陶瓷人工骨修复32 例成人良性骨肿瘤和瘤样病变刮除后骨缺损

潘朝晖 赵玉祥 薛山 李洪飞 高朋 王剑利*

良性骨肿瘤和瘤样病变刮除术后遗留的腔隙性骨缺损，往往以骨及其替代材料填充或者旷置不予填充[1]。鉴于人工骨材料来源广泛，具有良好的骨传导性，避免了自体骨供区损伤、来源有限以及同种异体骨传染疾病的风险，临床常用以替代自体或同种异体骨，填充良性骨病变刮除术后的腔隙性骨缺损。近年来，随着可供临床选择的人工骨种类不断增多，有关人工骨植入后的骨重塑、并发症等问题愈发得到关注[2-4]。由于目前人工骨的选择多依赖于材料的可获得性和术者倾向，迫切需要对各种性能的人工骨开展长时间的随访研究，以提供更多的循证依据。

多孔生物陶瓷骨为新型复合人工骨，其化学成分为-磷酸三钙（TCP）和生物玻璃（CaO-Na2O-MgO-P2O5）。动物实验显示，该材料的吸收和新骨形成、新生血管长入以及邻近长入血管的多核巨细胞活动关联[5]。该人工骨填充儿童良性骨肿瘤刮除术后骨缺损22 例，4 年内有11 例材料完全降解[6]。成人的骨代谢活跃程度相对低，本研究旨在总结多孔生物陶瓷人工骨植入成人良性骨病变刮除术后骨缺损的骨愈合、材料降解及并发症发生等情况。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集本科2013 年1 月至2017 年6 月骨肿瘤和瘤样病变患者的资料。本组32 例，其中男17 例，女15 例，平均年龄34.2 岁（18 ～57 岁）。纤维结构不良9 例，单纯骨囊肿5 例，内生软骨瘤4 例，非骨化纤维瘤3 例，骨样骨瘤3 例，其他良性骨病变8 例。术前均行X 线、CT 及MRI 等影像学检查，明确累及骨皮质、软组织或关节面情况。从影像学和结构性的角度对病变进行分级[1]：Ⅰ级（残壁完整）5例；Ⅱ级（壁变薄）18 例；Ⅲ级（壁有缺损或缺口）9 例。测量病变宽度A、深度B 和高度C，视病变形状，分别按圆柱形病变0.785×ABC（ ×A/2×B/2×C）或球形病变0.52×ABC（4/3× ×A/2×B/2×C/2）计算病变大小[7]。平均病变体积25.0 cm3（0.1 ～169.6 cm3）。单纯刮除16 例，辅以内固定16 例。平均植入人工骨4.0 g（0.2 ～10 g）。

1.2 手术方法

参照影像学资料，明确骨肿瘤或瘤样病变的位置。分层显露骨皮质后开窗，清除病变、高速磨钻打磨残壁后，植入陶瓷人工骨，明胶海绵覆盖。缺损大的病变，以发生骨折部位或最薄骨皮质处为优先植入部位。对病理骨折或预计术后骨折风险大的病变辅以内固定。

1.3 随访评估

定期门诊复查，拍X 线片，必要时行CT 和MRI 检查。改良Neer 氏法[1]评估骨愈合、材料吸收和病变复发。Ⅰ级，完全愈合：原病变的骨缺损区完全或基本完全被放射学可见的新生骨填充（有或无小于1 cm 非进展性放射透光区）; Ⅱ级，部分愈合： 原病变的骨缺损区不完全愈合和/或小于50%的移植物吸收，且皮质厚度足以防止发生骨折; Ⅲ级，病变持续：原病变区的移植物吸收或持续放射透光区大于50%，和/或皮质薄有潜在骨折风险; Ⅳ级，病变复发： 活检证实原病变清除的区域或原残留透光区再出现进展性病变。Goslings和Gouma 氏法[8]评估术后并发症： 0 级（无害），Ⅰ级（暂时缺陷，未再手术），Ⅱ级（再手术后恢复），Ⅲ级（永久破坏/失能），Ⅳ级（死亡），Ⅴ级（原因不清的过早死亡）。评估患肢关节活动和功能恢复。

