大段異體骨重建骨腫瘤切除后的骨干缺損

牛曉輝 鄧志平 張清 郝林 魚鋒 李遠

. 骨腫瘤 Bone neoplasms .

大段異體骨重建骨腫瘤切除后的骨干缺損

牛曉輝 鄧志平 張清 郝林 魚鋒 李遠

目的探討應(yīng)用大段異體骨重建骨腫瘤切除后骨干缺損的療效及并發(fā)癥。方法回顧分析我院 1998 年 12 月至 2015 年 12 月期間使用大段異體骨重建骨干缺損的患者 67 例，其中股骨干 32 例，脛骨干23 例，肱骨干 12 例。重建所用的異體骨為深低溫冷藏，平均長度為 16.5 ( 8～30 ) cm，使用鋼板螺絲釘、髓內(nèi)針或髓內(nèi)針加短鋼板復(fù)合固定。隨訪 12～182 個月，平均 50.2 個月，觀察異體骨愈合情況及并發(fā)癥。結(jié)果隨訪結(jié)束時，5 例死亡，發(fā)生嚴(yán)重并發(fā)癥而取出異體骨 7 例，異體骨的 5 年生存率為 86%。大段異體骨的骨端總愈合率為 68.8%，愈合時間為 6～48 個月，平均 16.8 個月，異體骨與宿主骨接觸端位于干骺端者愈合率為86.2%，接觸端位于皮質(zhì)者愈合率為 63.6%，二者差異有統(tǒng)計學(xué)意義。不愈合的患者中有 9 例接受再次手術(shù)，均取得愈合。隨訪結(jié)束時 MSTS 評分為 17～30 分，平均 24.3 分，其中上肢患者 MSTS 評分為 18～28 分，平均24.1 分，下肢患者 MSTS 評分為 17～30 分，平均 24.4 分。結(jié)論使用大段異體骨對骨腫瘤切除骨干缺損進行重建并完成骨愈合后，患者可長期使用，從而獲得良好的功能，接觸端不愈合的患者通過再次手術(shù)干預(yù)仍能達到滿意的愈合率。

骨腫瘤；骨重建；骨干

骨腫瘤的保肢手術(shù)目前已廣泛開展，行瘤段切除后的骨缺損重建方法包括人工假體、同種異體骨、滅活再植等，位于骨干的骨腫瘤進行廣泛切除后往往能保留自身的關(guān)節(jié)，因此骨干的重建有自身的特點。隨著化療等綜合治療的進步，惡性骨腫瘤的生存率得到提高，堅強而耐用的重建顯得更加重要。近年來間置型人工假體開始使用，這種人工假體用于骨干缺損的重建，兩端為髓針，插入到骨缺損兩端正常的髓腔中，但其應(yīng)用仍有自身的適應(yīng)證，仍有較多的并發(fā)癥[1-2]。生物固定在骨愈合后能夠讓患者獲得長期的良好功能，同種異體骨是經(jīng)常應(yīng)用的生物固定方式[3]。本研究現(xiàn)就我科應(yīng)用大段異體骨重建骨干缺損的病例報道如下。

資料與方法

一、一般資料

本研究為回顧性研究，從我院骨腫瘤數(shù)據(jù)庫中檢索因骨干部位腫瘤切除后缺損而行大段異體骨重建的患者，納入標(biāo)準(zhǔn)為腫瘤切除后僅為骨干缺損，自身關(guān)節(jié)仍可保留，異體骨與宿主骨之間可進行堅強固定，排除標(biāo)準(zhǔn)為腫瘤距離關(guān)節(jié)近無法保留自身關(guān)節(jié)者。1998 年 12 月至 2015 年 12 月，我科應(yīng)用大段異體骨重建骨干缺損 78 例，其中資料完整者 67 例，男 41 例，女 26 例，中位年齡 23 ( 7～77 ) 歲，主要診斷為骨肉瘤、尤文肉瘤及造釉細(xì)胞瘤等，病種詳見表 1。64 例為惡性腫瘤，3 例為良性或侵襲性腫瘤。其中位于股骨干 32 例，脛骨干23 例，肱骨干 12 例。

