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桡骨远端骨巨细胞瘤节段切除及骨重建技术
  • 来源:亚朋生物
  • 发布时间:2017-07-11
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桡骨远端是构成腕关节、下尺桡关节的重要解剖结构,正常人的桡骨远端关节面背侧边缘长于掌侧缘,关节面向掌侧倾斜10°~15°(掌倾角);桡骨茎突较尺骨茎突长1~1.5 cm,故桡骨远端关节面向尺侧倾斜20°~25°(尺倾角)。桡骨下端具有掌、背、桡、尺四个面,掌侧光滑凹陷,有旋前方肌附着;背侧凸起,有四个骨性腱沟,内有伸肌腱;桡侧面延长成茎突,有肱桡肌附着及拇长展肌腱和拇短伸肌腱腱鞘;尺侧面构成下尺桡关节,为前臂旋转的枢纽。因此,当桡骨远端畸形、外伤或存在肿瘤行关节重建时,如骨关节重建不良或方法不合理,则可造成腕及手指的功能障碍。

一、桡骨远端骨巨细胞瘤的临床特点

骨巨细胞瘤(gaint cell tumor)是一种具有局部侵袭性的肿瘤,其发病率占骨原发肿瘤的4%~5%,占骨良性肿瘤的20%1-2]。骨巨细胞瘤发生在骨骺已经发育成熟的患者中,20~40岁高发,女性略多于男性。骨巨细胞瘤多侵及长骨末端,常见的发病部位包括股骨远端、胫骨近端、桡骨远端等,桡骨远端是居于第三位的高发部位,约10%(范围,8%~13%)的骨巨细胞瘤发生于桡骨远端[2-4]。文献报道,桡骨远端骨巨细胞瘤较其他部位更容易复发,且因其临近腕关节而致术后腕关节功能转归差。另外,桡骨远端骨巨细胞瘤较其他部位更容易发生转移[1-6]。McMcDonald等[7]对221例骨巨细胞瘤局部复发因素进行分析发现,肿瘤的局部复发与肿瘤部位、大小、外科分级及是否累及关节软骨下骨无关,而影响局部复发的最重要因素是外科处理方法,整块切除的复发率(7%)远低于局部刮除加辅助治疗(34%)[2]。

文献报道,广泛切除后软组织内肿瘤细胞的残留与种植是导致肿瘤局部复发的重要原因[8]。尽管细致刮除和辅助处理(磨钻、冷冻、化学物质)能降低复发率[4],但刮除应仅限于皮质尚未破损的病例[9]。因此,对于桡骨远端骨巨细胞瘤的外科治疗方式选择取决于肿瘤的累及范围,对骨量保存较多、未穿破皮质或软骨下骨保留较好者可采用刮除的方法,对于骨破坏明显及有软组织包块者则采用整块切除的方法。需要说明的是,整块切除仍是目前治疗桡骨远端侵袭性或恶性肿瘤的主要方法[9-13]。

二、节段切除及骨重建技术的适应证和禁忌证

节段切除及骨重建技术的适应证:(1)桡骨远端CampanacciⅢ级、Enneking 3期骨巨细胞瘤(1);(2)桡骨远端肿瘤切除后大面积骨关节缺损或创伤导致的大量骨丢失;(3)两条主要的尺、桡血管神经,至少有一条未被肿瘤侵犯;(4)良好的软组织覆盖;(5)近排腕骨未被肿瘤侵及。桡骨远端整段切除的禁忌证:(1)术前影像学检查提示肿瘤已进入关节内;(2)软组织覆盖不足;(3)腕关节伴软骨退变性疾病;(4)肿瘤范围广泛,无法行边缘性切除;(5)全身情况差或有并发病。

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同种异体骨移植与腓骨移植的禁忌证:(1)肿瘤局部或其他部位尚存在活动性感染;(2)因放疗或反复手术致局部皮肤、软组织和血供条件差,术后可致切口闭合困难或皮肤软组织坏死;(3)难以耐受较大手术。

三、桡骨远端肿瘤整块切除后的重建方法

(一)假体重建

早期桡骨远端假体应用后会发生关节不稳、尺偏、关节僵硬疼痛,最终导致假体失败[14-15]。新型假体的使用疗效有待于长期随访。Ferreres 等[16]和Damert 等[17]分别使用UniversalUniversal 2 新型全腕关节假体对瘤段切除后的腕关节进行重建,中期随访结果显示患者关节稳定、功能良好。需要说明的是,重建后腕关节的活动范围为掌屈5°、背伸30°、桡偏10°、尺偏15°,能满足大多数日常生活需求,无供区并发症,力线能良好维持,前臂旋转范围为120°~160°;但腕关节屈伸活动度丧失,近端可能发生骨延迟愈合或不愈合等并发症[18-19]。而降低并发症的方法是采用尺骨带血管蒂移植,延长尺血管蒂以保证移位端的血供[20]。

