特制人工膝关节置换治疗儿童股骨远端ⅡB期经典型骨肉瘤

李远 徐海荣 黄真 单华超 牛晓辉

骨肉瘤是儿童和青少年常见的骨原发恶性肿瘤。股骨远端是骨肉瘤最好发部位，据北京积水潭医院骨与软组织肿瘤数据库统计，占骨肉瘤发病例数的44%[1]。随着化疗、外科技术、假体设计的日益完善，保肢手术逐渐成为肢体骨肉瘤的主要治疗方式[2-4]。关节周围肿瘤切除术后，人工假体重建是一种可靠的选择,它提供了接近解剖学外观和良好的功能性结果。 股骨远端和胫骨近端的骨骺分别对下肢的生长贡献了约35%和30%[5]。因此，切除生长板将导致肢体不等长、功能缺陷、步态紊乱和不美观等问题。本研究对股骨远端ⅡB期经典骨肉瘤儿童患者采用铰链式儿童型肿瘤假体置换[6]，并评估使用此型假体治疗后的肿瘤学预后、假体生存率、假体失败因素、国际骨与软组织肿瘤协会(the Musculoskeletal Tumor Society,MSTS)功能评分结果，以期减少对胫骨近端生长板的破坏，减少肢体不等长程度[7]。

资料与方法

一、资料

回顾2005年1月至2012年12月北京积水潭医院骨肿瘤科连续收治的股骨远端骨肉瘤患儿39例，男17例，女22例，年龄(10.9±1.7)(6～14)岁。入选标准：(1)组织学证实为经典型骨肉瘤；(2)Enneking分期为ⅡB期；(3)手术治疗采用股骨远端瘤段切除，特制人工关节置换手术；(4)植入物为铰链式儿童型肿瘤假体(北京力达康科技有限公司)，股骨侧假体柄为骨水泥固定，胫骨侧假体为针状非水泥固定；(5)病变部位均为第1次行关节置换。数据来自北京积水潭医院骨与软组织肿瘤临床数据库和影像数据库[1]。

二、方法

1．检查和术前治疗：所有患者入院后行常规影像学检查(X线、局部CT、局部MRI、ECT、胸部CT)后，进行穿刺病理检查，均明确为经典型骨肉瘤后，根据《经典型骨肉瘤诊治专家共识》推荐方案，行术前新辅助化疗4个疗程：第1周甲氨蝶呤(methotrexate，MTX)10 g/m2；第3周异环磷酰胺(ifosfamide，IFO)15 g/m2；第6周顺铂(cisplatin，DDP)80 mg/m2+多柔比星(doxorubicin，ADM)60 mg/m2；第8周MTX 10 g/m2[8]。

2．疗效评估和手术：化疗后复查影像学检查评估化疗效果。根据化疗后影像学检查结果确定手术方案，距离影像学肿瘤边缘3～5 cm作为股骨截骨平面。手术采用平卧位，股骨远端前内侧切口，梭形切除穿刺道，切开皮肤、皮下深筋膜。自股内侧肌与股直肌间进入，至股中间肌。在股中间肌外向两侧分离，至内外侧肌间隔。距离肌间隔在股骨上起点1.5 cm切断肌间隔。内侧保护股动、静脉，后侧保护坐骨神经。距离肌肉止点1.5 cm切断内收肌在股骨上的止点，及腓肠肌内外侧头。在胫骨侧切断内外侧副韧带、交叉韧带、关节囊，使膝关节脱位。根据术前确定的截骨平面，截断股骨，切除瘤段。切除肿瘤后股骨侧按常规骨水泥固定假体安装方式进行操作。胫骨侧将胫骨髁间脊去除，保留胫骨平台软骨面。胫骨扩髓使用直径7～8 mm的光滑扩髓器。扩髓后将胫骨侧假体一次性置入，避免反复调整位置造成松动以及在骨骺处形成骨桥[6](图1)。

图1患者女，10岁，右股骨远端经典型骨肉瘤，ⅡB期A,B术前正、侧位X线片C,D术前横断面及冠状面CTE,F术前横断面及冠状面MRIG术前发射型计算机断层扫描(emission computed tomography， ECT)H术前双下肢全长正位X线片I手术切除标本J术后病理切片(HE×20)K～N术后正、侧、斜位X线片O～R随访81个月正、侧位X线片S随访81个月双下肢全长正位X线片，患侧肢体短64 mm

3．手术后化疗：术后化疗12～15个疗程。每3个月随访1次，随访内容包括肿瘤学方面(生存、复发、转移情况)和功能评估(并发症、肢体长度、力线、功能评分等)。功能评分采用MSTS评分。

