高 明 張 清 牛曉輝
. 綜述 Review .
腫瘤型假體無菌性松動的治療現狀
高 明 張 清 牛曉輝
保肢手術已成為目前治療骨與軟組織惡性腫瘤的常規(guī)方法。隨著患者生存期的延長,假體相關并發(fā)癥日益凸顯,而其中以無菌性松動 ( aseptic loosening,AL ) 較為多見。Henderson 等[1]回顧分析了5 個中心的數據后得到腫瘤型假體 AL 的發(fā)生率為4.7%,占所有假體失敗原因的19%,排在失敗原因的第2 位;在其進行的文獻回顧分析中, AL 占腫瘤型假體失敗原因的第1 位,發(fā)生率為10%。
腫瘤型假體 AL 的治療無疑是具有挑戰(zhàn)性的,因為既往的手術,這些患者的骨量大量丟失,并且骨的質量往往也發(fā)生了下降,除此之外,先前的手術還影響了肌肉的附麗以及軟組織的覆蓋,所有這些,都增加了 AL 治療的難度。目前對腫瘤型假體 AL 的治療主要有以下幾類。
假體翻修是目前治療腫瘤型假體 AL 的主要方法。該方法可獲得術后即刻的穩(wěn)定性,利于患者早期的功能康復。并且大部分患者對帶有假體生存已經很有經驗,在采用假體翻修后可以很快適應,獲得良好的功能[2],但采用假體翻修要有一定的骨量和骨質量以保證滿意的固定。盡管存在諸多的并發(fā)癥,假體翻修卻是目前較為可行的方法。
一、翻修方法
采用假體翻修時,針對不同的假體及松動的情況可采用置換全部假體、置換假體松動部件或者將假體取出處理后再次固定[2-12]。具體翻修的部位要視不同的情況而定,組配型假體多數翻修中僅對松動的部分進行。在松動的假體周圍會存在松動的骨水泥、假囊、金屬及聚乙烯碎塊以及纖維增生組織等,這些碎塊往往誘發(fā)骨溶解吸收導致松動[13],要予以去除[5]。對質量下降的骨,要視情況予以部分截除,不同的手術中截除的骨長度不一,大部分的學者未具體描述截骨的標準,Mittermayer 等[5]翻修的21 例中,6 例未做再次截除骨;14 例截除長度為平均為3.6 cm;1 例懷疑復發(fā),行廣泛切除再次截除了14 cm 骨;Wirganowiez 等[2]翻修的23 例中,截骨長度為2~3 cm。也有作者提出了相對具體的標準,在處理質量下降骨時修整骨末端直至出現滲血的健康骨[12]。丟失的骨段或者質量下降的骨在翻修時要通過不同的方法修復,否則將造成肢體的不等長或者假體固定的不穩(wěn)定,修復的方法有延長假體長度[5]、采用異體骨碎塊填充髓腔及構建骨段[7,12,14]以及采用特殊設計的假體[15],當然采用異體骨段修復也是方法之一。
AL 會導致骨質量下降,翻修手術時進行的髓腔準備都會使得原有的髓腔擴大。解決方法之一是增大翻修假體的直徑,但在翻修的過程中,取出松動的水泥假體及其周圍纖維結構層后,骨內膜表面相對光滑,很難形成骨和水泥間的有效微連接[16],以至于增加術后固定不穩(wěn)的發(fā)生風險。Slooff 等[14]、Renard 等[7]以及 Foukas 等[12]報道采用異體骨碎塊填充髓腔及修復骨段這項技術來進行重建以期提供更好的固定。
當殘余骨端的骨量小到一定程度時,采用髓內柄的假體無法滿意固定,但可通過特殊的假體完成重建。Cobb等[15]采用 Triplate fixation 來對松動的腫瘤型假體進行翻修,與常用的髓內柄固定不同,Triplate fixation 采用的是皮質外固定,即假體與骨的結合部采用固定板固定于骨皮質外,而不是常見的髓內柄固定于髓腔內,其最大的優(yōu)勢在于可以在很短的殘留骨基礎上進行重建,在對腫瘤型假體 AL 的翻修病例中,脛骨遠端的殘余骨段最短為80 mm,在股骨遠端為 50 mm,肱骨遠端為 40 mm。理論上髓內固定松動發(fā)生率高的一個可能原因在于大部分的髓內固定的髓內柄是插入到骨干部分的,而這一部分往往缺乏松質骨,不利于骨水泥穿透[17]。除此之外,在長骨的自然生長過程中,其結構不斷重塑,骨外膜不斷有新生骨形成,骨內膜不斷有骨吸收,髓腔直徑不斷擴大,總體呈一個離心性地生長,持續(xù)終身。采用皮質外固定理論上就可以避免由于髓腔擴大造成的內固定不穩(wěn)定,并且可以利用骨離心性重構將固定板結合于堅實的皮質骨內而達到穩(wěn)定的固定,減少松動的發(fā)生[15,17]。將皮質外固定用于腫瘤切除后的重建在骨水泥發(fā)明之前就有學者做過[18]。Coathup 等[17]在山羊動物模型中進行了研究,并且認為皮質外固定可以用于假體松動后的翻修。Cobb 等的研究就是在 Coathup 等的基礎上進行的。對這種重建技術的一個擔憂在于皮質外固定可能會對骨的血液供應造成影響,但 Cobb 等[15]以及 Gupta 等[19]的研究中均觀察到有有大量新生骨形成,提示對骨的血液供應的影響并未產生嚴重的后果。這一技術用于翻修的病例報道目前并不多,Gupta 等[19]在腫瘤切除后患者的首次重建中使用了皮質外固定的技術,隨訪24 (20~31 ) 個月,并未發(fā)生嚴重并發(fā)癥,影像資料顯示假體與新生骨融合在了一起。就這些資料來看,該技術顯示出了良好的應用前景,但鑒于這些研究的小樣本量及隨訪時間短,仍需高質量的研究進一步論證。
