同种异体胸骨移植修复胸骨肿瘤切除后胸壁缺损

刘玉洪，孙 磊，张宏岩，王明钊，魏朝霞，沈 毅

(青岛大学医学院附属医院，山东青岛266003)

同种异体骨来源丰富，不受形态大小限制，又具有生物学活性，已广泛用于修复创伤、感染、肿瘤等原因造成的骨关节缺损。然而，目前国内有关同种异体胸骨移植的临床实践及相关研究鲜有报道。1991年3月～2011年8月，我们采用同种异体胸骨移植修复胸骨肿瘤切除后胸壁缺损21例，取得了良好的临床效果。现报告如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 胸骨肿瘤21例，男12例，女9例;年龄25～68岁，中位年龄46岁。患者多以胸前肿块就诊，伴或不伴疼痛;均行胸部CT检查，其中胸骨柄处肿块并骨质破坏、软组织影者8例，胸骨体部肿块11例，胸骨体肿瘤侵及胸骨柄2例。病理检查示，骨巨细胞瘤9例，动脉瘤样骨囊肿2例，软骨肉瘤3例，骨转移瘤3例，侵袭性纤维瘤病(AF)2例，成骨肉瘤1例，恶性纤维组织细胞瘤1例。

1.2 异体骨的来源及保存方法 按照美国肌肉骨骼组织库协会(AATB)“肌肉骨骼组织库要领”制定的基本标准，同种异体胸骨取自健康猝死者，2～8 h内严格无菌操作，完整切除。用双层无菌聚乙烯袋包装，低温条件下转运到实验室处理。彻底剔除异体胸骨表面组织、骨膜和软骨，用无菌生理盐水反复加压冲洗去除骨髓组织;用γ射线辐射灭菌，辐射量25 kGy。干燥处理后的胸骨用无菌真空包装，放入－4℃冷库中，12 h后逐渐降至－80℃保存。

1.3 手术方法 全身麻醉下，距肿瘤边缘3cm以上切除胸骨、肿瘤及肿瘤侵犯的皮肤、软组织。本组切除上段胸骨7例、下段胸骨3例、全胸骨2例、中间段胸骨9例，联合一侧2根部分肋骨、胸壁部分软组织切除2例;取深低温冷冻同种异体胸骨，用50～60℃水浴复温30 min，75%乙醇浸泡30 min灭菌脱脂;根据缺损胸骨的大小，修剪同种异体胸骨;将修剪合适的胸骨置于缺损处，与胸骨骨面吻合后，分别以钢丝固定于双侧锁骨、两侧肋骨、上下胸骨骨体。软组织重建:游离胸大肌肌瓣，翻转覆盖于胸骨前;或向下切开膈肌游离足够的大网膜，经胸骨后隧道上提覆盖于胸骨前方，并填充胸骨后方间隙。胸骨后放置闭式引流管，缝合皮下组织及皮肤。胸骨前用无菌纱布垫压迫，并用胸带固定。

1.4 观察指标 分别于术前4 d及术后14、28 d空腹抽取外周血，按APAAP桥联酶标法检测T淋巴细胞亚群(CD3、CD4、CD8)，按速率散射比浊法检测血清补体(C3、C4)及循环免疫复合物(CIC)。分别于术后1、4、6、9、12、24、48 个月进行胸部X 线检查，评估骨愈合情况。骨愈合为X线片显示牢固的生物固定，即可见坚硬的外骨痂或已达骨性连接;骨不连为术后12个月X线片显示宿主骨与移植骨结合部仍清晰，无骨痂生长，宿主骨端硬化。分别于术后3、6、9、12、24、48 个月，进行99mTe SPECT 骨扫描，观察宿主的免疫反应及与异体骨的成活替代或吸收情况。

1.5 统计学方法 采用SPSS13.0统计软件。外周血各免疫检测指标比较行单因素方差分析。P≤0.05为差异有统计学意义。

2 结果

本组术后胸骨外形正常，无感染，无排异反应，呼吸动度良好。X线检查显示，异体胸骨愈合率94.7%(18/19)，愈合时间 4 ～9 个月，平均 5.8 个月。术后3～6个月，SPECT骨扫描显示，移植的异体骨两端及髓腔内同位素浓集明显低于正常，而异体骨两端所对应的自体骨端同位素浓集明显高于正常，此现象于移植后9个月开始逐渐减弱。本组手术前后外周血T淋巴细胞亚群及血清补体、CIC比较，P 均 ＞0.05。详见表1、2。

表1 手术前后同种异体胸骨移植患者外周血T淋巴细胞亚群比较(±s)

