王冀川 楊毅 湯小東 燕太強 楊榮利 郭衛(wèi)
膝關(guān)節(jié)周圍是骨原發(fā)惡性腫瘤及骨轉(zhuǎn)移癌的好發(fā)部位之一,近 30 年來,腫瘤切除、腫瘤型人工假體重建以其顯而易見的優(yōu)勢成為治療膝關(guān)節(jié)周圍惡性骨腫瘤的主要方式[1-3]。但腫瘤型假體存在的諸如感染、松動,折斷等諸多問題,繼而引發(fā)二次、多次翻修手術(shù)、甚至截肢,威脅患者的關(guān)節(jié)功能和生活質(zhì)量[2-3]。近年來,世界上多個骨腫瘤治療中心陸續(xù)發(fā)表了腫瘤型膝關(guān)節(jié)假體重建術(shù)后關(guān)于假體存留、并發(fā)癥和功能情況的報告,但由于評價標(biāo)準(zhǔn)不一,結(jié)果不盡相同[4-28]。2011 年,Henderson 等[19]總結(jié)了腫瘤型關(guān)節(jié)假體常見的導(dǎo)致假體失敗的并發(fā)癥并將假體失敗分為五型:I 型:肌腱斷裂和假體不穩(wěn)定、傷口無菌性延遲愈合;II 型:假體無菌性松動;III 型:機械性失敗,包括假體折斷及假體周圍骨折等;IV 型:需要行假體部分或全部翻修的假體周圍感染;V 型:腫瘤局部復(fù)發(fā)累及假體。該分類方式因為世界各地的研究者評價分析假體存留情況提供一個通用語言而得到國際保肢學(xué)會 ( International society of limb salvage,ISOLS) 的推薦。目前國內(nèi)尚缺乏對于股骨遠端腫瘤型膝關(guān)節(jié)假體的大樣本中長期隨訪數(shù)據(jù),對于假體失敗的分析亦缺乏系統(tǒng)性。本研究基于我中心研究數(shù)據(jù),旨在明確股骨遠端腫瘤切除、腫瘤型膝關(guān)節(jié)假體重建術(shù)后假體的中長期存留情況,應(yīng)用 Henderson 等分類法分析假體失敗的類型及導(dǎo)致假體失敗的可能原因,討論提高腫瘤型關(guān)節(jié)假體存留率的可能方式。據(jù)筆者所知,本研究是目前國內(nèi)針對股骨遠端腫瘤型膝關(guān)節(jié)假體病例量最大、隨訪時間最長的單中心回顧性研究,現(xiàn)報告如下。
1. 納入標(biāo)準(zhǔn):( 1) 選自 1998~2013 年,在我院經(jīng)治的股骨遠端骨腫瘤患者;( 2) 行腫瘤切除、腫瘤型股骨遠端膝關(guān)節(jié)假體植入者;( 3) 行腫瘤型股骨遠端膝關(guān)節(jié)假體翻修術(shù)者;( 4) 資料完整者。
2. 排除標(biāo)準(zhǔn):( 1) 表面型膝關(guān)節(jié)假體、半關(guān)節(jié)假體、自體骨、異體骨復(fù)合假體、可延長假體、兒童型假體、非旋轉(zhuǎn)鉸鏈型假體置換術(shù)者;( 2) 13 周歲以下者;( 3) 隨訪時間<18 個月者;( 4) 病歷統(tǒng)計資料不完善者;( 5) 部分未直接導(dǎo)致假體失敗的次要并發(fā)癥者。
假體存留時間定義為最近一次假體植入或翻修手術(shù)距末次隨訪截止時間,假體失敗被定義為滿足以下一項和 ( 或) 幾項:( 1) 假體部分或全部被取出或翻修;( 2) 對假體周圍骨折的重建;( 3) 為恢復(fù)關(guān)節(jié)假體穩(wěn)定性而進行的重建手術(shù);( 4) 截肢。
由于本研究主要針對導(dǎo)致假體失敗的重大并發(fā)癥,故在隨訪中雖被記錄但不在本研究討論范圍,如傷口延遲愈合,傷口局部壞死,動靜脈血栓形成、一過性神經(jīng)癱瘓等。
1. 術(shù)前處理:術(shù)前需對患者進行精確的病理學(xué)、腫瘤學(xué)、影像學(xué)術(shù)前評估和腫瘤分期。對于適合化療的患者按照我中心常規(guī)方案行新輔助化療。
