冷冻同种异体骨移植修复骨肿瘤切除后缺损的临床疗效

李增怀 (河北医科大学第四医院骨科，河北 石家庄 050800)

骨肿瘤切除术后常出现不同程度骨缺损的现象，易导致患者骨关节功能受限等影响。虽然自体骨移植可能是修复骨缺损的最佳选择，但因其来源有限，创伤大，不利于快速手术和愈合恢复，所以同种异体骨移植术在修复骨缺损方面具有重要临床意义，尤其是其他假体无法替代的作用〔1〕。随着医学科学技术的不断进步，冷冻异体骨移植术逐渐受到重视，超低温冷冻异体骨既能抑制骨的分解和抑制细菌，还可以良好保存骨的生理活性，并可能具有抗原性较低等优势〔2〕。本文旨在研究行冷冻异体骨移植术治疗骨肿瘤切除术后患者骨关节愈合恢复情况，以期为临床指导治疗选择提供依据。

1 资料与方法

1.1 临床资料 收集2005年2月至2009年8月收治入我院骨科的55例骨肿瘤患者，均采用冷冻异体骨移植术修复治疗肿瘤切除后的骨缺损，其中男30例，女25例，年龄25～74岁，平均(49.8±13.1)岁，其中有骨巨细胞瘤29例，成骨肉瘤13例，软骨肉瘤7例，骨转移瘤4例，动脉瘤样骨囊肿2例，且均经外科病理诊断确诊。异体骨段移植术33例，半关节移植术16例，异体骨+高分子材料关节移植术6例，移植长度范围为7～21 cm。

1.2 异体骨来源及保存 按照美国肌肉骨骼组织库协会(AATB)制定的“肌肉骨骼组织库要领”标准，取同种异体骨来自于健康猝死者，8 h内严格无菌操作，保证为完整切除，双层无菌袋包装，低温转运至实验室处理，彻底剔除骨表面组织、骨膜或软骨，无菌盐水反复加压冲洗去除骨髓，且用γ射线灭菌，辐射量为25 kGy，于干燥处理后无菌真空包装，入4℃冷库并在12 h后逐渐降至-80℃保存，本研究异体骨保存时间均为2～6个月，临用时约55℃水浴复温30 min，75%乙醇浸泡处理30 min以灭菌和脱脂，生理盐水反复冲洗后备用。

1.3 手术方法 本研究对良性或瘤样病变采取包膜内切除方式，低度恶性或交界性病变采取边缘切除方式，高度恶性病变采取广泛切除方式〔3〕。共采取普通髓内钉19例，螺丝钉17例，交锁髓内钉14例，克氏针+螺丝钉3例和钢板2例。以愈合后早期可不负重活动为标准，选择合适的内固定，并有效结合异体骨与骨损伤面。用可吸收丝线等将主要韧带或肌腱有效固定于异体骨附着处，以维持关节稳定性和利于软组织重建为原则。术后给予抗生素持续滴注，并行负压引流，于术后1 w开始持续被动运动锻炼。

1.4 观察指标及评定标准 于术前2 d和术后14、28 d抽取患者空腹外周静脉血，APAAP桥联酶标法检测T淋巴细胞亚群(CD3+、CD4+、CD8+)，速率散射比浊法检测血清补体(C3、C4)和循环免疫复合物(CIC)。于术后 1、3、6、12、24个月定期行X线检查，以有效评估术后骨愈合情况。骨关节功能评定以Mankin等〔4〕的评定标准为依据，主要分优、良、中、差4个等级，优:无相关并发症，肢体功能基本正常，日常生活无限制;良:无明显并发症或疼痛，肢体功能受限，无支具下可负重;中:无复发，需支具日常生活，肢体功能严重受限;差:复发、骨折或感染等将异体骨取出或进一步截肢，其中被评为优、良和中的患者计为优良者，优良率=优良者/总数×100%。进一步于术后3、6、9、12、24个月行单光子发射计算机断层成像术(SPECT)骨扫描，以观察宿主免疫反应及异体骨成活替代或吸收情况。本研究共随访至患者术后5年。

1.5 统计学分析 采用SPSS11.5软件进行t检验或单因素方差分析。

2 结果

2.1 疗效及术后随访 本研究55例骨肿瘤患者骨缺损修复后外形良好，5年内无严重感染或排异反应发生。35例骨巨细胞瘤、骨转移瘤或动脉瘤样骨囊肿患者随访至终点均全部存活，无复发;20例成骨肉瘤或软骨肉瘤患者共计肿瘤复发3例，经再次切除后分别于术后25、33、48个月时死亡;另有1例软骨肉瘤患者出现感染，但经再次手术治疗后治愈;还有1例骨转移瘤患者术后出现骨折，行手术固定后治愈。

