胸壁恶性肿瘤切除后缺损重建研究进展

李登科, 麦麦提艾力·阿卜杜外力, 田 征, 艾克拜尔·尤努斯, 陈江涛

(新疆医科大学第一附属医院骨科中心骨肿瘤外科，新疆 乌鲁木齐 830054)

胸壁恶性肿瘤涉及的组织器官和病理类型多样，包括骨、软组织、血液系统等多个系统，诊断和治疗方式也有所区别。约55%的原发恶性胸壁肿瘤来自骨或软骨，其余45%来自软组织。原发骨性胸壁的肿瘤仅占所有骨肿瘤的5.9～8%。最常见的恶性原发胸壁肿瘤为软骨肉瘤、脂肪肉瘤和纤维肉瘤[1]。儿童中胸壁骨肉瘤占胸壁肿瘤的10%～15%。软骨肉瘤是最常见的胸壁肿瘤，多发于前胸部，包括胸骨和肋软骨弓。其他软组织肉瘤，如横纹肌肉瘤(RMS)和滑膜肉瘤(SS)也可能影响胸壁。RMS是儿童最常见的软组织肉瘤，占所有儿童肿瘤的4.5%，胸壁RMS预后差，复发率高[2]。

大部分胸壁恶性肿瘤，手术切除是主要的治疗方式，术后造成的大范围胸壁缺损则需要进行重建。近年来，随着外科技术和植入器械的发展，胸壁肿瘤切除和缺损重建手术也发生了巨大的变化。目前临床中可选择的用于重建的材料和方法众多，但是尚缺乏高级别临床证据对各种重建技术及材料的比较。重建的手术方式主要依据术者的经验和个人倾向进行选择，如何正确合理使用重建材料尚无明确规范[1]。

1 重建原则

胸壁肉瘤的切除通常会产生大的胸壁缺损。若缺损包括软组织和骨结构，应在手术中立即重建，以保护邻近器官，并使其能够快速恢复。骨性胸壁的稳定性和完整性对于维持正常的心、肺功能非常重要。切除会影响胸壁的稳定性和完整性。重建困难的主要原因是肿瘤切除的多样性及胸壁缺损的不可预测性。重建的目的是：恢复胸壁硬性支撑，保护下层器官，预防肺疝或心疝，保护呼吸功能，避免肩胛骨陷窝，美容效果可接受，促进生长发育，必要时辅助放射治疗。重建的适应证包括切除≥4根肋骨，缺损≥5cm2，前部肋骨和胸骨切除，对于全层厚胸壁切除亦是如此。胸肌下方的切除和肩胛骨下切除不需要重建，除非肩胛骨从外展位置内收时有陷入肩窝的风险。位于胸壁背尖部或后部的缺损可能不需重建。若缺损面积大于10cm2或肩胛下角处骨性缺损则需重建[3,4]。

软组织覆盖通常是通过一期闭合，或通过局部肌皮瓣、游离肌皮瓣重建。软组织重建的关键是创造性和灵活性。在修补切除肋骨末端之间的间隙时，重建的目标包括稳定性、美观性和确保胸腔的充分密闭。G Guillen认为前和前外侧胸壁的缺损比后胸壁更需要稳定性重建，因为它们更具移动性，对呼吸功能的影响更大[5]。因后胸壁肩胛骨及其周围的肌肉附着物提供了更多的稳定性。也指出肩胛骨下或四根肋骨以下的<5cm2后部缺损通常可以用软组织闭合，而不需重建骨骼部分，可以在没有合成材料的情况下初步闭合。切除和重建应在术前阶段与内科和放射肿瘤学团队协商确定，使重建不影响辅助治疗，使手术符合肿瘤学总体计划。

2 胸壁重建的材料

胸壁重建是复杂的。可用于胸壁重建的材料包括合成网片、生物假体材料、自体骨和异体骨、骨整合钛系统、3-D打印材料和猪或牛异种移植物。理想的胸壁重建材料具有足够的延展性以符合胸壁的形状，足够坚硬以防止矛盾运动并保护胸腔内器官，经久耐用，能够提供或适应软组织覆盖，无过敏，无毒，非致癌，生物惰性，能够与儿童一起生长或适应生长。每种材料都有各自的优缺点，目前没有一种材料能满足所有这些标准。各种重建的患者的长期结果和生活质量数据已被发现大致相等。

