儿童股骨远端骨肉瘤保留骨骺的定制肿瘤型假体重建术

说明：
1. 整理自董扬,阎洪亮,张智长等.儿童股骨远端骨肉瘤保留骨骺的定制肿瘤型假体重建术.中华骨科杂志[J],2015,35(2):121-126.

一、前言

1. 骨肉瘤是儿童最常见的原发性骨恶性肿瘤之一，年发病率为4~6/100万。骨肉瘤的发病机制尚不清楚，发病部位主要位于四肢长管状骨干骺端，尤其是股骨远端、胫骨近端和肱骨近端。
2. 儿童保肢的主要问题是患者成年后会出现因骨骺破坏导致的患肢短缩、关节畸形，甚至出现严重跛行和代偿性脊柱侧凸。虽然有可延长假体，但仍不能有效地解决肢体短缩问题。
3. 如肿瘤未侵犯骨骺，保留骨骺的保肢手术已成为当今治疗儿童股骨远端骨肉瘤的首选方法。
4. 目前，应用于临床的保留骨骺的保肢手术方法主要有：

   • 保留骨骺的瘤段骨灭活再植术

   • 骨骺牵开+大段异体骨、自体骨移植术

   • 保留骨骺的转移性骨生长术

   • 这些方法虽然均可以尽最大程度地减少骨骺损伤，但其主要并发症也很多

     • 手术时间长
     • 感染
     • 移植骨或灭活骨的吸收
     • 骨折端不愈合或延迟愈合
     • 内固定松动
5. 相对于以上保留骨骺的重建方式，肿瘤型假体具有如下特点：
   • 由于保留了患者自身关节，术后关节活动基本不受影响，通过早期功能锻炼，可使膝关节功能早日恢复
   • 由于保留患者的自身骨骺，肢体有潜在的生长能力，可以最大限度地保留肢体长度；
   • 与灭活回植或大段异体骨重建相比，肿瘤型假体不会出现骨不连，因此患者肢体功能锻炼无需等待骨质愈合；
   • 肿瘤型假体的重建手术相对容易，手术时间或稍短，无须二次手术，早期并发症较少；
   • 提高患者的生存质量；
6. 保留骨骺的定制肿瘤型假体其关键在于如何将假体固定于残留的骨骺。因此，设计了保留骨骺的定制肿瘤型假体：
   • 其近端依然采用假体柄利用骨水泥固定于髓腔
   • 远端则设计成“抓手”形式，内、外侧分别用2枚锁定螺钉将假体固定于骨骺
   • “抓手”和假体柄以横连接相连
   • 由于假体与骨骺之间受力主要为纵向的重力，因此螺钉并不会出现横向松动，可以保证4枚锁定螺钉足以固定假体于骨骺

二、资料与方法

（一）病例资料

1. 3例患者均以局部疼痛就诊，疼痛时间2~3个月。

2. X线、CT、MRI均显示局部骨质破坏及软组织肿块，边界不清。

3. 于术前CT片获取截骨与假体安装数据（图1）。

4. 全身骨扫描（ECT）示其他部位未见异常放射性浓聚。

5. 2例患者肺部CT未见明显转移灶，1例患者出现微小结节。

6. 术前均行穿刺活检术或切开活检术，病理证实为骨肉瘤。

   

（二）病例筛选条件

1. 儿童股骨远端骨骺未闭合的骨肉瘤患者；
2. 术前给予新辅助化疗（均采用阿霉素、顺铂、高剂量甲氨蝶呤及异环磷酰胺）1~2周期，化疗后根据相关检查结果（X线、CT、MRI及全身骨扫描等）进行综合评价，主要通过MRI判断肿瘤至骺板的距离及骨骺处有无肿瘤侵袭，筛选符合保留骨骺保肢术条件的患者。

（二）肿瘤分期与分型

Enneking外科分期

1. ⅡA期1例
2. ⅡB期2例

San-Julian影像学分型

1. Ⅰ型1例
2. Ⅱ型2例

（三）手术方法

准备工作

1. 全身麻醉
2. 取仰卧位
3. 手术部位常规消毒、铺巾
4. 于大腿根部上止血带

肿瘤显露

1. 采用膝关节前内侧弧形切口，股部前侧的切口长短依据病变大小确定，一般较近端截骨面长约3cm。
2. 逐层切开皮肤、皮下及筋膜，梭形切除活检通道。
3. 按无瘤操作原则在肿瘤外分离，肉眼所见肿瘤水肿区外2~3cm，将肿瘤周围软组织与正常组织完全分离。