二、治療方法

本組中的骨肉瘤、尤文肉瘤、未分化多形性肉瘤等均行術(shù)前化療，手術(shù)及術(shù)后化療，其余腫瘤均為手術(shù)治療。手術(shù)前根據(jù) CT 及 MRI 對腫瘤切除進行設(shè)計，術(shù)后對切除標(biāo)本進行評估，惡性腫瘤按照術(shù)前設(shè)計均達到廣泛外科邊界，良性及侵襲性腫瘤均達到邊緣或廣泛邊界。

所用異體骨為北京積水潭醫(yī)院創(chuàng)傷骨科研究所骨庫或山西奧瑞生物材料有限公司骨庫提供，均為深低溫冷凍保存異體骨，在零下 80 ℃ 深低溫冰箱中保存，使用時按流程逐步復(fù)溫，根據(jù)骨干缺損長度截取異體骨進行重建，與宿主骨接觸面平整，使用髓內(nèi)針或鋼板或髓內(nèi)針加短鋼板進行固定，宿主骨與異體骨接觸面植入碎的自體骨或異體骨。為了提高愈合率，后期有 6 例加用了帶血管蒂腓骨插入宿主骨及異體骨中。

表 1 病種詳情Tab.1 The diagnosis of this group of patients

本組患者所用異體骨長度為 8～30 cm，平均16.5 cm。早期病例多選擇髓內(nèi)針固定，后期病例采用鋼板或髓內(nèi)針加短鋼板復(fù)合固定，單純鋼板固定 40 例，單純髓內(nèi)針固定 14 例，髓內(nèi)針加短鋼板13 例，為增加異體骨強度，對使用鋼板固定的患者中有 17 例在異體骨髓腔中填充了骨水泥。

患者術(shù)后即開始肌肉等長收縮訓(xùn)練，術(shù)后 3～4 周開始鄰近關(guān)節(jié)的屈伸鍛煉，下肢患者 6～8 周拄拐免負(fù)重下地活動，視愈合情況決定負(fù)重，待復(fù)查顯示骨愈合后才能完全棄拐負(fù)重活動。上肢患者骨愈合前避免持重。術(shù)后 2 年內(nèi)患者每 3 個月拍 X 線片復(fù)查 1 次，X 線片上顯示宿主骨與異體骨結(jié)合端全部或部分骨縫隙模糊或消失，新生骨紋理穿過骨縫時認(rèn)為出現(xiàn)骨愈合。

三、統(tǒng)計學(xué)處理

采用 SPSS 19.0 軟件進行統(tǒng)計分析，采用描述性統(tǒng)計，χ2檢驗及 Kaplan-Meier 生存分析，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

本組 78 例，術(shù)后隨訪 12～182 個月，平均50.2 個月。隨訪結(jié)束時 5 例死亡。7 例因發(fā)生嚴(yán)重并發(fā)癥而取出異體骨，其中 3 例為嚴(yán)重異體骨感染，感染后 2 例行截肢術(shù)，1 例行異體骨取出曠置術(shù)；2 例因局部腫瘤復(fù)發(fā)而行截肢術(shù)；1 例因異體骨骨折而取出異體骨行人工關(guān)節(jié)置換術(shù)；1 例股骨干重建患者因股骨近端轉(zhuǎn)移而取出異體骨行人工全股骨置換。計算異體骨生存率的終點為異體骨取出，異體骨生存曲線見圖 1，異體骨的 5 年生存率為86%。最終 63 例得到保肢，保肢率為 94%。

