保留与切除腓骨近段的肿瘤型膝关节假体治疗胫骨近端肿瘤的中长期肢体功能对照研究

郑晓杰 万荣 张伟滨

胫骨近端是骨恶性肿瘤第二好发部位，仅次于股骨远端。而骨肉瘤是胫骨近端最常见的原发性骨恶性肿瘤。随着手术技术、影像学、病理学、放化疗的快速发展，近 90% 的肢体恶性肿瘤患者得以接受保肢治疗，相较于截肢手术，保肢手术在局部复发率和生存率方面无显著差异，使得保肢手术成为治疗骨原发性恶性肿瘤的第一选择。恶性骨肿瘤的保肢手术是对肿瘤进行广泛切除，在获得满意的外科边界基础上，对切除后的骨与软组织缺损进行重建。目前，临床上常用的骨缺损重建方法有肿瘤型人工关节假体置换，大段异体骨关节移植，人工假体 - 异体骨复合重建，瘤段骨灭活再植等。其中肿瘤型人工关节置换因为术后能获得即刻稳定，允许早期负重且可获得较好的肢体功能，不影响化疗等原因，是目前最常用的重建方法。胫骨近端前内侧软组织覆盖薄弱，外侧紧邻腓骨头，Malawer等认为该处恶性肿瘤容易侵犯上胫腓关节，应联合腓骨上段一起做整块切除，不仅可以达到满意的外科边界，而且可以使得翻转的腓肠肌内侧头肌瓣更充分覆盖假体，减少死腔，降低皮瓣张力，使得皮瓣更好存活，从而增强局部抗感染能力。但是腓骨近端是腓侧副韧带及股二头肌肌腱止点，此两结构是维系膝关节外侧稳定的重要结构，股二头肌同时也是屈膝的重要装置之一。因此，切除胫骨近端肿瘤时是否必须切除腓骨近段，且是否可能影响膝关节的稳定性及膝关节伸屈功能，是否会影响假体的使用寿命都是值得明确的问题。本研究回顾分析我院胫骨近端原发性恶性骨肿瘤且接受瘤段切除、肿瘤型人工膝关节置换的患者，比较胫骨近端瘤段切除时保留腓骨近段与切除腓骨近段两组患者中长期疗效和术后功能恢复情况，以期阐明上述问题。

资料与方法

一、纳入标准与排除标准

1. 纳入标准：（ 1 ） 2010 年 1 月 1 日至 2017 年12 月 31 日，我院收治的胫骨近端原发性恶性骨肿瘤患者；（ 2 ） 在我院接受瘤段切除、肿瘤型膝关节置换者；（ 3 ） 初次手术者；（ 4 ） 随访时间 ＞ 6 个月者；（ 5 ） 临床资料完整者。

2. 排除标准：（ 1 ） 外院行初次保肢手术者；（ 2 ） 骨重建方式非胫骨近端瘤段切除、肿瘤型膝关节假体重建者；（ 3 ） 行截肢手术者；（ 4 ） 随访时间 ＜6 个月者。

二、一般资料

本研究共纳入 58 例，其中男 31 例，女 27 例；年龄 8～72 岁，中位年龄 20 岁；所有患者完善影像学检查后均行切开活检，明确病理诊断及 Enneking肿瘤分级、分期。其中病理确诊为骨肉瘤 53 例，恶性骨巨细胞瘤 2 例，未分化高级别多形性肉瘤2 例，骨原发性非霍奇金淋巴瘤 1 例。按 Enneking外科分级分期：Enneking ⅡB 期 55 例、Enneking Ⅲ期 3 例。骨肉瘤及未分化高级别多形性肉瘤患者均采用新辅助化疗联合手术，1 例非霍奇金淋巴瘤患者因 CD20 （ + ），术前行美罗华靶向联合放、化疗，因胫骨近端骨质破坏严重，患者行走疼痛而行手术治疗。2 例恶性骨巨细胞瘤仅行手术治疗。

