引用本文： 趙坤, 王延嶺, 盧敏勛, 姚凱, 肖聰, 周勇, 閔理, 羅翼, 屠重棋. 脛骨下段大段瘤性骨缺損修復重建的研究進展. 中國修復重建外科雜志, 2018, 32(9): 1211-1217. doi: 10.7507/1002-1892.201803007 復制
惡性骨腫瘤以股骨及脛骨多見，尤以膝關節周圍常見，而脛骨下段的惡性和侵襲性腫瘤相對少見，發病率約為 3.2%，占脛骨惡性及侵襲性腫瘤的 10%～15%，主要以骨肉瘤為主[1-3]。在上世紀 70 年代保肢手術出現之前，脛骨下段惡性骨腫瘤的主要治療方式是截肢，但 5 年生存率仍不超過 20%。之后隨著醫療技術的發展，新輔助化療和輔助化療的應用，早期診斷及多學科協助，使得此類患者 5 年生存率已接近 80%。新手術技術的實施、患者更高的功能要求、假體設計水平的提高、新型成像技術的出現，使得保肢手術成為可能。目前，保肢手術已成為治療脛骨下段惡性及侵襲性腫瘤的首選方案。但是，由于脛骨下段存在軟組織覆蓋較薄、血運相對較差、較難達到廣泛切除的外科手術邊界等問題，使得保肢術后并發癥的發生率仍較高。目前，對于脛骨下段惡性腫瘤切除后骨缺損修復重建方式仍存在諸多爭議，主要分為保踝術和非保踝術。現對其修復重建方式作一綜述，旨在為臨床針對不同患者選擇治療方式提供參考。
1 保踝術
保踝術即保留患者自身的踝關節，優點是可完整保留自身關節，對功能損傷小。對于腫瘤邊界距脛骨兩端超過 2.5 cm[4]、脛骨遠端關節面完整、活動度正常的患者，可選擇保踝術。經典方式包括同種異體骨移植、帶血管自體腓骨移植、同種異體骨復合帶血管腓骨移植、瘤段滅活回植，新的治療進展包括牽張成骨及骨搬運技術、膜誘導成骨技術、人工腫瘤干假體、3D 打印金屬骨小梁假體。
1.1 經典方式
1.1.1 同種異體骨移植
自 1973 年 Parrish 首次將同種異體骨用于瘤段切除后骨缺損的重建，目前同種異體骨移植已成為脛骨干骨缺損最常用的重建方式。術前通過 CT 及 MRI 確定截骨邊界及軟組織切除范圍，選擇外形匹配的同種異體骨移植。術中于正常組織內暴露、分離瘤段骨后，根據術前制定的截骨邊界截骨、分離瘤段，將同種異體骨放置并固定（鋼板或髓內釘固定）于骨缺損位置。對于內固定方式的選擇并無統一規定，但有一個共識是鋼板螺釘內固定方式可以提供更好的加壓作用，提高最終愈合率，但螺釘孔可能增加同種異體骨遠期骨折風險[5]；而髓內釘可以提供一個堅強的髓內固定，但其加壓作用較弱，更易發生骨不愈合[6]，且如果切除邊界不夠廣泛，易導致整個脛骨污染。但總體來說，髓內固定優于髓外固定。其優點主要有：① 精確匹配骨缺損；② 保存骨量，提供良好的肌腱附著，促進新骨形成和骨長入，遠期療效滿意。不足主要有：① 術后需長期制動，存在死骨吸收與新骨生成交替期，力學強度會先下降后逐步恢復，期間易發生骨折（術后 6～12 個月內），完全負重等待時間較長（平均 21 個月）[7]；② 同種異體骨存在完全失活的風險，來源有限，處理和保存困難；③ 在常用的骨缺損重建方式中，同種異體骨移植的骨折（14.7%～50.7%）、骨不愈合（17.7%～63.7%）、感染（6%～30%）等并發癥發生率較高[8]，同時術后輔助放化療也不利于骨愈合[7, 9]；④ 有傳播疾病及免疫排斥的風險，從而影響骨愈合[10-11]。
Ng 等[12]對 30 例（12 例成人，18 例兒童）接受同種異體骨移植的脛骨干節段性腫瘤骨缺損患者進行了平均 55 個月隨訪，總體內植物生存率為 66%。其中 6 例（均為兒童）為脛骨下段同種異體骨植骨，平均植骨長度 12.5 cm，均獲得良好結果，無感染發生；但有 2 例發生骨折和 3 例發生骨不愈合后再次手術，說明在脛骨下段惡性骨腫瘤的保肢治療中，大段同種異體骨移植是一種可行的修復重建方式，并且兒童患者療效顯著。因此，腫瘤惡性程度低或良性腫瘤無需接受化療、期望生存時間長的患者，可選用同種異體骨移植。
1.1.2 帶血管自體腓骨移植
1977 年 Weiland 等首次將游離的帶血管腓骨用于骨腫瘤切除后大段骨缺損的修復重建。通過術前行 MRI 及下肢 CT 血管造影分別確定截骨范圍及供區血供或血管的解剖學變異，以排除手術禁忌證，確定腓骨截取長度（一般較截骨段長 6 cm 以上）[13-14]。術中于正常組織內暴露、分離瘤段骨后，根據術前制定的截骨范圍截斷、分離瘤段骨，骨膜下腓骨切除，移植于受區行可靠固定，并確保腓骨插入脛骨兩端髓腔超過 2 cm，腓血管與受區動靜脈吻合[13-14]。優點主要有：① 重建材料來源相對廣泛；② 與同種異體骨相比，發生延遲愈合及不愈合的概率相對較低；③ 移植的腓骨膨脹生長后可充分負重；④ 無免疫排斥風險等[15]。不足主要有：① 術后需經過骨愈合與骨膨大才可完全負重，常需數年，且所需時間和骨缺損長度成正相關；② 取骨區并發癥發生率較高，如腓總神經麻痹、踝關節不穩、移植區問題、血管吻合口血栓形成等并發癥，骨愈合負重后出現再骨折風險高（30%～50%）[16-17]；③ 對于重建長度超過 15 cm 的缺損，其形成的新骨可能缺乏足夠的機械強度來負重[18]；④ 手術難度大，時間長，增加手術風險及患者痛苦；⑤ 惡性骨腫瘤患者所接受的輔助治療會增加骨不愈合風險。