2.2 宿主免疫反应情况比较 手术前、后的3个不同时间点比较，外周静脉血T淋巴细胞亚群、血清补体和循环免疫复合物水平均无统计学差异(P＞0.05)，见表1。

2.3 骨愈合及肢体功能情况 对异体骨与自体骨的连接部位进行X线检查，以形成外骨痂或骨性连接作为骨愈合完全的诊断标准，以骨结合处清晰分辨，无骨痂形成为骨愈合不完全，除3例成骨肉瘤和1例软骨肉瘤患者定义为骨愈合不完全外，其余51例患者骨愈合完全，愈合率达92.7%(51/55)。愈合时间3～13个月，平均(6.1±2.8)个月。进一步对患者骨关节功能的5年随访显示，优25例，良16例，中9例，差5例，优良率为91.0%(50/55)。

2.4 异体骨成活替代或吸收情况 在采用SPECT骨扫描检查的24个月里，患者主要在术后3～6个月在异体骨两端及其髓腔内出现同位素明显低于正常的现象，而同时自体骨端的同位素逐渐趋于密集，且明显高于正常的现象，但这一现象在术后9～12个月时逐渐开始减弱，且良性病变患者减弱时间点早于恶性骨肿瘤患者，并于随访结束时逐渐趋于正常和稳定。

表1 不同时间点异体骨移植患者的T淋巴细胞亚群、血清补体及CIC比较(±s，n=55)

表1 不同时间点异体骨移植患者的T淋巴细胞亚群、血清补体及CIC比较(±s，n=55)

时间点 CD3+(%) CD4+(%) CD8+(%) CD4+/CD8+ C3(g/L) C4(g/L) CIC(OD值)9±0.39 0.29±0.06 0.17±0.10术后14 d 52.1±12.4 35.9±5.3 27.4±5.2 1.31±0.09 1.13±0.42 0.29±0.07 0.19±0.09术后28 d 53.7±15.5 37.2±6.1 27.9±5.4 1.33±0.10 1.术前2 d 50.3±11.1 35.4±5.9 26.6±5.1 1.33±0.12 1.0 10±0.38 0.28±0.05 0.18±0.07

3 讨论

将骨组织移植到患者体内骨缺损处，以及加强或固定骨结构的一类手术称为骨移植术〔5〕。按移植物来源不同可分为自体骨移植、同种异体骨移植、异种骨移植和人工骨材料移植四种。但由于自体骨来源有限、二次伤害等原因，以及人工假体缺乏生物学活性等劣势，同种异体骨移植成为一种重要的骨移植替代选择。自身成骨、骨诱导和骨传导作用均是移植骨对于宿主的主要成骨效应，但因异体骨的细胞成分多已死亡，因而其愈合主要是依靠骨传导或骨诱导作用。

对同种异体骨进行深低温保存，一方面抑制了蛋白酶对骨的降解，另一方面可抑制细菌滋生，有效保存其生物学活性，因此冷冻异体骨移植术越来越受到临床重视，技术应用也不断进步和趋于合理〔6〕。本研究55例骨肿瘤患者所用异体骨均为-80℃保存，同种异体骨移植的并发症除了主要的肿瘤复发外，感染和骨折也是影响患者生存预后的重要因素。本研究仅5例出现复发、感染或骨折，其中仅1例骨折患者，且分析原因可能与内固定松脱有关，而1例感染患者可能与免疫排斥反应或细菌感染有关，其余患者无严重感染发生，且临床外观恢复良好，近期疗效肯定。对异体骨常进行不同处理的目的是降低或尽可能消除其免疫原性，以降低宿主免疫反应。本研究将骨表面软组织、骨膜和软骨彻底去除，并用无菌盐水加压冲洗以去除骨髓，此处理方式可使蛋白酶活性基本丧失，且免疫活性降低，但骨的机械性能无明显影响〔7〕。25 kGy的γ射线既不会影响骨的机械性能和骨诱导能力，且可达到彻底灭菌的作用。本研究提示冷冻处理的同种异体骨免疫原性低，分析原因可能与深低温冷冻处理对于异体骨细胞表面抗原的破坏作用有关，且对髓内组织的加压反复冲洗进一步清除了免疫致敏原。进一步SPECT同位素骨扫描提示了冷冻异体骨在植入后的3～6个月内宿主以局部炎症免疫反应为主，且这一过程在术后9～12个月后逐渐减弱，这可能与成活替代或吸收有关，且恶性骨肿瘤患者这一宿主免疫反应转变过程较良性病变延迟，可能与机体的免疫状态不同有关，但具体机制尚待进一步研究证实。屠重棋等〔8〕在冷冻异体骨移植修复骨缺损的研究中表明，移植后宿主免疫反应改变不明显，且主要以局部炎症免疫为主的细胞免疫反应。Czitrom等〔9〕提出了异体骨的免疫抗原性可能主要来自骨髓。李亚非等〔10〕在研究骨移植时发现，骨诱导在骨愈合中发挥了重要作用，但异体骨的愈合速度较自体骨慢。虽然本研究的骨愈合较慢，但骨愈合完全率可达90%以上，且可能与恶性骨肿瘤局部未切除完全有关，这一结果也与其他报道基本一致〔11，12〕，且骨愈合不完全患者正是骨关节功能恢复不佳的患者。

综上所述，采用冷冻同种异体骨修复肿瘤切除后缺损，不但可有效降低宿主排异反应，而且具有骨愈合好、功能恢复佳、并发症少等优势。

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