三、手术方法

依据术前 MRI 确定每例患者胫骨近端肿瘤范围设计肿瘤切除边界。依据 Enneking 分级、分期的肿瘤广泛切除原则，在肿瘤周围正常组织内实施整肿瘤块切除，截骨水平至少距离肿瘤边缘 3 cm，宿主骨截骨残端常规行术中快速冰冻病理确认残端肿瘤阴性。所有患者均接受胫骨近端瘤段切除肿瘤型膝关节假体重建术，其中胫骨肿瘤切除后骨缺损使用国产假体 （ 春立公司 ） 重建 36 例，进口假体 （ Stryker公司，GMRS ） 重建 22 例。所有假体均为旋转铰链式，其中组配式 57 例，定制可延长 1 例 （ 春立公司 ），假体柄均使用骨水泥固定方式。所有病例均采用转移腓肠肌内侧头包覆假体，重建软组织缺损。

58 例中，27 例肿瘤位于胫骨近端后外侧，且肿瘤突破骨皮质，侵犯部分胫、腓骨间肌肉 （ 胫前肌、趾长伸肌，踇长伸肌，腓骨长、短肌 ） 组织、胫腓上联合及腓骨近段者，在切除胫骨近端肿瘤时，一并整块切除胫腓上联合及腓骨近段。9 例肿瘤位于胫骨近端内后侧且瘤体较大，肿瘤切除边界包括了胫骨前内侧大部分软组织及皮肤，关闭伤口时软组织张力较大，故术中一并切除了较长一段腓骨近段，减少了膝下小腿宽度和周径，减小了软组织关闭伤口时的张力，消除了过紧软组织张力可能对腓肠肌内侧头的压力导致的肌瓣坏死。余 22 例肿瘤未及胫骨外侧及胫腓上联合及腓骨近端，进行保留腓骨近段的胫骨近段切除假体重建。

四、基线与随访资料

（ 1 ） 患者基本资料：包括年龄，性别，肿瘤病理诊断，手术方式，假体生产商，假体柄长度，假体柄长占胫骨侧假体比例。（ 2 ） 随访计划：本组患者术后 2 年内，每 3 个月门诊随访 1 次，术后 3～5 年每半年门诊随访 1 次，此后每年随访 1 次。记录每次随访时间及结果，对于死亡及失访患者则以死亡时间或最后 1 次随访为截止随访时间。（ 3 ） 随访内容：包括是否发生肺转移，国际骨与软组织肿瘤协会 （ musculoskeletal tumor society，MSTS ） 功能评分，术后胫股角 （ tibiofemoral angle，FTA ），术后髋膝踝角 （ hip knee ankle，HKA ），主、被动膝关节活动度，假体失效类型按国际保肢学会 （ International Society of Limb Salvage，ISOLS ） 推荐的分类。假体存留失败定义为因局部感染而进行部分或全部假体取出翻修；因局部肿瘤复发而再次手术切除原假体和复发肿瘤，重新植入新的假体；因机械性松动、假体断裂或假体周围骨折而需进行假体翻修；肿瘤复发、严重感染等各类原因而最终截肢。假体存留时间定义为假体初次手术植入至假体被明确诊断失效或最后一次随访。

五、统计学处理

结 果

一、两组患者基线资料分析

胫骨近端肿瘤切除时保留与切除腓骨近段两组患者基线资料对比见表 1。两组患者间在患者性别、平均年龄、肿瘤病理诊断、肿瘤最长径、胫骨瘤段切除长度、术前化疗次数，术后化疗周期数，进口还是国产假体用量、胫骨假体柄长及其占整个假体长度比例等基线资料均相当，两组间比较差异无统计学意义。保留腓骨近段组使用的胫骨侧假体柄长度要长于切除腓骨近段组，差异有统计学意义 [ （ 150.7±18.5 ） mm（ 139.9±14.9 ） mm ]（=0.018 ）。在假体柄占胫骨侧假体比例方面，总体范围为 0.37～0.61，中位数为 0.50，其中保留腓骨近段组较切除腓骨近段组更高，差异有统计学意义（ 0.52±0.050.48±0.05 ） （= 0.003 ）。既保留腓骨组总体来讲使用更长的假体柄。

表1 两组患者基线资料分析Tab.1 Baseline data analysis of the two groups

二、肿瘤型膝关节假体置换术后预后情况

根据 K-M 生存曲线法评估，本组 58 例的 5 年总体生存率 （ overall survival，OS ） 为 80.7%。其中，至最末次随访时肺转移 21 例，14 例为切除腓骨近段组，7 例为保留腓骨近段组。局部复发 3 例，其中2 例为切除腓骨近段组，1 例为保留腓骨近段组。

