骨干骨肉瘤保肢手术的不同重建方式对比

张军良 常梦寒 樊根涛 周幸 施鑫 周光新

1967 年 Dahlin 教授首次在文献中将骨肉瘤瘤体距离骨端 ＞ 5 cm 的病例作为单独描述，1979年，由 Haworth 教授首次提出骨干骨肉瘤的概念，将距离瘤体边界距离骨端 ＞ 5 cm 的骨肉瘤定义为骨干骨肉瘤。骨干骨肉瘤约占所有骨肉瘤病例的 10%，其临床特征及组织学特征与近干骺端骨肉瘤无明显差异。骨干骨肉瘤患者接受保肢手术时，缺损骨段的重建不同于骺端骨肉瘤，骺端骨肉瘤的保肢手术一般选用肿瘤型假体、瘤段消融再植或异体关节移植等方法，而骨干骨肉瘤因距离关节面较远，手术一般可保留自体关节，仅需重建缺损骨段，但切除的瘤段一般比较长，重建比较困难，可选用生物重建 ( 自体腓骨或大段异体骨 ) 或定制型假体。笔者报道我科手术保肢治疗的 26 例骨干骨肉瘤患者，并对不同的重建方式进行对比分析。

资料与方法

一、纳入标准与排除标准

1. 纳入标准：( 1 ) 2015 年 1 月至 2020 年 10 月收治的骨干骨肉瘤患者；( 2 ) 病理诊断明确为骨肉瘤者；( 3 ) 肿瘤位于长骨骨干，瘤体边界距离骨端 ＞5 cm 者；( 4 ) 接受保肢手术治疗者；( 5 ) 随访资料完整者。

2. 排除标准：( 1 ) 肿瘤生长位于干骺端，无法保留关节面者；( 2 ) 最终行截肢手术者；( 3 ) 失访者；( 4 ) 随访时已经死亡者。

二、临床资料

本组共纳入 26 例 ( 表 1 )。患者年龄 4～53 岁，平均 ( 18.35±12.81 ) 岁。男 12 例，女 14 例，性别差异无统计学意义。入组患者肿瘤均位于四肢长干骨，股骨 14 例，胫骨 10 例，肱骨 2 例。肿瘤瘤体边界距离骨端均 ＞ 5 cm。Ennking 分期，ⅡA 期15 例，ⅡB 期 7 例，Ⅲ 期 4 例。本组 26 例，根据重建方法分为生物重建组 ( 18 例 ) 和定制假体重建组 ( 8 例 )。生物重建组 18 例中，自体腓骨重建13 例，大段异体骨重建 5 例。

表1 26 例患者的临床资料Tab.1 Clinical data of 26 patients

本组 26 例，用 ISLOS 评分评估患者保肢后的肢体功能状态，ISLOS 评分项目包括肢体疼痛评分、肢体功能、患者心理满意度、行走支持物 / 手的位置、下肢行走 / 上肢手的功能以及下肢步态 / 上肢抬举能力作为重要的评价分析指标。所有数据使用SPSS 26.0 进行分析。

结 果

本组 26 例，随访 3～70 个月，平均 ( 31.15±14.13 ) 个月。根据 ISOLS 的总分，分为定制假体组优于生物重建组；各单项比较中，仅患者心理满意度方面定制假体组 ( 3.63±0.42 ) 优于生物重建组( 2.28±0.32 )，＜ 0.05，而其它单项比较两者差异无统计学意义 ( 表 2 )。生物重建组共出现并发症8 例次，包括骨折、不愈合、感染及局部复发，定制假体组患者出现并发症 3 例次，包括松动、感染及局部复发，两者的总并发症发生率及统计分项目中差异均无统计学意义 ( 表 3 )。

表2 术后肢体功能评分Tab.2 Postoperative limb function scores

表3 术后并发症Tab.3 Postoperative complications

讨 论

有研究显示，与干骺端骨肉瘤相比，骨干骨肉瘤有明显不同的临床特征，骨干骨肉瘤患者肿瘤的体积更大，发生病理性骨折的概率更高，但 5 年总生存率以及 5 年无转移生存率均高于干骺端骨肉瘤。骨干骨肉瘤一般距离干骺端有一定的距离，切除肿瘤时可保留关节面。既往多使用自体腓骨或异体骨进行生物重建，近年来随着影像学技术进步及 3D 打印技术在医学领域的广泛应用，个体化定制假体进行骨缺损的重建使得距关节面更近的骨干骨肉瘤得以保留自身关节面。

