股骨远端切除人工假体置换术（未完）

说明：
1. 部分参考by Dr. Jacob Bickels MD, et al.Operative Techniques in Orthopaedic Surgical Oncology.LWW,2012.

一、背景

1. Ralph C. Marcove (纪念Sloan Kettering肿瘤中心）和Kenneth C. Francis(纽约大学医学中心）于20世纪70年代早期开始采用保肢手术治疗恶性肿瘤，最初就是治疗股骨远端骨肉瘤。
2. 同时期有效化疗药物（阿霉素/多柔比星(Doxorubicin/Adriamycin)及甲氨蝶呤(Methotrexate)的应用，是促成这一技术发展的重要推动因素。这些医生希望通过结合手术治疗及化疗，包括术前及术后化疗（即辅助化疗），可以安全地对患者实施保肢手术，可以进行保肢肿瘤切除。
3. 股骨远端假体重建术经历了手术技术的改进及制造技术的变化(initially by Howmedica, Inc., Rutherford, NJ)，至今仍是最为满意可行的骨肿瘤手术技术。
   • 组件锻造技术(Forging of components)极大地减少了力学失败问题
   • 模块化设计(modularity)增加了假体应用的适应证
   • 保留肌肉及软组织覆盖(Muscle-sparing and soft tissue coverage)技术的应用减少了伤口愈合问题
4. 保肢手术的三个主要步骤，构成了对低度或髙度恶性骨肿瘤进行可靠的及安全的保肢切除和重建的基础。
   • 即在良好的肿瘤边界广泛切除
   • 骨缺损的可靠重建
   • 充足的肌肉转移和良好的假体覆盖(adequate muscle transfer and good prosthetic coverage)
5. 治疗骨原发骨肉瘤已经获得了最多的临床经验。
   • 最常见的发病部位是股骨远端及胫骨近段。
   • 这项技术此后被应用到其他骨原发恶性肿瘤和复发的良性肿瘤的治疗。
   • 最近被应用到异体骨移植失败及复杂的多次失败的全膝关节置换术
6. 手术的目的是获得足够的肿瘤学切除，同时保留足够的肌肉以维持一个无痛的有功能的肢体。

二、解剖

手术医师不仅要对骨骼解剖及定制肿瘤假体非常熟悉，同时也需要熟悉血管解剖、软组织结构及可能应用的局部肌瓣和保肢手术可能会用到的手术技术。

（一）股骨(Femur)

1. 股骨头(femoral head)：与髋臼相关节，头中央稍下有小的股骨头凹
2. 股骨颈(neck of hemur)：头下外侧狭细部
3. 大转子(greater trochanter) ：颈与体连接处上外侧的方形隆起
4. 小转子(lesser trochanter) ：内下方的隆起
5. 大小转子之间，前面有转子间线，后面有转子间嵴。
6. 股骨体略弓向前，上端呈圆柱形，中段呈三棱柱形，下段前后略扁。
   • 体后面有纵行骨嵴，为粗线(linea aspera)，此线上端分叉。
     • 向上外：延续于粗糙的臀肌粗隆(gluteal tuberosity)
     • 向上内：延续为耻骨肌线
   • 粗线下端也分为内、外两线，两线间的骨面为腘面。
   • 粗线中点附近，有口朝下的滋养孔。7. 内侧髁(medial condyle)：向后突出的膨大
7. 外侧髁(lateral condyle)：向后突出的膨大
8. 两髁前方：关节面彼此相连，形成髌面，与髌骨相连
9. 两髁后份：两髁之间的深窝称髁间窝(intercondylar fossa)11. 两髁侧面最突起处，分别为：
   • 内上髁(medial epicondyle)：内上髁上方的小突起，称收肌结节(adductor tubercle)
   • 外上髁(lateral epicondyle)

（二）髌骨(Patella) 位于股骨下端前面，在股四头肌腱内，上宽下尖，前面粗糙，后面为关节面，与股骨髌面相关节。

（三）胫骨(Tibia)