K-M 生存曲线法计算出 58 个肿瘤假体的 5 年存留率为 80.2%，10 年存留率为 75.5%。其中切除腓骨近段组的假体 5 年存留率为 76.3%，10 年存留率为 70.9%。保留腓骨近段组的假体 5 年存留率为88.1%。因此，本组大部分病例为 2014 年至 2017 年开展，随访时间较短，只计算到 9 年 （ 115 个月 ） 存留率为 88.1%。两组比较保留腓骨近段组患者能获得更长的假体存留率。由于保留腓骨近段组普遍较切除腓骨近段组使用的胫骨侧假体柄更长，为验证更长的假体柄是否能带来更好的假体预后，按照假体柄长占假体全长比例等于 0.5 为标准，将采用的肿瘤假体分为高比例组 （ ≥ 0.5 ） 和低比例组 （ ＜ 0.5 ）两组进行假体存留率比较，发现高比例组假体 10 年存留率为 80.6%，低比例组为 71.9%，两者比较差异有显著统计学意义 （= 0.003 ），提示使用更长胫骨髓内假体柄的肿瘤假体能带来更好的预后。国产与进口肿瘤假体比较：36 例国产假体 10 年存留率为 69.1%，22 例进口假体 10 年存留率为 82.7%，Log-rank 检验显示差异无统计学意义 （= 0.353 ）。

三、随访结果

本研究 58 例术后随访 6～161 个月，平均（ 61.4±41.5 ） 个月。其中切除腓骨近段组中位随访6～161 个月，平均 82.7 个月，保留腓骨近段组中位随访 9～131 个月，平均 45.5 个月。至末次随访发现发生肺转移 21 例，占所有患者的 36.2%。

患者肢体的功能评价采用国际骨与软组织肿瘤协会 MSTS 功能评分系统，最近随访时发现切除腓骨近段组可随访到患者 13 例，保留腓骨近段组可随访到 16 例。MSTS 评分分别为：保留腓骨近段组 （ 26.56±1.46 ），优于切除腓骨近段组 （ 24.85±1.95 ） （= 0.012 ）。其中，活动功能、行走能力、步态改变、膝关节主动活动度等各分指标结果也均显示保留腓骨近段组优于切除腓骨近段组，比较结果差异均有统计学意义 （ 表 2 ）。

术后 FTA、HKA 比较显示保留与切除腓骨近段两组间差异无统计学意义，提示切除腓骨近段并不会增加膝关节侧向不稳定。

切除腓骨近段组切除腓骨长度为 3～17 cm，平均 6.4 cm，中位切除长度为 6 cm。按照中位切除长度 6 cm 进行分组，统计分析腓骨切除长度 ＜6 cm 与 ≥ 6 cm 两组在 MSTS 总评分 （ 25.17±1.72224.57±2.225 ） （= 0.606 ）、膝关节主动活动度 [ （ 106.80±10.826 ） °（ 115.83±8.796 ） ° ]（=0.160 ），膝关节被动活动度 [ （ 119.40±15.388 ） °（ 131.83±10.962 ） ° ]（= 0.152 ），膝关节主被动活动度差 [ （ 12.60±4.827 ） °（ 16.00±4.604 ） ° ]（=0.267 ） 等方面差异无统计学意义。提示腓骨切除长度对胫骨近端肿瘤切除假体置换术患者的膝关节功能无明显影响。

假体并发症按 ISOLS 分类，58 例中发生各类并发症 13 例，其中软组织失效和假体松动等假体机械性失效发生率不高，仅 3 例。主要并发症是假体感染 7 例和肿瘤复发 3 例等假体非机械性失效 （ 表 2 ）。

表2 两组患者随访结果对比分析Tab.2 Comparative analysis of the follow-up results of the two groups

讨 论

胫骨近端原发性恶性骨肿瘤行瘤段切除肿瘤型膝关节假体置换是标准的保肢技术之一，疗效可靠、安全。但由于部分患者因胫骨近端肿瘤偏外侧，侵犯了胫、腓骨间的重要软组织和腓骨近端，不得不同时切除腓骨近段。腓骨近段是膝关节外侧稳定的重要结构，膝外侧副韧带附着于此，对维持膝关节外侧稳定性非常重要。至今，未有文献就胫骨近端肿瘤切除肿瘤假体重建时同时切除了腓骨近段患者对膝关节功能和假体存留情况做进一步研究。

