骨水泥型與非骨水泥型假體置換治療膝關(guān)節(jié)周圍骨肉瘤的療效評價(jià)

浦飛飛 張志才 邵增務(wù) 王佰川 劉建湘 吳強(qiáng) 鐘彬龍

作者單位：430022武漢，華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院骨科

骨肉瘤是兒童和青少年最常見的原發(fā)惡性骨腫瘤，約 70% 發(fā)病于膝關(guān)節(jié)周圍的股骨下端和脛骨上端[1]。隨著新輔助化療的規(guī)范化應(yīng)用和外科手術(shù)的精準(zhǔn)化切除，肢體骨肉瘤的保肢治療已日益普及[2]。膝關(guān)節(jié)周圍腫瘤保肢治療的重建方式較多，有大段異體骨重建、瘤段滅活再植和人工假體置換等，其中人工假體置換可提供患肢的即時(shí)穩(wěn)定性，避免瘤骨滅活后強(qiáng)度減低、骨重建后不愈合、排異反應(yīng)等問題[3]。關(guān)節(jié)假體分為骨水泥型和非骨水泥型兩種，其中骨水泥型假體在臨床應(yīng)用中占據(jù)絕大多數(shù)[4-5]。骨水泥作為惰性材料機(jī)械性結(jié)合骨和假體，將導(dǎo)致老化及磨損，影響假體的長期穩(wěn)定[4]。非骨水泥型假體通過生物學(xué)固定，可以減少感染發(fā)生，提高假體的長期穩(wěn)定性[5]。本研究回顧性分析71例采取骨水泥和非骨水泥型假體置換的膝關(guān)節(jié)周圍骨肉瘤患者資料，回顧性分析了兩組患者的手術(shù)效果、肢體功能、術(shù)后并發(fā)癥及預(yù)后生存，為膝關(guān)節(jié)周圍骨肉瘤的保肢治療提供參考。

資料與方法

一、納入標(biāo)準(zhǔn)與排除標(biāo)準(zhǔn)

1.納入標(biāo)準(zhǔn)：(1) 2014年 6月至 2019年6月，在我院行保肢治療的膝關(guān)節(jié)周圍骨肉瘤患者；(2) 膝關(guān)節(jié)周圍骨肉瘤患者；(3) 行膝關(guān)節(jié)假體置換保肢治療者；(4) 隨訪資料完整者。

2.排除標(biāo)準(zhǔn)：(1) 非膝關(guān)節(jié)周圍骨肉瘤患者；(2) 截肢治療者；(3) 非關(guān)節(jié)假體置換保肢治療者；(4) 失訪或資料不完整者。

二、一般資料

本研究共納入 71例，其中男 43例，女 28例，平均 10.4 (6～49) 歲。所有患者經(jīng) X線、CT、MRI和全身骨顯像檢查確定符合保肢條件，經(jīng)肺部 CT和 (或) PET-CT檢查排除遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。術(shù)前穿刺活檢或者切開活檢明確骨肉瘤的病理診斷，其中骨母細(xì)胞型 59例、軟骨母細(xì)胞型 6例、纖維母細(xì)胞型4例、其它類型 2例。股骨遠(yuǎn)端腫瘤 43例，脛骨近端 28例。根據(jù) Enneking外科分期[6]，所有患者均為ⅡB期。術(shù)前合并病理性骨折 2例。所有患者術(shù)前進(jìn)行 2～4個(gè)療程的新輔助化療，化療方案采用甲氨蝶呤和阿霉素為主的單藥化療，其中阿霉素可與順鉑聯(lián)合化療。

三、手術(shù)方法

術(shù)前新輔助化療完成后再次行 X線和 MRI檢查，評估腫瘤縮小體積、瘤體壞死情況和組織侵犯范圍，臨床評估患者一般狀況、麻醉和手術(shù)耐受能力。采用膝關(guān)節(jié)前正中手術(shù)入路，完整切除活檢針道或切口。根據(jù) Enneking外科分期，在腫瘤邊緣外3～5 cm處對原發(fā)腫瘤進(jìn)行廣泛或根治性切除，隨后進(jìn)行擴(kuò)髓、適配和假體安裝。術(shù)中注意保護(hù)側(cè)副韌帶和髕韌帶，重建股四頭肌和髕骨平衡。將腓腸肌內(nèi)側(cè)頭肌瓣轉(zhuǎn)位后覆蓋在脛骨假體表面，重建關(guān)節(jié)囊、髕韌帶和腓腸肌，保證覆蓋假體肌肉的完整，從生物學(xué)角度固定伸膝裝置。本研究選用的假體分為骨水泥型和非骨水泥型，對于骨骺未閉的患者選用可調(diào)式旋轉(zhuǎn)鉸鏈?zhǔn)较リP(guān)節(jié)假體，對于骨骺已閉的患者選用普通旋轉(zhuǎn)鉸鏈?zhǔn)较リP(guān)節(jié)假體。本研究骨水泥型假體置換采用骨水泥固定股骨假體髓內(nèi)柄和脛骨柄，非骨水泥型假體置換采用骨水泥固定股骨假體髓內(nèi)柄，壓配法固定脛骨柄。