4．失败原因分析：假体失败原因根据文献[9]定义的分类方式记录，将假体失败分为5型。1型：软组织失败(关节不稳定、肌腱撕裂、无菌性伤口裂开)；2型：无菌性松动；3型：假体结构失败(假体周围骨折或假体折断)；4型：感染；5型：肿瘤进展。

5．统计学处理：分析患者生存情况及假体生存率和假体生存时间，假体生存时间以假体失败为随访终点事件。采用 SPSS 19.0 统计软件，计量资料采用均数、范围及中位数描述。应用Kaplan-Meier曲线计算患者生存率及假体生存率。

结 果

一、患者一般情况

39例患者均顺利完成手术，切除的股骨长度为(172±28)(110～240)mm。术后标本外科边界评估，34例患者进行了广泛切除，5例患者进行了边缘切除。37例患者中位随访时间66(10～141)个月。

二、患者生存情况

随访期内无瘤生存28例，带瘤生存3例，病死8例。Kaplan-Meier生存分析显示，患者总体5年生存率78.1%(图2)。病死患者术后生存(22.9±8.7)(12～36)个月，病死原因均为肺转移或多发转移。手术后标本大体评估广泛切除34例，边缘切除5例。术后病理学评估显示所有患者手术切缘肿瘤学安全。随访期内无局部复发病例。

三、假体生存率及并发症

以截肢或假体取出为终点，37例患者假体3年生存率97.2%，5年生存率84.9%(图3)，随访期末31例存活患者中84%(26/31)假体生存。随访期末28例保肢成功，保肢率90.3%(28/31)。

随访期内共16例患者发生18次假体并发症，导致2例行翻修手术更换假体，3例截肢。最常见的并发症为无菌性松动(14例)。影响假体生存的原因为：软组织失败、无菌性松动、假体结构失败、感染、不能接受肢体不等长(各1例)。

根据Henderson定义，1型失败2例。1例为术后切口浅表脂肪液化，行清创术后均痊愈；1例6岁女性患儿术后膝关节屈曲挛缩并逐渐加重，术后53个月截肢。2型失败14例，均为影像学检查发现股骨侧假体松动，胫骨侧假体无松动下沉病例。其中1例9岁女性患儿，术后104个月进行翻修手术更换成人型假体，术后随访至111个月功能良好。3型失败1例，为男性患儿，初次手术11岁，手术时股骨侧植入假体柄直径10 mm；术后52个月发生柄断裂，行翻修手术，更换成人型假体；术后随访至80个月，功能良好。4型失败1例，为10岁女性，术后1年出现深部感染，保守治疗3个月无效，于术后15个月行截肢术，术后痊愈。

图2 39例患者Kaplan-Meier生存曲线

图3 39例患者假体生存率曲线

四、肢体长度

存活31例患者中，25例随访时间超过1年并有下肢全长的影像学检查资料。全长X线片拍摄时间距手术(62±5)(18～120)个月。患侧下肢短于健侧长度(70±7)(20～144)mm。1例9岁女性患儿，术后54个月双下肢长度差139 mm，同时股骨侧假体明显松动；患儿拒绝翻修手术，于术后59个月截肢。其余患儿均通过垫高鞋底恢复肢体长度，活动功能可接受。

五、功能检测

最终28例保肢成功患儿MSTS评分为(24±1)(21～26)分。

讨 论

骨肉瘤是高度恶性骨原发性肿瘤，经典的手术方法是截肢。但随着放射学检查、新辅助化疗和手术技术的进步，保肢手术已成为大多数原发性肢体骨肉瘤患者的首选治疗方法。当切除肢体肿瘤后，可以使用各种假体置换来重建骨缺损[10]。以往研究报道中，骨肉瘤患者保肢手术后5年生存率为60%～70%[11-12]。在本研究中，ⅡB期骨肉瘤患者的总体5年生存率为82.8%，且37例患者术后均无局部复发，中位75个月的随访期内总体保肢率为90.3%，与文献报道一致。表明严格遵循的术前化疗—手术—术后化疗的治疗模式安全有效。

骨肉瘤好发于青少年，38%的患者年龄<16岁，11%的患者年龄<12岁；肿瘤通常发生于干骺端，如股骨远端(35%)和胫骨近端(20%)[13-14]。因为这些肿瘤好发于干骺端，切除肿瘤需要牺牲生长板,对于5～14岁下肢骨肉瘤患者，术后肢体长度差异是一个严重问题。已有报道使用可延长假体来解决这个问题[15-17]。早期可延长假体需要开放手术来进行延长。现在已有报道，可延长假体可在没有侵入性手术的情况下被延长。这有利于假体使用，减轻疼痛，减少麻醉相关风险，理论上降低感染率[18]。