表1 手术前后同种异体胸骨移植患者外周血T淋巴细胞亚群比较(±s)

检测时间 CD3(%) CD4(%) CD8(%) CD4/CD8术前4 d 52.7±10.26 36.38±4.05 26.57±4.05 1.32±0.05术后14 d 53.3±10.76 35.22±7.32 27.64±6.13 1.39±0.07术后28 d 53.1±11.02 37.76±9.04 28.03±5.35 1.35±0.08

表2 手术前后同种异体胸骨移植患者血清补体和 CIC比较(±s)

表2 手术前后同种异体胸骨移植患者血清补体和 CIC比较(±s)

检测时间 C3(g/L) C4(g/L) CIC(OD值)4 d 1.07±0.36 0.27±0.05 0.17±0.13术后14 d 1.11±0.39 0.28±0.09 0.18±0.07术后术前28 d 1.08±0.34 0.26±0.07 0.14±0.05

3 讨论

胸骨肿瘤切除术后出现胸骨缺损，胸廓的稳定性和胸腔的密闭性不能保持，会造成胸壁软化，引起反常呼吸，心脏、大血管缺乏保护。因此，胸骨切除后需要进行修复，以维持胸廓的完整性。以往多采用钢板、有机玻璃、涤纶布、Marlex网、Prolene网等［1］假体材料替代胸骨。但以上材料多缺乏很好的支持力，并易发松脱、断裂或疼痛、感染、排异反应等，且存在塑形困难、外观不良等缺点。因此，选择合适的材料替代胸骨至关重要。

骨移植是将骨组织移植到患者体内骨骼有缺损、需要加强或固定处的一种手术。骨移植按移植物来源分为自体骨移植、同种异体骨移植、异种骨移植和人工骨材料移植。自体骨来源于自身的骨组织，无免疫排异反应，且成骨能力强，容易愈合，一直被视为最理想的骨移植材料;但因其来源有限、二次伤害、增加感染机会等原因，限制了临床应用。人工假体也能修复部分骨缺损，但缺乏生物活性。因此，同种异体骨移植作为一种替代选择而出现。移植骨在宿主部位所起的成骨效应，主要表现为自身成骨作用、骨诱导作用、骨传导作用。因库存同种异体骨的细胞成分多已死亡，也就不具有自身成骨能力，同种异体骨移植的愈合主要是依靠骨传导和骨诱导作用。

同种异体骨常经不同处理后才能植用，处理的目的是降低或消除异体骨的免疫原性。同种异体胸骨移植为结构移植，移植骨可以没有存活的细胞，因此可以采取多种方法，尽量去除或杀灭移植骨内的细胞成分，以减弱抗原性。我们将新鲜胸骨彻底剔除表面软组织、骨膜和骨端软骨，用无菌生理盐水反复加压冲洗去除骨髓组织;用无菌塑料袋将异体胸骨包装进行深低温冷冻贮存，以保持无菌、减少水分蒸发。采取以上方法处理后的同种异体胸骨，其蛋白溶解酶活性丧失，故其免疫活性明显降低，但其机械性能无明显改变［2］。γ射线主要是使微生物中的蛋白、酶、核酸及DNA灭活，从而起到灭菌作用。15～25 kGy的辐射剂量不影响骨的力学特性和骨诱导能力，且无明显的临床危害作用。本组患者血CD4、CD8、CD3、CD4/CD8于手术前后均无显著性差异。这表明移植的同种异体胸骨经冷冻处理后Ⅰ、Ⅱ类抗原抗原性极弱，不易引起超、急排异反应，且与组织配型无关。手术前后血清C3、C4、CIC比较也无显著性差异，说明移植后宿主的体液免疫反应不明显。另外，本组临床表现亦无明显异常。因此，我们认为，深低温冷冻同种异体胸骨移植后机体全身免疫反应不明显。其原因可能为:①深低温冷冻处理破坏了异体胸骨各种细胞表面的抗原结构，从而降低了其抗原性。②在冻融前后，采用髓腔刷和高压脉冲反复冲洗髓内组织，从而清除了产生排异反应的重要免疫致敏原。同位素骨扫描显示，移植的异体胸骨段所对应或相连的自体骨端同位素浓集。这提示冷冻异体胸骨植入后，宿主的反应主要是以局部炎症反应为主的细胞免疫过程，此过程在植入9个月后逐渐减弱，12个月后仍存在。可能与异体骨在成活替代或吸收过程中，缓慢释放的无机物质以及有机物质等具有极弱的抗原性有关。