2.1网片:聚四氟乙烯(PTFE)、聚丙烯和聚酯是广泛用于制造补丁或网片的合成材料。将这些材料的网片或双层网状物缝合到相邻的肋骨和筋膜上，以覆盖缺损。它们可以向各个方向伸展，使张力均匀分布。当需要更坚硬的重建时，通常将甲基丙烯酸甲酯(骨水泥)夹在两层网状物之间，组成“三明治”结构的复合材料，以制造坚硬的假体。“三明治”复合材料的大小可根据骨骼缺损的大小量身定做，为胸壁提供稳定性，并保护心、肺和大血管。骨水泥可以用来制造肋骨假体。但这种“三明治”结构无法重现正常胸壁结构及功能，会影响胸壁活动度，可能会对呼吸造成抑制。置入材料影响术后放疗及X线检查；骨水泥毒性和腐蚀性强；人工材料的柔韧性差及异物反应重。甲基丙烯酸甲酯已被证明会增加因胸壁过度僵硬相关的术后疼痛[6,7]。

2.2生物材料:生物可降解网状物和使用人和猪的生物胶原网状物的生物假体也已成功使用，并且具有柔软、容易建造和一定程度上抗感染的优点。允许组织生长、血管化和生物整合且可以抵抗感染。胸腔内有感染或在术后有发生感染的重大风险的情况下，它们是重建的理想选择。缺点包括非常高的成本和非刚性固定。但对于儿童和青春期青少年，最好使用生物的或可吸收的网状物，它允许更多的骨骼生长。Giuseppe报到了11例肉瘤患者接受胸壁切除术，平均年龄(58.25±12.9)岁[8]。胸壁缺损大小为6.9～16.25cm。所有病例使用非交联型脱细胞猪胶原基质网片。术后并发症包括1例肺炎，1例心房颤动，3例因血肿或感染创面愈合困难。手术前后肺功能(肺活量、1s用力呼气量)差异无统计学意义。1年病死率为27.2%。文章指出猪胶原基质网片用于胸壁重建的可行性，但这一材料花费较大[3]。Bettina指出使用可生物降解的材料可能会导致机械不稳定性以及继pH改变后的较弱的炎症反应[9]。随着吸收，胸骨支撑变弱，患者容易发生畸形。目前有关临床数据很少，随访时间较短，难以探讨远期生物网片的临床效果[6]。

2.3骨整合钛系统:钢和钛目前用于肋骨和胸骨假体。钛合金材料是现在最常用的胸壁骨架重建材料之一。钛合金材料耐腐蚀，可以与骨骼结合，具有很高的强度或重量比，并且是非铁磁性的，可以用磁共振成像对患者进行检查。通常网状物、补片或皮瓣与钛假体结合在一起，但使用受到成本的限制，患者需承担较高的费用。另一项研究表明使用硬质植入物的胸壁缺损患者的用力肺活量(FVC)显著降低15%，提示硬质植入物术后对患者可能造成一定程度的限制性肺通气功能障碍。一般要求胸壁骨性植入物的弹性模量接近自然皮质骨(17～20GPa)[2,6]。还有文献报道，此类植入物与患者术区术后疼痛有关。

2.4自体骨和异体骨:自体骨移植的优点是易于植入受者骨内，感染风险低，排斥或坏死的风险为零。但是自体骨移植数量有限，且不容易获取。冷冻保存的同种异体骨是自体移植的理想替代品。同种异体骨不需要增加额外的手术创口或组织切除，且很易从组织库中获得，可提供骨传导性和结构性支持，还具有骨形态发生蛋白，其具有骨诱导性并提供成骨性间质细胞。这些利于与宿主骨的结合。但缺乏能增强整合的骨祖细胞和骨诱导蛋白。会发生免疫排斥反应，有放射敏感性和辅助放疗失败的可能性。同时同种异体骨还可能具有传播传染病的缺点[10,11]。

2.53-D打印材料:3-D打印材料的制作更接近于正常胸廓，对心肺功能的影响减少到最低，且术后外观更接近正常；但价格昂贵。Yi Wu等人对6例胸壁肿瘤病人通过3D打印钛板技术在胸壁肿瘤切除和胸壁重建中的应用，效果良好。但钛金属假体表面光滑不利于组织向内生长，且会对术后成像和放射治疗产生不利影响[12]。3D打印碳纤维假体效果较好,无成像、放射影像。

3 软组织缺损重建

表面软组织缺损可通过直接缝合、组织转移或皮肤移植来闭合。全层缺损需重建，包括带蒂肌瓣转移或游离肌瓣移位，两者均可在有或无皮下脂肪的情况下进行转移。背阔肌、前锯齿肌、胸大肌和腹直肌被认为是重建胸壁前、侧、后缺损的“主力”肌瓣，其中背阔肌前后旋转自由度最大，通常更适合于胸壁缺损的修复。胸大肌常用于修复前上胸壁和胸骨区域的缺损。且胸大肌瓣具有一定抗感染能力。腹直肌瓣可用于前下胸壁或胸骨区软组织重建，临床上取腹直肌瓣多保留腹壁上动脉，根据具体情况制作纵向或横向的肌瓣，翻转至胸壁修复缺损[13]。这些肌肉通常作为带蒂皮瓣转移，但也可以作为游离组织转移的供体。肌瓣或肌皮瓣的选择取决于要重建的缺损的位置和大小，以及该区域以前的手术切口[14]。使用自体皮瓣的手术相当复杂，并且仍然存在争议，因为潜在的发病率，美容效果不佳，以及在提供足够的覆盖方面的限制。还应考虑与其他供体肌肉相关的功能缺陷。有一些证据表明当背阔肌受累时肩带的功能会受影响；运用胸大肌瓣修补较低位的缺损后可能会一定程度上限制肩关节功能[15]。