2. 手術(shù)要點:根據(jù)術(shù)前影像學(xué)檢查表現(xiàn),確定適合的截骨長度,選擇合適長度和大小的假體。要求骨的截除水平距腫瘤兩端至少 2 cm,整塊切除腫瘤組織,原則上在腫瘤所有方向上都保留一層正常組織,切除的組織包括腫瘤和周圍正常軟組織,以及活檢切口周圍的軟組織。術(shù)中注意探查股骨后方血管、神經(jīng)束與腫瘤的關(guān)系并著重加以保護。注意保護髕韌帶與脛骨結(jié)節(jié)連接的完整性。不常規(guī)處理髕骨內(nèi)關(guān)節(jié)面。
3. 假體選擇:筆者分別應(yīng)用國產(chǎn)和進口腫瘤型股骨遠端膝關(guān)節(jié)假體系統(tǒng)重建腫瘤切除后骨缺損。所有假體均為鈷鉻鉬合金和鈦合金材料制成,為定制固定長度或組配成型,均為旋轉(zhuǎn)鉸鏈結(jié)構(gòu)連接,鉸鏈部分由高分子聚乙烯材料制成的襯墊或軸套嵌套連接。根據(jù)截骨后殘留股骨髓腔形態(tài)選擇合適的直型或彎型假體柄固定。對于初次手術(shù)的青年患者,若能夠獲得滿意的壓配固定,盡量采用生物固定假體柄。而對于翻修病例、病理類型為骨轉(zhuǎn)移癌患者、骨質(zhì)疏松的高齡患者以及其它無法使假體柄和骨髓腔獲得穩(wěn)定壓配的病例,均采用骨水泥固定。
4. 術(shù)后處理:術(shù)后常規(guī)留置負壓引流,根據(jù)引流量決定拔除時機。術(shù)后治療主要包括抗感染、抗血栓、鎮(zhèn)痛治療以及個性化的功能訓(xùn)練。術(shù)后即可行股四頭肌等長收縮訓(xùn)練,術(shù)后早期可應(yīng)用 CPM機輔助行膝關(guān)節(jié)被動活動鍛煉,術(shù)后 1 周開始主動活動關(guān)節(jié)并嘗試輔助下負重行走,功能訓(xùn)練約持續(xù)術(shù)后 1~2 個月直至步態(tài)基本恢復(fù)。對于懷疑假體周圍感染的病例,需通過患者的臨床表現(xiàn),實驗室檢查,病原學(xué)檢查等多方面確定。經(jīng)保守治療無效的假體周圍感染需行翻修手術(shù)治療。對于低毒力或抗生素敏感型病原體感染、一般狀況較差患者及惡性腫瘤術(shù)后化療被長時間推遲的病例多采用一期翻修。對于長時間反復(fù)感染、多重耐藥病原體感染及失敗的一期翻修病例,多采用二期或多期翻修。
5. 隨訪:術(shù)后前 2 年,每 3 個月門診隨訪;術(shù)后 3~5 年每 6 個月門診隨訪,以后逐年隨訪。隨訪內(nèi)容包括影像學(xué)、腫瘤學(xué)、功能學(xué)隨訪[37]。并對導(dǎo)致假體失敗的并發(fā)癥發(fā)生時間、原因及處理方式予以記錄。
應(yīng)用 Microsoft Excel 2013 ( Microsoft.co. 美國)軟件進行患者數(shù)據(jù)錄入和求和、求差、平均數(shù)、中位數(shù)、眾數(shù)、百分比等分析計算。應(yīng)用 SPSS 22.0( IBM SPSS.co. 美國) 進行對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學(xué)分析。采用 Kaplan-Meier 法計算存留曲線及存留率,單因素分析應(yīng)用 Log-rank 檢驗分析,多因素分析應(yīng)用Mantel-Cox 回歸分析模型。P ≤ 0.05 差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
