帶血管蒂腓骨瓣移植在兒童惡性骨腫瘤切除重建中的研究進(jìn)展

馬子揚(yáng)，樊 簡(jiǎn)，丁 師，張笑雨，劉海瑞，肖 鑫，李 靖

(空軍軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院骨科，陜西 西安 710032)

骨肉瘤以及尤文肉瘤分別是青少年兒童第一、第二好發(fā)的原發(fā)性惡性腫瘤。其中骨肉瘤好發(fā)于15～19歲的人群，長(zhǎng)骨干端是其好發(fā)部位，以股骨遠(yuǎn)端、脛骨近端和肱骨近端更為常見[1]。而尤文肉瘤是一種高度惡性小圓細(xì)胞性腫瘤，好發(fā)于13歲左右的人群，主要累及長(zhǎng)骨干骺端[2]。隨著腫瘤治療和外科治療的進(jìn)展，骨腫瘤患者的生存率與生存期也得到了進(jìn)一步的提高，可行的能夠提高患者術(shù)后生活質(zhì)量的重建方案在骨腫瘤的治療過程中占據(jù)了重要的地位[3-4]。除了對(duì)關(guān)節(jié)功能的影響，兒童骨腫瘤切除造成的骨缺損還會(huì)損傷生長(zhǎng)板，進(jìn)而影響骨骼軸向生長(zhǎng)能力，因此兒童的骨腫瘤切除術(shù)后重建相比成人更具有挑戰(zhàn)性[5]。生長(zhǎng)板是未成熟骨骼中的一種特殊結(jié)構(gòu)，位于長(zhǎng)骨的軟骨區(qū)域，且是骨軸向生長(zhǎng)的主要分化區(qū)域，生長(zhǎng)板受損會(huì)導(dǎo)致兒童身材矮小、肢體長(zhǎng)度不協(xié)調(diào)及骨骼發(fā)育異常[6-7]。在以前的報(bào)道中，使用可伸縮假體進(jìn)行的肱骨近端重建結(jié)果并不統(tǒng)一[8-10]。在一項(xiàng)使用可伸縮假體內(nèi)固定術(shù)的研究中，124例兒童幾乎都經(jīng)歷了多重并發(fā)癥，需要多次翻修手術(shù)，其中85%的患者需要平均2.7個(gè)額外步驟[11]。

19世紀(jì)以來，游離骨骺的自體移植一直是臨床重建研究的熱點(diǎn)，第一篇有關(guān)游離骨骺的報(bào)道可以追溯到1899年，HELFERICH[12]在狗的軀干上進(jìn)行了無血管游離尺骨骨骺移植。而后在1929年，STRAUB[13]對(duì)一名年輕男性患者實(shí)施了第一例臨床游離部分脛骨骨骺移植。1988年，TAYLOR等[14]報(bào)道了脛骨前動(dòng)脈為腓骨近端(包括骨骺和大約2/3的骨干)提供血液供應(yīng)，自那時(shí)起，帶血管的腓骨骨骺移植由于其在重建能力、軸向生長(zhǎng)中的潛能成為兒童關(guān)節(jié)末端重建的流行方法[15-16]。尤其在兒童橈骨遠(yuǎn)端的重建中，得益于其與橈骨相似的大小、與尺骨相似的生長(zhǎng)速率以及優(yōu)異的重建能力，它已被報(bào)道展現(xiàn)出了令人滿意的結(jié)果[17-18]。而在其余部位，帶血管的腓骨骨骺移植又有與之不同的報(bào)道。在肱骨近端重建中，SHAMMAS等[19]報(bào)道了4例患者在平均88.9個(gè)月的隨訪時(shí)間內(nèi)，最終結(jié)果為肩關(guān)節(jié)功能差且骨折率為100%。盡管大多數(shù)兒童在移植后恢復(fù)了軸向生長(zhǎng)，但肩關(guān)節(jié)的活動(dòng)度仍然不令人滿意，特別是在外展與上舉方面[19]。除此之外，在其他的報(bào)道中也出現(xiàn)了骨性融合過早和缺血性壞死的現(xiàn)象[20-21]。