4 预后影响因素

研究表明，肿瘤大小和手术切缘的完整性是影响原发性胸壁STS患者OS的独立预后因素[15,16]。Mohammad等人指出在原发性恶性胸壁肿瘤中，较大的切除范围对于减少局部肿瘤复发具有重要意义，因为复发会对生存期产生不利影响[5]。对于局部复发率和生存期的影响，后部肋骨肿瘤预后最差，其次是前部，位于侧面的肿瘤存活率最好。R1切除对不同部位横纹肌肉瘤的无病生存率没有影响。决定总生存率的重要因素包括组织学和肿瘤位置、分期和手术切缘。R2切除者复发率接近100%。局部复发病变可能需要再次手术切除或胸壁翻修重建术，结合放疗和、或化疗。重建越复杂，再手术的难度就越大。一旦复发，治愈的机会明显减少[6]。

5 并发症

胸壁肿瘤手术可能发生的并发症包括与切除本身和用于重建的材料相关的呼吸系统和局部并发症。呼吸系统并发症发生在高达24%的患者中。术后脊柱侧弯和放疗易引起肺纤维化导致的呼吸力学障碍，进行大面积后胸壁切除术且术后放疗和化疗的年幼或青春期儿童的风险最高[6]。术后肺不张引起的低氧血症往往发生在最初的12h内。术后疼痛与肺炎和肺不张的发展有关，伤口或假体感染可以是早期或延迟的事件，通常在手术后几周到几个月出现。手术部位的血肿通常表现在术后早期(最初48h)。关于假体材料的并发症，材料的折断或移位是常见的并发症。组织瓣的使用也会导致并发症。带蒂皮瓣和游离皮瓣有缺血造成的皮瓣丢失。在游离皮瓣中，缺血性坏死的发生率为5%～10%[17]。

6 儿童患者胸壁缺损重建的问题

儿科患者面临独特的挑战，因为必须考虑生长和活动等因素。切除成长期儿童的肋骨可能会导致严重的胸壁畸形，这可能会损害呼吸和运动。此外，该区域的放射治疗可能会导致严重的并发症，如肺纤维化和脊柱侧凸。可能造成呼吸过程中胸壁活动能力受损，或者脊柱和肋骨生长发育受影响，导致身体残疾。患有胸壁肉瘤的儿童预后很差[18]。

儿童时期接受开胸或胸壁部分切除的患者有发生继发性脊柱侧凸的风险。胸壁部分切除术后脊柱侧凸的发生原因尚不清楚。Sonia L报道了治疗的21例儿童患者中有11例在胸部肿瘤切除术后出现新的脊柱侧凸或原有侧凸曲度的进展，平均曲率变化为29度(10～70度)[19]。还发现，与切除较低位置肋骨的患者相比，胸壁位置较高肋骨切除的患者发生脊柱侧凸的风险更高。

研究发现与儿童胸壁恶性肿瘤手术切除后发生脊柱侧凸相关的两个危险因素：在快速生长期进行手术(年龄≤6岁，发生脊柱侧凸的风险高5.8倍)；在后缘切除≥3根肋骨(发生脊柱侧凸的风险高18.9倍)[5]。但纳入这一研究的数据较少，仅2名患儿实施了该手术。Guillen G.报道了治疗8例儿童恶性胸壁肿瘤，采用可吸收钢板(共聚物：L-乳酸和乙醇酸钢板)重建，结果随访39.6个月(9.4～78个月)，胸壁形态基本保持，无放射学伪影[5]。3例发生脊柱侧凸(Cobb角17～33度)。指出可吸收钢板可能是小儿胸壁重建的一种很好的选择。

7 展 望

原发性恶性胸壁肿瘤是一种发病率较低的肿瘤，但对外科医生和肿瘤学医生来说是一种挑战性。对于修复重建材料的选择更多取决于外科医生。广泛切除是治疗大多数恶性原发胸壁肿瘤的基础。整块切除受累结构并对缺损重建，为恶性胸壁肿瘤提供了良好的局部控制和预后。切缘阴性切除仍然是最好的治愈机会。减少手术并发症，提高患者生存率及生活质量尤为重要，随着科技的发展，会有更适宜的重建材料出现，达到更好的治疗效果。