本研究共納入 293 例 ( 335 個假體)。其中男188 個 ( 56.12%),女 147 個 ( 43.88%)。平均年齡 ( 28.7±14.6) 歲 ( 范圍:13~73 歲)。平均隨訪( 85.4±49.7) 個月。335 個假體涉及疾病包括:骨肉瘤 213 個,巨細胞瘤 61 個,多形性未分化肉瘤27 個,軟骨肉瘤 12 個,骨轉(zhuǎn)移癌 6 個,淋巴瘤、骨髓瘤 5 個,尤文肉瘤 3 個,副神經(jīng)節(jié)瘤 2 個,滑膜肉瘤 2 個,平滑肌肉瘤 2 個,血管肉瘤 1 個,惡性外周神經(jīng)鞘瘤 1 個。截止最后一次隨訪,293 例中,189 例無瘤生存,47 例帶瘤生存,57 例死亡,18 例截肢,其中 8 例因假體周圍感染截肢,10 例因腫瘤復(fù)發(fā)截肢。手術(shù)治療方式方面,其中初治手術(shù) 291 例,翻修手術(shù) 44 例;應(yīng)用進口國產(chǎn)假體進行骨缺損重建 216 例,應(yīng)用進口假體重建 119 例;應(yīng)用定制型假體進行骨缺損重建 127 例,應(yīng)用組配型假體 208 例;缺損段處假體柄采用骨水泥固定292 例,采用生物型壓配固定 43 例。
對于入組的 335 個假體,應(yīng)用 K-M 曲線法進行假體存留分析,估計假體存留率,股骨遠端腫瘤型膝關(guān)節(jié)假體 5 年存留率 78.7%,10 年存留率 69.2%( 圖1)。針對影響假體存留的不同假體類型、手術(shù)重建方式進行單因素分析發(fā)現(xiàn),假體類型方面:國產(chǎn)與進口型假體總存留率間差異無統(tǒng)計學(xué)意義 ( P=0.06);假體缺損段骨水泥固定與生物固定方式間假體存留差異無統(tǒng)計學(xué)意義 ( P=0.95);初治手術(shù)假體存留顯著優(yōu)于翻修手術(shù)假體 ( P=0.04);組配型假體存留優(yōu)于定制型假體 ( P=0.02)。針對股骨遠端假體應(yīng)用設(shè)計參數(shù) ( 假體缺損段長度、假體柄長度、假體柄直徑) 納入 Cox 多因素分析顯示,股骨遠端假體截骨長度<12.5 cm ( P=0.03)、假體柄直徑>12.5 mm(P=0.01)、假體柄長>127.5 mm (P=0.003) 者存留較優(yōu)。
圖1 335 個腫瘤型股骨遠端膝關(guān)節(jié)假體存留曲線Fig.1 Overall-survival curve of 335 patients with tumor type prosthesis
根據(jù)假體失敗的定義標(biāo)準(zhǔn),共出現(xiàn)假體失敗73 例 ( 表1)。其中初治手術(shù)假體 56 例,翻修手術(shù)假體 17 例;應(yīng)用進口假體重建失敗 29 例,應(yīng)用國產(chǎn)假體重建失敗 44 例;定制型假體重建失敗41 例,應(yīng)用組配型假體重建失敗 32 例;假體缺損段處采用骨水泥固定 64 例,采用生物型壓配固定9 例。根據(jù) ISOLS 推薦假體失敗類型分類并統(tǒng)計每種失敗類型的存留率:其中 I 型失敗 3 例,II 型失敗18 例,III 型失敗 16 例,IV 型失敗 26 例,V 型失敗10 例 ( 表1)。
在 16 例機械性假體失敗中,假體折斷 7 例,假體折斷位于假體柄交接部 5 例,位于旋轉(zhuǎn)鉸鏈組件部分 2 例。假體周圍骨折 5 例,骨折位于假體柄周圍骨質(zhì) 4 例,位于髕骨 1 例。假體脫位及聚乙烯襯墊磨損 4 例,其中,脛骨平臺側(cè)聚乙烯襯墊及旋轉(zhuǎn)組件聚乙烯襯套磨損脫落導(dǎo)致脫位者 3 例。受外傷、極度外旋、屈膝導(dǎo)致脫位者 1 例。
