生物型假体与骨水泥型假体重建股骨远端普通型骨肉瘤切除后骨缺损的临床疗效比较

杜志业 李大森 杨毅 汤小东 杨荣利 郭卫

随着化疗的应用，影像技术的进步，手术技巧的提高及关节材质与设计的进展，保肢手术已经成为肢体肿瘤手术治疗的首选[1-2]。股骨远端假体置换治疗股骨远端肿瘤已成为一种成熟的手术方式，假体 5年存留率近 30年来，已由 20% 提高至85%[3-4]。然而，肿瘤型假体相关并发症仍较高。随着患者生存期的延长，更多的患者因为假体并发症如：无菌性松动、假体感染、脱位、假体断裂及肿瘤复发等原因接受假体翻修或截肢手术[5-7]。这些并发症严重影响患者术后肢体功能及假体存留率。

无菌性松动是传统水泥型股骨远端肿瘤型假体的首要并发症[8-11]。因此，随着患者生存期的延长，需寻找更好的方法以避免此并发症的发生，而生物型假体可以最大程度降低无菌性松动的发生[5]。德国 LINK 公司 Megasystem-C 假体系统于 2001年初次投入使用，已经经历了3代更新，最新一代假体于2011年引进我国并投入使用，也是我国上市的第一种旋转铰链式生物固定假体。其假体柄为压配式带凹槽的锥形柄，表面带有利于骨长入的微孔喷涂结构。力达康肿瘤型假体系统是我国国产的旋转铰链水泥型假体，是一类技术成熟且应用时间较长的假体，二者均为旋转铰链组配式肿瘤型假体。本研究回顾性分析了2011年10月至 2018年9月，本中心使用 Megasystem-C 生物型假体与力达康水泥型假体治疗的 157例股骨远端肿瘤患者临床资料，对比两种假体在假体存留率、并发症 ( 尤其是无菌性松动 )及关节功能等方面的区别。

资料与方法

一、纳入标准与排除标准

1. 纳入标准：( 1 ) 肿瘤病理类型均为普通型骨肉瘤；( 2 ) 病变位于股骨远端；(3) 使用生物型Megasystem-C 或水泥型力达康假体系统重建骨缺损。

2. 排除标准：( 1 ) 病变累及胫骨近端行关节外切除；( 2 ) 全股骨切除重建；(3) 中间型假体置换；( 4 ) 力达康儿童型固定铰链膝关节假体；( 5 ) 所有关节翻修病例。

3. 假体选择：术前会告知患者：( 1 ) 对骨质疏松、髓腔形状不规则及骨质条件差者，不能提供充分的压配长度者建议使用水泥型假体；( 2 ) 对活动量较大的年轻患者，建议使用生物型假体；最终的选择由患者及家属决定。

二、一般资料

本组66例接受了生物型 Megasystem-C 假体系统重建骨缺损，男37例，女29例，中位年龄18岁( 11～30岁 )。中位随访时间 39 ( 8～106 )个月。91例接受了水泥型力达康假体系统重建骨缺损，男58例，女33例，中位年龄17 ( 11～35 )岁，中位随访时间 45 ( 5～103 )个月 ( 表1 )。所有病例均接受术前、术后化疗。无患者围术期行放射治疗。术前根据患者父母身高评估患者预计身高，对于 11岁以下及预期术后双下肢不等长较明显的患者，使用胫骨端保留骨骺的儿童型铰链式肿瘤型膝关节假体，以减小术后双下肢不等长的差异。本研究接受成人肿瘤型股骨远端假体 ( 生物型或水泥型 ) 患者在随访期内术后均通过矫正鞋纠正双下肢不等长。所有患者研究数据均来自北京大学人民医院骨与软组织肿瘤诊疗中心数据库。

表1 生物固定组与水泥固定组一般资料对比 (±s)Tab.1 Comparison of general data between uncemented and cemented groups (± s)

表1 生物固定组与水泥固定组一般资料对比 (±s)Tab.1 Comparison of general data between uncemented and cemented groups (± s)