(二)自体骨(髂骨、胫骨)移植关节固定术

虽然自体骨(髂骨、胫骨)移植关节固定术[21-22]提供了一个稳定的关节,但该方法导致腕关节活动度大幅丧失、供并发症及远期骨折明显增加。Yip等[23]采用自体髂骨移植治疗15例桡骨远端骨巨细胞瘤,结果显示患者活动度良好,旋转角度平均为135°,掌屈、背伸范围为40°~60°;但此术式受限于自体髂骨或胫骨的解剖外形。

(三)自体腓骨移植自体腓骨移植

包括带血管[23-28]或不带血管[29-33]腓骨移植,儿童还包括带血管、骨骺的腓骨移植。腓骨移植后行腕关节成形术,虽然能增加腕关节的活动度,但常因关节面不匹配而产生关节不稳、脱位或关节狭窄、关节炎等并发症;腓骨移植后行腕关节固定术,虽然牺牲了腕关节活动度,但可以获得稳定无痛的关节。带血管腓骨移植的优势是减少了并发症的发生,如近端骨延迟愈合、骨折等,但手术复杂,且有发生供区神经并发症的可能。Pho34]研究显示,带血管腓骨移植腕关节固定术(腓骨头与舟骨和月骨融合)在MSTS得分、前臂和腕关节活动度及手部握力方面均明显优于关节成形术。由于带血管骨骺腓骨移植具有生长良好、塑形快的优点,所以该方法成为儿童桡骨远端重建的最佳选择[35]。总之,吻合血管移植更利于骨愈合,并发症相对较少,应为首选。

(四)大段异体骨关节移植

同种异体骨或骨关节具有理想的骨形态,供体易与受体匹配,并且保留了肌肉、韧带、关节囊附丽点等结构,利于关节囊、韧带等重建,具有一定的生物活性、骨诱导能力和较低的免疫性[16-17]。Szabo等[36-37]采用enbloc方法切除大段同种异体骨治疗CampanacciⅢ级骨巨细胞瘤,结果显示腕关节功能恢复,取得较好疗效。Bianchi 等[12]报告应用瘤段切除同种异体骨关节移植治疗桡骨远端肿瘤,临床效果满意。郭征等[38]报告应用异体骨复合人工关节治疗桡骨远端骨巨细胞瘤8例,异体骨与自体骨愈合尚可,术后腕关节功能满意。受体缺损与同种异体骨移植物大小和形状的不匹配将改变关节的运动及重力传导,导致骨吸收或关节退变。为了提高受体缺损与同种异体骨移植物的匹配精度,可通过CT三维重建桡骨远端并获得测量数据,在桡骨远端的轴位像上,测量其最大总长度和桡骨前后径,而后与受体进行比对,以选择合适的同种异体骨移植物(2)。桡骨远端大段同种异体骨重建在保留腕关节功能、恢复解剖结构、无供区并发症等方面优势明显,但该方法存在感染、骨质吸收、延迟愈合等并发症,远期还会发生骨折、退行性关节狭窄、关节不稳等并发症。其翻修的主要原因是异体骨骨折[39]。

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四、手术方法

(一)桡骨远端瘤段切除术手术

应在层流手术室进行。麻醉后,患者取仰卧位,上肢置于外展架上;沿第三掌骨背侧做一“S”形切口,长度需超过肿瘤上下级2 cm,显露并牵拉伸指肌腱以暴露肿瘤外包膜(图3A),沿肿瘤上下级,在不破坏包膜的情况下,显露正常的近端桡骨干、远端的尺桡关节及腕关节囊;锐性剥离肿瘤周围疏松组织,结扎滋养血管;充分显露肿瘤组织(图3B);在距肿瘤下级1 cm处的正常桡骨切开骨膜,确定截骨平面;切断腕舟状骨韧带,切开桡腕背侧关节囊,屈曲腕关节以探查桡腕关节内部解剖结构(3C。如果肿瘤侵犯骨外组织,则必须切除一部分正常的肌肉组织(如旋前方肌)。在桡骨近端预定的截骨平面锯断桡骨,髓腔用骨蜡充填,防止肿瘤污染;巾钳提起肿瘤瘤段,锐性剥离其深部结构,包括部分旋前方肌,直至腕桡关节囊掌侧部分,离断关节囊,并确保所有剩余的软组织均未被肿瘤侵犯,完成瘤段切除(图3D)。一般情况下,肿瘤不会侵犯腕管内部结构。

