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【获奖论文 】肿瘤性部分髋臼骨缺损的重建方法

发布时间:2017-11-11

文章来源:中华骨科杂志, 2017,37(06) : 347-352

作者:孙伟 华莹奇 马小军 沈嘉康 孙梦熊 傅泽泽 蔡郑东 

摘要  

目的

探讨累及部分髋臼原发骨恶性肿瘤的手术切除重建方法和临床随访。


方法

收集2009年1月至2015年1月共20例累及部分髋臼的原发骨恶性肿瘤患者的资料,男13例,女7例;年龄23~69岁,平均48岁。根据髋臼肿瘤的分型切除肿瘤并重建髋臼。A型,切除耻骨支及部分髋臼,采用骨盆重建钢板和自体股骨头植骨重建髋臼前缘骨缺损,生物型髋臼杯植入;B型,切除坐骨支及髋臼后缘,采用自体股骨头植骨,松质骨螺钉固定,对于不能维持髋臼初始稳定性者,配合使用髋臼加强环固定;C型,切除部分髂骨及髋臼上缘,采用自体股骨头植骨重建髋臼顶,使用髋臼加强环及骨水泥臼杯重建髋关节。搜集随访资料,分析假体生存期、术后并发症,术后功能的评定采用肌肉骨骼肿瘤学会(Musculoskeletal Tumor Society,MSTS)93评分。


结果

20例患者均获得随访,随访时间13~56个月,平均34个月。病理类型:软骨肉瘤17例,恶性骨巨细胞瘤3例。术后3例软骨肉瘤复发,复发率为15%,1例恶性骨巨细胞瘤复发并发生肺转移。髋臼假体早期脱位2例,给予闭合复位后髋关节支具固定6周治疗;假体松动1例,给予髋臼侧翻修;深部感染1例,采用清创后假体取出并旷置治疗。2例自体股骨头移植生物全髋关节置换患者髋臼愈合良好。术后功能MSTS 93评分中优13例、良6例、差1例。


结论

根据肿瘤的性质决定肿瘤的切除方式和范围是肿瘤获得良好肿瘤学预后的关键,在保证肿瘤切除范围的前提下,根据髋臼上缘肿瘤分型个体化重建是获得良好功能及假体生存率的要点。


骨盆恶性肿瘤,尤其是累及髋臼部位者手术难度大。根据Rizzoli骨科研究所2014年报告,80%的恶性肿瘤会发生骨转移,骨盆为仅次于脊柱的第二好发转移部位,骨盆转移占23.5%,其中髂骨占15.8%,坐骨占2.3%,耻骨占1.5%,骶骨和髋臼占3.9%[1]。骨盆解剖学以及生物力学复杂,而累及髋臼部位的骨盆肿瘤早期诊断更困难,手术风险较大;同时恶性骨盆肿瘤广泛切除后重建困难,且重建后的长期功能预后差、并发症多、远处转移率高,严重影响患者的生存质量,甚至威胁患者生命。因此,如何重建髋臼部位骨缺损成为骨肿瘤外科治疗的难点与热点[1,2,3,4]。


内半骨盆切除半骨盆置换是目前治疗累及髋臼骨盆恶性肿瘤的首选方式[5,6,7]。临床将髋臼部位的重建方式分为非生物学重建和生物学重建。非生物学重建方式包括各类金属半骨盆假体置换;生物学重建方式包括同种异体半骨盆置换、股骨近端翻转移植以及灭活再植等,其远期功能和稳定性好,适于预计寿命较长的原发肿瘤患者[8,9,10,11]。