Khira 等[15]采用帶蒂腓骨對 16 例脛骨中下段惡性腫瘤患者進行重建，平均隨訪 55 個月，平均骨缺損長度為 14 cm，平均取腓骨長度為 15.5 cm，骨與軟組織腫瘤協會（MSTS）評分平均為 87%。16 例患者均觀察到移植腓骨增粗，平均增粗比例為 91%。1 例因不愈合再次手術并于術后 5 個月達骨愈合；3 例出現移植腓骨應力性骨折，5 例出現移植腓骨接合處輕度成角，1 例一過性腓神經麻痹，1 例永久性腓神經麻木，2 例肢體短縮，2 例出現局部復發。因此，對于脛骨大段骨缺損的修復重建，單純帶血管腓骨移植并不作為首選，應復合同種異體骨共同移植。
1.1.3 同種異體骨復合帶血管腓骨移植
針對單純大段同種異體骨移植重建長骨干大段腫瘤性骨缺損并發癥發生率高、骨延遲愈合和不愈合風險較大的缺點，以及單純帶血管腓骨移植骨強度不夠、易發生骨折等缺點，Capanna 等于上世紀 80 年代使用了同種異體骨復合帶血管腓骨修復腫瘤切除后大段骨缺損。術中對同種異體骨進行擴髓，并在相應位置鉆孔留出腓骨血管通道，取對側肢體長度大于同種異體骨 4～5 cm 的帶血管自體腓骨并去皮質化，置入同種異體骨髓腔，一同移植至骨缺損處并固定，橋接腓骨血管[17, 19]。該術式優點主要有[17, 20]：① 與單純同種異體骨移植相比，骨愈合率及愈合速度提高；② 同種異體骨被有充分血管化的宿主骨和軟組織包繞和填充，術區對感染的抵抗能力增強；③ 移植后自體腓骨受應力刺激可增粗，增強了植骨區機械強度。但這種重建方式除需要承擔同種異體骨移植和自體腓骨移植可能帶來的風險，如疾病傳播、取骨區并發癥等，還有其特有不足：① 手術方式復雜、技術要求高、手術時間長，可能出現腓骨血管栓塞或吻合失敗；② 患者術后仍需長時間制動。
Li 等[17]對 11 例采用該術式治療的下肢大段腫瘤性骨缺損患者進行隨訪，患者平均年齡 18 歲，其中脛骨 6 例，平均脛骨缺損及取腓骨長度分別為 11.7 cm 和 15.3 cm，平均手術時間 323 min，術后平均 12.4 個月可完全負重，平均骨愈合時間為 13.6 個月，共 2 例出現局部復發，無感染及骨折發生，平均 MSTS 評分為 91.8%。其中，化療患者骨愈合時間明顯晚于未接受化療患者，兒童及青少年患者預后明顯優于成人患者。Rabitsch 等[20]對 12 例采用此種重建方式治療的 5 例脛骨缺損患者進行隨訪，患者平均年齡 18 歲，術后平均 9.4 個月可完全負重，共 4 例出現骨不愈合，2 例出現術區感染。Ozaki 等[21]使用同側帶血管腓骨復合同種異體骨重建脛骨大段骨缺損，這種方法可以減少供區并發癥，縮短手術和恢復時間，但可能會增加復發率。以上研究結果提示，同種異體骨復合自體帶血管腓骨移植相對于前兩種術式，其預后更佳，但是相比于機體恢復能力較差且不能耐受較長手術時間的老年人，更適用于預計生存期長的兒童及青少年。
1.1.4 瘤段滅活回植
1968 年 Spira 和 Lubin 首次報道了瘤段滅活后回植技術，其類似于大段同種異體骨移植，不同之處在于腫瘤被切除后進行體外滅活后再回植。滅活方式主要包括煮沸滅活、高溫水浴滅活、液氮冷凍滅活、輻射滅活、乙醇滅活等。優點主要有[22-25]：① 骨量保存多，骨缺損匹配準確，提供初始骨強度，并提供骨爬行框架；② 保留了自身關節表面，匹配度更高，有利于關節穩定及肌腱附著；③ 無疾病傳播風險及免疫排斥風險；④ 價格低廉，操作相對簡便，容易推廣。其缺點主要為[24, 26]：① 只適用于病變區骨強度較好的患者；② 存在骨延遲愈合及不愈合的風險，且發生率相對較高（最高可達 52%）；③ 腫瘤局部滅活不徹底，存在復發風險；④ 輔助放化療會阻礙骨愈合和骨長入。
Chen 等[25]隨訪了 6 例高級別骨肉瘤瘤段滅活回植的患者，其中 1 例為脛骨下段液氮滅活瘤段后回植，腫瘤體積為 13.3 mL，術后 MSTS 評分為 93%，骨愈合時間為 20 個月。Zekry 等[22]隨訪了使用液氮滅活瘤骨回植重建的 34 例惡性腫瘤骨缺損患者，其中脛骨 11 例，平均截骨長度為 14.1 cm；其中 2 例發生骨不愈合，其余患者平均骨愈合時間為 7 個月；國際保肢學會（ISOS）評分平均 83%；其中 1 例局部復發，2 例肺轉移，2 例感染，1 例骨折，4 例下肢長度異常或畸形。相對于其他經典術式，瘤段滅活回植存在較大的復發風險且病區骨強度大多較低，恢復較慢。因此，在不具備其他手術方式的條件下，對病變區骨質強度較好、骨缺損較小且無法使用其他重建方式的患者，瘤骨滅活回植是一種可供選擇的重建方式。
1.2 治療進展
1.2.1 牽張成骨及骨搬運技術
骨搬運技術最早由 Ilizarov 于 1989 年提出，其原理是在骨缺損殘端低能量截骨，以外支架固定長骨兩端和截骨塊并逐漸牽引截骨塊，借助膜內成骨逐漸修復骨缺損。Tsuchiya 等最早將其應用于骨腫瘤切除術后的保肢治療。優點主要有[27-28]：① 骨有效再生后具有足夠的機械強度；② 手術相對較簡單，手術時間短；③ 并發癥發生率較低，無排斥反應風險，無疾病傳播風險。其不足為[27-28]：① 骨再生所需時間長，存在發生骨過早愈合、骨再生緩慢、骨不愈合、軸向偏移及牽引應力不均性骨折的風險；② 腫瘤切除后軟骨下骨厚度≥0.5 cm、干骺端有充足的皮質骨，干骺端骨缺損時，骨搬運難以實現；③ 放化療影響骨愈合；④ 長時間使用外支架固定、釘道感染、踝關節僵硬、活動范圍減小，使患者體驗較差；⑤ 牽拉速度需針對患者術后不同時期進行個體化調整。