二、治療效果
目前,采用假體翻修是相對較好的治療方法。
1. 功能評分變化:采用假體翻修治療腫瘤型假體AL,患者的癥狀多能得到改善并且可獲得滿意的功能評分,是目前可行的辦法。在 Mittermayer 等[5]的研究中,在隨訪 101 ( 47~155 ) 個月后 MSTS 功能評分中位數為 96% ( 50%~100% )。而在 Kawai 等[8]的研究中,其翻修病例在距離最初腫瘤切除植入假體手術 36 周時 MSTS 評分為22 分,隨訪 97 ( 60~168 ) 個月評分為22 分。而在 Foukas等[12]的報道中,翻修術后隨訪2 年 MSTS 評分為28 分。而上述的采用皮質外板固定技術的新型假體在隨訪 62 (28~93 ) 個月時,其 MSTS 評分在 83%~100%。
2. 并發(fā)癥:再松動的發(fā)生率是明顯升高的,Henderson 等[1]報道5 個中心的 AL 發(fā)生率為4.7%,而在其文獻回顧中,發(fā)生率為10%。其它文獻報道,再松動的發(fā)生率在8.3%~33.3%,平均為21%[2,5-7],在分別對比各自研究的松動率和再松動率后,分別升高了15.4%[5]、23.2%[6]及16.2%[7]??紤]到翻修是否導致松動發(fā)生提前,有學者指出二次松動距離翻修手術的時間與首次松動距離首次手術的時間相比,并未發(fā)現改變[5]。
目前缺乏有效的研究論證 AL 采用假體翻修后并發(fā)癥的問題,但考慮到骨量丟失及骨質量的下降以及軟組織的受損,加上之前手術對生理結構的破壞,并發(fā)癥發(fā)生率升高是可想而知的[3]。
采用假體對腫瘤型假體 AL 進行翻修時,需要一定的骨段充當固定臂才能完成滿意的固定,但 AL 及手術往往造成骨量丟失及骨質量下降,采用異體骨骨段構建一定的固定臂提高固定質量是可供選擇的方法之一。
一、翻修的方法
同種異體骨和人工假體復合物 ( allograft-prosthesis composites,APC ) 即用同種異體骨套接假體重建骨缺損,假體套接異體骨后再插入宿主股骨髓腔內固定。異體骨-人工假體復合物翻修的優(yōu)勢在于可以重建 AL 及既往手術造成的大段量骨缺損,為人工假體提供更長的固定臂,除此之外,還可將關節(jié)周圍軟組織固定于異體骨上進行關節(jié)周圍軟組織重建,恢復肌肉軟組織附麗,增強關節(jié)穩(wěn)定性[20-23]。
在采用 APC 翻修時,假體的柄要足夠長,能套接上異體骨后還有足夠的長度固定于宿主骨髓腔內,手術時同采用假體翻修一樣,須將包括金屬及聚乙烯摩屑、松動的水泥等在內的松動部分去除干凈,固定穩(wěn)當的骨水泥不強行去除,在宿主骨和異體骨結合部可加用鋼板增強固定[20-21]。采用 APC 進行重建的一個重要的問題是異體骨和宿主骨的愈合問題,文獻報道中不愈合或者延遲愈合的比例在15%~30%[24-28]。Healey 等[28]報道了“ Telescope Allograft Method ”異體骨重建技術,通過擴大異體骨和宿主骨的接觸面積來促進異體骨-宿主骨界面愈合,該方法將異體骨或者宿主骨的髓腔擴大,再將相應的宿主骨或者異體骨骨干套疊插入擴大的異體骨或者宿主骨髓腔內以增大宿主骨和異體骨的結合面積期望以此促進愈合,在其研究中的22 個結合部位均愈合良好,研究者認為此項技術可用于修復大段的骨缺損,以此用于腫瘤切除后的重建或者假體失敗后的治療,但他們的研究樣本量小、隨訪時間短、缺乏對照等限制了其說服力,目前又缺乏其它相應的研究。
二、治療效果
采用 APC 翻修的效果不如采用假體翻修,且采用APC 翻修的病例骨量丟失及骨質量下降往往比能直接采用假體翻修的病例嚴重。除此之外,還應該考慮到解剖部位的差別。