生物学重建中同种异体半骨盆适配来源少、术后卧床时间长、感染率高,且骨吸收和再骨折发生概率高,灭活再植的骨不愈合及肿瘤复发等并发症阻碍了其发展。因此,股骨近端翻转移植术逐渐兴起[12]。非生物学重建中马鞍形假体因术后肢体功能较差,且必须髂骨完整而已较少使用[13]。目前,临床应用最多的是金属假体重建,但围手术期并发症发生率较高,同时鉴于金属疲劳强度的限制,导致其长期生存率低,翻修困难[13,14,15,16,17,18,19]。因此,半骨盆切除后是否需要进行假体重建及采用何种假体重建仍有争议。


按肿瘤切除原则切除后,仍可保留部分髋臼骨质的患者是否一定需要行半骨盆置换?Biau等[20]应用同侧股骨近端内侧部分骨块进行髋臼重建,股骨头与髂骨下缘截骨面连接固定,股骨远端与耻骨或坐骨连接固定,通过骨盆重建钢板进行内侧固定,最后通过全髋或髋臼加强环进行人工髋关节重建,从而避免行半骨盆置换。该方法适用于单纯髋臼、髋臼合并耻骨/坐骨或髋臼合并少量髂骨缺损的重建,对于肿瘤累及范围大或髂骨缺损多的病例无法进行重建。其优势是愈合率高,术后功能恢复快且明显优于半骨盆置换,手术费用低,但由于适应证较窄,所以临术应用较少。


本研究回顾性分析20例累及部分髋臼的原发骨恶性肿瘤患者的临床资料,按照肿瘤切除原则,分析中期随访结果,目的是:①介绍该髋臼肿瘤切除后个体化重建的方式;②探讨此类手术适应证及重建技术;③通过中期随访明确该术式的功能学与肿瘤学预后。

资料与方法

一、纳入与排除标准


纳入标准:①骨盆原发恶性肿瘤累及髋臼,未侵及血管、神经,身体可耐受手术者;②按照肿瘤切除原则,肿瘤切除后,可保留部分髋臼骨质者;③正常骨质无明显骨质疏松且活动量大,骨质基础可满足结构性植骨假体植入后的初始稳定性。


排除标准:①转移瘤或良性肿瘤可行刮除手术者;②随访时间不足1年,对其功能评价无指导意义者;③髋臼周围肿瘤曾行刮除、切除、射频或冷冻等治疗者;④肿瘤切除后多发转移致行动不便者。


二、一般资料


依上述纳入及排除标准,收集2009年1月至2015年1月共20例患者的资料纳入本研究,其中男13例,女7例;年龄23~69岁,平均48岁。


患者术前症状以髋部疼痛为主要表现,视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS)7例2分,11例为6分,2例8分。7例临床症状较轻,偶有行走后疼痛症状。11例偶有行走时疼痛,静息好转,髋关节无负重屈伸活动时无症状,其中2例长时间行走后跛行,症状持续存在,休息后略有好转。5例有明显的夜间疼痛,需口服止疼药物。2例站立困难,站立时髋关节疼痛明显,需辅助行工具行走。


所有患者均摄X线片,并行CT扫描及MR检查。患者影像学表现以溶骨性破坏为主,其中伴有明显的软组织肿块者14例(70%,14/20),肿块直径为2~7 cm,未累及血管及神经。20例的骨破坏均累及髋臼,其中5例(25%,5/20)累及关节面。17例(85%,17/20)骨破坏内有明显钙化,11例(55%,11/20)伴有明显的骨膨胀性生长。


术前行穿刺活检明确病理类型:软骨肉瘤17例(85%,17/20),其中1级5例(25%,5/20),2级12例(60%,12/20);恶性骨巨细胞瘤3例(15%,3/20)。