在 26 例假體周圍感染中,一期翻修控制 6 例,二期及多期翻修控制 12 例,最終經(jīng)截肢控制 8 例;翻修距初次手術(shù)平均時間 37.2 個月。二期及多期翻修病例中,骨水泥占位器曠置時間平均 10.2 ( 3.7~25.9) 個月。所有經(jīng)翻修病例均術(shù)中留取假體周圍組織及積液送細菌培養(yǎng),12 例陽性,以革蘭式陽性球菌為主,金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌 7 例,其中 1 例耐甲氧西林金黃色葡萄球菌。
表1 假體失敗類型及存留分析Tab.1 Prosthesis failure type and survival
表2 近年文獻中報道腫瘤型膝關(guān)節(jié)假體存留分析及并發(fā)癥發(fā)生情況Tab.2 Survival and failure after reconstructions with megaprostheses around the knee: data from previous reports in recent years
73 例失敗假體平均發(fā)生時間為 ( 24.43±22.45) 個月,不同失敗類型所發(fā)生的時間不盡相同。其中,I 型 ( 15.9±7.8) 個月,II 型 ( 57.6±29.4) 個月,III 型 ( 42.4±27.7) 個月,IV 型 ( 28.6±21.3) 個月,V 型 ( 13.7±6.6) 個月。
近年來,全世界多個治療中心先后發(fā)表了關(guān)于股骨遠端腫瘤型膝關(guān)節(jié)假體的回顧性研究結(jié)果,由于應(yīng)用假體類型、手術(shù)方式及對假體失敗定義的差異,所獲得的假體存留結(jié)果存在一定差異,針對主要并發(fā)癥的假體 5 年存留率約為 55%~94%[1,4-28]。
本研究綜合分析文獻中對于假體失敗的診斷標(biāo)準(zhǔn),回顧性分析我中心 335 個股骨遠端腫瘤型膝關(guān)節(jié)假體,所得假體 5 年存留率與文獻報道結(jié)果相似( 表2)??梢姡[瘤型膝關(guān)節(jié)假體雖能夠較好的重建股骨遠端骨腫瘤切除后的骨缺損,但其存留率遠低于表面型膝關(guān)節(jié)假體,假體失敗不容忽視。我中心曾回顧性分析 1997~2005 年就診于我中心的104 例腫瘤型膝關(guān)節(jié)假體植入術(shù)后患者,股骨遠端假體 5 年存留率為 81%[26]。本研究基于更長的隨訪時間得出的假體存留結(jié)果低于該報道,可見腫瘤型膝關(guān)節(jié)假體的存留分析仍需進一步延長隨訪時間觀察。
本研究發(fā)現(xiàn)翻修手術(shù)假體存留劣于初治手術(shù)假體,可能與在這類病例中存在局部軟組織條件較差,持續(xù)微生物感染、患者機體抵抗力差等問題。此外,由于本研究大部分假體為骨水泥固定,翻修時常需暴力取出髓腔內(nèi)殘留的骨水泥,髓腔內(nèi)壁骨質(zhì)結(jié)構(gòu)常被破壞,再次行骨水泥固定后不易獲得類似于初次手術(shù)的牢固性,這與文獻中翻修術(shù)后假體松動率較高的結(jié)論相似[5,11,16,22]。本研究還發(fā)現(xiàn)組配型假體存留優(yōu)于定制型假體,可能由于我中心早年應(yīng)用定制型假體較多,近年來應(yīng)用組配型假體較多,早期手術(shù)技術(shù)及假體材料與設(shè)計落后于近年有關(guān)。
