1例出现骨质疏松症，1例发生异体移植骨骨折。

尽管同种异体骨移植的应用受到一定制约，但其联合移植（包括同种异体骨复合假体、同种异体骨联合自体骨移植等）效果良好，并发症发生率低，临床应用广泛。

4.2 带血管蒂的腓骨移植

若外伤或骨肿瘤切除后骨缺损较小，则常规骨移植即可达到治疗目的。但当肿瘤整体切除并残留较大骨缺损时，常规骨移植效果往往欠佳。治疗颇为棘手。1975年，Taylor等[25]首先报道应用带血管蒂腓骨移植对胫骨缺损进行重建。1981年，Weiland等[26]首次应用该方法对肿瘤切除后的缺损进行重建。之后大量学者开始研究该移植方法的技术、效果、预后等，结果证实，带血管蒂腓骨移植能够有效修复骨干缺损。

尽管解剖学上带血管蒂骨移植物的供体区很多，但从形状、机械强度、长度等方面来看，腓骨是最适宜的选择，非常适于进行骨缺损重建[27]，尤其是上肢的肱骨、尺骨、桡骨重建以及下肢的胫骨、股骨重建。由于它可以修复较大的骨缺损，因此肿瘤切除往往可以进行得更加彻底，复发率也因此下降。研究显示，带血管蒂腓骨移植的骨愈合时间短于传统的移植方式。虽然术后可能有局部并发症发生（包括骨折、神经损伤、感染、移植物变形、骨不愈合及延迟愈合等），但大多数情况能够得到有效处理，并不影响最终的效果。临床经验表明，感染、骨不愈合等并发症均与多次的再手术有关，而骨折和移植物变形等均可通过良好的固定来预防。

然而，腓骨体积较小，骨体不够粗壮，不能承受早期负重。因此孤立的腓骨较为脆弱，即使它可以逐渐生长并变得足够粗壮，也依然需要数月的时间。在这段时间内，患儿肢体将不能承重。因此有学者[27]采用带血管蒂腓骨联合其他较为坚实的移植物进行移植，以保证患者术后早期的活动能力。

为解决术后肢体不等长和患肢生长问题，有研究者提出带血管蒂的骨骺移植重建。Innocenti等[28-29]等报道包括干骺端和骨骺在内的带血管蒂腓骨移植。这是一项复杂的技术，可以有效替代患儿的肱骨近端或桡骨远端，并允许移植后的骨骺继续生长。但目前很少用于下肢，其适用范围和远期疗效有待进一步研究。

4.3 自体肿瘤骨的灭活再植

瘤骨的灭活再植重建也是肿瘤缺损重建的常用方法之一。目前已报道过的灭活方法包括体外辐射、低温、高温、液氮冷冻、微波等[30-34]，是原发恶性骨肿瘤保肢术中一种简单有效的重建手段，也是适合发展中国家的一种治疗选择。它的优点是存活率较高，肌腱再附着有效，生物学重建较为持久，并发症发生率也在可接受的范围内。此外，不存在局部复发以及因移植骨受辐射处理而导致恶性肿瘤的风险。

目前瘤骨灭活再植面临的主要问题是无血管性坏死和移植物的吸收。这类并发症主要发生在距离血运重建处最远的区域，常见于肱骨头，也可见于骨盆。经辐射处理的移植骨影像学改变不大，说明不会发生完全的替换，移植处会一直保留死骨骨架，而这些死骨需要金属制品的长期支持。因此学者们推荐应用带血管蒂腓骨移植作为重建的补充。

对于儿童患者，瘤骨的灭活再植仅适用于骨干或扁骨，因为生长板的灭活会导致骨骼的变形和破坏。相比之下，灭活法重建更适用于骨骼成熟的患者，甚至包括那些行复杂骨盆重建的患者。但在某些情况下，可以作为在植入性人工假体、生物重建、旋转成形术等手段无法施行时对儿童骨肿瘤切除手术的一种暂时性重建方法。

5 小结

随着各种技术的不断发展，保肢术已成为恶性骨肿瘤的标准治疗方法。但恶性骨肿瘤切除后的修复重建仍然是临床面临的棘手问题。各种重建方式都有各自的优点和缺点，因此外科医师应该根据患者的具体情况选择合适的重建方法。

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（本文编辑白朝晖）

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