三、手术方法

(一)术前准备

所有患者术前经影像学及病理学明确诊断后,均行血管造影以确定肿瘤血供,并行肿瘤血管栓塞。本组所涉及的软骨肉瘤及恶性骨巨细胞瘤均为化疗不敏感肿瘤类型,故术前未化疗。

(二)手术方法

1.麻醉与手术入路


全身麻醉后,患者取侧卧、浮动体位。


根据肿瘤解剖位置及切除后重建方式不同,采用不同的手术入路(图1)。


图1 髋臼上缘肿瘤分型(按肿瘤切除部位及重建方式)示意图,根据肿瘤解剖位置及切除后的重建方式分为3型 A A型,耻骨支肿瘤累及髋臼前缘,肿瘤切除后,髋臼后柱连续性完整,结构性植骨稳定性好 B B型,坐骨支肿瘤累及髋臼后下部,肿瘤切除后,髋臼前柱连续性完整,结构性植骨稳定性较差 C C型,髂骨肿瘤累及髋臼上缘,肿瘤切除后,骨盆连续性中断,髋臼上方骨缺损多,需自体植骨,骨量要求大


A型:耻骨支肿瘤累及髋臼前缘,采用髂腹股沟联合S-P入路。在暴露髂腹股沟过程中,保护股血管神经,男性患者注意保护精索。


B型:坐骨支肿瘤累及髋臼后缘,采用K-L入路,部分根据肿瘤沿坐骨支生长的长度,决定是否需要行股内侧坐骨支辅助切口。需要注意的是,暴露过程中因坐骨支肿瘤位置深在,牵拉时易造成肿瘤破裂污染,故切口及暴露范围须充分。


C型:髂骨肿瘤累及髋臼上缘,采用S-P入路,可清晰暴露肿瘤。注意应于大切迹处保护臀上血管及坐骨神经,同时为防止截骨时将其损伤,可置入钝性的宽金属挡板。


2.髋臼重建


肿瘤切除后需个体化重建髋臼骨缺损,即根据患者术前CT扫描的结果,定制与患者髋臼适配的髋臼模版,结合术前MRI数据,在模版上标记截骨线,术中根据卵圆窝位置准确安放截骨导板,确定术中截骨位置(图2)。

图2 术中髋臼截骨导板示意图:根据患者术前CT结果,定制与患者髋臼适配的髋臼模版,结合术前MRI数据,在模版上标记截骨线,术中根据卵圆窝位置准确安放截骨导板,确定术中截骨位置


A型:9例。耻骨支切除后,采用骨盆重建钢板重建骨盆环完整性。根据残留髋臼位置,确定自体股骨头移植位置,用松质骨螺钉固定,采用髋臼锉磨锉,重建髋臼前缘,植入生物型髋臼假体。


B型:5例。肿瘤切除后,髋臼后缘缺如,自体股骨头移植位置确定后采用长松质骨螺钉固定,髋臼锉磨锉后植入生物型髋臼假体。对髋臼缺损大,自体股骨头移植后初始稳定性不佳者,在移植自体股骨头前磨锉髋臼,植入髋臼加强环,再于髋臼后缘移植自体股骨头与残留髂骨及髋臼加强环固定,同时可采用松质骨颗粒填补骨缝隙,最后在髋臼加强环内植入骨水泥臼杯。


C型:6例。髂骨切除后,髋臼骨缺损位于髋臼负重区,为确保假体初始稳定性,需将髋臼旋转中心稍上移,移植自体股骨头,磨锉髋臼后植入髋臼加强环,并放置骨水泥臼杯;股骨侧假体植入需适当增大偏心距,增加关节周围软组织张力,维持关节稳定性。


四、术后处理


术后72 h内,待引流量<100 ml/d拔除引流管。本组20例患者术后均未化疗。术后1周指导患者床边坐起,术后4周可扶双拐站立,并行渐进性下肢行走锻炼。


五、随访及疗效评价指标


术后6周、3个月、6个月门诊随访,复查骨盆CT及X线片、肺部CT,评估假体位置及稳定性;每6个月行全身骨扫描,评价肿瘤局部控制情况。


采用肌肉骨骼肿瘤学会(Musculoskeletal Tumor Society,MSTS)93评分[21]对患肢功能进行评价。该评分主要从疼痛、肢体功能、满意度、影响上肢因素(手的位置、手灵活度、举物能力)或下肢因素(支具辅助、行走、步态)等6方面评价,每项0~5分,总分30分。本研究将得分占总分的80%~100%定义为优,60%~79%定义为良,40%~59%定义为可,< 40%定义为差。