Borzunov 等[27]對 38 例脛骨（脛骨中下段 11 例）大段良性腫瘤骨缺損患者采用骨搬運技術進行重建，平均骨缺損長度為 10.21 cm，平均牽張時間為 127.11 d，平均維持期為 175.92 d，平均 MSTS 評分為 90.60%。8 例患者出現釘道感染，1 例出現骨延遲愈合，2 例出現腓神經麻痹。所有患者術后即開始部分負重訓練，術后 4 周開始完全負重訓練，無患者出現腫瘤復發。Demiralp 等[28]對 13 例骨腫瘤患者采用骨搬運技術進行重建，其中脛骨中下段 12 例，平均骨缺損長度 14.74 cm，骨愈合指數為 27.6 d/cm；共發生 7 例針道感染，1 例皮膚內陷，5 例活動受限，1 例畸形愈合，3 例延遲愈合，2 例雙下肢不等長，平均 MSTS 評分為 89.46%。以上研究提示牽張成骨技術相對于經典術式，其療效可靠，且術后即可開始部分負重訓練，但骨愈合仍需要較長時間，且需定期調整支架。因此，需要患者有較好的依從性，嚴格隨訪，以防止因調整不及時導致的畸形及其他并發癥發生。
1.2.2 膜誘導成骨技術
膜誘導成骨技術由 Masquelet 等首先提出，需經歷兩個階段的治療。第 1 階 段以骨水泥填充骨缺損區誘導成膜，第 2 階段在誘導膜內植骨修復骨缺損。優點主要有：① 并發癥少、感染率低、負重時間早、手術技巧相對簡單[29-30]；② 骨缺損愈合時間與骨缺損長度無相關性，治療周期短，尤其適合修復大段骨缺損[31]；③ 使用抗生素骨水泥可治療感染性骨缺損或預防術后感染[32]；④ 誘導膜內含有大量血管，可提供足夠的營養和生長因子，促進骨愈合[33]；⑤ 誘導膜將植入物與周圍環境隔離，可防止骨吸收，促進骨愈合[34]；⑥ 誘導膜可分泌促進成骨因子[35]。缺點主要有[30, 36-38]：① 遲發性應力性骨折；② 對于脛骨腫瘤的膜誘導成骨大宗病例較少，仍需進一步研究；③ 骨愈合同樣易受到放化療的抑制。
Villemagne 等[30]報道了 12 例未成年人因長骨惡性腫瘤切除術后接受膜誘導成骨技術重建的患者，其中 3 例腫瘤性缺損位于脛骨，平均骨缺損 11 cm，均使用髓內釘進行重建，第 1 階段術后平均 1.3 個月開始負重，兩次手術間隙平均 7.3 個月，第 2 階段平均開始負重時間為 1.1 個月；1 例最終因肺轉移死亡，余 2 例平均骨愈合時間 13 個月，無感染及局部復發發生，所有患者均接受了化療。Chotel 等[38]報道采用脛骨膜誘導成骨技術治療 8 例骨肉瘤術后骨缺損的青少年患者，平均截骨長度 11 cm，均使用鎖定加壓鋼板進行重建，第 1 階段術后 2 周開始部分負重，兩次手術間隙平均 5～6 個月；第 2 階段術后平均 97.5 d 開始完全負重；平均骨愈合時間 3.3 個月，并且可以完全負重，平均 MSTS 評分 81.7%。雖然 Villemagne 等 和 Chotel 等分別使用了不同的重建方法，但從療效上講，未見明顯差別。膜誘導成骨技術可采用內固定技術，減少了釘道感染風險的同時，又能讓患者早期下地負重[39]；但其需要二次手術，增加了手術風險，在成年患者中應用較少，仍需進一步臨床研究。因此，對心理上可接受二期手術及長時間制動、骨缺損范圍較大、局部軟組織覆蓋良好的青少年患者，膜誘導成骨技術應是優先選擇。
1.2.3 人工腫瘤干假體
人工腫瘤干假體是一種非生物重建方式，按照術前規劃，廣泛切除瘤段后擴髓，使用脈沖沖洗髓腔，按要求將髓內柄植入髓腔，裝配假體。主要優點有：① 肢體可早期負重，功能恢復快；② 手術時間和住院時間短；③ 可根據骨缺損程度定制假體長度，而且不僅能用于原發性惡性腫瘤，也能用于轉移癌；④ 無疾病傳播和免疫排斥風險；⑤ 可在術后早期接受輔助治療[6]，不影響內植物穩定性。不足主要有：① 假體松動、斷裂及假體周圍骨折等并發癥發生率高達 33%，假體 10 年生存率低[40-41]；② 對脛骨殘端固定長度有一定要求，要求髓內柄長度至少超過 4 cm，脛骨殘端至少保留 5 cm 以上，否則假體松動率會顯著提高[8, 18-19]。
Ahlmann 等[8]對 3 例骨水泥型脛骨干假體置換患者進行了平均 17 個月隨訪，平均截骨長度 11.3 cm，無并發癥發生，平均 MSTS 評分為 91%。Sewell 等[18]采用定制骨水泥型脛骨干假體對 18 例脛骨惡性腫瘤患者進行重建，并進行了平均 58.5 個月隨訪，其 10 年假體生存率為 63%。術后 4 例出現假體近端固定失效，其中 1 例改為脛骨腫瘤膝關節置換術，3 例再次使用骨水泥固定；另有 1 例因假體感染、2 例因近端假體周圍骨折接受脛骨腫瘤膝關節置換術，平均 MSTS 評分 74%。Ruggieri 等[41]隨訪了 24 例腫瘤切除后使用組配式腫瘤干假體重建的患者，其中脛骨 5 例，平均骨缺損長度為 10.8 cm。其中 2 例采用非骨水泥固定，平均 MSTS 評分 89%；3 例采用骨水泥固定，其中 2 例假體松動，平均 MSTS 評分 90%；5 例患者均無局部復發。Ruggieri 等認為患者行人工腫瘤干假體重建術后第 2 天即可進行負重鍛煉，還可保留鄰近關節功能并且效果較好；但術后早期假體相關并發癥較高可能與假體設計與脛骨本身的生物力學存在偏差有關，隨著假體設計的改進，該術式仍有很大的應用潛力。因此，對于年齡較大、期望壽命較短、術區感染風險較小、固定長度足夠、需要接受化療且需早期負重恢復功能的患者，人工腫瘤干假體重建具有良好的適應證。