胸骨肿瘤切除术前应行穿刺活检，根据肿瘤特性决定手术切除的范围。胸骨肿瘤切除的范围一般距肿块2.5～3.0cm，一并切除肿瘤及周围正常组织;肌肉和皮肤的切除范围可适当保守，以利修复创面。肿瘤上端胸骨的切除范围一般应超过病变上界的1个肋间，下端可切除广泛些，可根据肿瘤的大小，切除肿瘤两端相应的肋软骨、肋骨及附近淋巴结。胸骨柄处肿瘤切除上缘应包括双侧胸锁关节，下至部分胸骨体。对特殊胸壁肿瘤，切除范围要适当扩大。例如，AF起源于软组织筋膜、腱膜，可侵及肌肉;局部呈浸润性破坏性生长，类似于恶性肿瘤，但无转移潜能;侵犯范围广泛，肿瘤不易完整切除，复发率高［3］。其特性决定了必须尽可能完全切除病变组织，以保证缺损边缘组织正常;由于本病具较强的侵袭性，多主张术中切除部分毗邻的正常组织，以免切缘残留肿瘤组织导致复发。由于肿瘤侵犯范围广，有时难以彻底切除，术中应取多点送冰冻病理检查［4］。如无法切除，可行彻底刮除后辅以某些灭活措施，如冷冻等，以保证局部残留肿瘤组织的清除，提高治愈率。本组2例AF，均切除部分胸骨、两侧多根部分肋骨及5cm范围内的所有组织;并分别取6处不同方位组织送冰冻病理，证实无肿瘤组织残留。术后均随访5 a，肿瘤均无复发、转移，移植胸骨愈合良好。

胸骨肿瘤手术切除范围广，可导致大面积胸壁缺损，重建较困难。因此，术前必须有完整的重建计划，确定重建材料和方法［5］;为保证有足够的软组织覆盖缺损，术前须仔细设计并评估拟选肌(皮)瓣是否可用。胸壁修复包括骨性胸壁重建和软组织重建，具体选用何种方法应根据缺损部位、大小、程度等情况分析［6］。一般认为，前侧胸壁直径＞5cm的全层缺损应考虑假体重建，受到肩胛骨保护的后胸壁可放宽至10cm［6］。假体材料主要分为自体组织、同种异体组织和人工材料。自体组织是最符合人体生理的修复材料，但存在增加创伤、延长手术时间及取材有限、硬度不够等缺点。本组病例肿瘤切除后，胸壁缺损范围最大16cm ×15cm×10cm，均采用冻储同种异体胸骨修复硬胸壁，重建胸壁功能良好。

胸壁肿瘤切除后的胸壁缺损大多需要软组织重建，最常应用的软组织包括背阔肌、胸大肌、腹直肌及其肌皮瓣以及大网膜。胸大肌瓣是前上胸壁、胸骨重建中选用最多的肌瓣［7］。以胃网膜右或左动脉为蒂的大网膜几乎可以到达前胸壁的任意位置，血供好，体积大，可携带血管内皮生长因子［8］，加速邻近组织生长，且控制感染能力强，常用于覆盖假体、充填残腔等［9］。本组中3例采用胸大肌肌瓣覆盖移植的异体胸骨，重建胸壁软组织;9例用带蒂大网膜充填于移植的胸骨后间隙并覆盖于胸骨前、皮肤软组织下;4例两种方法同时采用;5例因单纯切除部分胸骨，缺损范围较小未行软组织重建。总结本组病例软组织重建，两种方法同时采用者效果最好，局部残腔填充充分，引流时间短，并发症少，适合缺损面积大、局部残腔大的患者，但创伤较大;单纯使用带蒂大网膜充填者，效果满意，适用于单纯胸骨部分或全部切除的、胸壁无较大缺损的患者。未行软组织重建的患者，不同程度出现引流时间长、皮下积液等并发症。因此，我们主张所有同种异体胸骨移植的患者均应使用带蒂大网膜进行填充覆盖异体胸骨，以免发生不必要的并发症。对胸壁缺损严重者，如皮肤、肌肉和骨性胸壁缺损直径＞10cm的全层缺损，我们主张假体材料(同种异体、自体或人工材料)和自体组织材料联合应用，用假体材料修复胸壁骨性结构，用自体组织材料进行胸壁软组织重建［10］。

综上所述，采用同种异体胸骨修复，可以最大限度地切除病变胸骨及受累胸壁组织，降低缺损修复的难度;其取材塑形更接近生理状态，确保了胸廓的完整性与稳定性;而且愈合率高，排异反应轻、不良反应少。

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