1. 胫骨上端膨大，向两侧突出，分别形成内侧髁和外侧髁。
2. 两髁上面各有上关节面，与股骨髁相关节。
3. 两上关节面之间的粗糙小隆起，称髁间隆起(intercondylar eminence)。
4. 外侧髁后下方有腓关节面与腓骨头相关节。上端前面的隆起称胫骨粗隆(tibial tuberosity)。
5. 胫骨体呈三棱柱形，较锐的前缘和平滑的内侧面直接位于皮下，外侧缘有小腿骨间膜附着，称骨间缘。后面上份有斜向下内比目鱼肌线。
6. 胫骨下端稍膨大，其内下方有一突起，称内踝(medial malleolus)。
   • 下端的下面和内踝的外侧面有关节面与距骨相关节
   • 下端的外侧面有腓切迹与腓骨相接

（四）股前肌群1. 缝匠肌(sartorius)

* 起：髂前上棘                                     
* 止：胫骨内侧面上部
* 作用：屈髋屈膝，膝关节旋内
* 神经支配：股神经2. 股四头肌(quadriceps femoris)   * 股直肌：
    * 起点：髂前下棘和髋臼上缘
* 股中间肌：
    * 起点：股骨体前面
* 股内侧肌：
    * 起点：股骨粗线内侧唇
* 股外侧肌：
    * 起点：股骨粗线外侧唇    * 股四头肌止点：胫骨粗隆   * 作用：
    * 伸膝
    * 股直肌尚能屈髋关节 * 神经支配：股神经  
![](http://qiniup.louyanspine.com/2018-09-03-%E9%AB%8B%E8%87%BC.png)
![](http://qiniup.louyanspine.com/2018-09-03-quadriceps-muscles-origin-and-insertion-anatomy-of-quadricep-quadriceps-femoris-muscle-origin-lifeinharmony.jpg)

（五）股内侧肌群1. 浅层

* 股薄肌(gracilis) * 长收肌(adductor longus)  * 耻骨肌(pectineus)        ![](http://qiniup.louyanspine.com/2018-09-03-adductors-group-label.png)2. 深层：
* 短收肌(adductor brevis)  * 大收肌(adductor magnus)3. 股内侧肌群的作用：
* 内收和外旋大腿4. 神经支配：
* 闭孔神经(obturator n.)
    * 耻骨肌由股神经支配(femoral n.) 
![](http://qiniup.louyanspine.com/2018-09-03-Adductor_Strain.jpg)
![](http://qiniup.louyanspine.com/2018-09-03-da4d54c09d219385758158a4ed8a18d3a6e9e315.png)

（六）股后肌群

1. 股二头肌(biceps femoris)
   
2. 半腱肌(semitendinosus)
3. 半膜肌(semimembranosus)4. 股后肌群的作用：屈膝、伸髋
4. 股后肌群的神经支配：坐骨神经(sciatic n.)
   

（七）收肌管(adductor canal)/缝匠肌下管(subsartorial or Hunter's canal)

1. 位置：位于股部中1/3段内侧，长约15～17cm，为三角形肌间隙
   
2. 境界： * 前壁：缝匠肌
   • 外侧壁：股内侧肌
   • 后壁：长收肌及大收肌
   • 上口：接股三角
   • 下口：内收肌腱裂孔 3. 主要内容： * 股动脉
   • 股静脉
   • 膝降动脉
   • 隐神经
   • 股神经股内侧肌肌支
3. 缝匠肌下管位于股内侧肌、缝匠肌和大收肌之间的间隙。
   • 股动脉经行大腿内侧部分（收肌裂孔）后进入腘窝。
   • 如果患者的肿瘤大于13cm，缝匠肌下管经常会移位。
   • 缝匠肌下管内的血管常会被股内侧肌深筋膜及血管周围鞘所保护。肿瘤极少会穿透这些筋膜。

（八）腘窝(popliteal fossa)

1. 位置和境界 * 膝关节后方，呈菱形
   • 上外侧界：股二头肌
   • 上内侧界：半腱肌和半膜肌 * 下内侧界：腓肠肌内侧头 * 下外侧界：腓肠肌外侧头 * 底：
     • 腘平面 * 膝关节囊后部(腘斜韧带)
       • Popliteal ligament
         • Arcuate popliteal ligament
         • Oblique popliteal ligament/腘斜韧带 * 腘肌及其筋膜 * 顶：腘筋膜
2. 内容（由浅层至深层） * 胫神经和腓总神经(tibial n. and common peroneal n.)
   • 腘静脉及其属支(popliteal v.)
   • 腘动脉及其分支(popliteal a.)
     • 终支：
       • 胫前、后动脉 * 关节支： * 膝上内、外侧动脉 * 膝中动脉 * 膝下内、外侧动脉
   • 疏松结缔组织
   • 腘淋巴结(popliteal lymph nodes)
     