本组回顾了 58 例胫骨近端原发性恶性骨肿瘤，在我院行瘤段切除、肿瘤型膝关节假体置换患者的疗效、下肢膝关节功能、假体远期存留率等情况，重点比较切除胫骨近端肿瘤时保留或切除腓骨近段患者的膝关节疗效、关节活动度及并发症的差异，以期阐明切除胫骨近端肿瘤时，同时切除为肿瘤侵及的腓骨近段是否会对患肢和患膝关节功能及假体使用寿命造成不良影响。研究结果显示：保留或切除腓骨近段的两组患者在各项基本资料方面差异无统计学意义，提示两组基线资料具有可比性。保留腓骨组术后 MSTS 总评分为 26.56±1.46，优于切除腓骨近段组 24.85±1.95，差异有统计学意义（= 0.012 ）。此外，分别比较两组患者在下肢关节功能、行走能力方面差异情况，发现保留腓骨近段组患者的膝关节活动度评分为 3.88±0.34，优于切除腓骨近段组的 3.38±0.5 （= 0.004 ）；行走能力方面保留腓骨近段组评分为 4.31±0.48，优于切除腓骨近段组的 3.85±0.56 （= 0.022 ）；保留腓骨近段组步态评分为 4.56±0.51，也优于切除腓骨近段组的 3.93±0.49 （= 0.002 ）。上述结果提示行胫骨近端肿瘤切除时保留或切除腓骨近段的两组患者在胫骨系统康复后均能获得较好的肢体功能，而保留腓骨近段组可获得相对更好的中长期肢体功能。腓骨近段是膝关节稳定的重要解剖结构，维系膝关节外侧稳定的膝外侧副韧带的外侧头和承担一定稳定和主动屈膝功能的股二头肌外侧头附着其上，因而，保留腓骨近段可获得更好的膝关节稳定性和关节活动度，更多地保留膝关节的运动协调性，使得患者术后能获得更好的运动功能。由于恶性肿瘤手术的重点是要尽可能整块切除肿瘤组织，因此，在手术设计和实施时，不能为了保留更多功能而减少手术切除范围。对于胫骨近端肿瘤侵及胫骨后外侧，且肿瘤突破骨皮质，侵犯部分胫、腓骨间肌肉 （ 胫前肌，趾长伸肌，踇长伸肌，腓骨长、短肌 ） 组织、胫腓上联合及腓骨近段者，在切除胫骨近端肿瘤时，应该一并整块切除胫腓上联合及腓骨近段部分骨骼。此外，胫骨近端肿瘤切除假体重建时，为减少软组织覆盖不良，常规需要腓肠肌内侧头肌瓣翻转覆盖假体，有时会导致关闭伤口时软组织张力过高，易致肌瓣缺血坏死而感染。国外学者为解决这个问题，提出可切除腓骨近段，并选用相对较小的假体，减少小腿直径而减少软组织张力。本研究结果进一步说明在切除胫骨近端肿瘤的同时切除腓骨近段并不会严重影响患者和膝关节功能，但条件许可的情况下，能保留腓骨近段还是能比切除腓骨近段带来更好的关节稳定和更好的肢体功能。

膝关节肿瘤广泛切除必然会切除膝关节几乎所有的静力性和动力性稳定结构，因此，选用的肿瘤假体一般都是高限制性假体。而高限制性假体的一个难以避免的问题就是高机械性应力导致的假体松动等机械性失效，影响假体的使用时间。为减少高机械性问题，目前国际上流行的肿瘤假体类型都为旋转铰链型，通过旋转平台设计使膝关节在伸屈过程中可有一定的内外旋转，更接近膝关节的运动模式，也可通过膝关节旋转动作减小假体所受的应力，延长假体的使用寿命。本研究中患者使用的假体为史赛克公司的 GMRS 和春立公司的新轴心肿瘤假体，均为旋转铰链型假体，假体柄采用骨水泥固定。统计数据显示：按照 ISOLS 分类标准，本研究总的假体失效率为 22.41% （ 13 / 58 ），平均出现时间（ 22.8±24.3 ） 个月。其中，ISOLS Ⅰ、Ⅱ 型假体机械性失效仅 3 例，1 例为髌韧带磨损断裂，采用阔筋膜张肌重建髌韧带后膝关节功能恢复，假体完整保留；另 2 例为假体松动，行假体返修术。可见采用骨水泥固定的旋转铰链型肿瘤关节可以获得较好的中长期假体存留率，其原因与在膝关节伸屈活动时胫股骨间少量的内外旋转减少了假体柄承受的应力，更接近膝关节的生物力学模式，延长了假体使用寿命。同时，本组中的 GMRS 假体在与宿主骨连接处的假体部分采用羟基磷灰石喷涂处理，可在此处植骨诱导术后皮质外骨桥的形成，阻止假体碎屑进入骨与假体之间的界面，从而减少松动的发生。本研究中绝大多数病例为骨肉瘤患者，术后均需要进行化疗，而化疗会干扰骨愈合，因而更倾向于选择骨水泥型假体柄固定，可获得即刻稳定，减少化疗给骨愈合带来的影响，利于患者术后早期进行康复训练。值得注意的是本研究的 3 例机械性假体失效全都在切除腓骨近段组。提示在可保留腓骨近段的条件下，应尽可能保留腓骨近段及附着于其上的外侧副韧带和股二头肌外侧头，进一步增加膝关节的稳定性和屈膝力量，可能对于延长假体的使用寿命，提高假体的存留率有一定帮助。

