膜诱导技术治疗肢体肿瘤切除后骨干缺损的初期疗效分析

韩天宇 纪振钢 张昊 宋夏楠 梁娜 周大鹏

肢体骨肿瘤切除后通常会留下较大的骨缺损。临床工作中虽然可以应用不同的技术来重建，包括金属假体、同种异体骨移植、骨搬运和血管化的自体腓骨移植等，恢复原始骨骼解剖结构和强度以承受肢体活动和继续生长的需求，但如何选择重建技术仍然具有很大的难度。特别是对于长期生存的年轻病人而言，生物学重建通常更为有利。然而，同种异体骨重建和血管化自体腓骨移植与诸多并发症密切相关，例如骨折、骨不连、感染和供体部位的并发症等［1⁃2］。Masquelet 等［3］报道了一种创新的两阶段技术，包括置入一个骨水泥间隔物，诱导形成膜，用自体松质骨重建缺损。本研究应用Masquelet 膜诱导技术治疗由于骨肿瘤切除后造成的长骨大段骨缺损，探讨其初期临床疗效。

资料与方法

一、纳入与排除标准

纳入标准：①发病于骨干的侵袭性骨肿瘤或恶性肿瘤；②侵犯范围广泛，达整段骨质周径2/3甚至全周径受累；③整段切除后骨缺损大于5 cm；④应用Masquelet膜诱导技术修复骨缺损；⑤临床检查和影像学检查完整。

排除标准：①第一阶段手术后尚未接受第二阶段手术者；②采取异体骨及自体腓骨移植手术者；③临床检查和影像学检查不完整。

二、一般资料

回顾性分析2014 年12 月至2018 年12 月我院应用Masquelet 膜诱导技术治疗的5例病人，其中男4例，女1例，年龄为15～60岁，平均为35.8岁。骨肿瘤类型：骨纤维异常增殖症1 例，造釉细胞瘤1 例，软骨肉瘤1例，动脉瘤样骨囊肿2例。骨缺损部位：股骨1例，胫骨2例，腓骨1例，尺骨1例。右侧受累3例，左侧受累2例。术前对病变进行穿刺活检。

三、手术方法

根据恶性骨肿瘤的治疗原则进行肿瘤切除，远、近端各超过肿瘤边缘2 cm。

（一）第一阶段

根据肌肉骨骼肿瘤切除原则进行肿瘤切除手术。肿瘤切除后，骨缺损断端使用带锁髓内钉或锁定钢板维持骨断端的稳定性。根据术前计划恢复肢体长度、力线和旋转，然后用金属尺测量瘤段的长度，预留好合适的骨缺损长度。

一旦获得稳定，就用骨水泥（Palacos®Lv Herae⁃us 公司，德国）填充骨缺损。根据骨缺损处骨末端的形状和大小，手工制作水泥，两端需要包绕正常骨端1～2 cm。可以使用塑料注射器塑形，并可将水泥聚合的热效应降至最低，在水泥上用盐水冲洗可降低骨骼和软组织热损伤的风险。避免过度填充骨水泥，不利于软组织包裹及第二阶段骨水泥的取出。仔细止血，留置引流管。关闭周围的肌肉，皮下组织和皮肤。术后给予抗生素预防感染。

（二）第二阶段

第一阶段术后至少4周进行第二阶段骨重建手术。沿上次手术切口疤痕切开，纵行切开骨水泥间隔物表面的诱导膜，注意保护。通过碎裂或整块去除水泥，适当处理骨端，直至骨端出血。应用髋臼锉从单侧（3 例）或两侧（2 例）髂前上棘取骨泥。当缺损较多时可以添加骨替代物，但不超过总量的1/3。植骨范围要超过正常骨端1～2 cm。缝合诱导膜，封闭植骨区域。仔细止血，留置引流管。关闭切口。