其它并發(fā)癥包括傷口感染及異體骨不愈合。2 例術(shù)后傷口感染不愈合，行清創(chuàng)術(shù)及皮瓣轉(zhuǎn)移覆蓋后愈合良好。除去 3 例因感染取出異體骨，其余 64 例共有 128 個接觸端，其中 88 個 ( 68.8% ) 接觸端自行愈合，40 個 ( 31.2% ) 接觸端未自行愈合。88 個愈合端愈合時間為 6～46 個月，平均 16.8 個月。其中 29 個端位于干骺端，25 個端得到愈合，愈合率為 86.2%，99 個端位于皮質(zhì)內(nèi)，63 個端得到愈合，愈合率為63.6%，P＝0.023，二者差異有統(tǒng)計學(xué)意義，位于干骺端更容易愈合。接觸端位于皮質(zhì)愈合時間為平均17.8 ( 6～46 ) 個月，接觸端位于干骺端愈合時間為平均 14.1 ( 6～36 ) 個月。

圖 1 異體骨生存曲線Fig.1 The survival curve of the allograft

29 例兩端均自然愈合 ( 圖 2 )，5 例為兩端未愈合，其中 2 例已經(jīng)因疾病死亡，1 例因腫瘤復(fù)發(fā)行截肢，另外 2 例均為股骨干缺損重建，患者扶拐行走，不愿接受手術(shù)。另外 30 例為 1 個接觸端未愈合，4 個接觸端再次手術(shù)行帶血管蒂腓骨或髂骨移植，其中 3 例為帶血管蒂腓骨，1 例為帶血管蒂髂骨，經(jīng)過 7～12 個月得到愈合，5 個接觸端通過植自體髂骨得到愈合，愈合時間為 8～23 個月，其余患者均仍在等待愈合或?qū)ι钣绊懖淮笪葱惺中g(shù)。

初次行異體骨手術(shù)時同時行帶血管蒂腓骨移植6 例，4 例兩端愈合，另 2 例一端已愈合，因隨訪時間尚短，未愈合的端仍在等待愈合。17 例在異體骨髓腔中加入骨水泥的單純鋼板固定患者未發(fā)生異體骨骨折。

隨訪結(jié)束時，異體骨仍存留的 60 例 MSTS 評分為 17～30 分，平均為 24.3 分，其中上肢患者 MSTS評分為 18～28 分，平均 24.1 分，下肢患者 MSTS 評分為 17～30 分，平均 24.4 分。

討 論

一、骨干缺損重建方式的選擇

圖 2 患者，女，38 歲，脛骨造釉細(xì)胞瘤，行瘤段截除大段異體骨重建 a：術(shù)前 X 線片；b：術(shù)前 MRI；c：術(shù)后 X 線片；d：術(shù)后 4 年半 X 線片；e～f：術(shù)后 4 年半功能相Fig.2 Female, 38 years old, adamantinoma of the tibia. She received the segmental resection and allograft reconstruction a: The preoperative X-ray; b: The preoperative MRI; c: The postoperative X-ray; d: The X-ray taken at 4 and half years after operation; e - f: The functional pictures taken at 4 and half years after operation