2015 年，Aponte-Tinao 等报道 35 例骨肉瘤患者使用同种异体骨重建，保留骨骺。术后 19 例出现局部并发症，其中 2 例出现感染，11 例出现骨折，3 例出现骨不愈合，分别为 5.71%，31.42%，8.57%。患者的总生存率及局部复发率，差异无统计学意义。异体骨重建时对截骨边界要求较高，不仅要达到安全边界，还要保留足够的骨质以供固定。对异体骨选择面临困难，新鲜冰冻异体骨具有抗原性，可能出现排异反应，导致切口愈合不良，并且有传播疾病的风险，优点是骨质韧性和强度较好，且骨质愈合相对容易；辐射灭活的异体骨免疫原性低，排异少，且传播疾病的可能性低，但骨质较脆，且骨质愈合较困难。本组使用大段异体骨重建的 7 例中，骨折、骨质不愈合以及感染各出现了1 例，没有出现疾病传播的情况 ( 图 1 )。

图1 患者，男，23 岁，右股骨骨肉瘤 a：病理性骨折后的 MRI；b：DR 检查；c：术后 DR 图像，使用大段同种异体骨重建；d：术后6 个月的 DR 检查，未见明显骨质愈合图 2 患儿，女，10 岁，左股骨中段骨肉瘤 a～c：可见肿瘤位于股骨中段，距离骨端距离 ＞ 5 cm；d：切除肿瘤瘤段后，取双侧腓骨近端进行重建；e：术后 2 年，骨质愈合良好，移植直径增粗，患者可独立行走；f：术中取腓骨后保留骨膜，术后 2 年复查可见患者双侧腓骨再次生长Fig.2 A 10-year-old woman with osteosarcoma in the middle of the left femur a - c: Tumors located in the middle of the femur, with a distance of＞ 5 cm from the end of the bone; d: The bilateral fibula was taken for reconstruction after the tumor removal; e: Good bone healing and increased graft diameter were seen 2 years after the operation, and the patient could walk independently; f: The fibula was removed during the operation and the periosteum was preserved; bilateral fibula regrew 2 years postoperativelyFig.1 A 23-year-old man with osteosarcoma of the right femur a: MRI after the pathological fracture; b: DR examination; c: Postoperative DR image showed large-segment allogeneic bone reconstruction; d: No obvious bone healing 6 months postoperatively by DR examination

生物重建选择自体腓骨是进行骨缺损重建的常见方案。自体腓骨移植重建无须考虑排异及传染疾病的问题，且新鲜自体腓骨成骨能力较强，但是取腓骨时有时需要额外的手术切口，所取腓骨长度有限，且腓骨较细，强度一般。有文献报道，非血管化腓骨与股骨骨干愈合的平均时间为 10.5 个月，术后患者的 MSTS 评分为 28 分，骨愈合时间和功能评分均满意。带血管腓骨移植骨愈合时间明显缩短，且愈合的概率也明显提高，文献报道，入组病例全部骨质愈合，且愈合的平均时间为 4.9 个月，带血管腓骨移植时须吻合血管，对手术技术的要求比较高。本组病例中，全部选择非血管化腓骨移植，骨质全部愈合，但是术后出现了 2 例骨折和 1 例局部感染 ( 图 2 )。

骨干骨肉瘤因位置特殊，既往选择假体重建较少，选择假体重建的病例，须切除瘤段及邻近关节，使用肿瘤型关节假体重建，切除范围过大。在近些年，3D 打印技术在临床中的应用，允许医师根据影像学制订切除范围，以 3D 打印的技术制作出精确的骨缺损假体。2006 年，Gupta 等回顾性分析了 8 例股骨下段骨肉瘤使用羟基磷灰石涂层的定制假体保留股骨髁的病例，膝关节平均弯曲 102°，影像学检查提示所有假体表面骨质长入良好。Wong等对 8 例骨肿瘤患者使用计算机导航辅助术前截骨定位，骨缺损假体设计，成功保留了关节面并进行有效的重建，术后患者假体固定牢靠，平均 MTST评分为 29 分。

本组研究中包括了上肢及下肢手术的患者，因此选择 ISOLS 评分作为功能评分，而且该评分包含了患者心理满意度的评价，更能全面的反应患者功能和对手术的接受程度。本研究结果显示，仅患者心理满意度方面定制假体组优于生物重建组，而其它单项比较两者无明显差异。两组病例在术后并发症以及预后，无明显差异。