2 结果

术后切口均Ⅰ期愈合，未发生红肿、渗液等不良事件。平均随访1.8 年（0.5 ～6 年），术后1 周内的X 线片显示完全填充25 例、不全填充7 例，软组织或关节内无植骨材料。半年后材料轮廓清晰，与周围骨界限可辨，发生病理骨折的骨折线消失。1 年以上随访23 例，材料轮廓变模糊，大部分患者植入材料的体积无明显变化，7 例出现骨皮质增厚，2 例初始不全填充周围的透光带消失，仅1 例出现材料明显吸收。2 年以上随访11 例，7 例骨皮质增厚仍明显，3 例可见材料完全吸收，1 例不全填充的透光带缩小。均未见病变复发征象。1 例取股骨近端内固定物。2 例股骨和1 例肱骨行CT 检查，原开窗的骨皮质已完全愈合。Neer 分级： Ⅰ级6 例，Ⅱ级26 例（见表1）。1 例手部内生软骨瘤在术后2个月发生材料周围骨折，行支具保守治疗，Gosling 和Gouma并发症分级Ⅰ级。所有患者疼痛消失，均恢复肢体正常功能，邻近关节功能均正常。典型病例见图1、图2。

表1 患者的一般资料、手术和随访情况

（续表）

典型病例1：患者，男，28 岁。左股骨纤维结构不良，行病变刮除人工骨植骨内固定术（见图1）。

图1 A.术前X 线片;B.术后2 d X 线片;C.术后1 年X 线片;D.术后3 年X 线片;E.术后6 年X 线片，NeerⅠ级;F.术中显示刮除后骨缺损;G.术后6 年CT，开窗骨皮质已愈合，髓腔内残留片状高密度影;H、I.术后6 年肢体功能良好

典型病例2：患者，女，21 岁。左肱骨纤维结构不良伴病理性骨折，行病变刮除人工骨植骨骨折复位内固定术（见图2）。

图2 A.术前X 线片;B.术后1 周X 线片;C.术后1 年X 线片;D.术后2 年X 线片;E.术后3 年X 线片NeerⅠ级;F、G.术后3 年肢体功能良好

3 讨论

正确诊断、缓解疼痛、保留或恢复功能、减少并发症一直是治疗良性骨肿瘤和瘤样病变的共识。尽管微创技术治疗某些良性骨肿瘤和瘤样病变获得了较为满意的疗效，开放式病变刮除仍为目前较常用的一种手术治疗良性骨病变的方法。

3.1 骨缺损植骨

骨缺损是否需要植骨尚存争议。有学者认为该类骨缺损随着血肿的填充、侵入的多能干细胞分化为成骨细胞，可自行重塑，无需填充[9]。Hirn 等[7]认为股骨远端和胫骨近端良性骨肿瘤刮除术后直径小于5 cm 的骨缺损无需植骨，10周后完全负重，但后期发生骨折或关节炎的几率与骨缺损的大小相关。Yanagawa 等[10]发现未填充的骨缺损区术后1 年CT 显示皮质骨增厚，但骨腔内几乎没有新骨形成。体积大于70 cm3的骨缺损旷置后初始骨重塑反应为皮质骨增厚，以后形成跨越缺损区的骨性分割，出现并发症的几率较高[11]。主张以具有骨传导性能的材料填充骨缺损的学者则认为植骨能促进骨愈合，利于缺损腔更完全的骨重塑，降低骨折的风险[12]。笔者体会不能单独以骨缺损的量作为考量植骨的要素，而应以缺损对骨强度和患肢功能康复的影响作为参考。如考虑术后发生骨折风险较高或者影响患肢的早期康复，即使骨缺损的直径或体积较小，也要植骨。

