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【中图分类号】R738.1【文献标识码】A【文章编号】1185-1672(2009)-12-1111-03 胫骨近端是全身恶性骨肿瘤第二个好发部位,约占全身发病率的1/5以上,占膝关节周围肿瘤的1/3。80年代以前截肢是其主要治疗方式,其主要原因在于胫骨周围缺少皮肤、肌肉等软组织,肿瘤广泛切除后势必造成胫骨前皮肤缺损,即使能够保留皮肢和较少的皮下组织,皮肤直接覆盖假体,局部血运差,容易造成伤口感染、皮肤坏死、裂开、窦道形成,以至假体外露等。此外,皮肤与假体粘连、瘢痕化,极易再次损伤和感染,关节僵硬,最终导致截肢。另一个重要的原因是植入假体后伸膝功能重建问题未能解决。严重影响了术后患肢功能恢复。在近20年中,医学影像、化疗方案和手术技术都得到了长足的进步,能够及早地诊断肿瘤并在术前有效地控制肿瘤的生长和浸润,为保肢手术的发展创造了必要条件。胫骨近端骨肉瘤患者的预后和保肢术的生存率也得到了明显的改善。现在的保肢术有异体骨移植、定制假体重建、关节融合术等几个种类。这篇综述回顾了近年来关于保肢术方面的文献后,旨在阐述各种方法的特点和优缺点。
1异体骨移植
异体骨移植是现在瘤段切除后重建的主要选择之一。分为单纯异体骨移植和异体骨-假体结合移植。异体骨移植的优点是:①与假体重建不同,移植骨只切除胫骨近端,保留了股骨远端关节面和髌骨;②移植骨关节重建的另一优点是髌韧带与胫骨的缝合较简单,与其他重建方法相比这样能够更容易且稳定地保留伸肌机制。
1.1单纯异体骨移植术前,须对患肢胫骨进行详尽的影像学评估。根据病灶段的正侧位摄片和MRI资料,设置参照标记物,进行精确的测量,在异体骨银行中寻找在形状尺寸上最大程度接近的并且带有关节面的移植物,用于填补被切除的瘤段。术中,在暴露清晰,广泛切除,保护重要神经血管的基础上,做到完整移除肿瘤节段及周围假膜。置入经过处理的异体骨节段,在胫骨残端和移植骨的交界处,用加压钢板进行固定。然后将移植骨上附着的软组织缝合在膝关节周围组织上进行软组织重建。包括缝合膝关节囊的后壁,内外侧副韧带及髌韧带。而前后交叉韧带的缝合并不是必须的,而且在术中的检查和术后功能评价证明这种软组织重建是能够维持膝关节稳定的。Denis等人[1-14]在1976～1984年间对16例患者进行了胫骨近端肿瘤切除后异体骨移植术。术后患者的膝关节活动度和肌力都可以达到令人满意的程度。在7年的随访期中16例患者中有7例患者的移植骨无法存活。胫骨近端移植骨的成功率明显低于其它部位的移植骨,说明胫骨近端肿瘤切除后用异体移植骨来填补骨缺损并不是一个长久可靠的解决方案。另外移植骨的并发症也相当常见。其中发生率最高的并发症是移植骨结构性失效,有8例患者移植骨发生软骨下塌陷,骨折或二者皆有。他们在研究中发现结构性失效的发生率比其它部位的移植骨要高。其它并发症包括2例感染和2例骨不连。
Clohisy等[2]人也对18例胫骨近端骨肉瘤切除后异体骨移植术患者进行了随访,在术后7年随访时,18例患者中8人死亡,生存率明显低于其他关节重建方法,作者提示单纯骨关节的移植并不是完美的解决方案。而且研究中并发症的发生也相当常见。最常见的并发症是移植骨结构性失用,有8例患者的移植骨发生了软骨下塌陷或骨折。其他的并发症还包括感染和骨不愈。总之,胫骨近端的骨移植对于填补肿瘤切除术后留下的骨缺损还是尚可接受的治疗方案。
1.2异体骨-假体结合移植异体骨-假体结合移植是用异体移植骨和人工关节来重建被切除的骨段和关节。异体骨-假体结合移植在身体多处被证明是有效的,但是鲜有关于将此类假体应用在胫骨近端肿瘤切除后重建方面的报道。