骨干部位腫瘤切除后的可能重建方式包括大段異體骨、人工假體、帶血管蒂腓骨、自體骨滅活再植、骨搬運等[4]，進行重建方式選擇時需要考慮到患者的年齡、功能需求及可能的并發(fā)癥等因素。人工假體為機械重建，短期效果好，但遠期的并發(fā)癥仍然較多，大段異體骨、自體腓骨、滅活再植及骨搬運均為生物重建，如果骨愈合則遠期效果好。骨干的間置型人工假體可以使患者獲得即刻的骨干穩(wěn)定性，因為手術(shù)中鄰近關(guān)節(jié)得到保留，患者的近期功能往往很好，Benevenia 等[2]研究 41 例進行的44 次骨干假體手術(shù)，經(jīng)過 1～51 個月隨訪，MSTS評分為 77%，這組患者中骨轉(zhuǎn)移癌患者較多，術(shù)后的即刻穩(wěn)定性讓這些患者獲益，但人工關(guān)節(jié)的長期并發(fā)癥仍較多，包括松動、感染等，筆者還發(fā)現(xiàn)股骨的間置型假體并發(fā)癥發(fā)生率很高，遠高于脛骨干及肱骨干的間置型假體。滅活再植不需要骨庫，具有取材方便、形狀合適等優(yōu)點，但滅活技術(shù)需要熟練掌握才能進行應(yīng)用[5]。單純帶血管蒂腓骨重建骨干缺損主要應(yīng)用于兒童，許多報道往往將帶血管蒂腓骨重建與大段異體骨或自體滅活骨一起使用[6]，也可以在異體骨不愈合時使用以促進異體骨的愈合，本組 3 例不愈合患者再次手術(shù)時使用了帶血管蒂腓骨移植，均在 12 個月內(nèi)得到愈合。骨搬運重建骨干缺損應(yīng)用較少，如果搬運成功可以使患者獲得穩(wěn)定的強度，但整個過程持續(xù)時間較長，感染的發(fā)生風(fēng)險高，臨床中選擇此重建方式較少[7]。大段異體骨重建骨干缺損是廣泛應(yīng)用的方法，隨著骨庫的發(fā)展，異體骨的獲得更加容易，在內(nèi)固定的幫助下如果骨愈合則患者可長期使用甚至可望終身使用。本組患者使用異體骨重建骨干缺損愈合后能獲得良好的功能，因此提高異體骨的愈合率即可提高患者的術(shù)后功能。

二、大段異體骨的生存率及嚴(yán)重并發(fā)癥

大段異體骨重建后如果出現(xiàn)嚴(yán)重并發(fā)癥則有取出異體骨的風(fēng)險，包括嚴(yán)重感染、腫瘤局部復(fù)發(fā)及異體骨骨折等都可能會取出異體骨。Muscolo 等[8]報道 59 例骨干缺損異體骨重建患者，經(jīng)過平均 5 年的隨訪，Kaplan-Meier 生存分析顯示其異體骨 5 年生存率為 79%，共有 9 例異體骨取出。Mankin 等[3]研究認(rèn)為異體骨手術(shù)后的第 1 年容易發(fā)生深部感染，術(shù)后 3 年內(nèi)容易發(fā)生異體骨骨折，這都會影響到異體骨的生存及患者功能，3 年之后異體骨如果愈合則功能將會穩(wěn)定。Capanna 等[9]報道了 90 例使用大段異體骨同時使用帶血管蒂腓骨的病例，最終有6 例 ( 6.5% ) 異體骨取出，4 例因為感染，2 例因為異體骨骨折。Aponte-Tinao 等[10]報道了 83 例大段異體骨重建股骨骨干缺損的病例，異體骨的 5 年生存率為 85%，15 例 ( 18.8% ) 異體骨因為嚴(yán)重并發(fā)癥取出，1 例因為感染，1 例因為局部復(fù)發(fā)，13 例為異體骨骨折。本組病例中異體骨的 5 年存活率為 86%，與文獻報道類似，7 例異體骨取出，占10.1%，其中 6 例均發(fā)生在術(shù)后 3 年內(nèi)，因此異體骨的早期并發(fā)癥可能會影響到異體骨的生存，一旦骨愈合則患者可長期使用。