1993年，CAPANNA等[22]結(jié)合了兩種不同生物學(xué)方法的優(yōu)點(diǎn)，提出了混合重建的概念，將帶血管的腓骨與同種異體移植物相結(jié)合。這種聯(lián)合方法的基本原理是利用兩者的優(yōu)勢(shì)重建生長(zhǎng)的關(guān)節(jié)端、促進(jìn)骨愈合、防止應(yīng)力性骨折，并促進(jìn)關(guān)節(jié)周圍軟組織再植，從而最大限度地恢復(fù)關(guān)節(jié)功能。在本文中，我們就帶血管蒂腓骨瓣移植(vascularized fibular epiphyseal graft，VFEG)的臨床進(jìn)展、解剖學(xué)特征、手術(shù)步驟及療效評(píng)價(jià)進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述。

1 VFEG的臨床進(jìn)展

由于兒童的特殊性，骨腫瘤切除重建需要同時(shí)恢復(fù)關(guān)節(jié)功能和軸向生長(zhǎng)能力，必須通過帶血管的骨骺和部分骨干的移植來修復(fù)生長(zhǎng)板。有三個(gè)部位適合進(jìn)行骨骺轉(zhuǎn)移：髂骨、肩胛骨遠(yuǎn)端和腓骨近端[23]。但髂骨及肩胛骨遠(yuǎn)端連接透明軟骨，缺乏關(guān)節(jié)面，功能受限，移植存在不確定因素。因此，不同骨干節(jié)段和相似的結(jié)構(gòu)形態(tài)使得腓骨近端成為兒童骨腫瘤切除重建中較其他供體部位更為合適的自體移植骨。

早在1905年，HUNTINGTON[24]就提出帶血管蒂腓骨移植的假設(shè)，即有自身營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)的腓骨瓣能夠形成完善的骨愈合并恢復(fù)負(fù)重。得益于游離骨移植的微血管吻合技術(shù)的發(fā)展，該假設(shè)自20世紀(jì)70年代以來在實(shí)驗(yàn)研究中得到了驗(yàn)證。此后，VFEG在近20年得到推廣，并迅速應(yīng)用于兒童下頜骨、四肢長(zhǎng)骨和骨盆重建[18]。在長(zhǎng)期隨訪中，X射線檢查顯示VFEG不僅具有良好的骨穩(wěn)定性，而且具有優(yōu)秀的生長(zhǎng)潛力。然而VFEG的關(guān)鍵步驟是復(fù)雜的微血管技術(shù)，這極大地限制了VFEG技術(shù)在臨床中的廣泛應(yīng)用和移植物的存活率[25]。

逆行血管化腓骨骨骺移植技術(shù)是一種無需微血管吻合的一期手術(shù)，不僅縮短了手術(shù)時(shí)間，而且減少了人為血管損傷[26]。但選擇哪條動(dòng)脈來滋養(yǎng)移植物仍存在爭(zhēng)議。腓骨頭的動(dòng)脈血供由滋養(yǎng)骨骺上部的膝下外側(cè)動(dòng)脈或脛前動(dòng)脈組成，并由腓動(dòng)脈供應(yīng)骨干和干骺端。然而腓動(dòng)脈被認(rèn)為不足以支持骨骺生長(zhǎng)板，可能導(dǎo)致重建后的肢體縮短。脛前動(dòng)脈最早被TAYLOR等[14]提出用于支持骨骺血供，并得到了進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)和臨床研究的證實(shí)。為了探尋最佳的血管蒂選擇，MORSY等[27]進(jìn)行了解剖和高分辨率計(jì)算機(jī)斷層血管造影研究，以描述腓骨近端詳細(xì)的血管解剖結(jié)構(gòu)。基于對(duì)28條下肢的研究，作者認(rèn)為雙側(cè)血管均可作為VFEG的血管蒂，但對(duì)于需要較長(zhǎng)的骨干或血管蒂的患者，脛前動(dòng)脈會(huì)是更優(yōu)的選擇。

既往研究表明，骨折是帶血管腓骨骨骺轉(zhuǎn)移最常見的并發(fā)癥之一，發(fā)生率為20%～100%[17，28]。盡管在這種情況下很少需要進(jìn)行翻修手術(shù)，且大多數(shù)移植物骨折在固定后能夠愈合，但如果數(shù)年后仍存在畸形，則可能需要進(jìn)行矯形手術(shù)。此外長(zhǎng)期的固定將會(huì)延遲患者的功能恢復(fù)。同時(shí)骨折還可能導(dǎo)致骨骺血供中斷，有時(shí)甚至?xí)?dǎo)致缺血性壞死[17，29-30]。兒童腓骨直徑小、固定不充分、制動(dòng)依從性差是導(dǎo)致骨折發(fā)生率高的主要原因。長(zhǎng)鋼板的應(yīng)用可以降低骨折的風(fēng)險(xiǎn)，但螺釘?shù)氖褂每赡軙?huì)影響皮瓣的血運(yùn)[17]。近年來隨著同種異體移植物的進(jìn)展，3D打印假體——“金屬熱狗”技術(shù)逐漸在臨床展開應(yīng)用，將帶血管蒂腓骨與同種異體骨結(jié)合進(jìn)行修復(fù)重建，通過將二者的優(yōu)點(diǎn)互相結(jié)合，解決了支架、結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度和骨愈合等難題。