1.2.4 3D 打印金屬骨小梁假體
3D 打印作為一種增材技術，可以依據患者情況個性化定制假體柄，同時聯合 CT/MRI 融合影像技術及有限元分析術前模擬技術，可以更好地優化設計，為患者提供近似生理的力學傳導，延長假體生存期。另外，通過 3D 打印金屬骨小梁技術，可以有效控制孔隙率（75%～80%）及孔徑大小（500～800 μm），制備利于組織長入的人工骨小梁，從而使假體對脛骨殘端長度要求更低，以期取得較好的中遠期療效。目前我院已使用 3D 打印金屬骨小梁脛骨假體完成多例脛骨承重部位修復重建，臨床療效滿意，提示這種新技術是人工腫瘤假體的發展方向。
2 非保踝關節術
對于脛骨遠端腫瘤切除邊緣距關節面<2.5 cm、關節面被破壞的患者，可選擇踝關節融合術或人工腫瘤踝關節置換術。
2.1 踝關節融合術
當腫瘤侵犯脛骨遠端、涉及踝關節時，生物重建是很困難的。其手術要點為：① 去除關節面軟骨；② 踝關節融合在背伸 90°、外翻 5～10°、外旋 10° 的位置；③ 跟距、距舟和其他關節不融合。其優點有[42]：① 穩定踝關節；② 避免假體植入及假體相關并發癥。其缺點也是顯著的，包括[42-43]：① 踝關節活動度明顯降低；② 可能發生骨不愈合、延遲愈合等并發癥；③ 步態明顯異常，正常力學傳導受到破壞。
Shalaby 等[42]切除脛骨遠端骨肉瘤后使用自體腓骨移植，帶血管蒂腓骨平均 10 個月達骨愈合，不帶血管蒂腓骨平均 18 個月達骨愈合，平均 MSTS 評分 70%。隨著外固定技術的興起，踝關節融合的手術效果也隨之提升。Lou 等[44]對 5 例脛骨遠端惡性骨腫瘤使用牽張成骨合并鋼板螺釘內固定方式進行踝關節融合術，平均隨訪 53 個月，平均骨缺損長度 11.8 cm，外固定指數 29.3 d/cm，平均 MSTS 評分 88%；1 例因局部復發行膝關節截肢術。另外，還有使用多孔骨小梁鉭金屬墊塊復合人工骨填充骨缺損后行踝關節融合術[45]。
2.2 人工腫瘤踝關節置換術
相對于踝關節融合術，人工腫瘤踝關節置換術是一種可行的非生物型重建方法。首先暴露并切除瘤段，然后分別進行脛骨遠端擴髓和距骨開槽，裝配假體。Shekkeris 等[46]對 6 例人工腫瘤踝關節置換患者平均隨訪 9.6 年，術后平均 MSTS 評分 70%，假體平均壽命 3.9 年；1 例距骨側假體松動，1 例雙下肢不等長，2 例因術后持續性感染行膝下截肢術。Yang 等[47]對 8 例行脛骨遠端人工腫瘤踝關節置換術患者平均隨訪 77 個月，3 例發生轉移后死亡，1 例發生深部感染，1 例淺表感染，1 例距骨部件松動，術后平均 MSTS 評分 66%。
目前關于人工腫瘤踝關節置換術的研究仍不成熟，并且不能如人工腫瘤膝關節置換術一樣獲得較好療效。相較于融合術，踝關節置換術優點為術后允許早期負重和恢復踝關節部分屈伸功能。缺點包括：① 感染、假體及假體周圍骨折、無菌性松動和機械磨損嚴重等并發癥仍非常突出；② 術后患者步態較正常人明顯改變，正常力學傳導被破壞，加速了假體損壞[48]。因此，對于不能保留自身踝關節且生存期較短，又期望獲早期負重的患者可以使用該方案。
3 總結及展望
因脛骨下段特殊的解剖結構和完善的肌間隔，使得該區域骨腫瘤的生長方式以推擠為主、浸潤性較差，同時由于該區域軟組織覆蓋少，使得該區的骨腫瘤易于早期發現。因此，脛骨下段惡性骨腫瘤治療后長期生存率高于其他四肢惡性骨腫瘤[49]，從而凸顯出保留足踝功能的重要性。但脛骨下段大段骨缺損的修復重建卻十分具有挑戰性。經典術式雖然療效可靠，但都存在局限性。牽張成骨技術及膜誘導成骨技術是目前較有潛力的生物重建方式，但恢復期較長，另外成人患者治療后遠期療效仍需進一步研究。如果既要一期完成保踝手術，又要盡早功能訓練及恢復功能，人工腫瘤干假體置換應作為首選；但當脛骨殘端長度<5 cm 時，單純骨水泥固定后假體中遠期生存率較低，假體相關并發癥發生率較高。3D 打印人工腫瘤干假體作為一種新興的技術，可以依據患者個性化定制假體柄，同時聯合 CT/MRI 融合影像技術及有限元分析術前模擬技術，可以更好地為患者提供近似生理的生物力學，延長假體使用壽命，對殘端要求更低，是十分有潛力的發展方向。非保踝方式中，無論踝關節融合術還是人工腫瘤踝關節置換術，均不能像脛骨干重建一樣獲得滿意的踝關節功能。另外，人工腫瘤踝關節置換術不僅需犧牲自身的踝關節功能，而且假體平均生存率明顯低于脛骨干假體。因而，在完整切除腫瘤前提下，應盡量保留自身踝關節。但保留多長脛骨殘端能保住踝關節功能，目前也無統一標準，但值得注意的是，保留的脛骨殘端越短，其相關并發癥越高。
