全膝关节置换术治疗膝关节恶性骨肿瘤

荆琳 张洪美 韩露 孙钢 赵铁军 顾力军 张淳 尹天 单鹏程 何名江

（中国中医科学院望京医院骨关节一科，北京100102）

膝关节是人体最大最复杂的关节，膝关节周围是恶性骨肿瘤的好发部位[1]。膝关节周围骨肿瘤无论良性、恶性，最后常因疼痛、骨生长、骨破坏而引起患肢畸形、功能障碍等，严重危及患者生活质量及生命。传统治疗以截肢术为主，现代人工关节技术使得患者生存率及生活质量大大提高。我科对2003年10月至2010年12月收治的14例膝关节恶性骨肿瘤患者行全膝关节置换术（total knee arthroplasty,TKA）治疗，取得了良好的效果，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料

回顾性分析2003年10月至2010年12月行TKA治疗膝关节恶性骨肿瘤患者临床资料14例。其中男5例，女9例；年龄19～63岁，平均年龄（37.6±4.5）岁；病理活检结果均为恶性骨肿瘤，骨肉瘤4例，纤维肉瘤1例，软骨肉瘤2例，骨巨细胞瘤7例；其中股骨端8例，胫骨端6例。所有患者行MRI、CT、X-Ray、彩超等检查，均未见远处转移。

术前常规拍摄膝关节及患侧股骨（或胫骨）的全长正侧位X线片。行股骨（或胫骨）CT三维重建扫描，以了解髓腔内径及股骨的前弯弧度和弧顶位置，供设计假体柄时参考，假体选用定制铰链型膝关节假体。对术中有可能损伤或切除重要血管神经者，做好修复准备。

1.2 治疗方法

术前根据MRI确定肿瘤边界，按照Ennecking外科手术切除原则，在肿瘤以远3～4cm切除肿瘤组织。

1.2.1 股骨侧骨肿瘤的TKA

全身麻醉下，取仰卧位。使用气囊止血带前不驱血而只做患肢抬高。股前侧正中纵向切口显露肿瘤段及膝关节，特殊患者根据肿瘤位置可以适当更换切口位置或做附加切口。本组8例，均行股前侧正中纵向切口，未做附加切口。切除两侧副韧带、交叉韧带、关节囊、腓肠肌内外侧头，再按术前计划的平面锯断股骨，整块切除肿瘤骨及其周围组织。在截骨前先在股骨正前方做一刻痕，作为安放假体的参照点。术中注意保护股、腘血管及坐骨神经。扩髓，置入骨水泥后，于中立位插入特制人工假体股骨侧髓内部分。切除胫骨平台软骨面，依胫骨侧连接体上端大小扩大胫骨髓腔，试装假体，调试满意后行骨水泥固定，置入垫片试件，按软组织松紧度、关节活动及稳定情况选择适当厚度的聚乙烯垫片，髌骨不行假体置换。

1.2.2 胫骨侧骨肿瘤的TKA

全身麻醉下，取仰卧位，同样使用气囊止血带前不驱血而只做患肢抬高。前方正中纵行切口止于胫骨，拟截骨水平远侧2～3 cm，切口的上部经股直肌内侧及股中间肌肌间隙进入膝关节，绕髌骨和髌韧带内侧切开，在髌骨内缘应保留部分扩张部以利缝合，然后沿髌韧带内缘切开至胫骨转子。术中注意勿横断髌韧带止点，以便通过切断的髌韧带缝合固定在胫骨假体附丽装置上，可以重建伸膝装置。如果遇到肿瘤组织切除范围较大，原有保留髌腱过短的情况，也可以利用半腱股薄肌腱重建伸膝装置。切开近侧胫腓关节，一般可以保留外侧副韧带。横断十字韧带和内侧副韧带，在预计平面横断胫骨，截骨前先在胫骨正前方作刻痕标记。将胫骨近段连同肿瘤一并切除。术中应注意保护腘血管、胫后及胫前神经和血管。

