同种异体骨移植治疗易复发性良性骨肿瘤的疗效

杨勇志 刘凡 宋亚 谷贵山

作者单位：130000 长春，吉林大学白求恩第一医院骨关节外科

四肢良性骨肿瘤是骨科常见疾病，治疗措施主要是彻底切除肿瘤。但骨肿瘤切除术后形成的灶性骨缺损往往需要内植物来填充，以恢复原来的生物力学结构和促进骨性愈合。常见的填充物为自体骨、同种异体骨、骨水泥、人造移植物等。同种异体骨因其来源广泛，具有良好的骨诱导活性，生物力学特性影响小等较为突出的优点，在临床上得到广泛应用。本研究为回顾性研究，从我科骨肿瘤资料库中检索 2010 年 4 月至 2016 年 8 月骨肿瘤患者51 例，采用同种异体骨移植修复四肢良性骨肿瘤刮除术后骨缺损，疗效满意，现报道如下。

资料与方法

一、纳入标准与排除标准

1. 纳入标准：( 1 ) 四肢良性骨肿瘤者；( 2 ) 肿瘤未累及相邻关节面者；( 3 ) 异体骨与宿主骨之间可进行坚强固定者。

2. 排除标准：( 1 ) 具有严重基础疾病，无法配合术后康复练习者；( 2 ) 肿瘤具有低度恶性，已破坏相邻关节或无法保留自身关节者。

本研究共纳入 51 例，男 24 例，女 27 例，年龄6～57 岁，平均 31.4 岁。肿瘤根据术前临床表现、辅助检查及术中病理检查确诊。其中骨囊肿 10 例，骨纤维结构不良 13 例，动脉瘤样骨囊肿 6 例，骨巨细胞瘤 8 例，内生软骨瘤 7 例，非骨化性纤维瘤5 例，海绵状血管瘤 1 例及骨膜韧带状血管瘤 1 例。其中植入松质骨 48 例，大段腓骨 3 例。

二、治疗方法

1. 同种异体骨的制备：采用北京鑫康辰生物技术有限公司同种异体骨，均经过深低温冷冻，超声洗涤，钴 60 γ 辐照灭菌、真空封装处理，分为冻干股骨头及大段腓骨。填充前将股骨头松质骨部分剪切为约 4 mm×4 mm 大小的颗粒，切勿带入骨皮质部分。腓骨大小约为 60 mm×8 mm×8 mm。使用前先用生理盐水浸泡复水，再用庆大霉素浸泡 20 min。

2. 术前准备：入院后详细询问病史、体格检查，完善相关检查检验，排除手术禁忌证。所有患者均应完善病灶区 X 线片、CT 及核磁检查，以明确肿瘤大小、累积范围，指导术中肿物的切除面积及安全边界。术前 30 min 静脉应用抗生素。

3. 手术方式：患者采用全麻或腰硬联合麻醉。首先根据骨肿瘤大小及所在的位置，采用相应的手术入路。充分暴露病灶区后，用电钻沿肢体纵轴开一方形骨窗，开窗面积宜充分，尽量做到术中视野宽阔，能够观察到病灶各侧壁。但也不能一味追求大窗口，否则易造成术后病理性骨折和延长愈合时间。进入病灶后取组织做快速病理，以明确肿物性质。确定为良性骨肿瘤后，使用大小不等刮勺仔细刮除瘤腔内肿瘤组织。在此过程中尤其需要注意肿瘤边界的处理方式，如若存在硬化壁或者嵴突，需用磨钻彻底打磨清除，不要留有盲点，反复高频电刀烧灼四周瘤壁，再用 95% 浓度酒精浸泡瘤腔 3 遍( 注意保护周围软组织 )，浸泡时间 30 min 以上，后用大量生理盐水彻底冲洗病灶及周围软组织。同种异体骨使用前应先复水和消毒。经过生理盐水反复浸泡洗涤后，可以恢复同种异体骨的黏弹性，植入后维持完整的微孔结构，有利于早期血管化及爬行替代。根据病灶区情况，选择相应同种异体骨，植入时要填充紧密和均匀，做到不留死腔。如有必要，根据病变长度选择合适的锁定加压钢板固定，以增强骨骼稳定性，预防病理性骨折的发生。

4. 功能恢复情况评估：根据 Mankin’s 异体骨移植评价标准[1]，将术后患者分为优、良、可、差四个等级：( 1 ) 优：无肿瘤复发，肢体功能几乎完全恢复，无痛，无活动受限，能参加非接触性体育运动；( 2 ) 良：无肿瘤复发，肢体功能轻度受限，无痛，无明显活动受限，可参加有限的体育活动；( 3 )可：无肿瘤复发，但患者肢体功能明显受限，需借助支具负重，自理能力与术前相比较差，不能参加体育活动；( 4 ) 差：肿瘤复发或有严重并发症，需行截肢术及因远处转移而死亡。