David等人[3-18]对26例患者进行了回顾性研究。其中12位男性,14位女性,中位数年龄为24岁(12～69岁)。诊断包括骨肉瘤(16例),软骨肉瘤(4例),纤维肉瘤或恶性纤维组织细胞瘤(3例)良性巨细胞瘤(2例)和肿瘤骨转移(1例)。26例患者都接受了肿瘤瘤段切除术和膝关节重建。21例患者由膝前内侧切口入路,5例从膝前外侧入路。从收肌管(Hunter’scanal)到胫骨近段暴露神经血管束,并离断腓肠肌内侧头以更广泛地暴露�血管和坐骨神经。在胫骨结节上做标记以保证安装假体的对线正确。根据肿瘤根治原则切除肿瘤标本后,进行膝关节重建。将髓腔扩至比假体干大2mm。放入标记物测试活动、长度和旋转。他们在术前准备了长度和形状与缺损骨段相近的移植骨,先将假体和移植骨用骨水泥粘合在一起,待骨水泥凝固后,将组装后的移植骨-假体用骨水泥装入胫骨髓腔。之前应对其进行必要的修整使结合体的骨皮质断端能够完全贴合胫骨断端。所有患者在假体安装后都接受了关节周围软组织的重建。之前离断的腓肠肌瓣旋转后覆盖至假体前方,然后将髌韧带缝合在肌瓣上。术后患者接受了平均6个月的随访(6～195个月,中位数128个月)。14例患者至少移除了1个假体部件。异体骨-假体结合体平均寿命为102个月。26例患者中,7例发生骨折,6例显示有部分骨吸收,6例并发感染。7例显示移植骨与受体骨有融合。6例伸肌机制重建失败。术后患者关节功能较Natarajan[4]和Grimer[5]等人用mega假体重建的研究结果相比并没有明显的区别。就这个研究的结果而言,异体骨-假体结合移植并没有任何优势而言,作者也不建议采取这一方法重建肿瘤切除后的膝关节。
David[4-20]等人回顾性研究了62例用异体骨结合人工假体混合重建关节的病例。这些病例MSTS评分满意率达到�90.4%�,5年生存率达到73.4%。然而这个研究也注意到有�24.2%�的患者发生了术后感染,即使术者应用了腓肠肌内侧头旋转皮瓣做软组织覆盖也未能降低并发症的发生率。鉴于感染的高发生率,作者不建议对术后接受化疗的患者应用这一重建方法。
1.3其他异体骨移植方法
Luis[7]等人介绍了胫骨近端肿瘤部分骨骺切除合并异体骨节段移植的方法,延膝前侧从髌骨近端至胫骨前侧作正中切口。从髌骨内侧旁路切开广泛暴露膝关节和胫骨近端。在暴露的同时须保持活检通道与肿瘤大体标本的连续性。然后在骨膜外剥离暴露胫骨近端。将近端胫腓关节完全分离。根据术前影像学资料决定胫骨截骨平面。术中在胫骨前后方重要血管神经得到足够的牵引保护后,垂直于胫骨长轴截断胫骨。后向上提拉胫骨近端以暴露�窝的软组织附着。内外侧半月板、副韧带、交叉韧带都被完整地留在保留的骺端。胫骨骨骺内的截骨平面定在离肿瘤近端1～2cm的界线上,将MRI示骨髓密度从异常转为正常的点定义为肿瘤近端。移除肿瘤标本后,装入按照骨缺损段形状进行塑形的异体骨。将保留的胫骨平台和移植骨用Kirschner缝线临时固定,随后截骨处用松质骨螺钉和干骺端加压钢板固定。近端胫腓关节处的腓骨用一颗松质骨螺钉固定。为了使骨折的风险最小化,必须使钢板能够覆盖整个移植骨段。作者将移植骨上的膑韧带与自体的膑韧带或软组织缝合在一起以重建伸肌机制。移植骨上的膑韧带在距髌骨止点2cm处切断,并纵向切开,形成2个肌瓣,与受体膑韧带重叠缝合在一起重建伸肌机制。最后用腓肠肌内侧头翻转肌瓣为胫骨近端的移植骨提供软组织覆盖。患者在术后2周开始被动活动训练。8～12周允许部分负重。文献未报道远期随访结果。
2关节融合术
Ennecking等[9-10]人在1977年即开始使用关节融合术治疗胫骨近端恶性肿瘤。作者对20例胫骨近端或股骨远端的恶性病灶,如骨肉瘤、巨细胞瘤、滑膜肉瘤、软骨肉瘤及软骨母细胞瘤进行了肿瘤切除,并且用髓内钉和自体皮质骨移植替换膝关节。所有研究病例中只有1例复发,在当时肿瘤化疗和外科手术及假体技术都不发达的环境下,这个效果是相当可观的。这种方法不但能广泛彻底地清除肿瘤病灶,同时也为患者保留了稳定的肢体,一般患者都能在1年内恢复之前的活动水平。
然而这种方法也有很大的缺点,由于膝关节完全由硬性假体代替,失去了关节功能,对于日常生活尤其是下蹲、登楼、端坐等会有诸多不便。手术中也可能发生误差导致双侧下肢不等长,术后也会由骨盆代偿,加重腰椎压力。所以现在已很少使用这一手术方法,但即便如此,关节融合术作为保肢观念在四肢骨源性恶性肿瘤的应用具有相当大的启示作用。
3定制假体重建的手术进展
在医学影像学,化疗和外科技术快速进步的今天,定制假体重建关节与异体骨移植、异体骨-假体混合移植、关节融合术相比,逐渐成为治疗胫骨近端骨肉瘤首选的外科方法。骨肉瘤患者术后的生存率和预后也较之前有明显的改善。