既往研究表明，假体周围感染是导致肿瘤型人工膝关节假体置换术后假体失败的最主要原因。本研究结果亦显示 ISOLS Ⅳ 型假体感染是假体失效、丧失的最主要原因，占 12% （ 7 / 58 ），与国际上同类研究报道的 3.0%～13.8% ISOLS Ⅳ 型发生率相似，平均出现时间为 （ 30.7±12.1 ） 个月。切除腓骨近段组 5 例 （ 5 / 36 ） 发生 ISOLS Ⅳ 型失效，2 例行二期假体返修，另 3 例因反复感染清创无效而最终截肢。保留腓骨组发生 ISOLS Ⅳ 型假体失效2 例 （ 2 / 22 ），其中 1 例合并肿瘤复发行截肢治疗，另 1 例也因反复清创无效后行截肢。比较切除或保留腓骨近段两组 ISOLS Ⅳ 型假体失效率，发现切除腓骨近段组的风险更高 （ 13.8%9.1% ），原因可能与切除腓骨近段组患者往往肿瘤体积较大，为达到广泛切除的外科边界，须切除较多的软组织，导致术后局部组织抗感染能力较差，增加了感染风险。

国际同类研究显示，胫骨近端肿瘤假体 5 年存留率约为 64%～94%，与本研究结果相似 （ 5 年存留率为 80.2%，10 年存留率为 75.5% ）。本研究进一步分析显示，使用较长的胫骨侧假体柄可带来更好的假体预后，特别是假体柄长达到胫骨侧假体总长一半者，能获得更好的假体生存 （ 高比例组对比低比例组 10 年假体存留率为 80.6%71.9% ）。这得益于假体柄与骨髓腔接触界面更广，应力分布更均匀，受到应力更低相关。为此，对于部分因肿瘤体积较大导致胫骨截骨长度较长的病例，本研究采用部分瘤段灭活骨或异体胫骨干填充部分骨缺损，减少假体体部长度，增加假体柄部分，也取得较好效果。肿瘤假体结合结构性异体骨 （ allograft prosthesis composite，APC ） 重建肿瘤切除后骨缺损是肢体重建技术之一，国外采用 APC 技术治疗股骨远端和胫骨近端骨肿瘤切除后骨缺损重建的中长期报道显示：股骨远端假体 10 年留存率为 94.1%，胫骨假体 10 年留存率为 83.3%，中位 MSTS 为股骨远端23.6 分，胫骨近端为 22.8 分。说明对于股骨远端和胫骨近端肿瘤切除后，采用 APC 技术重建骨缺损可以获得满意的中长期疗效，为延长假体的使用寿命提供了很好的技术选择。

由于本研究为单中心回顾性研究，病例数较局限，且在最近一次随访时，部分患者因疾病进展死亡，部分患者由于疾病治愈不再前来随访，部分患者因联系方式变更而失访，致使随访数据不很齐全，只能以这部分患者死亡前或失访前最后一次随访数据进行功能评价，导致最后只有 13 例切除腓骨近段的患者参与功能评分。虽统计结果已采用相应统计方法进行校正，但天然存在选择性偏倚，循证医学证据等级较低。此外，由于原发性恶性骨肿瘤发病率较低，本研究纳入分析的病例数相对有限。后期需要开展多中心随机对照研究进行验证，获取更高等级的循证医学依据。