于胫骨残端扩髓，置入骨水泥后插入假体胫骨侧。去除股骨两髁软骨面，自髁间窝中心钻孔，以方形连接体的大小切去骨质，打通髓腔插入股骨侧假体。放置高分子聚乙烯衬垫，安装关节旋转轴，假体安装完毕后复位，将切断的髌韧带缝合固定在胫骨假体附丽装置上或用半腱股薄肌腱重建伸膝装置，置硅胶引流管，逐层缝合。

1.3 术后处理

术后常规给予抗生素预防感染，术后24 h开始进行股四头肌等长收缩训练，并进行膝关节的持续被动活动锻炼。术后第3日开始进行主动膝关节屈伸活动。术后1周开始行CPM机关节功能锻炼，从20°开始，每天增加5°～10°，直至120°。2周后拆线。6周后扶拐下地行走。期间辅以加味四君子汤以健脾益气，调节消化道功能，促进RNA及蛋白质合成[2]。

1.4 围手术期的化疗处理

8例恶性肿瘤患者接受了术前新辅助化疗1～2个疗程+术后化疗4个疗程，包括骨肉瘤2例、软骨肉瘤1例、骨巨细胞瘤5例。余6例患者未行化疗。

1.5 随访计划

术后每半年随访一次，每次均行膝关节正侧位X线片，并按Enneking肢体肌肉骨骼肿瘤外科治疗重建术后功能评估标准进行评定。

1.6.6 统计学处理

采用SPSS 13.0软件进行统计学分析，计数资料的描述采用频数表示，计量资料的描述采用（±s）表示。

2 结果

手术过程顺利，平均失血量为（700±56）ml，平均输血量为（680±35）ml。14例患者全部获得随访，随访时间为10～84个月，平均（32.2±3.7）个月。患者术后疼痛消失，3个月后均可弃拐行走，生活自理。膝关节伸屈活动范围：0°～120°，平均为105°±9°。术后6个月随访，按Enneking肢体肌肉骨骼肿瘤外科治疗重建术后功能评估标准进行评定：功能恢复至70%以上为优，60%～70%为良，50%～60%为中，50%以下及截肢或死亡为差。其中优7例，良7例，中0例，差0例，优良率为100%。末次随访时，14例中2例于术后3年发生转移，其中1例因远处转移于术后52个月时死亡，生存率为92.9%，其他患者无肿瘤复发、转移，无假体松动、断裂、感染等现象，但存在关节功能不理想等情况。末次随访时，优7例，良3例，中1例，差3例，优良率为78.6%。典型病例见图1。

3 讨论

膝关节周围肿瘤切除重建的方法有两大类：一类为生物学重建，包括瘤段切除灭活再植术，带血管的自体骨或异体骨移植重建；另一类为机械性重建，即人工关节置换术。前一类方法存在骨不愈合、易骨折、关节功能差等缺点，而人工假体重建具有肢体功能恢复满意、手术相对简单等优点，目前已成为肿瘤切除重建的主流和发展方向[3-5]。在手术并发症及术后功能方面，Wunder等[6]认为人工假体置换优于异体骨重建。我们的观察结果及理论认为，人工关节置换优于自体骨灭活再植。张兴琳等[7]对膝关节周围恶性肿瘤不同治疗方法的比较分析中认为旋转铰链式假体置换具有术后恢复快、功能好等明显优点。TKA是一种保留患者肢体、重建患肢功能治疗膝关节周围肿瘤的方法，但也有其严格的适应证。

3.1 TKA治疗膝关节周围肿瘤的禁忌证

①肿瘤局部或其他部位尚有活动性感染存在者；②肿瘤范围广、无法边缘性切除者；③因放疗或反复手术，局部皮肤、软组织血供差，术后可导致伤口闭合困难或皮肤软组织坏死者；④全身情况差或有并发症、难以耐受较大手术者；⑤已有多处转移,预计存活不足6个月者；⑥保肢后的膝关节功能不及假肢功能良好者。

图1 患者，女，42岁，右股骨下端骨巨细胞瘤，行旋转铰链膝置换术。术前膝关节正、侧位X线片示股骨远端骨巨细胞瘤，累及关节面（A）；术中所见（B）；术后2周正、侧位X线片示肿瘤切除干净，假体位置良好，患者功能可（C）；病例结果示骨巨细胞瘤（D）；术后3周右膝关节功能良好（E、F）

