带血管蒂腓骨瓣移植在儿童恶性骨肿瘤切除重建中的研究进展

马子扬，樊 简，丁 师，张笑雨，刘海瑞，肖 鑫，李 靖

(空军军医大学西京医院骨科，陕西 西安 710032)

骨肉瘤以及尤文肉瘤分别是青少年儿童第一、第二好发的原发性恶性肿瘤。其中骨肉瘤好发于15～19岁的人群，长骨干端是其好发部位，以股骨远端、胫骨近端和肱骨近端更为常见[1]。而尤文肉瘤是一种高度恶性小圆细胞性肿瘤，好发于13岁左右的人群，主要累及长骨干骺端[2]。随着肿瘤治疗和外科治疗的进展，骨肿瘤患者的生存率与生存期也得到了进一步的提高，可行的能够提高患者术后生活质量的重建方案在骨肿瘤的治疗过程中占据了重要的地位[3-4]。除了对关节功能的影响，儿童骨肿瘤切除造成的骨缺损还会损伤生长板，进而影响骨骼轴向生长能力，因此儿童的骨肿瘤切除术后重建相比成人更具有挑战性[5]。生长板是未成熟骨骼中的一种特殊结构，位于长骨的软骨区域，且是骨轴向生长的主要分化区域，生长板受损会导致儿童身材矮小、肢体长度不协调及骨骼发育异常[6-7]。在以前的报道中，使用可伸缩假体进行的肱骨近端重建结果并不统一[8-10]。在一项使用可伸缩假体内固定术的研究中，124例儿童几乎都经历了多重并发症，需要多次翻修手术，其中85%的患者需要平均2.7个额外步骤[11]。

19世纪以来，游离骨骺的自体移植一直是临床重建研究的热点，第一篇有关游离骨骺的报道可以追溯到1899年，HELFERICH[12]在狗的躯干上进行了无血管游离尺骨骨骺移植。而后在1929年，STRAUB[13]对一名年轻男性患者实施了第一例临床游离部分胫骨骨骺移植。1988年，TAYLOR等[14]报道了胫骨前动脉为腓骨近端(包括骨骺和大约2/3的骨干)提供血液供应，自那时起，带血管的腓骨骨骺移植由于其在重建能力、轴向生长中的潜能成为儿童关节末端重建的流行方法[15-16]。尤其在儿童桡骨远端的重建中，得益于其与桡骨相似的大小、与尺骨相似的生长速率以及优异的重建能力，它已被报道展现出了令人满意的结果[17-18]。而在其余部位，带血管的腓骨骨骺移植又有与之不同的报道。在肱骨近端重建中，SHAMMAS等[19]报道了4例患者在平均88.9个月的随访时间内，最终结果为肩关节功能差且骨折率为100%。尽管大多数儿童在移植后恢复了轴向生长，但肩关节的活动度仍然不令人满意，特别是在外展与上举方面[19]。除此之外，在其他的报道中也出现了骨性融合过早和缺血性坏死的现象[20-21]。

1993年，CAPANNA等[22]结合了两种不同生物学方法的优点，提出了混合重建的概念，将带血管的腓骨与同种异体移植物相结合。这种联合方法的基本原理是利用两者的优势重建生长的关节端、促进骨愈合、防止应力性骨折，并促进关节周围软组织再植，从而最大限度地恢复关节功能。在本文中，我们就带血管蒂腓骨瓣移植(vascularized fibular epiphyseal graft，VFEG)的临床进展、解剖学特征、手术步骤及疗效评价进行简要阐述。

1 VFEG的临床进展

由于儿童的特殊性，骨肿瘤切除重建需要同时恢复关节功能和轴向生长能力，必须通过带血管的骨骺和部分骨干的移植来修复生长板。有三个部位适合进行骨骺转移：髂骨、肩胛骨远端和腓骨近端[23]。但髂骨及肩胛骨远端连接透明软骨，缺乏关节面，功能受限，移植存在不确定因素。因此，不同骨干节段和相似的结构形态使得腓骨近端成为儿童骨肿瘤切除重建中较其他供体部位更为合适的自体移植骨。