鼓励病人术后立即进行被动和主动辅助运动。术后常规抗感染、预防下肢深静脉血栓形成。根据骨形成愈合情况，逐渐进行肢体负重及功能锻炼。

四、疗效评定

病人在术后2 周和4 周复查正、侧位X 线片，之后每月复查一次，评估骨愈合情况，直到骨愈合。每3个月进行一次肿瘤学随访。采用Ilizarov方法研究与应用协会（Association for the Study and Applica⁃tion of the Method of Ilizarov,ASAMI）评价标准［4］评价综合疗效，美国肌肉骨骼肿瘤学会（Musculoskeletal Tumor Society, MSTS）评分系统评价病人功能恢复情况［5］。

结 果

病例1、2、4 系侵袭性病变，病例3 多次手术后复发；病例5 系恶性肿瘤，均侵犯骨干范围广泛，给予整段切除（图1）。5 例肿瘤病人的临床资料详见表1。在切除肿瘤后实施Masquelet 膜诱导技术时，骨缺损长度为8.5～11 cm，平均为9.5 cm。骨骼重建固定方式：使用锁定的髓内钉3例，钢板2例。两阶段间隔时间为4～10 周，平均为6.8 周。所有病例的手术切缘组织病理均证实为阴性。

表1 5例肿瘤病人的临床资料

图1 病例5，男，57岁，尺骨中段软骨肉瘤 a、b：术前正侧位X线片示尺骨中段膨胀性生长病变；c、d：肿瘤切除后骨水泥占位，钢板内固定；e、f：第二阶段手术时取出骨水泥占位器，占位器四周形成光滑完整的诱导膜及术后严密缝合诱导膜；g、h：术后复查正侧位X线片显示植骨充分紧密，形态完好；i、j：术后2年复查X线片，骨愈合良好，恢复尺骨形态，肿瘤无复发

5 例病人均获得随访，从第二阶段手术后开始计算，随访时间为10～34个月，平均为15.4个月。无局部复发，无感染发生。骨愈合时间为第二阶段后4.2～11.0个月，平均为6.4个月。根据ASAMI评定标准均为优秀，MSTS评分平均为27.4分（25～29分）。

一例胫骨骨干肿瘤（病例2，图2）切除后行髓内钉固定，周围出现骨吸收导致成骨较薄，但不影响功能遂未予处理。未发生与内固定相关的并发症，病例1（图3）发生股外侧皮神经损伤，在2个月后症状改善。

图2 病例2，男，18岁，胫骨中段动脉瘤样骨囊肿 a：植骨前诱导膜形成不完整，局部有缺损；b：诱导膜内充分植骨；c：缝合诱导膜；d、e：肿瘤切除，第二阶段植骨后正侧位X线片，显示植骨充分；f、g：植骨愈合，但前侧、外侧成骨菲薄

图3 病例1，男，29 岁，骨纤维异常增殖症 a、b：术前正侧位X 线片示腓骨下段密度减低，膨胀性生长，呈磨砂玻璃样改变；c～f：MRI T1、T2 及CT轴位示腓骨下段病灶呈膨胀性生长，侵及整段骨质，无正常骨皮质；g：髋臼锉取骨；h：获取骨泥情况及髂骨外板形态得到保留；i：诱导膜内植骨；j、k：术后1 年复查可见植骨已完全愈合，腓骨形态正常

讨 论

临床上，由于骨肿瘤切除而导致的大段长骨缺损仍然难以治疗。重建骨缺损的方法很多，可以分为非生物和生物重建两大类，各有利弊。非生物重建方式由于假体失败率高，仅适用于生存期较短的病人，以便立即承重行走［6］。而对于年轻病人而言，生物学重建通常更受青睐。

膜诱导技术是生物重建的新选择。这项技术最初是Masquelet 等［3］用于外伤性节段性骨缺损，效果令人满意。Biau等［7］报道一个12岁男孩行尤文肉瘤切除术后出现16 cm 的干骺端骨缺陷，应用该技术重建，表现良好。Villemagne 等［8］在2011 年报道了一组12 例长骨恶性肿瘤切除后应用膜诱导技术治疗的病例，取得了良好的治疗效果。