3. 腘窝内包含有腘动静脉及坐骨神经。腘血管经大腿内侧出缝匠肌管穿过收肌裂孔进入腘窝。通过增强CT,MRI及血管造影来评估腯血管。
4. 肿瘤极少直接侵犯血管。如果肿瘤向后方生长，血管可能被推挤移位，但通常会有由腘窝脂肪构成的正常的边界或界限。
5. 显露腘窝是决定是否可以进行保肢手术的第一步。
   • 显露腘窝，结扎切断膝血管丛。
   • 如果血管未被肿瘤侵及，通常可以安全地切除肿瘤。
6. 术中应行腘窝脂肪或腘血管外膜的冰冻活检。
   • 如果有明确的血管侵犯，可以行血管移植替换原有的血管。
7. 通常不需要修复腘静脉，因为它通常并不是术后唯一的回流血管。

（九）膝关节

1. 肉瘤极少直接侵犯膝关节。
2. 膝关节受侵的主要原因包括不恰当的活检，肿瘤沿关节内交叉韧带侵犯，以及病理骨折。
3. 可以通过CT及MRI检査可靠地评估膝关节。
4. 如果査体考虑存在关节积液，必须行针吸穿刺及病理学检査。
5. 关节积血常提示肿瘤已经侵犯滑膜组织。这种情况并不常见，且并不提示需要截肢。
6. 交叉韧带偶尔会被股骨远端肿瘤直接侵犯。
   • 肿瘤通过股骨远端髁间窝(intercondylar notch)内的骨-腱结合部(bone-tendinous junction)侵犯。因为这一部位没有软骨，不能屏障肿瘤的生长。
   • MRI有时会对评估交叉韧带的侵犯有帮助。
   • 前后交叉韧带内的肿瘤结节有时会表现为关节积血。
     • 最常见的表现是手术时发现交叉韧带内的肿瘤结节。
     • 但这并不妨碍进行保肢手术。
     • 交叉韧带止于胫骨平台，可以在胫骨平台截骨时连同肿瘤一起大块切除。这是一种安全的手术操作，可以避免行真正的关节外切除。
     

三、适应证

1. 人工假体(Endoprostheses)最初只应用于恶性骨肿瘤切除术后的重建。制造时间可以长达3个月，这一期间可以进行术前化疗。

2. 已经证实假体重建的耐久性，并且假体设计在不断改进(Fig 2)。

3. 组配式假体的出现使得手术可以随时进行，使股骨远端假体重建的适应证得到扩展：

   • 一些3期骨巨细胞瘤

   • 约占10%的不能进行常规囊内(intralesional)手术的转移性病变

   • 老年骨质疏松患者复杂的髁上骨折

   • 股骨远端骨折内固定失败

   • 异体骨或全膝关节置换术失败

   • 存在严重屈曲挛缩需要行一期膝关节置换的患者

     患者如果采用常规的膝关节置换、截骨或韧带切除可能会导致膝关节不稳定。

   图A.股骨远端假体的改进。

   1. Walldius膝关节系统，1951年，采用固定的金属铰链。

   2. Spherocentric股骨远端假体由Harry Matthews在1975年设计并在1977年最先应用。

      • 应用金属球面及聚乙烯衬垫连接胫骨及股骨部分。

   3. 1980年出现了最初的动力旋转铰链膝关节(kinematic rotating-hinge knee)。

      • 采用失蜡法(lost-wax method)制造钴铬空心(vitallium hollow)假体部分，Zickle髓内针柄(Zickel nail stem)焊接在假体上。

   4. 1985年出现了环周多孔长入珠(Circumferential porous ingrowth beads)覆盖假体促进骨长入。实际上极少会有骨长入，但是会有保护性软组织长入。

   5. 1988年出现了组配式假体(Modularity)。股骨髁及柄是锻造的，与莫尔斯锥形锁定系统(Morse taper locks)固定的多个钛段(titanium segments)组配成假体。

   