四、術(shù)后處理

術(shù)后預(yù)防性使用抗生素抗感染治療，采用低分子肝素鈣預(yù)防下肢深靜脈血栓形成，術(shù)后盡早拔除引流管，復(fù)查膝關(guān)節(jié)正側(cè)位 X線片后進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。術(shù)后化療一般至少進(jìn)行 9個(gè)療程，多采用甲氨蝶呤和異環(huán)磷酰胺單藥治療為主，亦可交替使用阿霉素單藥化療或者聯(lián)合使用順鉑化療。

五、術(shù)后隨訪及功能評估

術(shù)后第 1、3、6個(gè)月，各隨訪 1次，其后每6個(gè)月隨訪 1次直至 2年，而后每年隨訪 1次。隨訪時(shí)復(fù)查肺部 CT和患肢部位 X線檢查，評估肺部轉(zhuǎn)移和局部復(fù)發(fā)情況。采用美國骨腫瘤學(xué)會(huì)(Musculoskeletal tumor society，MSTS) 功能評分，從疼痛、功能、滿意度、支持物、行走、步態(tài)進(jìn)行功能評估，每項(xiàng) 0～5分，共 30分[7]。

六、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

結(jié)果

本研究骨水泥型和非骨水泥型假體置換組分別54例和 17例，所有患者隨訪時(shí)間 10～76個(gè)月，平均 31個(gè)月。骨水泥型假體置換組下肢 MSTS功能評分為 23.8±3.3 (17～28) 分，非骨水泥型假體置換組下肢 MSTS功能評分為 25.9±1.7 (20～29) 分，兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P＜ 0.05)。骨水泥型假體置換組 1例發(fā)生假體周圍骨折，2例發(fā)生假體無菌性松動(dòng)(圖 1)。非骨水泥組隨訪期間均未出現(xiàn)感染、假體脫位、假體松動(dòng)等并發(fā)癥 (圖 2)。本組共 11例死于腫瘤相關(guān)疾病，48例患者無瘤生存，12例帶瘤生存。24例 (24/ 71，33.8%) 術(shù)后 4～29個(gè)月內(nèi)發(fā)生肺部轉(zhuǎn)移或其它部位多發(fā)轉(zhuǎn)移，8例 (8/ 71，11.3%)出現(xiàn)局部復(fù)發(fā)。

圖1 患者，女，12歲，左股骨遠(yuǎn)端骨肉瘤 a：術(shù)前 X線片；b：骨水泥型假體置換術(shù)后 X線片 (骨水泥固定股骨假體髓內(nèi)柄和脛骨柄)；c：術(shù)后 2年 X線片顯示假體松動(dòng)圖2 患者，女，15歲，左脛骨近端骨肉瘤 a：術(shù)前 X線片；b：非骨水泥型假體置換術(shù)后 X線片 (骨水泥固定股骨假體髓內(nèi)柄，壓配法固定脛骨柄)Fig.1 Female,12 years old,osteosarcoma of the left distal femur a:Preoperative X-ray film; b:X-ray image after cemented prosthesis replacement; c:Postoperative X-ray film showed prosthesis loosening 2 years postoperativelyFig.2 Female,15 years old,osteosarcoma of the left proximal tibia a:Preoperative X-ray film; b:X-ray image after uncemented prosthesis replacement

討論

目前，骨肉瘤的治療強(qiáng)調(diào)多學(xué)科聯(lián)合參與的綜合治療，隨著新輔助化療的廣泛應(yīng)用和外科技術(shù)的快速提高，手術(shù)聯(lián)合化療在提高患者生存率和提升肢體功能方面發(fā)揮重要作用，保肢治療已成為骨肉瘤治療的主流方案[8]。腫瘤切除后重建骨缺損有瘤段骨滅活再植、同種異體骨重建、同種異體骨 -假體復(fù)合重建、人工假體置換等方法，其中人工假體置換是目前肢體重建的最常見手段[9]。相比于其它重建方式，人工假體置換可以提供即刻的穩(wěn)定性，避免瘤段骨滅活再植后局部腫瘤復(fù)發(fā)率高、滅活骨強(qiáng)度欠佳、不能早期負(fù)重的問題，還可以降低同種異體骨重建后骨排異、骨不愈合的風(fēng)險(xiǎn)[10]。