动物研究［9⁃11］表明，在植入甲基丙烯酸甲酯间隔物2、4、6和8周后，间隔物周围形成含有丰富血管的假滑膜上皮样组织，并具有高浓度的生长因子（血管内皮生长因子，转化生长因子β1）和骨诱导因子（骨形态发生蛋白质-2）。在诱导4 周后骨形态发生蛋白-2表达最高，此时证明诱导膜可以促进骨髓基质细胞向成骨细胞分化。而且，与由硅胶诱导的膜［12］相比，由骨水泥诱导的膜中不含有炎性细胞［13］，可以防止移植物的吸收。该膜为骨缺损修复提供了必要条件：防止缺损处的软组织长入；用于骨传导的支架；维持缺损处足够的血管生成；并创造一个封闭的空间，保留成骨细胞和促骨生长物质。

与其他生物重建技术相比，膜诱导两阶段重建在技术上相对简单，不需要显微外科手术技术，可行性高。相较于带血管蒂腓骨移植和同种异体结合带血管蒂腓骨移植，手术时间明显缩短［14］。同种异体移植后感染率为7.5%～13%［15］，带蒂腓骨移植感染率为10%～15%［16］，而应用膜诱导技术重建的感染率介于二者之间。本研究中的病例暂未发生感染。低感染率可能与膜诱导技术手术时间相对较短，获取骨移植物快速便捷，并使用了添加抗生素水泥间隔物有关［17］。当然我们的病例数较少，还需要大量的病例去进一步证实。

我们在胫骨、股骨干重建中使用髓内装置进行初始重建，第二阶段以后负重的时间是根据临床检查和随访X 线片确定的，大多可以在第二阶段后平均3 个月时负重，便于迅速返回社会活动。而同种异体移植后的负重时间是12个月［18］，带蒂腓骨移植为重建后5 个月［13］。更早的负重有助于功能锻炼，更加有益于那些需要接受化疗的病人。本研究的病例中未发生内固定失效、应力骨折等并发症。而同种异体骨移植重建后骨折的发生率为9%～19%，异体骨与宿主间不愈合率为17%～50%［14，16］。血管化的自体骨移植在非负重的上肢骨骨折率为30%～50%，尤其是负重骨骼不推荐单纯应用带蒂腓骨移植［16］。

本研究病例中包括部分侵袭性骨病，例如动脉瘤样骨囊肿（图2）、骨纤维异常增殖症（图3）等，治疗方式取决于其位置、大小（侵犯骨的直径范围）、骨皮质破坏程度、可操作性以及外科医生的经验等。治疗目标是治愈疾病，降低复发率。动脉瘤样骨囊肿的治疗通常采用病灶刮除，无论植骨与否，复发率大约是20%［19⁃20］。所以我们认为在病变表现为侵袭性比较强，侵犯整段骨质（图3所示）时，尤其是多次手术后复发的病例，应行整段切除，降低复发率。

使用Masquelet膜诱导技术治疗总体效果很好，但该技术同样具有缺点。主要缺点：它是分两步进行的，2个手术间隔至少4周，伴随需要二次住院、麻醉手术，围手术期风险增加［21］；有移植物吸收的危险［10，17，22］，第二阶段植骨时原则上应用松质骨，骨替代材料不超过植骨总量的1/3，当缺损较大，需要大量使用自体骨移植时，尤其是供骨量较少的青少年，这成为手术开展的限制因素。这组病例中出现1例（病例2）植骨部分吸收，但因为骨质连续性恢复，且采取髓内固定，病人负重活动后无不适遂未行进一步的植骨处理。分析原因可能是两阶段间隔时间为4周稍短，诱导膜形成不完整（图2 a）；骨缺损较大，髂棘取骨量有限，添加骨替代材料过多，诱导膜内填充不充分，不利于成骨等所致，需下一步临床工作中改善。这些结果仅是初期的分析，需要更大的病例研究和更长的随访时间。

综上，膜诱导重建技术简单，与其他重建方法相比，该技术值得进一步研究以更好地运用于肢体肿瘤切除后的骨重建。