3.2 填充材料和剂量

目前，理想的填充材料和剂量尚无统一标准。不同成分的人工骨植入病变刮除后腔隙性骨缺损的表现迥异。生物玻璃可增强成骨细胞活力，促进局部骨转换，刺激骨皮质增厚，但填充骨缺损后存留时间超过14 年[12]。还有研究发现，生物活性玻璃修复良性骨肿瘤刮除后骨缺损的平均骨愈合时间为4.7 个月，比同种异体骨所需时间短[13]。Calcibon（ -TCP 为主要成分的人工骨）植入17 ～72 岁良性骨病变患者术后骨缺损随访50 个月未见吸收[4]。超孔-TCP 植入3～65岁良性骨病变患者术后2 年，超过50%的材料被吸收[14]。此外，目前对于人工骨填充剂量的判断多依赖于临床。填满充实残留的骨腔，可提升骨强度，有利于骨腔完全重塑[15]。施加挤压力有破坏材料的微孔结构之虞[16]。同种异体骨植入后拍片发现有24 例填充不完全，其中3 例6 ～12 个月后转变为完全填充[1]。本研究纳入年龄18 ～57 岁成年良性骨病变患者，刮除术后松散填充含有-TCP 和生物玻璃两种成分的超孔陶瓷人工骨，植骨量0.2 ～10 g，部分病例病灶体积与植骨量之间差异较大，看似为本组研究的一个不足。分析原因除了病灶体积、内固定因素对骨残腔大小的影响外，起初未充分植骨主要考虑到费用的因素，但随访发现患者亦能获得良好骨愈合。后来对于植骨量大的患者，改为“关键部位”植骨，即在内固定支持的前提下，将人工骨优先放在骨折端和（或）骨皮质强度弱的部位。本组有7 例填充不全的患者均取得了满意的骨愈合和功能恢复（见图3）。材料吸收时间短则1 ～2 年，长的随访3 ～4 年仍可见部分植入材料影。但是本组例数很少，其可靠性仍待验证。

图3 患者，男，19 岁，右股骨纤维结构不良伴病理骨折，行病变刮除人工骨植骨内固定术的正位X 线片：A.术前，白箭头示骨折线;B.术后3 d，植入材料散在分布于骨折端和骨皮质变薄的区域;C.术后1 年骨折愈合，内侧骨皮质增厚，大部分材料吸收;D.术后2 年外侧骨皮质增厚，残留少量材料;E.术后3 年材料完全吸收

3.3 相关并发症

现阶段商品化的人工骨并非是解决骨缺损的万全之策，植入材料所引发的并发症，如切口渗液、延迟愈合、骨折等尤其不能掉以轻心。有文献报道，对27 例填充Calcibon 的患者随访50 个月，1 例特发性股神经麻痹，1 例股骨远端骨折，1 例伤口延迟愈合，还有2 例因术后疼痛取出内固定[4]。自固化磷酸钙有皮肤坏死的报道[17]。复合成分的人工骨材料发生并发症的原因较复杂。31 例良性骨病变填充GeneX®（硫酸钙和-TCP 复合物）术后1.5 ～7.1 个月，3 例切口延迟愈合，2 例因软组织内炎性囊肿导致疼痛和肿胀，Goslings和Gouma 分级4 例Ⅰ级，1 例Ⅱ级[18]。可能由于硫酸钙吸收时发生液化反应，局部软组织pH 下降所致。植入硫酸钙/TCP 的87 例患者术后27 周，有13 例观察到与病变复发无关的放射透光区，其中1 例再手术证实非病变复发，12 例平均随访77 周透光区仍未完全消失。产生透光区的原因可能是由于硫酸钙快速吸收，残留TCP 塌陷所致。其余74 例，1 例出现骨折，4 例病变复发[19]。本组未见切口不良事件，有1 例19 岁女性患者，因左手食指内生软骨瘤，行骨皮质开窗、病灶刮除，植入人工骨1 g，术后第2 个月做抗阻力拧紧动作时发生植入物周围骨折，骨折端无移位，经支具外固定2 个月后骨愈合。提示手部良性骨病变刮除术后，早期应避免做类似活动。考虑骨巨细胞瘤患者单纯刮除术后复发率高，笔者采用微波消融辅助治疗，未纳入本研究组，所以本组良性骨病变刮除术后的复发率低于文献报道。

综上所述，生物陶瓷人工骨填充成人良性骨肿瘤和瘤样病变术后骨缺损骨愈合良好，并发症少，但材料降解所需时间较长。本研究仅为单中心回顾性分析，所含病例数较少，仍需多中心、大样本随机对照研究以更客观评估此材料的临床应用价值。