结果

一、一般情况


本组20例患者均顺利完成手术,围手术期无一例死亡,手术时间3.0~4.5 h,平均为3.5 h;术中出血800~3 200 ml,平均为1 300 ml。


20例均获得随访,随访时间13~56个月,平均34个月。


二、肿瘤转归


本组20例中,3例2级软骨肉瘤分别于术后7、13、14个月复发,其中1例行局部肿瘤切除,2例行半骨盆截肢。术后9个月,1例恶性骨巨细胞瘤复发并发生肺转移,采用半骨盆截肢并肺转移灶胸腔镜下切除,术后随访15个月肿瘤无复发转移。


三、临床功能及影像学评价



(一)功能评价


功能评分以术后12个月随访结果评价,MSTS 93评分为7~23分,平均18.8分;优13例(65%),良6例(30%),差1例(5%)。其中评价为差的1例为术后发生深部感染患者,术后反复疼痛,行走困难,采用假体取出后旷置。


本组9例A型中,8例(88.9%)评价为优,1例(11.1%)为良。该类患者肿瘤切除后对髋臼负重区的影响最小,植骨重建初始稳定性最佳。


本组5例B型中,3例(60.0%)评价为优,2例(40.0%)为良。该类患者由于坐骨支被切除,植骨重建负重区后早期稳定性较差,功能锻炼延迟。


本组6例C型中,2例(33.3%)评价为优,3例(50.0%)评价为良,1例(16.7%)评价为差。该类患者由于需要重建髋臼负重区,且软组织缺损大,所以术后关节稳定性差,术后功能差。


(二)影像学评价


本组20例中,18例于术后1年内植骨顺利愈合,1例因深部感染和1例因髋臼侧假体松动而致骨未愈合。1例恶性骨巨细胞瘤患者术后6个月CT扫描发现发生肺部转移。


四、并发症


术后5个月,1例软骨肉瘤患者出现行走疼痛,无静息痛,渐进性加重,摄X线片发现髋臼假体松动,遂采取髋臼侧半骨盆假体翻修,术后症状缓解。术后2例发生关节脱位,分别发生于术后第7天和12天,采用全麻下闭合复位,髋关节外展支具固定6周,未再发生脱位(图3)。

图3 男,56岁,髋臼B型肿瘤 A 术前骨盆CT三维重建示左侧耻骨支肿瘤 B 术前冠状面CT重建示耻骨支肿瘤累及髋臼前缘 C 术前骨盆MRI T2WI示左侧耻骨周围及髋臼下缘信号增强 D 术中使用自体股骨头移植,重建髋臼骨缺损 E 术后骨盆正位X线片示骨盆内侧重建良好,股骨假体位置良好 F 术后1年,骨盆正位X线片示骨愈合良好,关节在位,力线良好


术后8周,1例软骨肉瘤患者出现发热症状,检查切口示窦道形成,有脓性分泌物,经细菌培养为金黄色葡萄菌阳性,诊断深部感染,清创并取出假体后髋关节旷置。


3例软骨肉瘤分别于术后7、13、14个月复发,其中1例行局部肿瘤切除,2例行半骨盆截肢。


1例恶性骨巨细胞瘤患者于术后9个月复发并发生肺转移,采用半骨盆截肢并肺转移灶胸腔镜下切除肿瘤。

讨论

一、个体化重建方式的优缺点


Schöllner和Ruck[6]于1974年报告了第1例人工骨盆假体重建。虽然假体的设计和材料不断的改进,但该类非生物学重建假体的长期生存率低,假体相关的并发症高[14,22]。对于累及髋臼区域的骨盆原发恶性肿瘤,在当今术前及术中影像学的引导下,在肿瘤完整切除的原则下,可做到更加精准地切除,从而保留部分髋臼,同时使用自体股骨头移植,可到达生物学重建。该个体化的重建方式从理论上将大幅延长假体的长期生存期,对于一些预期生存期长的年轻患者尤为重要。由于保留了部分髋臼,所以术后髋关节功能恢复更好[23,24],但需重视对髋臼解剖学旋转中心的重建。