總之，在診治過程中如何選擇合適的治療方案，從而達到更好的治療效果，仍是臨床需要探討的問題，也有待對新技術進行更長時間的臨床研究及開發。
惡性骨腫瘤以股骨及脛骨多見，尤以膝關節周圍常見，而脛骨下段的惡性和侵襲性腫瘤相對少見，發病率約為 3.2%，占脛骨惡性及侵襲性腫瘤的 10%～15%，主要以骨肉瘤為主[1-3]。在上世紀 70 年代保肢手術出現之前，脛骨下段惡性骨腫瘤的主要治療方式是截肢，但 5 年生存率仍不超過 20%。之后隨著醫療技術的發展，新輔助化療和輔助化療的應用，早期診斷及多學科協助，使得此類患者 5 年生存率已接近 80%。新手術技術的實施、患者更高的功能要求、假體設計水平的提高、新型成像技術的出現，使得保肢手術成為可能。目前，保肢手術已成為治療脛骨下段惡性及侵襲性腫瘤的首選方案。但是，由于脛骨下段存在軟組織覆蓋較薄、血運相對較差、較難達到廣泛切除的外科手術邊界等問題，使得保肢術后并發癥的發生率仍較高。目前，對于脛骨下段惡性腫瘤切除后骨缺損修復重建方式仍存在諸多爭議，主要分為保踝術和非保踝術。現對其修復重建方式作一綜述，旨在為臨床針對不同患者選擇治療方式提供參考。
1 保踝術
保踝術即保留患者自身的踝關節，優點是可完整保留自身關節，對功能損傷小。對于腫瘤邊界距脛骨兩端超過 2.5 cm[4]、脛骨遠端關節面完整、活動度正常的患者，可選擇保踝術。經典方式包括同種異體骨移植、帶血管自體腓骨移植、同種異體骨復合帶血管腓骨移植、瘤段滅活回植，新的治療進展包括牽張成骨及骨搬運技術、膜誘導成骨技術、人工腫瘤干假體、3D 打印金屬骨小梁假體。
1.1 經典方式
1.1.1 同種異體骨移植
自 1973 年 Parrish 首次將同種異體骨用于瘤段切除后骨缺損的重建，目前同種異體骨移植已成為脛骨干骨缺損最常用的重建方式。術前通過 CT 及 MRI 確定截骨邊界及軟組織切除范圍，選擇外形匹配的同種異體骨移植。術中于正常組織內暴露、分離瘤段骨后，根據術前制定的截骨邊界截骨、分離瘤段，將同種異體骨放置并固定（鋼板或髓內釘固定）于骨缺損位置。對于內固定方式的選擇并無統一規定，但有一個共識是鋼板螺釘內固定方式可以提供更好的加壓作用，提高最終愈合率，但螺釘孔可能增加同種異體骨遠期骨折風險[5]；而髓內釘可以提供一個堅強的髓內固定，但其加壓作用較弱，更易發生骨不愈合[6]，且如果切除邊界不夠廣泛，易導致整個脛骨污染。但總體來說，髓內固定優于髓外固定。其優點主要有：① 精確匹配骨缺損；② 保存骨量，提供良好的肌腱附著，促進新骨形成和骨長入，遠期療效滿意。不足主要有：① 術后需長期制動，存在死骨吸收與新骨生成交替期，力學強度會先下降后逐步恢復，期間易發生骨折（術后 6～12 個月內），完全負重等待時間較長（平均 21 個月）[7]；② 同種異體骨存在完全失活的風險，來源有限，處理和保存困難；③ 在常用的骨缺損重建方式中，同種異體骨移植的骨折（14.7%～50.7%）、骨不愈合（17.7%～63.7%）、感染（6%～30%）等并發癥發生率較高[8]，同時術后輔助放化療也不利于骨愈合[7, 9]；④ 有傳播疾病及免疫排斥的風險，從而影響骨愈合[10-11]。
Ng 等[12]對 30 例（12 例成人，18 例兒童）接受同種異體骨移植的脛骨干節段性腫瘤骨缺損患者進行了平均 55 個月隨訪，總體內植物生存率為 66%。其中 6 例（均為兒童）為脛骨下段同種異體骨植骨，平均植骨長度 12.5 cm，均獲得良好結果，無感染發生；但有 2 例發生骨折和 3 例發生骨不愈合后再次手術，說明在脛骨下段惡性骨腫瘤的保肢治療中，大段同種異體骨移植是一種可行的修復重建方式，并且兒童患者療效顯著。因此，腫瘤惡性程度低或良性腫瘤無需接受化療、期望生存時間長的患者，可選用同種異體骨移植。
1.1.2 帶血管自體腓骨移植
1977 年 Weiland 等首次將游離的帶血管腓骨用于骨腫瘤切除后大段骨缺損的修復重建。通過術前行 MRI 及下肢 CT 血管造影分別確定截骨范圍及供區血供或血管的解剖學變異，以排除手術禁忌證，確定腓骨截取長度（一般較截骨段長 6 cm 以上）[13-14]。術中于正常組織內暴露、分離瘤段骨后，根據術前制定的截骨范圍截斷、分離瘤段骨，骨膜下腓骨切除，移植于受區行可靠固定，并確保腓骨插入脛骨兩端髓腔超過 2 cm，腓血管與受區動靜脈吻合[13-14]。優點主要有：① 重建材料來源相對廣泛；② 與同種異體骨相比，發生延遲愈合及不愈合的概率相對較低；③ 移植的腓骨膨脹生長后可充分負重；④ 無免疫排斥風險等[15]。不足主要有：① 術后需經過骨愈合與骨膨大才可完全負重，常需數年，且所需時間和骨缺損長度成正相關；② 取骨區并發癥發生率較高，如腓總神經麻痹、踝關節不穩、移植區問題、血管吻合口血栓形成等并發癥，骨愈合負重后出現再骨折風險高（30%～50%）[16-17]；③ 對于重建長度超過 15 cm 的缺損，其形成的新骨可能缺乏足夠的機械強度來負重[18]；④ 手術難度大，時間長，增加手術風險及患者痛苦；⑤ 惡性骨腫瘤患者所接受的輔助治療會增加骨不愈合風險。