早在1905年，HUNTINGTON[24]就提出带血管蒂腓骨移植的假设，即有自身营养供应的腓骨瓣能够形成完善的骨愈合并恢复负重。得益于游离骨移植的微血管吻合技术的发展，该假设自20世纪70年代以来在实验研究中得到了验证。此后，VFEG在近20年得到推广，并迅速应用于儿童下颌骨、四肢长骨和骨盆重建[18]。在长期随访中，X射线检查显示VFEG不仅具有良好的骨稳定性，而且具有优秀的生长潜力。然而VFEG的关键步骤是复杂的微血管技术，这极大地限制了VFEG技术在临床中的广泛应用和移植物的存活率[25]。

逆行血管化腓骨骨骺移植技术是一种无需微血管吻合的一期手术，不仅缩短了手术时间，而且减少了人为血管损伤[26]。但选择哪条动脉来滋养移植物仍存在争议。腓骨头的动脉血供由滋养骨骺上部的膝下外侧动脉或胫前动脉组成，并由腓动脉供应骨干和干骺端。然而腓动脉被认为不足以支持骨骺生长板，可能导致重建后的肢体缩短。胫前动脉最早被TAYLOR等[14]提出用于支持骨骺血供，并得到了进一步的实验和临床研究的证实。为了探寻最佳的血管蒂选择，MORSY等[27]进行了解剖和高分辨率计算机断层血管造影研究，以描述腓骨近端详细的血管解剖结构。基于对28条下肢的研究，作者认为双侧血管均可作为VFEG的血管蒂，但对于需要较长的骨干或血管蒂的患者，胫前动脉会是更优的选择。

既往研究表明，骨折是带血管腓骨骨骺转移最常见的并发症之一，发生率为20%～100%[17，28]。尽管在这种情况下很少需要进行翻修手术，且大多数移植物骨折在固定后能够愈合，但如果数年后仍存在畸形，则可能需要进行矫形手术。此外长期的固定将会延迟患者的功能恢复。同时骨折还可能导致骨骺血供中断，有时甚至会导致缺血性坏死[17，29-30]。儿童腓骨直径小、固定不充分、制动依从性差是导致骨折发生率高的主要原因。长钢板的应用可以降低骨折的风险，但螺钉的使用可能会影响皮瓣的血运[17]。近年来随着同种异体移植物的进展，3D打印假体——“金属热狗”技术逐渐在临床展开应用，将带血管蒂腓骨与同种异体骨结合进行修复重建，通过将二者的优点互相结合，解决了支架、结构、强度和骨愈合等难题。

2 VFEG的解剖学特征

腓骨为多源性血供，由腓动脉、膝下外侧动脉、旋腓骨颈动脉和胫前动脉所供养，其间相互吻合构成丰富的骨膜动脉网。腓骨的形态规则，质地坚硬，与桡骨尺寸相似，可以在肱骨的髓腔中精准地镶嵌，发挥内固定的作用[18]。与此同时，它还具备与尺骨相近的生长速度以及构成骨、肌-皮复合瓣的能力[23]。带血管蒂腓骨移植物以其优良的血供、生物潜能和独特的生物力学特性，已成功应用于下颌骨、股骨、胫骨等部位缺损的重建，尤其适用于有疤痕和无血管受体部位的病例或合并骨和软组织缺损的患者。在儿童群体中，封闭骨骺的近端腓骨瓣具有同时恢复关节功能和轴向肢体生长的能力[31]。

3 VFEG的手术步骤

3.1 带血管蒂腓骨瓣重建

以肱骨近端骨肿瘤切除后重建为例，患者取仰卧位，屈曲所选供肢的髋关节和膝关节，并应用无菌止血带。由于剥离过程困难且耗时，为了充分利用缺血时间，止血带应在最后1 min充气，缺血时间不应超过2 h。止血带充气后，在腓骨中间1/3外侧面做一纵向切口，抬起两侧皮瓣，此时可见腓骨长肌腱，分离腓骨长肌腱和比目鱼肌间隙暴露腓骨。而后向近端分离，在腓骨颈可观察到腓总神经。将腓骨肌外侧抬起，并抬起近端腓骨骨膜上肌肉，以免损伤腓总神经。在胫前肌和拇长伸肌之间剥离腓深神经和胫前动静脉。随后进一步分离至腓骨头，并游离股二头肌肌腱，肌腱可用于在关节窝固定腓骨头。根据重建的需要，可以切除剩下1/4外的整个腓骨(维持踝关节稳定性所需)。保护腓深神经，结扎胫前动、静脉分支。然后根据肱骨缺损的大小进行腓骨远端截骨，切开骨间膜，显露腓血管，注意保护并结扎切断分支。最后使用带血管的腓骨移植物替换缺失的肱骨近端。