本研究保留部分髋臼的个体化重建早期的功能评分优于半骨盆置换,骨盆环骨性愈合可以大幅提高假体的长期生存率。但该种术式相对适应证较窄,术前及术中的影像学引导尤为重要。尤其是术中髋臼截骨位置的确定,我们术前根据CT、MRI数据,制作术中髋臼截骨导板,利于术中截骨安全边界的确定(图2)。


二、手术要点


对于肿瘤性部分髋臼骨缺损病例,在合适的病例选择以及术前、术后精准的影像学判断的前提下,可以保留部分的髋臼骨性结构。通过自体股骨头的结构性植骨,可恢复部分的髋臼骨结构,从而达到生物学重建的目的。


A型肿瘤切除后,可利用残留的髋臼上缘以及耻骨支,先应用骨盆重建钢板重建骨盆环完整性,将股骨头去除软骨后,修整为大块植骨块,用松质骨螺钉固定于残留髋臼前方,利用骨盆重建钢板的螺钉孔再次固定,增加植骨块稳定性,注意螺钉位置及方向,避免影响后期的髋臼磨锉;使用髋臼锉渐进性磨锉植骨块及残留髋臼以再造髋臼,最后植入生物型髋臼假体。


B型肿瘤切除后,髋臼后缘缺损,做结构性植骨固定困难。因此,首先磨锉髋臼,利用前方残留骨量固定并安装髋臼加强环,再将植骨块固定于前方残留骨质及髋臼加强环;将多余骨头修剪成颗粒状,植入结构性植骨缝隙,再于髋臼加强环内安装骨水泥髋臼。


C型肿瘤切除方法与A型相仿,对于骨盆Ⅰ区切除较多患者可能需要将髋臼旋转中心稍上移,从而减少骨缺损量。因此,相应股骨侧需要选择远端固定型股骨假体,适当上移股骨头,并增大偏心距,从而增加软组织张力,增加关节稳定性。本组患者随访期间,植骨块均愈合良好,可能与采用自体骨移植、股骨头松质骨,以及骨接触面积大相关,1例术后发生髋臼假体移位主要与假体的初始压配不足导致骨长入失败相关。由于软组织缺损大,所以髋关节早期稳定性差。本组术后早期2例发生脱位,采用全麻下闭合复位,髋关节外展支具固定6周,未再发生脱位。


三、个体化重建与常规重建的预后比较


对于累及髋臼的原发骨恶性肿瘤,术前精准保留部分髋臼是治疗成功的基础。依赖于术前精确的影像学评估及术中精准的影像学引导。在选择合适的病人的前提下,可以保证肿瘤切除外科边界的安全性,从而达到肿瘤学切除范围的要求。本组肿瘤学预后与髋臼完整切除后金属假体重建结果相仿,但本组相对病变局限,骨破坏范围有限,亦是本研究良好肿瘤学预后的原因之一。


总之,本研究为回顾性研究,病例为诊断明确、临床及影像学资料齐全的患者。本组患者平均随访时间较短,对肿瘤学预后判断意义及假体的长期生存率评估欠佳;同时缺少与常规骨盆肿瘤切除半骨盆置换手术方式的对照。另外,骨盆原发恶性肿瘤发病率较低,而这些患者中仅累及部分髋臼且根据肿瘤学切除原则可以保留部分髋臼的病例更少,因此本结果可能有偏倚。


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