三、不愈合的發(fā)生及處理

大段異體骨的愈合指移植骨與宿主骨骨端的愈合，大段異體骨本身不能全部成活，宿主骨往移植骨方向產(chǎn)生骨痂，包繞并把持異體骨，最終完成爬行替代[11]。因為異體骨的這種愈合機制，其愈合較慢，發(fā)生不愈合的幾率比較高，文獻報道大段異體骨重建骨干缺損的不愈合率為 9%～63%[12]，平均為 34%。有學(xué)者認(rèn)為術(shù)后 1 年無愈合跡象即為不愈合[13]，但許多病例實際愈合的時間比 1 年要長。Donati 等[12]報道了大段異體骨重建骨干缺損的不愈合率達 63%，而 Muscolo 等[8]的研究則顯示愈合率更高，118 個結(jié)合端中有 11 端 ( 9% ) 未自行愈合，結(jié)合端位于骨干的不愈合率更高，為 15%，而結(jié)合端位于干骺端僅 1% 發(fā)生不愈合。Aponte-Tinao等[10]的研究顯示 166 個結(jié)合端中，22 端 ( 13% ) 未自行愈合，結(jié)合端位于骨干的不愈合率為 20%，而結(jié)合端位于干骺端其不愈合率僅為 1%。Capanna等[9]的研究中使用大段異體骨同時采用帶血管蒂腓骨，73% 的患者僅經(jīng)過一次手術(shù)即獲得成功愈合，患者能長久使用異體骨。本組不愈合率為 31.2%，與文獻中平均不愈合率類似，同時也再次證實結(jié)合端位于干骺端比位于骨干更容易愈合，二者差異有統(tǒng)計學(xué)意義。有研究顯示固定方式可能影響不愈合率，采用髓內(nèi)針固定的患者比采用鋼板固定的不愈合率高，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義[8,10]。也有研究顯示化療不利于異體骨愈合[14]。異體骨與宿主骨不愈合發(fā)生后可以再次進行手術(shù)干預(yù)，在接觸端植入自體松質(zhì)骨或進行帶血管蒂腓骨移植均可取得較好效果[10]。本研究的不愈合病例中，4 個接觸端再次手術(shù)行帶血管蒂腓骨或髂骨移植，經(jīng)過 7～12 個月得到愈合，5 個接觸端通過植自體髂骨得到愈合，愈合時間為 8～23 個月。

綜上所述，使用大段異體骨對骨腫瘤切除后骨干缺損進行重建是常用的手術(shù)方式，完成骨愈合后患者可長期使用，獲得良好的功能，接觸端不愈合的患者通過再次手術(shù)干預(yù)仍能獲得較高的愈合率，不斷改進方法促進接觸端的愈合是以后使用大段異體骨需要重點考慮的內(nèi)容。

[1] Ahlmann ER, Menendez LR. Intercalary endoprosthetic reconstruction for diaphyseal bone tumours[J]. J Bone Joint Surg Br, 2006, 88(11):1487-1491.

[2] Benevenia J, Kirchner R, Patterson F, et al. Outcomes of a modular intercalary endoprosthesis as treatment for segmental defects of the femur, tibia, and humerus[J]. Clin Orthop Relat Res, 2016, 474(2):539-548.

[3] Mankin HJ, Gebhardt MC, Jennings LC, et al. Long-term results of allograft replacement in the management of bone tumors[J]. Clin Orthop Relat Res, 1996, (324):86-97.

[4] Chen TH, Chen WM, Huang CK. Reconstruction after intercalary resection of malignant bone tumours: comparison between segmental allograft and extracorporeally-irradiated autograft[J]. J Bone Joint Surg Br, 2005, 87(5):704-709.

[5] Sugiura H, Takahashi M, Nakanishi K, et al. Pasteurized intercalary autogenous bone graft combined with vascularized fi bula[J]. Clin Orthop Relat Res, 2007, 456:196-202.

[6] Chang DW, Weber KL. Use of a vascularized fi bula bone fl ap and intercalary allograft for diaphyseal reconstruction after resection of primary extremity bone sarcomas[J]. Plast Reconstr Surg, 2005, 116(7):1918-1925.

[7] Tsuchiya H, Tomita K, Minematsu K, et al. Limb salvage using distraction osteogenesis: a classification of the technique[J]. J Bone Joint Surg Br, 1997, 79(3):403-411.