项目 生物固定组 水泥固定组P值 95% CI年龄(岁 ) 18.1±4 18.4±6 0.674 -1.943～ 1.259性别 0.331男(例) 37 58女(例) 29 33随访时间 (月 ) 45± 22 45± 21 0.925 -6.516～ 7.166截骨长度 ( cm ) 16± 3 17± 5 0.147 -2.267～ 0.341手术时间 ( 分 ) 162± 42 176± 56 0.113-29.378～ 3.127出血量 ( ml ) 397±222 405±271 0.849-88.257～72.722

三、假体存留情况

笔者从肿瘤学预后、假体存留情况、假体并发症及术后功能几方面进行对比。肿瘤学预后包括患者生存情况。假体存留情况包括假体存留率，以截肢或假体任一部分组件或全部取出为终点。根据Henderson 等[12]定义的分型方式将假体并发症分为五类：( 1 ) 软组织失败 ( 关节不稳、肌腱断裂或无菌性伤口裂开 )；( 2 ) 无菌性松动 ( 出现临床症状或影像学检查证实松动 )；(3) 假体结构性失败 ( 假体周围骨折、假体断裂或骨性支撑结构缺失 )；( 4 ) 感染；( 5 ) 肿瘤复发。术后功能根据 MSTS93 评分系统评估两组末次随访时患者下肢功能。

四、统计学处理

本研究使用 SPSS 16.0 ( SPSS Inc.，Chicago，IL，USA ) 统计软件进行统计学分析。独立样本t检验以及χ2检验检测两组连续变量及分类变量，P值 ＜ 0.05被视为差异有统计学意义。使用 Kaplan-Meier 生存分析及 Log-rank 检验对比两组患者的生存率与假体存留率。

结 果

一、肿瘤学预后

生物固定组死亡 17例，带瘤存活 7例，无瘤存活 42例。水泥固定组死亡 25例，带瘤存活 8例，无瘤存活 58例。两组患者 3年生存率为 83.5% 与77.0%，5年生存率为 67.1% 与 68.1%，两组生存率差异无统计学意义 (P= 0.885 ) ( 图1 )。死亡患者均为肺转移或多发转移。

图1 两组患者生存曲线Fig.1 Survival curve of patients with different reconstruction methods

二、假体存留率

生物固定组与水泥固定组假体 3年存留率为91.2%vs.91.6%，5年存留率为 84.2% 与 84.9%，两组假体存留率比较差异无统计学意义 (P= 0.671 )( 图2 )。Mega-C 组共失败 6例( 9.1% )，其中截肢2例，4例行翻修术，保肢率 97.0%。水泥组失败10例( 11.0% )，其中截肢 3例，7例行翻修术，保肢率 96.7%。

图2 两组假体存留曲线Fig.2 Survival curve of prosthesis with different reconstruction methods

三、假体并发症

生物固定假体组与水泥固定假体组分别有 10例( 15.2% ) 及 22例( 24.2% ) 出现假体并发症，并发症发生率比较差异无统计学意义 (P= 0.166 ) ( 表2 )。

表2 生物固定组与水泥固定组并发症对比 [例，( % ) ]Tab.2 Comparison of 5 types of complication between uncemented and cemented groups [ case ( % ) ]

1. 1 型并发症：生物固定组与水泥固定组分别出现 3例( 4.5% ) 及 3例( 3.3% ) 脂肪液化及浅表伤口不愈合，经过浅表局部清创后均痊愈，无须翻修。两组1型并发症发生率比较差异无统计学意义(P= 1.000 )。

2. 2 型并发症：生物固定组无菌性松动发生 1例( 1.5% )，发生时间为术后13个月，行假体翻修术。水泥固定组出现 10例( 11.0% ) 无菌性松动，平均松动发生时间为术后48 ( 11～74 )个月，其中4例接受再次水泥固定假体翻修术，6例因无明显临床症状暂不考虑手术治疗 ( 图3 )。两组 2 型并发症发生率比较差异有统计学意义 (P= 0.048 )。

图3 a、b：水泥固定组，17岁女性，左股骨远端骨肉瘤术后45个月出现假体松动；c、d：生物固定组，20岁男性，右股骨远端骨肉瘤术后91个月Fig.3 a - b: X-ray films of a 17 years old female patient in cemented group showed aseptice loosening 45 months post-operatively;c - d: X-ray films of a 20 years old male patient in uncemented group showed no aseptic loosening 91 months post-operatively