Khira 等[15]采用帶蒂腓骨對 16 例脛骨中下段惡性腫瘤患者進行重建，平均隨訪 55 個月，平均骨缺損長度為 14 cm，平均取腓骨長度為 15.5 cm，骨與軟組織腫瘤協會（MSTS）評分平均為 87%。16 例患者均觀察到移植腓骨增粗，平均增粗比例為 91%。1 例因不愈合再次手術并于術后 5 個月達骨愈合；3 例出現移植腓骨應力性骨折，5 例出現移植腓骨接合處輕度成角，1 例一過性腓神經麻痹，1 例永久性腓神經麻木，2 例肢體短縮，2 例出現局部復發。因此，對于脛骨大段骨缺損的修復重建，單純帶血管腓骨移植并不作為首選，應復合同種異體骨共同移植。
1.1.3 同種異體骨復合帶血管腓骨移植
針對單純大段同種異體骨移植重建長骨干大段腫瘤性骨缺損并發癥發生率高、骨延遲愈合和不愈合風險較大的缺點，以及單純帶血管腓骨移植骨強度不夠、易發生骨折等缺點，Capanna 等于上世紀 80 年代使用了同種異體骨復合帶血管腓骨修復腫瘤切除后大段骨缺損。術中對同種異體骨進行擴髓，并在相應位置鉆孔留出腓骨血管通道，取對側肢體長度大于同種異體骨 4～5 cm 的帶血管自體腓骨并去皮質化，置入同種異體骨髓腔，一同移植至骨缺損處并固定，橋接腓骨血管[17, 19]。該術式優點主要有[17, 20]：① 與單純同種異體骨移植相比，骨愈合率及愈合速度提高；② 同種異體骨被有充分血管化的宿主骨和軟組織包繞和填充，術區對感染的抵抗能力增強；③ 移植后自體腓骨受應力刺激可增粗，增強了植骨區機械強度。但這種重建方式除需要承擔同種異體骨移植和自體腓骨移植可能帶來的風險，如疾病傳播、取骨區并發癥等，還有其特有不足：① 手術方式復雜、技術要求高、手術時間長，可能出現腓骨血管栓塞或吻合失敗；② 患者術后仍需長時間制動。
Li 等[17]對 11 例采用該術式治療的下肢大段腫瘤性骨缺損患者進行隨訪，患者平均年齡 18 歲，其中脛骨 6 例，平均脛骨缺損及取腓骨長度分別為 11.7 cm 和 15.3 cm，平均手術時間 323 min，術后平均 12.4 個月可完全負重，平均骨愈合時間為 13.6 個月，共 2 例出現局部復發，無感染及骨折發生，平均 MSTS 評分為 91.8%。其中，化療患者骨愈合時間明顯晚于未接受化療患者，兒童及青少年患者預后明顯優于成人患者。Rabitsch 等[20]對 12 例采用此種重建方式治療的 5 例脛骨缺損患者進行隨訪，患者平均年齡 18 歲，術后平均 9.4 個月可完全負重，共 4 例出現骨不愈合，2 例出現術區感染。Ozaki 等[21]使用同側帶血管腓骨復合同種異體骨重建脛骨大段骨缺損，這種方法可以減少供區并發癥，縮短手術和恢復時間，但可能會增加復發率。以上研究結果提示，同種異體骨復合自體帶血管腓骨移植相對于前兩種術式，其預后更佳，但是相比于機體恢復能力較差且不能耐受較長手術時間的老年人，更適用于預計生存期長的兒童及青少年。
1.1.4 瘤段滅活回植
1968 年 Spira 和 Lubin 首次報道了瘤段滅活后回植技術，其類似于大段同種異體骨移植，不同之處在于腫瘤被切除后進行體外滅活后再回植。滅活方式主要包括煮沸滅活、高溫水浴滅活、液氮冷凍滅活、輻射滅活、乙醇滅活等。優點主要有[22-25]：① 骨量保存多，骨缺損匹配準確，提供初始骨強度，并提供骨爬行框架；② 保留了自身關節表面，匹配度更高，有利于關節穩定及肌腱附著；③ 無疾病傳播風險及免疫排斥風險；④ 價格低廉，操作相對簡便，容易推廣。其缺點主要為[24, 26]：① 只適用于病變區骨強度較好的患者；② 存在骨延遲愈合及不愈合的風險，且發生率相對較高（最高可達 52%）；③ 腫瘤局部滅活不徹底，存在復發風險；④ 輔助放化療會阻礙骨愈合和骨長入。
Chen 等[25]隨訪了 6 例高級別骨肉瘤瘤段滅活回植的患者，其中 1 例為脛骨下段液氮滅活瘤段后回植，腫瘤體積為 13.3 mL，術后 MSTS 評分為 93%，骨愈合時間為 20 個月。Zekry 等[22]隨訪了使用液氮滅活瘤骨回植重建的 34 例惡性腫瘤骨缺損患者，其中脛骨 11 例，平均截骨長度為 14.1 cm；其中 2 例發生骨不愈合，其余患者平均骨愈合時間為 7 個月；國際保肢學會（ISOS）評分平均 83%；其中 1 例局部復發，2 例肺轉移，2 例感染，1 例骨折，4 例下肢長度異常或畸形。相對于其他經典術式，瘤段滅活回植存在較大的復發風險且病區骨強度大多較低，恢復較慢。因此，在不具備其他手術方式的條件下，對病變區骨質強度較好、骨缺損較小且無法使用其他重建方式的患者，瘤骨滅活回植是一種可供選擇的重建方式。
1.2 治療進展
1.2.1 牽張成骨及骨搬運技術
骨搬運技術最早由 Ilizarov 于 1989 年提出，其原理是在骨缺損殘端低能量截骨，以外支架固定長骨兩端和截骨塊并逐漸牽引截骨塊，借助膜內成骨逐漸修復骨缺損。Tsuchiya 等最早將其應用于骨腫瘤切除術后的保肢治療。優點主要有[27-28]：① 骨有效再生后具有足夠的機械強度；② 手術相對較簡單，手術時間短；③ 并發癥發生率較低，無排斥反應風險，無疾病傳播風險。其不足為[27-28]：① 骨再生所需時間長，存在發生骨過早愈合、骨再生緩慢、骨不愈合、軸向偏移及牽引應力不均性骨折的風險；② 腫瘤切除后軟骨下骨厚度≥0.5 cm、干骺端有充足的皮質骨，干骺端骨缺損時，骨搬運難以實現；③ 放化療影響骨愈合；④ 長時間使用外支架固定、釘道感染、踝關節僵硬、活動范圍減小，使患者體驗較差；⑤ 牽拉速度需針對患者術后不同時期進行個體化調整。