肿瘤切除

1. 于股内侧肌正常肌肉组织内向近端及远端分离，切除股中间肌，根据情况决定是否保留股外侧肌、股直肌（若以上肌肉有病灶累及则需切除，后行肌瓣转移重建）

2. 股骨近端分离至距肿瘤边缘上3cm。

3. 于内侧及后侧分离并保护血管、神经束，结扎股血管向股骨及肿瘤组织发出的分支。

4. X线透视下定位骨骺线

5. 安装术前计算机辅助定制的模具

6. 根据模具于股骨近端及髁部截骨，将肿瘤完整切除，远端保留骨骺（图3）。

7. 取髓腔组织送冰冻活检。

8. 70℃蒸馏水浸泡创面，更换手套及器械后，松止血带，充分彻底止血。

   

假体重建

1. 股骨近端髓腔常规扩髓，修正截骨面。
2. 置入试模，注意观察关节是否稳定，软组织张力是否合适，双下肢是否等长。
3. 取出试模，脉冲冲洗枪冲洗创面及髓腔，调制抗生素骨水泥，于中立位安装假体，同时将假体远端同保留的骨骺以螺钉固定，保持患肢中立位
4. 髌骨保持向前，直至骨水泥固化。
5. 再次冲洗创面，放置负压引流管，逐层关闭伤口。

（四）术后处理及后续治疗

1. 术后患者行常规抗炎、抗凝等支持治疗。
2. 患肢抬高，引流管放置3~5d，当引流量<50ml时拔除。
3. 术后患者疼痛缓解后（一般于术后第2天）可进行股四头肌收缩锻炼
4. 在切口良好情况下，5d后可自行或采用CPM机进行膝关节伸屈功能锻炼。
5. 手术3周切口愈合良好后再行术后化疗。

（五）随访及疗效评价标准

1. 患者术后1、3、6、12个月门诊复查，询问病史、体格检查，并摄X线片
2. 术后18个月和24个月进行电话随访：
   • 了解患者后续治疗情况
   • 询问患肢功能和双下肢长度
   • 是否发生局部复发以及远处转移
3. 随访时采用美国骨肿瘤学会评分系统（Musculoskeletal Tumor Society，MSTS）评价患肢功能。
4. 根据X线片等影像学资料观察假体情况。

三、结果

（一）手术情况

1. 3例患者均顺利完成术前化疗及手术，手术时间分别为3h、4h和6h，平均4.3h，手术时间较其他保肢方法无明显差异。

2. 术中出血量分别为300ml、500ml和2200ml（该患者肿瘤与血管紧贴，分离时造成股血管破裂出血），手术出血量较其他保肢方法亦无明显差异。

3. 术中截骨端髓腔内组织经病理组织学证实未见肿瘤细胞残留，瘤段骨病理组织学检查报告均为骨肉瘤。

4. 术后X线见股骨远端瘤段切除假体置换术后，假体位置良好（图4）。

   男，15岁，右股骨远端骨肉瘤

   • 图4A：术前化疗后正位X线片示右股骨远端肿瘤成骨、边缘硬化增加，肿瘤远离骨骺
   • 图4B：术前化疗后矢状位CT重建示右股骨远端肿瘤成骨、边缘硬化增加，肿瘤远离骨骺
   • 图4C：术前化疗后MRI T1WI示右股骨远端肿瘤边界清晰，部分坏死，距离骨骺距离>2cm
   • 图4D：术前化疗后MRI T2WI示右股骨远端肿瘤水肿较化疗前减轻，肿瘤边界清晰，距离骨骺距离>2cm
   • 图4E：行瘤段骨切除、保留骨骺的定制肿瘤型假体重建术，术后2年正、侧位X线片示右股骨远端假体位置可，未见明显松动

（二）肿瘤转归

1. 3例患者均得到随访，随访时间12~24个月。
2. 3例患者均未出现局部肿瘤复发，1例患者肺部CT显示微小结节有扩大趋势，疑似转移，经化疗目前肺部情况稳定。

（三）临床及影像学评价

1. 根据MSTS评分系统（1993年标准）术后功能评分分别为13分、26分和24分，平均为21分。术后患者功能恢复良好。
2. 末次随访除截肢者外，余2例患者膝关节屈曲均>110°，双下肢长度相差均<2cm。

