碳纤维复合材料人工肋骨胸壁重建1例
2023-07-04卢朝陆辉辉
卢朝 陆辉辉
[摘要] 肋骨原发性恶性骨巨细胞瘤（primary malignant giant cell tumor，PMGCT）是一种少见部位发生的特殊类型的骨巨细胞瘤，有局部复发倾向并可发生肺转移；肿瘤广泛切除有助于降低复发率，但广泛切除后如何合理进行缺陷修复和胸廓重建是手术成功的关键。本文报道1例胸骨PMGCT并发肺转移，术前靶向治疗后行右肋骨肿瘤广泛切除+右下肺病变楔形切除，同时采用一种新型碳纤维复合材料人工肋骨进行胸壁重建，胸廓外形、功能良好，无严重并发症，获得较好的临床效果。
[关键词] 碳纤维复合材料；胸壁重建；原发性恶性骨巨细胞瘤；人工肋骨
[中图分类号] R605 [文献标识码] A [DOI] 10.3969/j.issn.1673-9701.2023.15.032
骨巨细胞瘤（giant cell tumor of bone，GCT）是一种好发于长骨端局部呈侵袭性生长的原发性常见骨肿瘤，而发生于肋骨等不规则骨的GCT较为罕见[1]。原发性恶性骨巨细胞瘤（primary malignant giant cell tumor，PMGCT）是與GCT相平行的一种高度恶性肉瘤，是一种特殊类型的GCT，肿瘤刮除术后局部复发率达10%～40%[2]。PMGCT治疗同骨肉瘤，广泛边界切除是其主要治疗方式。此外，根治性手术切除是肋骨恶性肿瘤治疗的首选方法，广泛切除有助于降低局部复发率，但病灶切除后如何合理进行缺陷修复和胸廓重建以维持正常呼吸功能和减少术后并发症是手术成功的关键，尤其对人工肋骨理想材料的选择。目前尚缺乏胸廓重建材料的应用共识，钛植入物是目前较受青睐的胸壁材料，但金属假体存在的骨再生和组织相容性差、术后放射伪影等缺点对患者的生命质量及后续诊治造成影响。近年来，一种新型的碳纤维复合材料以碳材料为基体，具有重量轻、设计能力强等特点，是人工骨的理想材料。本文报道1例PMGCT手术切除后采用碳纤维复合材料人工肋骨进行胸壁重建，取得较好的效果，以期为临床提供参考。
1 病例资料
患者，男性，32岁，因“体检发现右侧第6肋肿块1+年拟于湖南中医药大学附属省直中医医院行手术治疗”。患者2021年4月于湖南中医药大学附属省直中医医院体检发现右侧第6肋肿块，稍感疼痛，无其他特殊不适，遂未予重视，未行特殊诊治。后就诊外院，行正电子发射断层显像/X线计算机体层成像（positron emission tomography/computedtomography，PET/CT）扫描：①右侧第6前肋膨胀性骨质破坏，PET于相应部位见异常放射性浓聚影，考虑恶性肿瘤，软骨肉瘤可能性大。②双肺多发性软组织密度结节影，PET于相应部位见淡淡放射性浓聚影，考虑肺转移瘤。③全身其他部位未见明显异常。行肿块穿刺活检考虑骨肉瘤，遂行信迪利单抗[批准文号：国药准字S20180016，生产单位：信达生物制药（苏州）有限公司，规格：100mg/瓶]200mg/次静滴（21d为1个疗程）+盐酸安罗替尼胶囊（批准文号：国药准字H2018000，生产单位：正大天晴药业集团股份有限公司，规格：12mg/粒）12mg/d口服（连服2周，停药1周，21d为1个疗程），治疗1个疗程。