定制假体重建主要包括三个步骤:①广泛切除原发肿瘤灶;②装入假体,重建肿瘤切除后缺损的骨与关节;③重建伸肌机制和缺损的软组织覆盖。通常应用膝前外侧切口入路,切口围绕活检切口。先保露分离并保护腓总神经避免术中医源性损伤重要结构。然后结扎切断胫前动脉。保肢术中通常对原发肿瘤进行边缘切除。这样做是为了能尽可能地保护主要的血管神经束、肌腱、韧带、肌肉和骨骺等重要结构。根据术前的影像学资料确定胫骨的截骨平面并进行截骨。切下标本经术中冰冻病理切片检查以确认切除边缘安全,没有肿瘤组织。在广泛切除肿瘤、近端胫腓关节和近端腓骨后,用聚乙烯骨水泥配合将定制关节假体装入股骨及胫骨髓腔内。然后将髌韧带重新缝合在胫骨假体上以修复伸肌机制。由于切除病灶包括胫前的深筋膜的切除,切除后金属假体前方只有脂肪和皮肤,覆盖假体的软组织缺损,所以要用腓肠肌内侧头制作旋转肌瓣来填补软组织的缺损。最后修补膝外侧副韧带及股二头肌肌腱。
患者术后继续接受化疗,同时进行积极的康复锻炼,包括早期的主动肌肉等长收缩和后期的关节活动。YongkuiZhang等[8]人对1995～2005年间11例胫骨近端涉及近端胫腓关节的骨肉瘤患者进行了肿瘤广泛切除后定制假体重建。在平均47个月的随访期内,有6例患者达到无瘤生存,5例患者发生了不同类型不同程度的并发症,其中包括2例患者由于术中牵拉腓总神经而造成的神经麻痹。结果研究中的病例MSTS满意评分达到70%。术后膝关节活动度平均为85°。
4肿瘤假体技术设计的新进展
目前对于骨肉瘤患者进行瘤段切除并使用假体置换已达成共识。但是骨肉瘤的好发年龄为10～30岁,有相当部分病人是还没有发育成熟的儿童,如何既能尽早切除肿瘤并重建关节,与又能为今后的生长发育保留空间,是对假体技术的一大挑战。RossWilkins等人一直致力于假体技术的创新研究,从定制一体假体到可选配件的装配假体,再到可延长节段的假体,每一个新技术的诞生都更接近使儿童既治愈肿瘤又使假体和身体同步生长的终极目标。但是Wilkins发现可更换节段假体虽然能使假体颈延长,但是其本身也有不少缺点:①如果要更换节段,必须切开手术,这样增加了感染、软组织覆盖、神经损伤、关节僵直等各种并发症的发生率。②手术需要2～4小时,增加了麻醉的风险。③更换节段后,使假体增长,使肢体肌肉韧带等软组织张力突然增加,导致患者不适。
鉴于上述缺点,Wilkins近日在2009年上海骨肿瘤保肢术及人工骨骨科应用研讨会上展示了其新成果:干骺端生长型假体(PhenixRepiphysisGrowingProthesis)。这种假体颈部由两个圆柱形套筒接由内置弹簧连接。在初始安装假体时,弹簧收缩至极致以储存能量。在儿童生长发育过程中,如有需要,弹簧可以在强磁场中延伸,从而外推内置套筒达到延长假体的目的。如果这个假体在临床上应用的效果得到肯定并能够推广,那么将解决儿童必须依靠切开手术延长假体的问题。
Fig1.这种假体颈部由两个圆柱形套筒接由内置弹簧连接。在初始安装假体时,弹簧收缩至极致以储存能量。弹簧可在强磁场中延长。(机制及材料未透露。)
Fig2.假体安装后外观图,初始安装时,内置弹簧压缩至极以储存能量。
5展望
Ennecking于上世纪七十年代开始就开始研究骨源性肿瘤的诊断治疗,并建立了肿瘤GTM分期。Ennecking对于骨肌肉系统恶性肿瘤的诊断坚持:①尽可能彻底地切除原发肿瘤灶;②尽可能地恢复切除肿瘤后造成的解剖结构和功能的缺损。之后三四十年的技术发展,都是为了达到这两个目标而展开的。从最初的截肢术单纯为了彻底切除原发病灶,降低死亡率;发展到切除肿瘤,融合关节,一方面缩小了肿瘤的切除范围,另一方面保留了肢体,却牺牲了关节的功能;在化疗和关节假体技术取得长足进步的基础上,使广泛切除肿瘤后对关节进行重建成为可能,之后又发展了利用腓肠肌内侧头制作回旋肌瓣的外科技术,解决了胫骨前方缺乏软组织覆盖的问题,进一步改善了胫骨近端骨肉瘤保肢术的效果。如今,各种新颖独特的手术方法也层出不穷,包括保留部分骨骺的瘤段切除术+异体骨移植术,其保留了胫骨近端内外交叉韧带的止点处骨骺,利用异体骨仅替换瘤段骨,再用内固定固定,增加了膝关节的稳定性。[1-20]
在Ennecking对骨肉瘤治疗原则的指导下,以更敏感高效安全的化疗方案为保障,更多的保肢手术方法及高科技含量的新型假体会被人们认识和接受,并最终对骨肉瘤的治疗产生积极而深远的影响。
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(收稿日期2009-11-12)(编辑金有豫)