[8] Muscolo DL, Ayerza MA, Aponte-Tinao L, et al. Intercalary femur and tibia segmental allografts provide an acceptable alternative in reconstructing tumor resections[J]. Clin Orthop Relat Res, 2004, (426):97-102.

[9] Capanna R, Campanacci DA, Belot N, et al. A new reconstructive technique for intercalary defects of long bones: the association of massive allograft with vascularized fibular autograft. Long-term results and comparison with alternative techniques[J]. Orthop Clin North Am, 2007, 38(1):51-60.

[10] Aponte-Tinao L, Farfalli GL, Ritacco LE, et al. Intercalary femur allografts are an acceptable alternative after tumor resection[J]. Clin Orthop Relat Res, 2012, 470(3):728-734.

[11] Enneking WF, Campanacci DA. Retrieved human allografts: a clinicopathological study[J]. J Bone Joint Surg Am, 2001, 83-A(7):971-986.

[12] Donati D, Capanna R, Campanacci D, et al. The use of massive bone allografts for intercalary reconstruction and arthrodeses after tumor resection. A multicentric European study[J]. Chir Organi Mov, 1993, 78(2):81-94.

[13] Sorger JI, Hornicek FJ, Zavatta M, et al. Allograft fractures revisited[J]. Clin Orthop Relat Res, 2001, (382):66-74.

[14] Frisoni T, Cevolani L, Giorgini A, et al. Factors affecting outcome of massive intercalary bone allografts in the treatment of tumours of the femur[J]. J Bone Joint Surg Br, 2012, 94(6): 836-841.

( 本文編輯：裴艷宏 )

Segmental allograft reconstruction for diaphyseal bone defect after tumor resection

NIU Xiao-hui, DENG Zhiping, ZHANG Qing, HAO Lin, YU Feng, LI Yuan. Department of Orthopedic Oncology Surgery, Beijing Jishuitan Hospital, Beijing, 100035, China

NIU Xiao-hui, Email: niuxiaohui@263.net

ObjectiveTo evaluate the clinical outcomes and complications of segmental allograft reconstruction for diaphyseal defects after tumor resection.MethodsWe retrospectively analyzed 67 cases with diaphyseal defects who underwent segmental allograft reconstruction, including 32 cases located at the femur, 23 cases at the tibia and 12 cases at the humerus. Segmental allografts were preserved by deep fresh freezing, and the average length was 16.5 cm ( range: 8 - 30 cm ). The allografts were fi xed by plates and screws, or interlocking intramedullary nails, or by both. We followed up the patients for a mean period of 50.2 months ( range: 12 - 182 months ) and analyzed the union of the allografts and complications.ResultsAt the end of the follow-up, 5 patients died of the diseases. The allografts were removed out in 7 cases with severe complications. The 5-year survival rate was 86%. The bone union rate was 68.8%. The average union time was 16.8 months ( range: 6 - 48 months ). The union rate was 86.2% when the junction was located at the metaphyseal region, which was higher than 63.6% when the junction at the diaphyseal region. There were statistically signif i cant differences between them. Nine of the nonunion cases

surgery again and bone union was achieved at last. At the end of the follow-up, the mean MSTS score was 24.3 ( range: 17 - 30 ), 24.1 ( range: 18 - 28 ) for upper limbs and 24.4 ( range: 17 - 30 ) for lower limbs.ConclusionsSegmental allograft is one of the main reconstruction methods for diaphyseal defects after tumor resection. It could be used for a long time with good function when bone union is achieved. For those patients with nonunion, bone union could also be gained after surgical intervention.

Bone neoplasms; Bone remodeling; Diaphyses

10.3969/j.issn.2095-252X.2017.06.002

R738.1, R687.3

作者單位：100035 北京積水潭醫(yī)院骨腫瘤科

牛曉輝，Email: niuxiaohui@263.net

2017-03-01 )