2021年9月再次转诊外院，肿块穿刺活检右侧胸膜肿物结合临床影像、免疫组化及分子病理结果，病变符合GCT。免疫组化：H33G34W（+），CD68（KPI）（+），P63（+），H3K36M（–），SATB2（+），S–100（单）（–），MDM2（个别+），CDK4（–），P16（少量+），P53（50%+），Langerin（–），Ki–67（30%+）。分子病理：H3F3A基因为突变型 G34W，HIST1H3B基因为野生型；H3F3B基因K36M为野生型；MDM2基因扩增检测：阴性；USP6基因断裂检测：阴性；CDK4基因扩增检测：阴性。遂于2021年10月、11月予地舒单抗（批准文号：国药准字S20190025，生产单位：Amgen Manufacturing Limited，规格120mg/瓶）120mg第1、8、15天给药1次，4周为一个疗程，共治疗2个疗程。2021年11月携药返院治疗。复查胸壁三维重建提示，与前PET/CT片比较：①右侧第6前肋骨质破坏，范围较前无明显变化，周围硬化边较前明显；②双肺多发实性结节较前缩小，建议随诊复查。结合临床分析，肺转移瘤缩小，继续予地舒单抗治疗6个疗程。
2022年6月29日于湖南中医药大学附属省直中医医院行手术治疗。术前复查胸部三维重建：右侧第6前肋膨胀性骨破坏，43mm×58mm，局部骨皮质不连续，中心CT值约45HU，右肺下叶前基底段见一实性结节，13.8mm×11.6mm，CT值约104HU。再次胸壁肿块穿刺活检符合GCT。既往史、个人史及家族史无特殊。专科体查：右侧第6肋可扪及一5cm×6cm肿块，边界清楚，质中，稍压痛，余胸骨及肋骨无压痛。诊断：肋骨GCT、肺转移瘤。
手术治疗：经多学科委员会批准及患者及其家属同意采用碳纤维复合人工材料修补胸壁。行右肋骨肿瘤广泛切除+右下肺病变楔形切除+胸壁重建术。术中所见：肿瘤位于右侧第6前肋，大小约5cm×6cm肿块，与第5、第7前肋紧密相连；右下肺可触及约1cm结节，质硬；未见胸腔积液，未见播散结节。手术操作：沿第6肋肋骨上缘逐层分离肿瘤，距离肿瘤近段约5cm咬骨钳离断第5～7肋骨，离断肋间肌肉，切除部分肋弓，肿块的前、后、上、下缘取部分组织送快速病理未见肿瘤侵犯。楔形切除右下肺结节。离断肿瘤后用两根碳纤维复合人工肋骨以十字韧带缝线分别固定第5和第7肋骨两端。手术后复查胸部CT右侧第5～7前肋及右下肺结节术后改变。术后常规病理示右下肺结节，免疫组化：Vim（+），CK–Pan（–），EMA（–），CD34（–），S100（–），SOX10（–），HHF35（–），Desmin（–），CD56（+），SATB–2（部分+），P16（–），CD68（弱+），P63（部分+），CD163（+），STAT–6（–），Bcl–2（–），MelanA（–），P53（–），Ki–67值3%。考虑为：①短梭型细胞软组织肿瘤，伴钙化骨化，肿瘤周围骨化成骨壳，结合免疫组化及病史符合转移性GCT靶向治疗后改变，肺组织切缘未见肿瘤侵犯。②右胸壁肿块结合病史符合GCT靶向治疗后改变，肿瘤大小约5.0cm×4.5cm×4.5cm，伴肿瘤大部分纤维化、钙化及骨化，间质黏液样变性、囊性变并多量泡沫细胞浸润，送检组织上、下、左及右侧切缘均未见肿瘤侵犯，肌肉组织未见肿瘤侵犯。术后继续予地舒单抗靶向治疗，随访至今患者胸部形态及功能恢复良好，未见肿瘤复发。
2 讨论