1. 功能評分變化:與采用假體翻修的報道相比,采用 APC 翻修的功能評分明顯降低。Wilkins 等[21]報道采用 APC 翻修后的病例平均隨訪 59 個月,MSTS 功能評分為 62% ( 57%~67% ),其治療效果并不如假體翻修的病例好。這種情況并非意料之外,進行翻修的病例大多骨缺損嚴重才需要采用異體骨重建骨缺損,而且這些患者在采用APC 翻修前往往已經進行過多次的翻修手術。Henry 等[20]報道采用 APC 翻修前平均經歷了4.4 次的翻修手術。APC對癥狀的改善有一定意義,疼痛多有緩解,助步工具的使用也會降級[20-21]。
2. 并發(fā)癥:采用 APC 進行骨段缺損重建的并發(fā)癥是明顯升高的,主要的并發(fā)癥有感染、異體骨骨折、異體骨吸收、假體下沉等[20-21]。在翻修中,影響并發(fā)癥的因素由于缺乏研究不能得到滿意的答案,但翻修的部位是一個重要的影響因素,在 Wilkins 等[21]報道的3 例股骨遠端假體 AL 后采用 APC 翻修的病例中,平均隨訪 59 個月未見并發(fā)癥發(fā)生。而在 Henry 等[20]報道的股骨近端假體松動后采用 APC 翻修的病例中,則發(fā)生了異體骨骨折、慢性不穩(wěn)定、股動脈栓塞、假體下沉、異體骨溶解、脫位、深部感染等并發(fā)癥。有學者直接指出不推薦采用 APC 進行脛骨近端的重建,Biau 隨訪了26 例采用脛骨近端 APC重建的患者,假體的5 年生存率為 68%,10 年生存率為33%。26 例 APC 中,14 例 ( 54% ) 需要翻修將至少1 個APC 部件移除,6 例發(fā)生了感染 (23% ),7 例發(fā)生了 AL (27% ),13 例發(fā)生了折斷或者吸收。重建的伸膝裝置有6 例失敗,占23%[22]。
旋轉成形術的適應證很少,關于它的報道多集中于骨骼未發(fā)育成熟患者膝關節(jié)周圍腫瘤切除后的重建[29-31],也有作者專門關注其用于保肢治療失敗后的治療[29-33],但多感染或者局部復發(fā)等并發(fā)癥的處理。Wicart 等[32]報道了2 例旋轉成形術用于治療可延長假體 AL,在治療前都經歷了多次的翻修手術。行旋轉成型術治療效果較好,術后都沒有發(fā)生感染、血管相關并發(fā)癥,術后新的膝關節(jié)獲得了良好的運動功能,沒有出現肢體不等長、幻肢痛等癥狀,一些在術前無法完成的運動,像游泳、慢跑、武術以及足球,術后所有的患者都能完成。同時,功能上的提高也伴隨著心理狀態(tài)的改善。分別隨訪3 年和6.5 年,功能評分從術前8 分升高到了術后的28 分。
旋轉成形術作為一種獨特的術式有其明顯的優(yōu)點:在骨骼未發(fā)育成熟的患者中可以避免后期的肢體不等長;避免幻肢痛的發(fā)生,以及作為一種生物性的修復方式,有效避免了后期 AL 等并發(fā)癥,并且能提供長久的有效性[30,32,34]。當然,旋轉成形術還有其獨特的問題,在手術適應證的評估時應充分考慮患者對術后外觀的接受程度。
總的來說,采用截肢治療 AL 的病例并不多,尤其是初發(fā)的 AL 病例,采用截肢治療者就更少。截肢往往只適用于那些不宜用其它方法重建的病例,并且是進行過多次翻修手術的病例[2,7]。Jeys 等[35]對 1261 例假體保肢治療患者進行了連續(xù)平均 31 個月 (2 天至16 年 ) 隨訪。結果顯示只有 112 例最后截肢,而其中10% 的截肢病例發(fā)生在術后5 年內,其截肢原因也沒有 AL。
目前對腫瘤型假體 AL 的治療仍是個棘手的問題。對其治療指征的把握,不同學者間也存在差異。目前的治療主要著力于解決疼痛、不穩(wěn)定以及影像上骨量丟失進展[5,8]。對發(fā)現腫瘤型假體 AL 后是否積極行手術治療目前還沒有定論,盡早翻修的目的是盡可能地保留更多的骨段,而延遲翻修主要顧慮是翻修后較多的并發(fā)癥問題[5]。在對 AL 采取保守觀察的病例中,其結果存在明顯差異[8,21]。在腫瘤型假體的研究中,針對性研究 AL 治療的并不多,以至于目前的研究結果缺乏說服力。雖然目前的治療手段有一定的效果,但仍缺乏根本有效的治療措施來防止再次松動的發(fā)生。期待研究的進展,加深對假體的認識,改進假體的設計以及在藥物治療上獲得突破,這些都有希望促進腫瘤型假體 AL 的治療。
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( 本文編輯:王永剛 )
Current status of the treatment of aseptic loosening in tumor prostheses
GAO Ming, ZHANG Qing, NIU Xiao-hui. Department of Orthopaedic Oncology, Beijing Jishuitan Hospital, Beijing, 100035, PRC