2 VFEG的解剖學(xué)特征

腓骨為多源性血供，由腓動(dòng)脈、膝下外側(cè)動(dòng)脈、旋腓骨頸動(dòng)脈和脛前動(dòng)脈所供養(yǎng)，其間相互吻合構(gòu)成豐富的骨膜動(dòng)脈網(wǎng)。腓骨的形態(tài)規(guī)則，質(zhì)地堅(jiān)硬，與橈骨尺寸相似，可以在肱骨的髓腔中精準(zhǔn)地鑲嵌，發(fā)揮內(nèi)固定的作用[18]。與此同時(shí)，它還具備與尺骨相近的生長(zhǎng)速度以及構(gòu)成骨、肌-皮復(fù)合瓣的能力[23]。帶血管蒂腓骨移植物以其優(yōu)良的血供、生物潛能和獨(dú)特的生物力學(xué)特性，已成功應(yīng)用于下頜骨、股骨、脛骨等部位缺損的重建，尤其適用于有疤痕和無血管受體部位的病例或合并骨和軟組織缺損的患者。在兒童群體中，封閉骨骺的近端腓骨瓣具有同時(shí)恢復(fù)關(guān)節(jié)功能和軸向肢體生長(zhǎng)的能力[31]。

3 VFEG的手術(shù)步驟

3.1 帶血管蒂腓骨瓣重建

以肱骨近端骨腫瘤切除后重建為例，患者取仰臥位，屈曲所選供肢的髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)，并應(yīng)用無菌止血帶。由于剝離過程困難且耗時(shí)，為了充分利用缺血時(shí)間，止血帶應(yīng)在最后1 min充氣，缺血時(shí)間不應(yīng)超過2 h。止血帶充氣后，在腓骨中間1/3外側(cè)面做一縱向切口，抬起兩側(cè)皮瓣，此時(shí)可見腓骨長(zhǎng)肌腱，分離腓骨長(zhǎng)肌腱和比目魚肌間隙暴露腓骨。而后向近端分離，在腓骨頸可觀察到腓總神經(jīng)。將腓骨肌外側(cè)抬起，并抬起近端腓骨骨膜上肌肉，以免損傷腓總神經(jīng)。在脛前肌和拇長(zhǎng)伸肌之間剝離腓深神經(jīng)和脛前動(dòng)靜脈。隨后進(jìn)一步分離至腓骨頭，并游離股二頭肌肌腱，肌腱可用于在關(guān)節(jié)窩固定腓骨頭。根據(jù)重建的需要，可以切除剩下1/4外的整個(gè)腓骨(維持踝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性所需)。保護(hù)腓深神經(jīng)，結(jié)扎脛前動(dòng)、靜脈分支。然后根據(jù)肱骨缺損的大小進(jìn)行腓骨遠(yuǎn)端截骨，切開骨間膜，顯露腓血管，注意保護(hù)并結(jié)扎切斷分支。最后使用帶血管的腓骨移植物替換缺失的肱骨近端。