   自从1980年Peter Walker为Howmedica设计了动力旋转铰链膝关节，至今没有太大的改动，只是少量增加了轴(axle)及聚乙烯套管(polyethylene bushings)的直径。旋转铰链膝的概念目前已经被广泛接受，是首选的股骨远端人工假体重建的膝关节类型。

   图B.在70年代早期采用Guepar假体（单纯铰链），当时还没有旋转铰链式假体。

   图C.80年代应用的定制假体。膝关节为旋转铰链式，由套管、轴及插入胫骨的可旋转的聚乙烯衬垫构成。

   

   图D.组配式置换系统(The modular replacement system)最早应用（国家肿瘤研究所，NCI)于1988年，并于1991年获得美国食品药品监督管理局（FDA)认证。

   • 这一系统由关节配件，多个节段体及不同直径的柄所构成。这一系统可以置换近端股骨、远端股骨、全股骨或近端肱骨。
   • 这套最初的系统由本书的资深作者（MM)及Howmedica(Rutherford，NJ)的工程师（首席工程师George Corsi)不断改进。
   • 这套系统称为Global MRS系统，由Stryker Orthopedics(Mahwah， NJ)制造。

四、病史及体格检查

1. 30%〜40%的患者有局部外伤史。创伤和肿瘤并没有因果关系，但是创伤常常使患者就医，医生建议拍片从而发现肿瘤。这曾被称为“创伤决定论”。
2. X线平片常可以区别经典骨肉瘤及骨旁骨肉瘤。
3. 体检可以发现压痛。区域淋巴结正常。骨肉瘤通过血行转移。极少伴有感染。
4. 在小于1%的骨肉瘤病例中可以发生病理性骨折。
   • 骨折通常发生在单纯溶骨性亚型（约占全部骨肉瘤的25%)，这类肿瘤很少有矿化的肿瘤基质。
5. 超过90%的高度恶性骨肉瘤可以有骨外软组织包块。
6. 关节积液常提示肿瘤侵犯关节或病理性骨折。
7. 肢体远端脉搏通常正常并且对称。
   • 脉搏减弱可能提示肿瘤侵犯血管。
8. 小腿肿胀可能提示腘静脉受阻或栓塞。
9. 肿大的腹股沟淋巴结可能提示淋巴结转移，但这很少发生。需要考虑行活检。
10. 腘窝淋巴结肿大极少发生（除外尤文肉瘤或淋巴瘤）。

（一）经典高度恶性骨肉瘤

1. 高度恶性骨肉瘤患者的平均年龄为5_{30岁，中位年龄为16}21岁。
2. 高度恶性骨肉瘤患者最初的主诉几乎都是与活动无关的日间疼痛。
   • 所有患者都主诉钝痛(dull aching pain)，晚期会出现夜间痛。

（二）骨旁骨肉瘤(表面骨肉瘤)

1. 骨旁骨肉瘤(表面骨肉瘤)好发于20〜30岁，女性更常见。
2. 骨旁骨肉瘤（表面骨肉瘤）常表现为不伴有疼痛的包块（Fig 3)。
3. 骨旁骨肉瘤最常好发于股骨远端后方。占全部骨肉瘤的近4%。
   • 腘窝饱满是最常见的表现。

五、影像学及其他分期检查

（一）检查

1. 诊断性影像学检査应该包括
   • X线平片
     • 若X线可以发现Codman三角，其与肿瘤的侵犯程度密切相关
   • 锝99骨扫描(technetium-99 bone scan)
     • 锝99骨扫描显示股骨内肿瘤的范围及是否有跳跃病灶
     • 也可以发现多中心病灶或其他骨的转移性病灶
     • 骨扫描的早期及池期像(early and pool phases)提示肿瘤的血管分布，并可能与化疗效果（即肿瘤坏死）相关
   • 股骨全长MRI
   • 股骨远端CT检查
   • 血管造影
     • 近年来应用三维CT血管造影代替了传统的血管造影
2. 术前的分期检查重点集中在上述四处解剖结构。这将帮助医疗团队决定手术类型、手术切口、关节内或关节外切除以及活检的部位和方法。
   • 示意图提示股骨远端肉瘤需要进行的术前检查，包括MRI、CT、骨扫描及血管造影。

（二）图例

六、外科治疗