为减少人工关节置换后胫骨侧生长板损伤，本研究使用了特制铰链式儿童型肿瘤假体。这种假体股骨侧与常规成人假体相同，假体柄使用骨水泥固定于股骨髓腔。胫骨侧假体穿过骨骺部分是一长约13 cm，直径9～10 mm的细柄，横截面积<80 mm2，是普通骨水泥型假体横截面积的1/3。柄部表面较光滑，扩髓时不去除骨质，假体柄直接穿过胫骨近端骨骺，不用骨水泥固定。假体胫骨平台两侧各有一直径3 mm，长10 mm防旋转针，钉入骨骺，不穿透骺板。使用此种假体可使胫骨侧骨骺损伤面积<80 mm2，减少对胫骨近端生长板的影响。但对此型假体使用后假体生存率、假体失败因素、术后患者MSTS功能评分结果等鲜有报道。

在以往报道中，肿瘤型假体5年生存率为25%～93%[19-20]，但由于各个报道入选患者及使用假体不同，可比性不强。本研究使用文献[9]所定义的假体失败分类系统分析本组患者。本组患者假体5年生存率为84.7%，随访期间假体并发症发生率为48.6%(18/37)。

软组织失败(1型失败)最常见的事件是浅表伤口相关的问题，通常可以通过清创术来控制。本组1例患者术后切口脂肪液化经清创痊愈，其他事件还包括血肿形成、屈曲挛缩髌股关节半脱位、肌腱断裂等。本组还有1例患者术后出现膝关节屈曲挛缩并逐渐加重，至术后59个月截肢。

无菌性松动(2型失败)是本组患者最主要并发症。根据影像学检查有37.8%(14/37)患者在随访期内出现股骨侧假体松动，1例患者因假体松动进行了翻修手术。本组患者胫骨侧假体无松动下沉等表现。在以往的报道中，无菌性松动主要发生在股骨侧，且年龄小、假体柄直径小、重建位置为股骨远端等是无菌性松动发生的相关因素[9,21-23]，而这些正是本组患者的临床特点。固定铰链膝关节假体设计可能也是造成假体松动率高的原因。有报道认为，旋转铰链膝关节假体中，铰链部件提供稳定性，并且旋转部件允许相当大的旋转(当膝盖弯曲时，其允许15°的内部旋转和15°的外部旋转)，可以减少股骨侧柄与骨干界面机械扭转应力，降低松动发生率[24-25]。本组患者使用假体为减少胫骨生长板破坏，减少胫骨侧假体插入柄直径，使用了铰链式设计，如设计为旋转铰链机制，有可能降低无菌性松动发生率。

本组患者发生1例假体失效(3型失败)。患者初次手术股骨侧植入假体柄直径10 mm，术后52个月发生柄断裂，行翻修手术。随访至初次术后80个月，MSTS评分为26分。以往报道中，套管磨损等发生风险高于假体断裂[25-26]，但本组患者，年龄小，体质量小，植入假体选用柄直径小，造成假体断裂风险增加。随着患者年龄增长，体质量增加，其假体断裂风险还可能进一步增加。

感染(4型失败)是最常见的失败模式[27]，发生率为5%～21%[28-30]，这对于肿瘤型假体患者的预后有显著影响。本组患者虽然仅发生1例感染，但最终导致截肢的严重后果。患者接受化疗引起的免疫抑制，骨和软组织的广泛切除，肿瘤切除手术时间长以及患者的一般情况差都增加手术治疗患者的感染风险。截肢术是最有效治疗方法。二期翻修手术也有约70%的控制率，但再次感染风险仍很高，因此应谨慎应用[31-32]。

本组无局部复发(5型失败)病例。除5型假体失败外，肢体不等长也严重影响本组患儿功能。随访期内存活12个月以上患儿肢体短(70±7)mm；且本组中1例患儿因不能接受术后肢体不等长(139 mm)截肢，其余患儿必须通过垫高鞋底改善术后功能。最终保肢成功的28例患儿MSTS评分平均24分。

总之，对于本组ⅡB期经典骨肉瘤患儿，经过规范术前化疗—手术—术后化疗治疗，无局部复发，5年生存率82.8%，肿瘤学结果良好。随访期内保肢率90.3%，假体5年生存率84.7%，平均MSTS评分24分，功能良好。但随访期间无菌性松动发生率高(37.8%)，并可能随时间延长，松动率和翻修率进一步增加，这可能需要通过重新设计旋转铰链假体或使用可延长假体进一步改善。