腫瘤型人工假體主要分為骨水泥型假體和非骨水泥型假體，其中骨水泥型假體應(yīng)用較早，應(yīng)用范圍也較為廣泛[4-5]。但是研究發(fā)現(xiàn)骨水泥型假體存在諸多問題，例如骨水泥與金屬界面的磨損導(dǎo)致假體發(fā)生無菌性松動(dòng)，同時(shí)骨水泥使用過程中的產(chǎn)熱可能造成組織損傷，骨水泥也給假體翻修增加了手術(shù)難度[11]。隨著材料科學(xué)的快速發(fā)展，非骨水泥假體展現(xiàn)出了良好的治療效果[12]。骨水泥滲透進(jìn)骨小梁后均勻分布假體與骨之間的應(yīng)力，增強(qiáng)松質(zhì)骨的機(jī)械強(qiáng)度和抗變形能力，同時(shí)也有研究表明在骨水泥中添加萬古霉素類的抗生素可以降低術(shù)后感染的發(fā)生率[13]。非骨水泥型假體可以提供生物學(xué)骨假體界面，通過骨與假體間的骨長入達(dá)到生物固定，長期固定效果相較于骨水泥型假體更好[14]。影像學(xué)立體成像分析發(fā)現(xiàn)，非骨水泥型假體相較于骨水泥假體，可以減少微動(dòng)發(fā)生，有效減少無菌性松動(dòng)的發(fā)生[15]。值得注意的是，非骨水泥型假體有效保存了骨量，術(shù)后翻修更為簡便快捷[13]。

臨床上對于年紀(jì)較大或者骨質(zhì)疏松的患者多選用骨水泥型假體，但是骨肉瘤患者多為兒童和青少年，他們期望更高的假體生存率和關(guān)節(jié)活動(dòng)度。對于這部分患者而言，非骨水泥型假體通過骨與假體間的骨長入達(dá)到生物固定，因此假體無菌性松動(dòng)發(fā)生率更小，假體使用時(shí)間更長。王冀川等[16]分析了脛骨近端骨腫瘤切除重建后假體的中長期生存情況和假體失敗的原因，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在 143例患者 (165例假體) 中，假體骨水泥固定與生物固定方式間的假體生存差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。本研究顯示，骨水泥型假體置換組 3例發(fā)生假體周圍骨折和無菌性松動(dòng)，但非骨水泥組隨訪期間均未出現(xiàn)假體脫位或松動(dòng)等并發(fā)癥，這說明非骨水泥型假體組的短期隨訪結(jié)果優(yōu)于骨水泥型假體置換組。分析其原因可能是由于非骨水泥型假體表面的多孔設(shè)計(jì)和粗糙處理增加了骨與假體接觸面積，更有利于骨長入，增加了生物學(xué)固定的穩(wěn)定性[17]。但本研究的非骨水泥型假體置換組病例數(shù)較少，隨訪時(shí)間較短，還需進(jìn)行更長時(shí)間的、更大樣本量的隨機(jī)對照研究。

本研究骨水泥型假體置換組下肢 MSTS功能評分為 23.8±3.3 (17～28) 分，非骨水泥型假體置換組下肢 MSTS功能評分為 25.9±1.7 (20～29) 分，兩組間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。Liang等[18]回顧性分析了股骨遠(yuǎn)端腫瘤切除術(shù)后行脛骨骨水泥固定和非骨水泥固定患者資料，發(fā)現(xiàn)脛骨非骨水泥固定在肢體功能重建中安全有效，可以縮短手術(shù)時(shí)間，可以保存脛骨骨干皮質(zhì)骨量，實(shí)現(xiàn)骨缺損的理想修復(fù)，并能適應(yīng)脛骨干的微運(yùn)動(dòng)。此外，本研究發(fā)現(xiàn)短期隨訪期內(nèi)非骨水泥型假體置換組未出現(xiàn)假體周圍骨折、關(guān)節(jié)假體感染或深靜脈血栓形成等并發(fā)癥。分析其原因，可能因?yàn)榉枪撬嘈图袤w手術(shù)過程中無須等待骨水泥固化，有效減少手術(shù)時(shí)間和止血帶使用時(shí)間，從而有效降低術(shù)中并發(fā)癥發(fā)生率，避免骨水泥栓塞綜合征等不良反應(yīng)[19]。研究發(fā)現(xiàn)，非骨水泥型假體具有鉭金屬骨小梁結(jié)構(gòu)，具有較好的生物相容性，有利于成骨細(xì)胞在假體表面增殖，阻止細(xì)菌等微生物黏附，從而發(fā)揮抑菌作用[20]。

綜上所述，非骨水泥型假體可有效規(guī)避骨水泥應(yīng)用的弊端，促進(jìn)骨與假體間的骨長入，具有減少應(yīng)力遮擋、降低界面微動(dòng)、抑制細(xì)菌活性、保存殘留骨量、易于手術(shù)翻修等優(yōu)點(diǎn)，能夠有效延長假體長期生存率。因此，隨著骨肉瘤患者總生存期的延長和生存率的提高，對于預(yù)生存期較長、活動(dòng)量較大且骨質(zhì)較好的患者而言，非骨水泥型假體不失為一種有效的治療選擇。但本研究樣本量較小、隨訪時(shí)間較短，還需要多中心、大樣本、長時(shí)間的臨床隨機(jī)對照研究進(jìn)行驗(yàn)證。