本研究針對假體缺損段長度、假體柄長度、假體柄直徑三個參數(shù)進行的多因素分析提示假體缺損段長度較大、假體柄長度和直徑較小者存留較差。該結(jié)果與部分文獻中結(jié)論相似,如有研究提示假體柄直徑<13 mm 是假體柄折斷的高危因素,缺損段較長的假體存留不佳等[11,13-14,28-32]。但筆者認為對此不應(yīng)一概而論,應(yīng)進行基于每個病例的個性化分析。首先不應(yīng)拘泥于某個特定的假體設(shè)計參數(shù),不可刻意為了保留更多骨組織而違背腫瘤切除邊界的原則。其次在廣泛切除腫瘤的前提下選擇能夠獲得滿意壓配、匹配骨髓腔結(jié)構(gòu)的假體柄。對于腫瘤范圍較大,可固定殘余髓腔少,切除后造成較大骨與軟組織缺損的患者,應(yīng)綜合考慮其它手術(shù)治療方案,如自體瘤骨滅活再植等手術(shù)方式。另一方面,應(yīng)從規(guī)范術(shù)后運動,加強隨訪等方面早期識別并處理假體并發(fā)癥。
本研究對導(dǎo)致假體失敗的并發(fā)癥加以統(tǒng)計,按照 ISOLS 推薦的分類進行分類[19],并將本研究結(jié)果與近年文獻中所報道的結(jié)果進行比較 ( 表2)。假體總并發(fā)癥發(fā)生率與文獻報道相似,略低于平均水平,但因為各文獻中對假體失敗的定義和分類略有區(qū)別,對比結(jié)果僅為參考。
1. 假體周圍感染:在各種失敗類型比較分析中可以發(fā)現(xiàn),假體周圍感染是目前導(dǎo)致假體失敗的最主要原因[1-2,4,7-21]。導(dǎo)致假體周圍感染的因素混雜而眾多,回顧文獻報道了手術(shù)部位,手術(shù)時間,手術(shù)室無菌條件,術(shù)者的外科操作技術(shù),軟組織切除范圍,內(nèi)植入物體積,可延長假體,惡性腫瘤病史,放化療治療史、多次手術(shù)操作史等均是假體周圍感染的危險因素[26,33-35]。預(yù)防和治療假體周圍感染是保肢治療中一個棘手的問題,文獻報道中應(yīng)用一期、多期翻修方法治療假體周圍感染,但目前尚無公認較好的預(yù)防和治療方式[1,3,18,34-35]。本研究亦對假體周圍感染病例分別采取了一期翻修,二期及多次翻修和截肢的治療方式。其中二期翻修和截肢是成功率較高的治療方式,與文獻報道相符,可見二期翻修在治療假體周圍感染時更為可靠。本研究中假體周圍感染致病菌中金黃色葡萄球菌最為常見,與文獻報道和本中心外科手術(shù)傷口感染致病菌譜相符,但因注意到假體周圍感染病例培養(yǎng)檢出率較低( 52.1%)。提示應(yīng)進一步規(guī)范對臨床疑似假體周圍感染病例的處理流程,對疑似患者積極留取培養(yǎng),嚴格規(guī)范留取培養(yǎng)的操作過程,規(guī)范疑似病例抗生素的使用等[35]。對于假體周圍感染治療顯而易見的難度,大量文獻中都強調(diào)了預(yù)防假體周圍感染的重要性[3,18,33-35]。例如改善手術(shù)室無菌條件、提高術(shù)者的手術(shù)技術(shù)和對假體操作器械的熟悉程度、加強無菌觀念,圍手術(shù)期經(jīng)驗性敏感抗生素的使用,積極術(shù)后隨訪觀察等。此外,本研究中還發(fā)現(xiàn),動態(tài)紅細胞沉降率、白細胞、C 反應(yīng)蛋白等指標(biāo)在假體周圍感染患者中雖均有變化但并不具有特異性。尋找具有較高敏感性和特異性的假體周圍感染預(yù)測與診斷指標(biāo),也是進一步研究的方向。
2. 假體無菌性松動:無菌性松動是文獻中大量報道的主要的并發(fā)癥之一,其發(fā)生率約 3%~13.6%,尤其在早年文獻中報道率較高[6,13-16,19-21,32]。固定方式常被認為是影響假體松動的主要因素之一。近年來部分文獻中報道壓配生物固定的假體無菌性松動率較低,觀察發(fā)現(xiàn)生物固定假體柄周圍骨質(zhì)重塑使假體固定變得牢固[32]。但有研究表明生物固定假體也有一定比例的無菌性松動發(fā)生[6,32]。亦有學(xué)者認為骨水泥固定與生物固定假體間無菌性松動發(fā)生率并無顯著差異。骨水泥固定假體柄也可以獲得長期穩(wěn)定[22-24,32,36]。