3.2 带血管蒂腓骨瓣联合异体移植物重建

以肱骨近端骨肿瘤切除后重建为例。解剖腓总神经，并用橡胶环保护，以防止手术过程中意外损伤。根据INNOCENTI等[17]所描述的技术，以胫前血管为基础，通过前外侧入路采集带血管的腓骨骨骺。腓骨瓣的长度由骨缺损程度决定。腓骨移植物应比切除长度至少长3 cm，以便将腓骨移植物嵌入肱骨残端。在同种异体移植物中创建宽度1.5～2.0 cm的纵向槽，然后将腓骨瓣穿过同种异体移植物髓内管。放置移植物时应注意避免压迫血管蒂。然后将腓骨远端插入肱骨。该结构用一个锁定钢板横跨固定整个结构，在肱骨中至少使用3枚双皮质螺钉，在异体移植骨中使用3枚螺钉固定。采用胫骨前和肱骨深血管间的微血管吻合术恢复腓骨移植物的血液供应，腓骨头通过股二头肌腱固定在关节囊上。将肩袖肌群的残余部分缝合到同种异体移植物的相应位置，以帮助稳定复合结构。将背阔肌、胸大肌和三角肌重新附着于移植物上。

4 VFEG的疗效评价

近几年发现，使用VFEG进行重建的方式可有效恢复患儿肢体的关节功能与轴向生长，从而显著提高患儿的生活质量[32-34]。INNOCENTI等[23]报道了27例上肢带血管蒂的腓骨骨骺移植，患儿重建肢体每年增长0.70～1.35 cm。在AZOURY等[35]报道的27例18岁以下接受VFEG进行肱骨近端重建的患者中，88.9%的患儿证实了重建肢体的轴向生长，平均速度为(0.83±0.25)cm/年。然而像所有的骨缺损重建一样，VFEG有很高的并发症发生率，总体并发症发生率为20%～40%，54%的患者需要至少再做一次手术，最常见的并发症是骨折[23]。这些骨折通常可以在急性期进行非手术治疗，如有必要，可在数年后进行矫正性截骨[36-38]。

由于带血管蒂腓骨瓣位于腓神经运动支与胫前血管束之间较近的位置，因此VFEG最常见的并发症为腓神经麻痹。BEN AMOTZ等[29]研究表明，大多数患者术后出现暂时的腓神经运动功能障碍，其中只有2.6%是永久性的。此外，供体部位的并发症也会导致胫骨受力不平衡和踝关节不稳，主要是踝关节外翻和外踝近端移位，可通过自体胫骨移植、假体或人工骨移植治疗[39-41]。一些研究报道显示，异体移植物联合带血管腓骨瓣能够给予重建部位额外支撑，减少术后并发症的发生率[20，42-43]。

5 结束语

VFEG为儿童骨肿瘤切除重建提供了另一个可行的选择，该方法提供了轴向生长能力、肥厚潜能和愈合潜力[15，44-47]。然而与其他骨重建相似的高并发症发生率仍是该技术需要攻克的难关。在近几年的研究中，将带血管蒂腓骨移植物与同种异体移植物结合进行重建的复合结构展现优良的潜力，除了带血管蒂腓骨瓣的轴向生长潜力，其还展现了较低的并发症发生率与较好的术后生活质量[20，42]。但目前受限于很少有作者报道有效的测量结果，联合同种异体移植物的复合结构是否能够成为后续儿童恶性骨肿瘤切除术后重建的更优选择之一还有待更大样本量的分析。总而言之，VFEG重建方法对于恶性骨肿瘤儿童患者在经济、骨愈合、生物学功能方面有着显著优势。随着手术技术和生物材料的不断进步，VFEG重建技术有望在未来减少术后并发症的发生率，提高治疗的成功率和临床疗效。