3.3 型并发症：生物固定组共 1例( 1.5% ) 出现3 型并发症。患者术后34个月，假体断裂，断裂部位为轴心铰链轴，行翻修术，更换断裂组件后功能良好。水泥固定组出现 2例( 2.2% ) 假体断裂，均为股骨侧假体柄根部断裂。2例分别于术后6个月、22个月出现假体断裂，均接受了假体翻修术，更换更大型号骨水泥柄。两组3型并发症发生率比较差异无统计学意义 (P= 1.000 )。

4. 4 型并发症：生物固定组共 2例( 3.0% ) 出现深部感染，1例于术后5个月化疗间期因白细胞低出现伤口深部感染，经过 1 次清创术后痊愈，随访 49个月未再出现感染。1例于术后58个月行假体取出，二期其它型号假体翻修。水泥固定组 3例( 3.3% ) 出现假体感染，1例采取制动及抗生素抗感染后痊愈，随访 38个月无感染进展。1例截肢，1例行一期假体取出临时假体植入，二期行假体翻修。两组 4 型并发症发生率比较差异无统计学意义(P= 1.000 ) 。

5. 5 型并发症：生物固定组复发 3例( 4.5% )，其中2例行截肢，1例行肿瘤切除假体翻修术。水泥固定组复发 4例( 4.4% )，其中2例行截肢，2例行复发灶单纯局部切除。两组 5 型并发症发生率比较差异无统计学意义 (P= 1.000 )。

四、术后功能

生物固定组评分与水泥固定组评分分别为( 25±2 ) 分、( 24±2 ) 分，两组评分差异无统计学意义 (P= 0.07 )。

讨 论

膝关节周围骨的恶性肿瘤患者接受保肢治疗其肿瘤学预后并不比截肢患者差[13]，而且假体置换重建下肢长骨瘤段截除后骨缺损其功能较截肢术好[14]。然而较高的假体并发症仍是一个未解决的问题。随着骨与软组织肿瘤患者生存期的延长，假体使用寿命变为骨肿瘤医生最重视的问题之一，而无菌性松动作为假体失败的首要原因往往倍受重视。相信生物型假体通过降低应力遮挡及避免微粒诱导的溶骨性松动可以有效地解决无菌性松动这一问题。也有文献报道对于肿瘤型假体，非骨水泥型假体生存率高于骨水泥型假体[15]。但是对于生物型假体与水泥型假体哪类可以有效降低无菌性松动发生率仍存在争议并且没有达成一致意见。最新一代Mega-C 旋转铰链假体是第一批引进国内的生物固定型肿瘤型假体，自 2011年起投入使用。因此，对同期生物固定假体 ( Megasystem-C ) 与骨水泥固定假体( 力达康 ) 在假体存留率、假体并发症 ( 尤其是无菌性松动 ) 及术后功能方面进行对比，希望找到两组在以上方面是否存在差异。

本研究存在以下局限性：( 1 ) 随访时间不足，对于评估两种重建方式差异的准确性有一定影响，下一步需要更长期的随访数据以增加评估的准确性；( 2 ) 为回顾性非随机对照研究，入组病例选择难免出现选择偏倚；(3) 患者及家属对于重建方式及假体的选择受多种因素影响，难免会对两种重建方式对比结果产生影响。尽管如此，最大程度地排除了两组病例术前术中及术后异质性，使得对比结果可信度较高。生物型假体与水泥型假体有相似的假体存留率。既往报道在 0～9年假体存留率为 65.9%～93.0%，10～14年假体存留率 58%～88%[10,16-20]，本研究生物型与水泥型假体 5年存留率与既往报道结果相似。

生物固定假体组无菌性松动发生率低于水泥固定假体组 (P= 0.048 )。既往报道生物型假体松动率为 0%～27%[17,21-24]，而骨水泥型假体松动率为 2%～34%[11,15,23,25]。Kinkel 等[26]报道使用 MUTARS 假体系统重建股骨远端肿瘤切除后骨缺损，其无菌性松动率生物组与水泥组分别为 9% 与 25%。其它报道也倾向生物型假体较水泥型假体其无菌性松动发生率更低[4,6]，然而直接对比两种重建方式松动率差异的相关文献非常少。本研究生物型假体组 1例出现无菌性松动，发生率为 1.5%，明显低于既往报道中骨水泥型假体 2%～34% 的松动率，同时也低于本研究水泥型假体组 11% 的松动率。提示 Mega-C 假体在术后早期可以提供较好的稳定性，此结果得益于假体柄利于骨长入的带微孔喷涂技术以及带凹槽压配式直柄的结构设计。