3.2 帶血管蒂腓骨瓣聯(lián)合異體移植物重建

以肱骨近端骨腫瘤切除后重建為例。解剖腓總神經(jīng)，并用橡膠環(huán)保護(hù)，以防止手術(shù)過程中意外損傷。根據(jù)INNOCENTI等[17]所描述的技術(shù)，以脛前血管為基礎(chǔ)，通過前外側(cè)入路采集帶血管的腓骨骨骺。腓骨瓣的長(zhǎng)度由骨缺損程度決定。腓骨移植物應(yīng)比切除長(zhǎng)度至少長(zhǎng)3 cm，以便將腓骨移植物嵌入肱骨殘端。在同種異體移植物中創(chuàng)建寬度1.5～2.0 cm的縱向槽，然后將腓骨瓣穿過同種異體移植物髓內(nèi)管。放置移植物時(shí)應(yīng)注意避免壓迫血管蒂。然后將腓骨遠(yuǎn)端插入肱骨。該結(jié)構(gòu)用一個(gè)鎖定鋼板橫跨固定整個(gè)結(jié)構(gòu)，在肱骨中至少使用3枚雙皮質(zhì)螺釘，在異體移植骨中使用3枚螺釘固定。采用脛骨前和肱骨深血管間的微血管吻合術(shù)恢復(fù)腓骨移植物的血液供應(yīng)，腓骨頭通過股二頭肌腱固定在關(guān)節(jié)囊上。將肩袖肌群的殘余部分縫合到同種異體移植物的相應(yīng)位置，以幫助穩(wěn)定復(fù)合結(jié)構(gòu)。將背闊肌、胸大肌和三角肌重新附著于移植物上。

4 VFEG的療效評(píng)價(jià)

近幾年發(fā)現(xiàn)，使用VFEG進(jìn)行重建的方式可有效恢復(fù)患兒肢體的關(guān)節(jié)功能與軸向生長(zhǎng)，從而顯著提高患兒的生活質(zhì)量[32-34]。INNOCENTI等[23]報(bào)道了27例上肢帶血管蒂的腓骨骨骺移植，患兒重建肢體每年增長(zhǎng)0.70～1.35 cm。在AZOURY等[35]報(bào)道的27例18歲以下接受VFEG進(jìn)行肱骨近端重建的患者中，88.9%的患兒證實(shí)了重建肢體的軸向生長(zhǎng)，平均速度為(0.83±0.25)cm/年。然而像所有的骨缺損重建一樣，VFEG有很高的并發(fā)癥發(fā)生率，總體并發(fā)癥發(fā)生率為20%～40%，54%的患者需要至少再做一次手術(shù)，最常見的并發(fā)癥是骨折[23]。這些骨折通?？梢栽诩毙云谶M(jìn)行非手術(shù)治療，如有必要，可在數(shù)年后進(jìn)行矯正性截骨[36-38]。

由于帶血管蒂腓骨瓣位于腓神經(jīng)運(yùn)動(dòng)支與脛前血管束之間較近的位置，因此VFEG最常見的并發(fā)癥為腓神經(jīng)麻痹。BEN AMOTZ等[29]研究表明，大多數(shù)患者術(shù)后出現(xiàn)暫時(shí)的腓神經(jīng)運(yùn)動(dòng)功能障礙，其中只有2.6%是永久性的。此外，供體部位的并發(fā)癥也會(huì)導(dǎo)致脛骨受力不平衡和踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)，主要是踝關(guān)節(jié)外翻和外踝近端移位，可通過自體脛骨移植、假體或人工骨移植治療[39-41]。一些研究報(bào)道顯示，異體移植物聯(lián)合帶血管腓骨瓣能夠給予重建部位額外支撐，減少術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率[20，42-43]。

5 結(jié)束語

VFEG為兒童骨腫瘤切除重建提供了另一個(gè)可行的選擇，該方法提供了軸向生長(zhǎng)能力、肥厚潛能和愈合潛力[15，44-47]。然而與其他骨重建相似的高并發(fā)癥發(fā)生率仍是該技術(shù)需要攻克的難關(guān)。在近幾年的研究中，將帶血管蒂腓骨移植物與同種異體移植物結(jié)合進(jìn)行重建的復(fù)合結(jié)構(gòu)展現(xiàn)優(yōu)良的潛力，除了帶血管蒂腓骨瓣的軸向生長(zhǎng)潛力，其還展現(xiàn)了較低的并發(fā)癥發(fā)生率與較好的術(shù)后生活質(zhì)量[20，42]。但目前受限于很少有作者報(bào)道有效的測(cè)量結(jié)果，聯(lián)合同種異體移植物的復(fù)合結(jié)構(gòu)是否能夠成為后續(xù)兒童惡性骨腫瘤切除術(shù)后重建的更優(yōu)選擇之一還有待更大樣本量的分析。總而言之，VFEG重建方法對(duì)于惡性骨腫瘤兒童患者在經(jīng)濟(jì)、骨愈合、生物學(xué)功能方面有著顯著優(yōu)勢(shì)。隨著手術(shù)技術(shù)和生物材料的不斷進(jìn)步，VFEG重建技術(shù)有望在未來減少術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率，提高治療的成功率和臨床療效。