3.2 适合假体的选择

①假体材料：选择组织相容性最好的假体材料，肿瘤患者使用免疫抑制剂会增加肿瘤复发几率；②假体类型：目前临床应用的膝关节假体主要有单轴铰链型和旋转铰链型两种。前者为全限制性人工假体,只能提供矢状面上的伸屈活动,应力集中,容易导致松动或断裂。郭卫等[8]报告应用铰链式人工膝关节假体57例，其中2例发生松动，6例假体折断，并有膝前痛等并发症。由于行走时膝关节伸屈活动的同时,伴有平均为8.6°的内外旋活动和平均11°的内外翻活动。旋转铰链膝关节假体在设计上充分考虑了这一生物力学特点，是一个稳定的半限制铰链系统,不但能提供膝关节屈伸活动和小腿内、外旋活动,而且屈伸轴的位置也近似人体[9]。旋转铰链膝关节假体的特点包括：①假体的屈曲运动轴位于正常生理区域，屈曲角度160°，并有3°的过伸，假体在伸直状态时可锁定旋转运动；②假体后方的旋转中心与胫骨生理旋转中心相一致，可内外旋10°；③股骨假体柄有6°外翻角，旋转铰链型假体减少了骨与假体之间的应力，大大降低了松动或疲劳折断的发生率。本组病例全部应用铰链式假体，没有发生松动，明显提高了假体的生存率与功能评分，这与Kinkel等[10]报道的结果一致。

3.3 术前设计及手术要点

①股骨干髓腔在侧位上有一定的前弯，这在国人中尤为明显，故股骨假体的插入柄应与股骨的前弯弧度相适合。术前CT图像的三维重建能较好地反映个体患者的前弯弧度和弧顶位置，可以帮助进行假体的设计[11]。术中股骨或胫骨截骨较多，如果假体柄插入段较短，发生松动和疲劳折断的可能性加大，可以考虑在假体侧方应用接骨板螺钉固定。戴尅戎等[12]认为一般无须置换髌骨的关节面，本组病例均未置换髌骨关节面。②切口选择：可以根据肿瘤的部位选择膝关节正中、外侧、内侧或内外侧的联合入路。一般情况下提倡膝关节正中入路，此入路的优点是解剖清晰，通过股直肌内侧及股中间肌肌间隙即可显露股骨远端，术后膝关节功能恢复好，很少因股直肌粘连影响膝关节活动。③肿瘤切除范围：采用合理边缘完整切除肿瘤是手术的关键，首次手术切除是否良好对控制术后局部复发具有决定性意义[13]，病灶清除一定要彻底，不能姑息，一般要求截骨范围为肿瘤下界3～4 cm，软组织边缘于反应区以外1～5 cm。在进行肿瘤切除和假体安装时，要求对位准确。假体安装偏移可能导致膝关节力线改变，出现髌骨不稳、术后疼痛等，最终也可能发生假体松动[14]。④胫骨上段肿瘤切除所带来的最大困难为髌韧带止点的重建问题。术中注意勿横断髌韧带止点，应连同胫骨表面的深筋膜和骨膜（如有肿瘤浸润则不宜包括骨膜）一并翻向外侧，即保持伸膝装置与胫骨前方软组织的连续性，本组2例通过此种方法重建髌韧带止点。如果遇到肿瘤组织切除范围较大，原有保留髌腱过短的情况，也可以利用半腱股薄肌腱重建伸膝装置，本组4例利用半腱股薄肌腱重建伸膝装置，有效重建髌韧带止点，术后伸膝、站立、上下楼梯等功能得到良好恢复。

3.4 并发症的防治

肿瘤患者因术前后化疗药物的应用、自身免疫力低下等原因，手术感染风险明显高于正常人，注意围手术期感染的预防。术后定期的更换绷带，检查伤口愈合情况，避免结缔组织粘连，保护膝关节的韧带[15]。

综上所述，旋转铰链人工膝关节治疗膝关节周围恶性骨肿瘤具有良好的临床效果，可以有效地改善患者膝关节的功能情况，达到良好的功能状态，具有肿瘤组织切除彻底、复发率低、膝功能恢复快等优点，保证了患者的生活质量，可在临床广泛应用。

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