结 果

图1 术前骨盆 X 线片。术中术后病理回报为骨纤维结构不良图2 术后骨盆 X 线片Fig.1 Preoperative pelvic plain film. The intraoperative and postoperative pathological results showed poor bone fi ber structureFig.2 Postoperative pelvic plain film

术后嘱患者定期复查，根据影像资料及患者查体，评估愈合情况。随访完整资料 51 例，随访时间 11～87 个月，平均 43.4 个月。异体骨愈合 49 例( 图 1，2 )，不愈合 2 例。主要并发症：肿物复发2 例，免疫排斥反应 3 例 ( 后治愈 )，骨折 3 例。异体骨与宿主骨总愈合率为 96.08%。依据 Mankin’s 异体骨移植评价标准评价标准，优 31 例，良 12 例，可 3 例，差 5 例，总优良率为 84.31%。术后复查X 线提示植骨区有宿主骨爬行替代形成的坚强骨痂或骨性连接为骨愈合标准。48 例松质骨愈合时间为 5～13 个月，平均约 7.3 个月。而 3 例大段腓骨愈合时间要明显长于松质骨。其中最早的为 27 个月，平均约 50 个月。本研究中有 3 例早期免疫排斥反应，于术后 3～7 天出现切口周围红肿、有渗淡黄色液体渗出，并伴有低热。经积极切口换药和预防性应用抗生素治疗后，症状逐渐消失，未出现症状加重及植骨区感染。肿瘤复发 2 例，1 例为跟骨骨巨细胞瘤，由于累及跟骨面积较大，后行瘤段切除术；1 例为股骨近段动脉瘤样骨囊肿，行再次刮除植骨后，现术后随访 13 个月，未见肿瘤复发迹象( 图 3，4 )。

讨 论

由于骨肿瘤造成的骨组织缺损常常难以自身愈合，病灶刮除后所导致的腔隙性骨缺损，需要植入骨材料填充来促进骨愈合，以恢复病变部位的解剖结构和力学强度。目前具有生物活性的两种植入材料是自体骨和同种异体骨。自体骨因其不存在免疫排斥反应，且具有较强的成骨能力、易产生骨性融合等优点，被公认为治疗骨缺损的“金标准”，在很长一段时间以来被作为优质的植骨材料[2]。但自体骨存在一个很明显的瓶颈，即可供骨来源有限，取材量不足不能完全满足临床需求，尤其是对于大面积骨缺损的年轻患者[3-4]。并且可供骨与骨缺损区形态差异较大，取骨会增加二次创伤等，所以在临床应用中受到了明显限制。同种异体骨因其来源丰富，有多种形状及大小可供选择，具有良好的成骨作用、骨诱导作用及生物相容性等优点，成为用来填充骨缺损的优良替代材料，现已被广泛应用于关节置换翻修、关节融合、骨肿瘤保肢、外科整形等众多领域[5]。

图3 术后 15 个月左侧股骨正侧位 X 线片 Fig.3 AP and lateral X-ray films of the left femur 15 months after surgery

图4 术后 20 个月骨盆 X 线片 Fig.4 Pelvic plain film 20 months after surgery

同种异体骨在宿主部位所起的作用是促进新骨形成和提供结构性支持，主要是通过骨传导作用和骨诱导作用来实现[6]。同种异体骨有着与自体骨相似空隙结构，利于新骨的长入，并且同种异体骨还能够释放一些具有生物活性的诱导因子 ( 如 BMP等 ) 诱导成骨，通过爬行替代作用，最终完成新生骨完全替代异体骨的过程。植入同种异体骨主要分为松质骨和大段腓骨。松质骨颗粒免疫排斥小，且拥有较好的生物学活性，较容易实现新骨爬行替代，但同时也失去了大部分的生物力学性能。同种异体腓骨免疫排斥较大，新骨爬行替代困难，但可以为病灶区提供良好的力学支撑和填充作用，适用于合并病理性骨折的大面积骨缺损的长管状骨。所以在制订手术方案时，应根据病灶所处的位置、骨缺损面积选择合适的植骨块。本研究纳入 51 例患者中，其中 48 例采用同种异体松质骨移植，3 例大面积骨缺损的长管状骨患者采用同种异体腓骨移植。笔者发现两者的愈合时间差异很大。松质骨在第 3～5 个月时即可出现植骨区密度降低等骨吸收现象；第 6～9 个月时，植骨区边界模糊并有连续性骨小梁出现；9～24 个月同种异体骨与周围骨组织融为一体，边界消失，实现异体骨的同化。而大段腓骨吸收则较为困难，新骨替代过程跨度大、时间长。其中 3 例同种异体腓骨的愈合时间均超过了40 个月。骨愈合最早的 1 例于第 40 个月时异体骨完全吸收，愈合时间明显短于报道大段腓骨愈合时间，分析原因，可能与患者年龄偏小，骨代谢较为旺盛有关。与大段腓骨相比，松质骨的网状支架较容易被新骨爬行覆盖，新生血管和骨祖细胞能够很快长入骨小梁之间。而大段同种异体腓骨的愈合主要是从宿主端向移植骨、从移植骨四周侵入至移植骨中央实现活化过程。由于皮质骨具有致密的板层结构，且内部缺乏足够的空隙，导致异体骨再血管化和爬行替代困难，致使骨愈合速度十分缓慢，且骨不愈合率较高[7]。Enneking 等[8]研究发现大段同种异体骨移植后 5 年仅有 20% 被新骨替代，深层未修复部分仍保持原来的结构。