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(二)骨重建术

1.同种异体关节移植

肿瘤切除的同时,在另外的手术台上准备同种异体移植骨。在准备同种异体移植骨时,需要注意的是在去除其外的塑料包装后应将其直接置入不含有抗生素的37 ℃生理盐水中解冻,而后修剪其组织结构,如掌侧、背侧的关节囊及尺桡骨的韧带,并截取合适长度,为移植做准备。切除肿瘤后,修剪选定的同种异体桡骨关节囊,使之与宿主骨关节囊匹配;同时修复并缝合掌侧及背侧关节囊(图3E);将同种异体桡骨段植入骨缺损部位,使其与远端尺桡关节相匹配(图3F);背侧使用锁定钢板固定并尽可能多地覆盖同种异体桡骨段(3G)。生理盐水冲洗伤口后留置引流管,仔细缝合肌腱腱鞘;先缝合皮下组织层,再缝合皮肤。

2.带血管腓骨移植

于同侧小腿取腓骨近端外侧切口,在趾长伸肌和胫骨前肌之间做解剖分离,将腓骨长肌和趾长伸肌的起点在腓总神经出现于小腿前间室平面锐性切断。由于胫前返动脉包埋于近端肌袖内,所以近端肌袖必须和腓骨头一同切取。于股二头肌后内侧找到腓总神经,将其向远端游离至腓骨头处,并加以保护。在腓骨小头上切断股二头肌腱、腓侧副韧带及上胫腓关节囊。若切取腓骨长度>10 cm(切除瘤段>10 cm ),则于腓骨长、短肌与比目鱼肌间隙进入,在腱弓处找到胫后动脉及腓动脉,而后切断腓动、静脉。若切取腓骨长度<10 cm,如果需要保留血管,则于腓骨头上2 cm分离血管并保护好膝下外侧动、静脉,于其主干切断备用;如果不保留血管,则直接取相应长度的腓骨。需要说明的是,在腓骨骨干平面解剖时,应尽可能多保留一些骨膜,同时将骨间膜及部分纵向肌束、血管一起保留在腓骨一侧。切开近侧胫腓关节囊,尽可能保留膝关节外侧副韧带,纵向劈开股二头肌腱,后半部分与腓骨一同切取以修复重建受区韧带。切取腓骨近端,长度稍长于桡骨远端截骨,将其置入桡骨远端缺损处,腓骨小头的顶端代替桡骨茎突,腓骨小头的前内侧关节软骨与腕舟骨形成关节。钢板固定移植腓骨和桡骨近端,两断端呈台阶状,必要时可同时植入自体松质骨;修复腕关节囊及周围韧带,将腕关节置于背伸25°~30°,克氏针固定腓骨小头与腕舟骨;另取克氏针于旋后位固定腓骨及尺骨远端。最后,将腓骨的动、静脉与桡动脉及头静脉行端端吻合。

(三)手术注意事项

1.选择同侧腓骨近端作植骨材料。腓骨近端膨大,同桡骨远端解剖结构与其相似,可良好匹配舟骨、月骨,融合面大,有利于骨愈合。

2.切除腓骨近端后建议行膝关节腓侧副韧带及股二头肌腱止点重建,避免对膝关节稳定性产生影响。

3.尽可能增加移植腓骨和桡骨残端的接触面积并行坚强内固定。应避免髓内固定,以减少对血供的影响。重建的桡腕关节应行必要的克氏针固定,同时辅以石膏外固定。韧带修复后,早期应去除固定行功能锻炼。

4.保留的前半部分股二头肌腱与残留的外侧副韧带一起用不可吸收线固定在胫骨干骺端的外侧面,并用支具固定1个月,以维持膝关节的稳定性。

(四)术后处理重建后,小夹板固定腕关节于中立位。2天后,拔除引流管。术后软组织水肿及不适可采用冰块或冷冻治疗设备加以减轻。术后第2周,被动屈伸锻炼腕关节,使其旋转功能至少达到屈曲30°和背伸30°;术后第3周,开始主动行内旋和外旋锻炼;术后第4周,开始行主动腕关节锻炼直到获得完全的主动屈伸功能。