Borzunov 等[27]對 38 例脛骨（脛骨中下段 11 例）大段良性腫瘤骨缺損患者采用骨搬運技術進行重建，平均骨缺損長度為 10.21 cm，平均牽張時間為 127.11 d，平均維持期為 175.92 d，平均 MSTS 評分為 90.60%。8 例患者出現釘道感染，1 例出現骨延遲愈合，2 例出現腓神經麻痹。所有患者術后即開始部分負重訓練，術后 4 周開始完全負重訓練，無患者出現腫瘤復發。Demiralp 等[28]對 13 例骨腫瘤患者采用骨搬運技術進行重建，其中脛骨中下段 12 例，平均骨缺損長度 14.74 cm，骨愈合指數為 27.6 d/cm；共發生 7 例針道感染，1 例皮膚內陷，5 例活動受限，1 例畸形愈合，3 例延遲愈合，2 例雙下肢不等長，平均 MSTS 評分為 89.46%。以上研究提示牽張成骨技術相對于經典術式，其療效可靠，且術后即可開始部分負重訓練，但骨愈合仍需要較長時間，且需定期調整支架。因此，需要患者有較好的依從性，嚴格隨訪，以防止因調整不及時導致的畸形及其他并發癥發生。
1.2.2 膜誘導成骨技術
膜誘導成骨技術由 Masquelet 等首先提出，需經歷兩個階段的治療。第 1 階 段以骨水泥填充骨缺損區誘導成膜，第 2 階段在誘導膜內植骨修復骨缺損。優點主要有：① 并發癥少、感染率低、負重時間早、手術技巧相對簡單[29-30]；② 骨缺損愈合時間與骨缺損長度無相關性，治療周期短，尤其適合修復大段骨缺損[31]；③ 使用抗生素骨水泥可治療感染性骨缺損或預防術后感染[32]；④ 誘導膜內含有大量血管，可提供足夠的營養和生長因子，促進骨愈合[33]；⑤ 誘導膜將植入物與周圍環境隔離，可防止骨吸收，促進骨愈合[34]；⑥ 誘導膜可分泌促進成骨因子[35]。缺點主要有[30, 36-38]：① 遲發性應力性骨折；② 對于脛骨腫瘤的膜誘導成骨大宗病例較少，仍需進一步研究；③ 骨愈合同樣易受到放化療的抑制。
Villemagne 等[30]報道了 12 例未成年人因長骨惡性腫瘤切除術后接受膜誘導成骨技術重建的患者，其中 3 例腫瘤性缺損位于脛骨，平均骨缺損 11 cm，均使用髓內釘進行重建，第 1 階段術后平均 1.3 個月開始負重，兩次手術間隙平均 7.3 個月，第 2 階段平均開始負重時間為 1.1 個月；1 例最終因肺轉移死亡，余 2 例平均骨愈合時間 13 個月，無感染及局部復發發生，所有患者均接受了化療。Chotel 等[38]報道采用脛骨膜誘導成骨技術治療 8 例骨肉瘤術后骨缺損的青少年患者，平均截骨長度 11 cm，均使用鎖定加壓鋼板進行重建，第 1 階段術后 2 周開始部分負重，兩次手術間隙平均 5～6 個月；第 2 階段術后平均 97.5 d 開始完全負重；平均骨愈合時間 3.3 個月，并且可以完全負重，平均 MSTS 評分 81.7%。雖然 Villemagne 等 和 Chotel 等分別使用了不同的重建方法，但從療效上講，未見明顯差別。膜誘導成骨技術可采用內固定技術，減少了釘道感染風險的同時，又能讓患者早期下地負重[39]；但其需要二次手術，增加了手術風險，在成年患者中應用較少，仍需進一步臨床研究。因此，對心理上可接受二期手術及長時間制動、骨缺損范圍較大、局部軟組織覆蓋良好的青少年患者，膜誘導成骨技術應是優先選擇。
1.2.3 人工腫瘤干假體
人工腫瘤干假體是一種非生物重建方式，按照術前規劃，廣泛切除瘤段后擴髓，使用脈沖沖洗髓腔，按要求將髓內柄植入髓腔，裝配假體。主要優點有：① 肢體可早期負重，功能恢復快；② 手術時間和住院時間短；③ 可根據骨缺損程度定制假體長度，而且不僅能用于原發性惡性腫瘤，也能用于轉移癌；④ 無疾病傳播和免疫排斥風險；⑤ 可在術后早期接受輔助治療[6]，不影響內植物穩定性。不足主要有：① 假體松動、斷裂及假體周圍骨折等并發癥發生率高達 33%，假體 10 年生存率低[40-41]；② 對脛骨殘端固定長度有一定要求，要求髓內柄長度至少超過 4 cm，脛骨殘端至少保留 5 cm 以上，否則假體松動率會顯著提高[8, 18-19]。
Ahlmann 等[8]對 3 例骨水泥型脛骨干假體置換患者進行了平均 17 個月隨訪，平均截骨長度 11.3 cm，無并發癥發生，平均 MSTS 評分為 91%。Sewell 等[18]采用定制骨水泥型脛骨干假體對 18 例脛骨惡性腫瘤患者進行重建，并進行了平均 58.5 個月隨訪，其 10 年假體生存率為 63%。術后 4 例出現假體近端固定失效，其中 1 例改為脛骨腫瘤膝關節置換術，3 例再次使用骨水泥固定；另有 1 例因假體感染、2 例因近端假體周圍骨折接受脛骨腫瘤膝關節置換術，平均 MSTS 評分 74%。Ruggieri 等[41]隨訪了 24 例腫瘤切除后使用組配式腫瘤干假體重建的患者，其中脛骨 5 例，平均骨缺損長度為 10.8 cm。其中 2 例采用非骨水泥固定，平均 MSTS 評分 89%；3 例采用骨水泥固定，其中 2 例假體松動，平均 MSTS 評分 90%；5 例患者均無局部復發。Ruggieri 等認為患者行人工腫瘤干假體重建術后第 2 天即可進行負重鍛煉，還可保留鄰近關節功能并且效果較好；但術后早期假體相關并發癥較高可能與假體設計與脛骨本身的生物力學存在偏差有關，隨著假體設計的改進，該術式仍有很大的應用潛力。因此，對于年齡較大、期望壽命較短、術區感染風險較小、固定長度足夠、需要接受化療且需早期負重恢復功能的患者，人工腫瘤干假體重建具有良好的適應證。