（四）并发症

1. 1例患者术后1个月出现假体感染，经过保守治疗无效，行大腿截肢术。
2. 余2例患者均未出现假体感染、无菌性松动等并发症。

四、讨论

随着新辅助化疗及术后化疗的开展，保肢手术已成为股骨远端骨肉瘤的主要治疗方式。保肢治疗的方法有很多：

• 自体骨移植
• 灭活再植
• 异体骨移植
• 肿瘤型关节假体重建
• 复合重建

由于骨肉瘤多发生在儿童中，其骨骺尚未完全闭合，以往为了彻底切除肿瘤，邻近关节的骨骺往往被切除，势必导致术后肢体不等长、关节功能恢复不理想等并发症。因此，保留骨骺的定制肿瘤型假体在儿童股骨远端骨肉瘤保肢治疗中就显得尤为重要。

（一）手术适应证

1. 1999年San-Julian等根据肿瘤侵犯骨骺的距离进行影像学分型，即San-Julian分型（图2）认为保留骨骺的保肢手术主要适用于Ⅰ型和Ⅱ型患者。此外，还必须具备以下条件：

   • （1）术前进行新辅助化疗、且化疗效果良好的患者；
   • （2）骨生长尚未成熟，骺板未闭合；
   • （3）术前必须应用一系列影像学检查证实肿瘤未侵犯骨骺，术中及术后必须经病理组织学检查证实。

2. San-Julian影像分型示意图

   • Ⅰ型：肿瘤与骺板相邻，肿瘤边缘距离骺板>2cm；
   • Ⅱ型：肿瘤与骺板距离<2cm或相邻；
   • Ⅲ型：骺板与肿瘤部分接触，距离关节端软骨下骨>2cm，此类型是指骨骺体积较大的病例。

（二）手术技巧

切口

1. 股骨远端骨肉瘤的保肢手术切口一般起自大腿中段，向内侧延伸经膝关节髌骨内侧至胫骨结节(胫骨粗隆)，同时一并切除活检通道。
2. 此切口可以暴露股骨远端和膝关节、肌间隙、缝匠肌管和股血管。

肿瘤显露与切除

1. 在缝匠肌管内确认股动脉至收肌管，游离并保护股血管束，注意结扎血管分支。
2. 显露并保护腘血管、股骨后侧间隙及坐骨神经。肿瘤的分离与切除必须在瘤外进行（需带有足够距离的正常肌肉）。
3. 根据不同情况切除或保留不同肌肉。
   • 如果股四头肌切除过多：
     • 转移股二头肌重建股外侧肌覆盖假体
     • 转移缝匠肌取代股内侧肌覆盖假体的内侧面
   • 必要时可以转移腓肠肌内侧头肌瓣覆盖假体
4. 充分暴露股骨远端及近端后，安装计算机辅助定制的模具。
5. C臂机透视下定位骺板位置，两端分别进行截骨，两端切缘分别取少量髓腔组织进行术中冰冻，以判断是否有肿瘤残存。
6. 注意截断股骨时需用湿纱布保护神经、血管束。
7. 另外，瘤段切除后切勿牵引肢体，以免损伤血管和神经。

假体安装

1. 股骨近端髓腔扩髓，方法同全膝关节置换术。
2. 首先安装肿瘤型假体的远端“抓手”，内、外侧分别各用2枚锁定螺钉固定，再安装近端假体柄，最后将二者连接固定。
3. 注意观察软组织张力，双下肢长度等。
4. 缝合切口前将关节屈曲，以获得术后更好的膝关节功能。

（三）并发症及其防治

1. 同其他假体一样，保留骨骺的定制肿瘤型假体也会出现一些并发症，如假体排异、假体周围感染及无菌性松动等。
2. 一般来说，假体周围感染是较为常见的早期并发症。
   • 本组有1例在术后1个月左右出现假体周围感染，经过保守治疗（抗感染、换药等）无效后，再次行大腿截肢术。
   • 分析原因，该患者肿瘤侵犯主要在内侧，手术切除了股内侧肌、大部分股直肌，软组织缺损较多，未行肌瓣转移覆盖假体，导致感染后假体外露。
   • 当然，假体周围感染亦可再次尝试翻修术，但仍有再次感染的可能。
3. 假体无菌性松动一般出现在术后5年之后，本组患者随访时间较短，暂未出现假体松动的现象。

（四）本研究的局限性

1. 保留骨骺的定制肿瘤型假体重建术也有一定的弊端，如可能出现的假体周围感染和假体远期松动。
2. 假体远端与骨骺的接触面并不完全匹配，手术操作时会导致误差。因此，可考虑：
   • 股骨近端假体柄采用生物型固定。
   • 远端与骨骺接触的假体面采用羟基磷灰石涂层以便于骨长入。
   • 也可以采用3D打印技术，使假体与残留的远端骨骺完全匹配。