生物重建保肢失败的主要原因包括软组织原因、骨质不愈合、骨折、感染及局部肿瘤复发。软组织原因分为功能失败和覆盖失败，功能失败的主要原因为肿瘤切除过程中切除肌肉或韧带组织较多，出现关节活动不良或关节不稳，覆盖失败多见于小腿手术时，术中缝合困难、愈合过程中皮肤坏死或切开裂开等导致内置骨或接骨板外露，多容易合并局部感染，一般经过局部再次缝合或皮瓣覆盖多可愈合。骨质不愈合是生物重建失败的主要原因之一，文献报道，同种异体骨移植骨质不愈合发生率在 4%～50%。自体腓骨移植的骨质愈合率要高于同种异体骨，但腓骨直径较细，骨质愈合后行走时容易出现骨折 ( 图 3 )，双排腓骨段移植可增加强度，尤其在儿童骨缺损患者，骨质愈合后，生长过程中，腓骨也可增加直径。文献报道生物重建骨折的发生率约为 6%～42%，骨折分为内固定断裂和移植骨骨折。带血管腓骨可增加骨质愈合的概率，术中吻合血管需显微外科医师共同完成。以术后 6 个月为分界点，将感染分为早期感染和迟发性感染，多数感染发生在术后 6 个月以内，以金黄色葡萄球菌感染为主，迟发性感染多见于翻修手术时，尤其是接受过局部放疗、全身化疗的患者。

图3 患者，男，45 岁，左胫骨骨肉瘤 a：可见肿瘤位于胫骨中段，距离骨端 ＞ 5 cm；b：进行瘤段切除后使用腓骨移植；c：术后约3 年腓骨近端愈合，远端愈合不良，出现内固定失效和腓骨断裂；d：通过 3D 打印设计并制作假体；e：术中顺利安装假体，位置良好，固定牢靠；f：术后复查，现患者可自行行走Fig.3 A 45-year-old man with osteosarcoma of the left tibia a: Tumors located in the middle of the tibia, with a distance of ＞ 5 cm from the end of the bone; b: Fibula transplantation after tumor resection; c: The proximal fibula healed 3 years postoperatively, but poor distal end healing, internal fixation failure and fibula fracture occurred; d: The prosthesis was designed and manufactured by 3D printing; e: The prosthesis was applied during the operation with good position and firm fixation; f: The patient could walk on his own

定制假体重建保肢失败的主要原因包括软组织原因、无菌性松动、假体结构失效、感染和局部复发等。软组织原因导致的失败与生物重建类似，为预防覆盖失败，在定制假体时，需充分考虑局部软组织条件，选择合适的直径，兼顾假体强度。无菌性松动主要原因是假体周围的破骨细胞介导的假体周围骨质吸收，根据发生 2 年为分界点，分为早期松动和迟发性松动。有研究表明，男性患者、年龄 ＜ 40 岁、活动量大以及先天疾病影响会增加无菌性松动发生。骨肉瘤患者多为青少年群体，术后功能恢复后，活动量较大，出现假体无菌性松动概率明显增高。因此，虽然骨干骨肉瘤保肢使用定制假体重建，术后患者获得较好功能，但后期将面临假体无菌性松动的并发症，须行再次翻修手术，而患者年龄越小，松动的概率越大，需要翻修的次数越多，最终可能导致保肢失败。结构失效包括假体断裂和假体周围骨折，多见于长期应力性疲劳断裂、外伤等原因。假体周围的感染是导致保肢失败的最主要的原因，且感染多发生在首次手术后2 年内，以后感染率明显下降。相较于普通型关节置换手术，肿瘤型关节置换手术感染率更高，术后感染率约 10%，新辅助化疗及术后化疗导致的免疫功能低下，是感染的主要原因，术后使用抗生素可以降低切口感染的发生，但长期预防感染需患者警惕，及时处理全身其它位置感染，避免菌血症，提高身体免疫力等。局部复发导致的保肢失败，生物重建和定制假体重建无明显差异。

总之，骨干骨肉瘤保肢手术进行生物重建及定制假体重建均可实现，两种重建方式的患者预后无明显差异。定制假体术后可以较早进行下地行走或持物，而且假体的强度大，因此患者满意度更高，肢体功能更好，但定制假体不可忽视的并发症是无菌性松动和感染，尤其青少年患者接受假体置入手术后，可能面临多次的翻修问题。生物重建的优势体现在骨质愈合后，功能较好，尤其是青少年患者，随着骨骼发育，移植骨直径可逐渐增粗，但同种异体骨移植面临骨质愈合不良，排异反应等，自体腓骨移植面临强度差，不能承受肢体功能的受力情况。因此，在骨干骨肉瘤的保肢治疗过程中，选择合适的重建方式需综合考虑患者的年龄、骨质缺损情况、肿瘤生长部位、疾病的发展等。