Aseptic loosening ( AL ) is one of the most common complications in tumor prostheses. Loss of bone quantity and decline of bone quality are the main challenges that orthopedists encounter when they deal with AL. Based on the latest reports, prosthesis revision is the primary choice in the treatment of AL, and it can provide relatively satisfactory outcomes when compared with other methods. While it needs enough bone quantity and good bone quality for prosthetic stability. In some reports, it can get a median Musculoskeletal Tumor Society ( MSTS ) functional score of 96% ( range: 50%-100% ) after an average follow-up of 101 months ( range: 47-155 months ) after the surgery. Besides this, allograft-prosthesis composites ( APCs ) are another choice. Allograft segments are used to construct a certain fxation arm to get a more stable fxation. However, its outcomes are not as satisfactory as that of prosthesis revision. According to some reports, after an average follow-up of 59 months after the surgery, it can provide an average MSTS functional score of 62% ( range: 57%-67% ). While we must take account that these patients receiving APCs always have less bone quantity and worse bone quality, when compared with those only receiving prosthetic treatment. In recent years, a new type of prosthesis based on extra-cortical plate fxation has been used in the revision, which is superior to the conventional intramedullary stem prosthesis. The current results illustrate that it has certain application prospects, but high-quality studies are needed to further demonstrate it. When the loss of bone quantity and decline of bone quality are too serious to perform limb salvage treatment, rotationplasty and amputation may be a choice. However, great attention must be paid to their indications.
Bone neoplasms; Prosthesis failure; Reoperation
10.3969/j.issn.2095-252X.2014.07.013
R738.1
100035 北京積水潭醫(yī)院骨腫瘤科
2013-07-24 )