1.2.4 3D 打印金屬骨小梁假體
3D 打印作為一種增材技術，可以依據患者情況個性化定制假體柄，同時聯合 CT/MRI 融合影像技術及有限元分析術前模擬技術，可以更好地優化設計，為患者提供近似生理的力學傳導，延長假體生存期。另外，通過 3D 打印金屬骨小梁技術，可以有效控制孔隙率（75%～80%）及孔徑大小（500～800 μm），制備利于組織長入的人工骨小梁，從而使假體對脛骨殘端長度要求更低，以期取得較好的中遠期療效。目前我院已使用 3D 打印金屬骨小梁脛骨假體完成多例脛骨承重部位修復重建，臨床療效滿意，提示這種新技術是人工腫瘤假體的發展方向。
2 非保踝關節術
對于脛骨遠端腫瘤切除邊緣距關節面<2.5 cm、關節面被破壞的患者，可選擇踝關節融合術或人工腫瘤踝關節置換術。
2.1 踝關節融合術
當腫瘤侵犯脛骨遠端、涉及踝關節時，生物重建是很困難的。其手術要點為：① 去除關節面軟骨；② 踝關節融合在背伸 90°、外翻 5～10°、外旋 10° 的位置；③ 跟距、距舟和其他關節不融合。其優點有[42]：① 穩定踝關節；② 避免假體植入及假體相關并發癥。其缺點也是顯著的，包括[42-43]：① 踝關節活動度明顯降低；② 可能發生骨不愈合、延遲愈合等并發癥；③ 步態明顯異常，正常力學傳導受到破壞。
Shalaby 等[42]切除脛骨遠端骨肉瘤后使用自體腓骨移植，帶血管蒂腓骨平均 10 個月達骨愈合，不帶血管蒂腓骨平均 18 個月達骨愈合，平均 MSTS 評分 70%。隨著外固定技術的興起，踝關節融合的手術效果也隨之提升。Lou 等[44]對 5 例脛骨遠端惡性骨腫瘤使用牽張成骨合并鋼板螺釘內固定方式進行踝關節融合術，平均隨訪 53 個月，平均骨缺損長度 11.8 cm，外固定指數 29.3 d/cm，平均 MSTS 評分 88%；1 例因局部復發行膝關節截肢術。另外，還有使用多孔骨小梁鉭金屬墊塊復合人工骨填充骨缺損后行踝關節融合術[45]。
2.2 人工腫瘤踝關節置換術
相對于踝關節融合術，人工腫瘤踝關節置換術是一種可行的非生物型重建方法。首先暴露并切除瘤段，然后分別進行脛骨遠端擴髓和距骨開槽，裝配假體。Shekkeris 等[46]對 6 例人工腫瘤踝關節置換患者平均隨訪 9.6 年，術后平均 MSTS 評分 70%，假體平均壽命 3.9 年；1 例距骨側假體松動，1 例雙下肢不等長，2 例因術后持續性感染行膝下截肢術。Yang 等[47]對 8 例行脛骨遠端人工腫瘤踝關節置換術患者平均隨訪 77 個月，3 例發生轉移后死亡，1 例發生深部感染，1 例淺表感染，1 例距骨部件松動，術后平均 MSTS 評分 66%。
目前關于人工腫瘤踝關節置換術的研究仍不成熟，并且不能如人工腫瘤膝關節置換術一樣獲得較好療效。相較于融合術，踝關節置換術優點為術后允許早期負重和恢復踝關節部分屈伸功能。缺點包括：① 感染、假體及假體周圍骨折、無菌性松動和機械磨損嚴重等并發癥仍非常突出；② 術后患者步態較正常人明顯改變，正常力學傳導被破壞，加速了假體損壞[48]。因此，對于不能保留自身踝關節且生存期較短，又期望獲早期負重的患者可以使用該方案。
3 總結及展望
因脛骨下段特殊的解剖結構和完善的肌間隔，使得該區域骨腫瘤的生長方式以推擠為主、浸潤性較差，同時由于該區域軟組織覆蓋少，使得該區的骨腫瘤易于早期發現。因此，脛骨下段惡性骨腫瘤治療后長期生存率高于其他四肢惡性骨腫瘤[49]，從而凸顯出保留足踝功能的重要性。但脛骨下段大段骨缺損的修復重建卻十分具有挑戰性。經典術式雖然療效可靠，但都存在局限性。牽張成骨技術及膜誘導成骨技術是目前較有潛力的生物重建方式，但恢復期較長，另外成人患者治療后遠期療效仍需進一步研究。如果既要一期完成保踝手術，又要盡早功能訓練及恢復功能，人工腫瘤干假體置換應作為首選；但當脛骨殘端長度<5 cm 時，單純骨水泥固定后假體中遠期生存率較低，假體相關并發癥發生率較高。3D 打印人工腫瘤干假體作為一種新興的技術，可以依據患者個性化定制假體柄，同時聯合 CT/MRI 融合影像技術及有限元分析術前模擬技術，可以更好地為患者提供近似生理的生物力學，延長假體使用壽命，對殘端要求更低，是十分有潛力的發展方向。非保踝方式中，無論踝關節融合術還是人工腫瘤踝關節置換術，均不能像脛骨干重建一樣獲得滿意的踝關節功能。另外，人工腫瘤踝關節置換術不僅需犧牲自身的踝關節功能，而且假體平均生存率明顯低于脛骨干假體。因而，在完整切除腫瘤前提下，應盡量保留自身踝關節。但保留多長脛骨殘端能保住踝關節功能，目前也無統一標準，但值得注意的是，保留的脛骨殘端越短，其相關并發癥越高。
總之，在診治過程中如何選擇合適的治療方案，從而達到更好的治療效果，仍是臨床需要探討的問題，也有待對新技術進行更長時間的臨床研究及開發。