本研究中假體大多數(shù)為骨水泥固定,無菌性松動發(fā)生率低于文獻報道平均水平,一方面提示本研究中骨水泥固定假體發(fā)生無菌性松動比例較低,更重要提示應(yīng)繼續(xù)延長對本研究病例的隨訪時間,觀察假體松動情況。近年較多學(xué)者認為無菌性松動是導(dǎo)致假體出現(xiàn)并發(fā)癥的過程而非結(jié)果,無菌性松動是一個漸進性發(fā)展的過程,可導(dǎo)致假體折斷等機械性失敗,以及膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)定而危及假體功能,最終導(dǎo)致假體失敗和假體翻修[10,19-20,22,36-37]。
3. 假體機械性失?。杭袤w機械性失敗主要包括假體折斷、假體周圍骨折、假體襯墊磨損、假體脫位等,也是較為常見的一類假體置換術(shù)后并發(fā)癥。文獻中報道發(fā)生率約 0%~28%[1-2,14-16,19-22,28]( 表2)。本研究中假體機械性失敗發(fā)生率低于早期文獻報道水平,與近年文獻報道水平相似??赡苡捎诮陙砑袤w材料多采用鈷鉻鉬合金和鈦合金假體,具有較好的組織相容性和耐腐蝕性,以及與人體相宜的彈性模量,減小了應(yīng)力遮擋等原因[19]。本研究發(fā)現(xiàn)假體體柄交接部、旋轉(zhuǎn)鉸鏈軸、股骨假體柄周圍是常見的機械性失敗發(fā)生部位,也是文獻報道是常見應(yīng)力較為集中的部位[11,28-31]。本研究還發(fā)現(xiàn)外傷和不恰當(dāng)?shù)氖褂眉袤w可導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)鉸鏈組件的聚乙烯襯墊額外磨損,繼而導(dǎo)致應(yīng)力的不均勻分布及旋轉(zhuǎn)組件的損傷,反之又進一步加重對聚乙烯襯墊的破壞,最終導(dǎo)致假體機械性失敗。對假體應(yīng)力集中部位改進設(shè)計、鉸鏈機制和鉸鏈部分材料的改進是未來的發(fā)展方向。
通過觀察假體失敗的發(fā)生時間,可以發(fā)現(xiàn) I 型失敗發(fā)生時間最早,約在術(shù)后 1 年內(nèi)發(fā)生,無菌性松動發(fā)生最晚,平均約在術(shù)后 5 年左右出現(xiàn)。假體的機械性失敗發(fā)生也屬于晚期并發(fā)癥,約術(shù)后3~4 年發(fā)生。假體周圍感染及腫瘤復(fù)發(fā)常見于術(shù)后2 年左右。假體失敗與年代關(guān)系分析發(fā)現(xiàn),假體失敗的總發(fā)生率呈逐漸減少趨勢,早期病例中,假體機械性失敗、無菌性松動和感染是導(dǎo)致假體失敗的主要原因,近年來,假體周圍感染成為導(dǎo)致假體失敗的最主要原因,而假體機械性失敗、無菌性松動呈下降趨勢。腫瘤局部復(fù)發(fā)導(dǎo)致的假體失敗所占比例變化不大。假體不同的失敗類型的時序性及年代性特征提示在特定時間段側(cè)重于不同的臨床問題,提高針對性。
本研究為單中心回顧性研究,故存在選擇偏倚可能。其次本研究為探討導(dǎo)致假體失敗的重大并發(fā)癥故入組了不同病理類型的患者,這些患者的腫瘤學(xué)預(yù)后不同,所接受的治療方案也不盡相同,可能對本研究結(jié)果產(chǎn)生影響。再次,本研究時間跨度較大,不同時期的治療理念可能存在差異等。然而,本研究對股骨遠端腫瘤型膝關(guān)節(jié)假體進行相對長時間的隨訪,總結(jié)并歸納了假體失敗主要的情況和類型,并對影響假體存留和導(dǎo)致假體失敗主要原因進行對比分析。在當(dāng)前無法采用隨機對照研究解決以上問題的情況下,本研究結(jié)果具有明確的現(xiàn)實意義,對目前國內(nèi)腫瘤型膝關(guān)節(jié)假體術(shù)后假體存留情況有了較為清晰的認識。