GCT是一种局部侵袭性生长的原发性骨肿瘤，占原发性骨肿瘤的11.61%。GCT好发生于青壮年，20～40岁为发病高峰，常发生于长骨骨端，多为单发，50%～60%的病变位于膝关节周围，脊椎体和骨盆髋臼是中轴骨GCT的好发部位[2]。PMGCT是与GCT相平行的一种罕见的在肿瘤病变中同时可看到高度恶性肉瘤成分和良性GCT成分的肿瘤，约占GCT的1%～5%[3]。GCT有较强的局部复发倾向，并可能发生肺转移。手术是其主要的治疗方式，可选择广泛切除或病灶内刮除[4]。原发于胸骨的恶性肿瘤本身较少见，根治性切除术是其首选治疗方法[5]。本例患者为32岁的青壮年男性，单发，符合GCT好发年龄段及单发特点，但患者病灶位于右侧第6前肋，存在肺部转移。手术是其主要治疗方式，囊内刮除和广泛切除是GCT常用手术方法。降低术后复发率和提高病变部位术后功能是GCT治疗的主要目的，囊内刮除复发率较高，但术后功能较好，并发症较少；广泛切除术后复发率很低，但术后功能较差，并发症较多。
肋骨与胸骨相连接形成胸廓，胸廓稳定是保障正常呼吸功能的基础。根治性手术切除肿瘤有利于降低术后复发率，但合理修复缺损、重建胸廓具有重要意义，胸廓重建的关键在于材料的选择。
合成网格、生物网格和骨替代品是传统的胸廓重建材料。网格适合修复小型缺损，对发生于胸壁的大型缺损，网格无法维持胸廓形态[6]。近年来，钛合金材料已逐渐应用于胸骨重建，特别是基于3D打印技术定制钛合金假体植入物应用倍受青睐。钛合金材料具有较高的弹性模量和一定的抗菌性能，临床使用率高于不锈钢板和骨水泥等其他硬质植入物。但金属材料存在骨再生能力差、周围组织相容性差等缺点，导致术后感染风险高，术后1年内植入物相关并发症（如骨折和移位）发生率较高。
理想的胸壁重建假体材料的特点：消除矛盾的胸壁运动的刚性，允许轮廓适当的延展性，物理和化学惰性，允许组织生长，射线可透性，无菌和抗感染[5]。碳具有良好的生物相容性，碳纤维、热解碳、碳纳米管及其复合材料广泛适用于心脏瓣膜、骨骼、肌腱、生长支架、肿瘤药物、生物传感器等。
碳/碳复合材料是碳纤维及其织物增强的碳基体复合材料，具有重量轻、设计能力强等特点，是一种很有前途的人工生物材料；接近于自体骨，具有更好的生物力学相容性，且碳纤维复合结构孔隙率达16%，51%的孔隙尺寸>100μm，有利于细胞表面附着、扩散和增殖，且CT图像上无伪影。碳纤维弹性模量与人体骨的弹性模量十分接近，避免弹性差距过大影响呼吸动力和胸廓活动度[7]。胸壁肿瘤多转移瘤，鈦等金属材料对后续检查与治疗影响较大，而碳纤维材料可避免金属材质对射线遮挡产生的伪影。目前可用碳纤维复合材料3D打印肋骨及胸骨，更加精准化、个体化模仿人体骨，一定程度可避免术后胸壁畸形[8]。碳纤维具有体内稳定性和生物安全性，且生物相容性好，可减少术后并发症的发生机率。本例患者肿瘤为恶性，术后仍需巩固治疗和长期管理，采用碳纤维植入物进行胸骨重建有利于术后治疗和复查。
综上，碳纤维复合材料是一种新型人工生物材料，自身的生物特性使其具有广阔的应用前景，克服传统材料和钛合金材料的不足，临床应用取得较好的效果。本文报道的肋骨PMGCT患者手术切除后采用碳纤维复合材料人工肋骨进行胸壁重建，术后胸壁愈合良好，未发现严重并发症，术后半年随访恢复较好。
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