同种异体骨最主要的缺点是会引起免疫排斥反应。降低同种异体骨的免疫原性的方法主要有四种：( 1 ) 降低同种异体骨的抗原性。Heiple 的实验证明冻干同种异体骨最易与宿主达到融合，其免疫排斥反应是最小的。因此，深低温冷冻干燥可以最大程度的降低同种异体骨的抗原性；( 2 ) 减少植入物内的抗原量。免疫排斥反应与同种异体骨携带的抗原量有直接关系，植入前需将异体骨上的软组织和骨髓剔除干净；( 3 ) MHC 组织配型。过程复杂且成本高，临床上还没有对同种异体骨移植开展组织配型；( 4 ) 使用免疫抑制剂。本组所有患者使用的是深低温冷冻干燥骨，均未出现严重免疫排斥反应。51 例中仅有 3 例出现切口周围红肿、渗出淡黄色液体并伴有低热现象。考虑为轻度免疫排斥反应，遂未使用免疫抑制剂，经切口积极换药和预防性应用抗生素治疗后症状逐渐消退，最终切口愈合良好，无感染病例出现。随着近年来同种异体骨脱抗原技术、消毒灭菌技术和贮存方法的发展，同种异体骨的免疫排斥反应发生率已明显降低。现在骨组织库提供的各种同种异体移植骨材料已较少会引起明显的外源性抗原免疫反应。

肿瘤无复发是植骨成功的前提。肿瘤复发仅与外科治疗边界和肿瘤性质有关，与重建方式无关，所以术中切忌为了更好地重建而采取不恰当的外科边界[9]。笔者在处理肿瘤的边缘骨床时采用综合物理方法和化学方法，做到最大程度杀灭残存肿瘤细胞。电刀烧灼，产生的高温可以造成肿瘤边缘 1～2 mm 的坏死区，杀死周围残存的肿瘤细胞。高浓度酒精浸泡病灶后，虽然只有最外侧浅薄骨质被灭活，但可使深部残存肿瘤细胞均匀被一层死骨包裹并与外界隔绝。深部肿瘤细胞无营养供给、代谢产物无法排泄，肿瘤细胞一般于 4 天内死亡[10]。应用此种处理肿瘤边界的措施效果显著。本研究纳入的 51 例中仅 21 例肿瘤复发，其余 49 例随访期内均未见复发。肿瘤总复发率为 3.92%，明显低于大样本报道。复发的肿物为骨巨细胞瘤和动脉瘤样骨囊肿，分析原因可能与病灶范围较大、术中瘤壁刮除不彻底或与肿瘤具有侵袭性有关。对于以上这种肿瘤边界的处理措施，也有学者认为会同时损伤到周围的正常细胞，会阻碍周围血管的长入和具有成骨能力的干细胞的移入，不利于新骨生成。但笔者认为，彻底清除肿瘤细胞的临床意义，要远远大于同种异体骨是否会延迟愈合和重建是否完美等问题，因为一旦肿瘤复发，也就意味着整个手术的失败。而且有实验也证明无论瘤壁是否有灭活，12～24 周时的成骨活动是完全一致的，只是早期的血管化过程稍有不同[11]。本研究中也并未发现植骨区有明显延迟愈合的现象。

总之，冷冻同种异体骨因来源充足，且具有良好的成骨作用、生物相容性及较低的免疫排斥反应等特点，是用来修复良性骨肿瘤造成骨缺损的优良填充物。虽然同种异体骨治疗效果明确，但临床医生注意要严格把握手术适应证，根据不同情况选用合适的同种异体骨，尤其是注意肿物处理方式的规范化操作等，这样才能达到同种异体骨治疗良性骨肿瘤的最佳效果。