(五)技术要点

1.应由有手、腕手术经验的骨肿瘤外科医生完成。

2.所有的活检部位、穿刺活检的针道、可能污染的组织,均应全部切除。

3.同种异体移植骨相对于宿主骨缺损,如解剖学匹配欠佳则会明显改变关节的运动学和载荷分配,故可能会导致骨吸收、关节不稳定以及退行性改变。

4.韧带和关节囊的重建必须细致认真,这不但与移植物的使用寿命相关,而且也与重建关节的稳定性相关。

5.手术前应进行血管造影,以了解供区和受区血供情况,决定手术方式。

6.注意避免骨力线不齐,否则会导致移植骨软骨承受过大压力。

7.使用钢板、螺钉内固定会进一步加强皮质骨连接的均衡性、截骨缝的压缩以及旋转的稳定性。

8.内固定装置应当跨越整个移植骨的长度,以期获得牢固可靠的力学构造。

9.建议使用锁定加压钢板。

(六)其他异体骨处理方案

1.尺骨截骨平行移位复合移植术:异体桡骨移植入宿主桡骨后(图4A),将相邻尺骨骨段截除1 cm,并从中线处纵行锯开(4B),锯开后的两部分分别放置于同种异体桡骨与宿主桡骨结合部两侧,不可吸收缝线环绕固定,将尺骨及其周围附丽的软组织平行移植于桡骨的异体骨接合端;使用磨钻将尺骨远端桡侧打磨成粗糙面并移位于异体骨尺侧,螺钉固定(图4C。该方法可较好地解决传统桡骨远端异体骨移植后前臂旋转功能差的问题,同时为异体骨转化成活建立了有效的营养环境。

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2.异体骨桡骨人工关节假体复合重建术:由于腕关节是非负重关节,所以异体骨人工关节假体复合体采用非骨水泥技术固定。假体的活动面为杵臼关系,活动度有限;经腕骨将人工关节假体的髓针插入第二、三掌骨近端,人工韧带捆绑复合体和尺骨,以避免尺骨远端脱位。

五、并发症

桡骨远端骨关节同种异体骨移植的并发症包括:移植骨骨折和吸收、软骨退行性改变、腕关节不稳、骨延迟愈合及骨不连[1-2]。

六、功能评价标准

建议使用美国骨与软组织肿瘤学会(Musculoskeletal Tumor Society, MSTS)制定的适用于上肢保肢手术的功能评价标准。

(一)手的位置其分值反映了肢体功能重建后,为达到主动功能,患者手的主动活动能力。被动或求助的活动不计在内,其资料指手在正面上举的程度和俯面/仰面(旋前/旋后)受限的程度。另外,现行资料中受累关节活动范围、稳定性及畸形,如需要也可记录。其分值为0~5分,具体说明见1

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(二)手的灵活性其分值由患者用手完成逐渐增加的复杂动作的能力决定。捏和抓可用任何方式完成。精细运动指如扣钮扣、书写、吃等动作,其资料指灵活性受限和(或)手的感觉丧失程度。其分值为05分,具体说明见表1

(三)上举能力其分值指患者主动、无辅助情况下举物放置的能力。正常指相当于对侧肢体举物能力(或达到在肢体缺失或修复时预期的能力);受限指非独立上举受限的情况;有助指患者不能独立上举,但有助于对侧肢体的活动。其资料指肢体的强度,以国际上的肌力分级(0~5级)描述。其分值为0~5分,具体说明见表2

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该评估系统简便,可较全面表现患肢和患者整体功能水平,同时对各种水平的检测者,结果均有可重复性和可信性。

总之,利用带血管腓骨关节和同种异体骨关节移植恢复桡骨远端骨关节面,是被公认可行的两种解决方案。Kocher等[10]采用同种异体骨关节移植重建24例(20例骨巨细胞瘤患者)桡骨远端关节面,术后因骨折(4例)、手腕疼痛(2例),复发(1例)、腕关节错位(1例),而最终8例需要进行翻修手术;另外,14例患者因发生并发症而需要进行额外的手术处理;最终16例患者存活,其中3例无功能限制,9例仅剧烈活动受限,4例活动受限。Bianchi等[12]回顾分析了12例行骨关节同种异体骨移植的患者资料,发现尽管所有患者均出现软骨下骨改变和关节间隙变窄,但是只有1例出现术后疼痛;手腕平均屈曲51°,伸37°Szabo等[36]报告9例桡骨远端骨关节行同种异体骨移植联合SauveKapandji手术患者资料,结果表明术后腕关节平均伸51°,屈19°,前臂旋后63°,旋前79°;其中5例患者握力平均为23 kg

对自体腓骨移植手术,吻合明显较不吻合血管的骨愈合时间短,因为带血管的游离腓骨具有良好的血运,从而使传统骨移植的“爬行替代”愈合过程转变为一般骨折愈合过程,同时能早期进行功能锻炼,从而降低骨质疏松、应力性骨折、植骨不愈合以及畸形愈合发生率,特别适用于肿瘤切除后遗留大段骨缺损的重建;但在腕关节活动度及功能评分上两种方法没有差异;而并发症发生率吻合血管相对较少[40-41]。带血管的腓骨移植存在切口暴露时间长、游离及吻合血管技术难度大、固定腓骨过程中可能损伤血管及发生血管栓塞等问题[33, 42]。不带血管的腓骨移植重建具有手术操作简单、手术时间短、不牺牲供区血管等优点;虽然该方法术后发生截骨不愈合、骨折等并发症相对多见,但其腓骨与桡骨残端通过严格固定,也能得到良好的愈合[29, 43]。

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