坚固的早期稳定性及最小的微动 ( ＜ 150 μm )，给予假体及骨皮质之间充分的骨长入时间，可以增强假体的稳定性及耐久度，延长假体寿命并降低无菌性松动发生的风险[27-30]。缺乏坚固的早期稳定性以及过大范围的微动会导致纤维组织嵌入假体与骨皮质间隙，会严重降低假体的稳定性，增加无菌性松动发生的风险。Scharschmidt 等[31]一项生物力学研究对比了加压弯柄、长弯柄以及带凹槽的直柄三种假体柄抗旋转及提供早期稳定的能力，结果显示带凹槽的直柄抗旋转力最大，可提供最优的早期稳定效果。而 Mega-C 假体系统也正是因其本身的带凹槽直柄设计获得了良好的的早期稳定性。

生物固定组与水泥固定组 1 型并发症发生率分别为 4.5%、3.3%，两组差异无统计学意义 (P=1.000 )。1 型并发症分为三类：关节不稳定、肌腱断裂及无菌性伤口裂开。关节不稳定通常发生于股骨近端假体置换后关节脱位[32]，第二类通常发生于胫骨近端假体置换后重建的髌韧带止点撕裂[33]。本组病例1 型并发症均为浅表脂肪液化、坏死及切口裂开，与既往 4%～10%[33-35]相似。

生物固定组与水泥固定组3型并发症发生率分别为 1.5%、2.2%，两组差异无统计学意义 (P=1.000 )。Capanna 等[36]报道 Megasystem-C 平均随访54 ( 25～136 )个月，3型并发症发生率为 8%，其假体类型包含了前后三代假体，第一代假体断裂或组件间脱位 21例，第二代出现1例，第三代假体无断裂与组件间脱位发生。第三代假体除锥形压配固定外还有 2 枚小螺钉固定，加强了组件间连接强度，故本研究使用的第三代 Mega-C 假体结构性失败发生率低。本研究中Mega-C 假体组3型并发症发生率低于既往报道肿瘤型假体 1.6%～17.5% 的3型并发症发生率[13,23,37-39]。而力达康假体组3型并发症发生率略高于 Mega-C 组，且2例失败均为假体体部与柄部交界处断裂，建议在允许的情况下尽量使用较粗的假体柄。

生物固定组与水泥固定组4型并发症发生率分别为 3.0%、3.3%，差异无统计学意义 (P= 1.000 )。感染是肿瘤型假体一个主要的并发症，Pala 等[40]报道初次手术因患者接受化疗后免疫抑制、骨与软组织切除后缺损范围大以及因切除肿瘤导致手术时间长等因素，其感染率较翻修手术高；胫骨近端假体因缺乏软组织覆盖其感染率较股骨远端假体感染率高。Pedtke 等[41]对比短柄加压固定与传统水泥型股骨远端假体两组假体感染率无显著性差异。既往文献报道股骨远端肿瘤型假体感染率为 3.3%～14%[10,17,25,42-45]。本研究两组并发症发生率均与既往报道结果相近，显示同一部位，不同的重建方式、此两种不同的假体类型其假体感染率相近。

生物固定组与水泥固定组 5 型并发症发生率分别为 4.5%、4.4%，差异无统计学意义 (P= 1.000 )。既往文献报道股骨远端肿瘤型假体肿瘤复发率为3.1%～6.5%[17,25,42-43,45]。本研究两组并发症发生率均与既往报道结果相似。

生物固定组与水泥固定组 MSTS93 术后功能评分差异无统计学意义 ( 25±2 )、( 24±2 )，P= 0.07。既往文献报道生物型假体术后功能为78%及86%[17,38]，本研究生物型假体功能评分与既往报道相似，略高于本研究水泥型假体组，分析与生物型假体组无菌性松动发生率低于水泥型假体组有关。

Magasystem-C 生物型假体重建股骨远端肿瘤切除后骨缺损具有良好的安全性及可靠性，与水泥型假体相比，此型假体无菌性松动率及机械性失败发生率更低。但此型新设计的假体仍需长期随访，以明确远期使用结果。