引用本文: 屈國新, 張春蕾, 王家強, 姚偉濤, 王鑫, 張鵬. 脛骨遠端瘤段骨切除后3D打印鈦合金假體重建術后療效評價. 中國修復重建外科雜志, 2022, 36(9): 1108-1113. doi: 10.7507/1002-1892.202205015 復制
脛骨遠端惡性骨腫瘤及侵襲性較強的良性骨腫瘤一般需行瘤段骨切除治療。傳統的膝關節以下截肢手術雖可保留較好功能,但仍會造成大關節功能缺失,給患者造成極大的社會心理壓力[1]。尤其是骨原發惡性腫瘤常見于青少年,截肢手術將給患者學習及工作造成極大困擾,嚴重影響生活質量。雖然保肢手術面臨更高的費用及并發癥發生率,但仍是部分患者及家屬的第一選擇。近年來,由于全身或局部治療技術的進步,骨腫瘤治療也取得了較大進展,保肢手術局部復發率得到了很好控制。
脛骨遠端瘤段骨切除后重建方式有很多種,包括自體腓骨移植融合重建、大段同種異體骨移植重建、自體骨滅活再植重建、骨搬運技術等[2-6]。但因各種重建方式均存在不同的近、遠期并發癥,所以脛骨遠端瘤段骨切除后重建并無標準方式。有文獻報道了保留脛骨近端及遠端的3D打印鈦合金干性假體的瘤段骨切除后重建方式[7-8],但脛骨遠端瘤段骨全切后使用假體重建骨缺損的臨床研究較少。現回顧2020年1月—2021年12月6例脛骨遠端瘤段骨切除后采用3D打印鈦合金假體重建患者的臨床資料,分析該術式的近期療效。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
本組男2例,女4例;年齡12~35歲,平均18.5歲。其中骨肉瘤4例,尤文肉瘤1例,骨巨細胞瘤1例。Enneking分期:ⅡA期3例,ⅡB期2例,Ⅲ期1例。病程2~5個月,平均3.2個月。患者詳細資料見表1。

1.2 治療方法
1.2.1 術前準備
患者入院后完善胸部CT、腹部+盆腔增強CT、全身骨掃描、脛腓骨增強CT及MRI,完善病理活檢,排除遠處轉移并明確診斷后,根據病理檢查結果進行術前新輔助治療。骨肉瘤均行MAP方案新輔助化療2周期;尤文肉瘤行VDC-IE方案新輔助化療3周期;骨巨細胞瘤侵犯關節面,術前行地舒單抗新輔助治療4次。6例患者新輔助治療有效,均有保肢指征,遂與患者及家屬溝通確定手術方式。
1.2.2 假體設計及制作
根據患者術前CT、MRI圖像進行脛骨及踝關節三維重建;依據新輔助治療前MRI冠狀面T2WI圖像,骨肉瘤及尤文肉瘤距腫瘤上方2 cm處截骨,骨巨細胞瘤距腫瘤上方1 cm處截骨。根據重建圖像及切除后骨缺損情況設計脛骨假體,患側脛骨骨質破壞嚴重時可使用對側脛骨的數據鏡像轉換。
脛骨假體由3部分組成:① 脛骨近端髓內段均設計為骨水泥型髓內針,根據術前CT檢查結果測量脛骨殘留髓腔大小,制備3~4個大小相近的髓內針。② 接骨段為光滑鈦合金組件,設計為組配式部件。③ 脛距關節面通過3D打印技術生產,脛距關節表面及下脛腓關節面均有多孔金屬骨小梁結構,3D打印鈦合金的孔隙率為60%~70%,尺寸為600 μm。遠端側面帶固定螺釘孔,可使用松質骨螺釘固定假體與距骨、跟骨、腓骨,促進踝關節融合;也可以使用鎖釘固定腓骨與距骨,加強踝關節穩定性。第1例患者設計使用松質骨螺釘固定假體與距骨、跟骨,由于患者殘留骨段較短,設計1塊側翼鋼板加強固定;第2例患者設計使用松質骨螺釘固定假體與距骨、腓骨,脛骨近端無側翼鋼板;后4例患者松質骨螺釘單純固定距骨,脛骨近端均無側翼鋼板。見圖1。

a. 整體觀;b. 局部觀
Figure1. Schematic diagram of the tibial prosthesisa. Overall view; b. Local view
1.2.3 手術方式
患者行氣管插管全身麻醉,全程使用止血帶。取脛骨遠端前正中入路,牽開未受侵犯的脛前肌群及脛前血管、腓深神經,充分顯露脛骨遠端瘤段骨。根據術前測量結果,骨肉瘤及尤文肉瘤距離病變2 cm處截骨,骨巨細胞瘤距離病變1 cm處截骨;本組瘤段骨切除長度8~18 cm,殘留骨段長度20~26 cm。切除瘤段骨后脛骨近端擴髓,安裝假體。根據腓骨和距骨位置及角度評估假體位置和長度是否合適,修剪截骨殘端,選擇合適髓內針及接骨段。然后保持患肢中立位調整假體旋轉角度,假體位置良好后標記假體位置,移除假體并擦拭干凈,備用。
去除距骨脛距關節面、脛腓關節面關節軟骨,脈沖式沖洗髓腔,髓腔內打入高黏骨水泥,根據上一步標記位置安裝骨水泥型髓內針。待骨水泥發熱后安裝脛骨接骨段及脛距關節面假體,使用松質骨螺釘固定假體與足部,使帶微孔假體與脛距關節面、脛腓關節面充分接觸。對3例骨骺未閉合的患兒行腓骨下段骨骺阻滯術,避免因腓骨生長造成踝關節內翻畸形。假體周圍涂抹1 g萬古霉素粉末,創腔放置螺旋引流管1根。縫合周圍肌肉部分覆蓋假體,縫合深筋膜及皮膚。術區彈力繃帶加壓包扎以減少術區滲出。
1.3 術后處理
術后48 h內靜脈應用抗生素預防感染,定期復查炎癥指標并行引流管細菌培養。如切口愈合良好,骨肉瘤及尤文肉瘤患者術后3周開始原方案輔助化療4周期,骨巨細胞瘤術后不輔助治療。術后6周內佩戴踝關節支具,拄雙拐非負重下地活動;6周后佩戴支具部分負重活動,被動活動足部關節;3個月后去掉支具完全負重活動,主動活動足部關節。
1.4 療效評價指標
術后拔除引流管后攝脛腓骨正側位X線片評估假體及螺釘位置。之后每3個月復查患肢X線片、CT及胸部CT等,每6個月復查全身骨掃描,了解有無局部復發及遠處轉移。術后前2年每3個月評估局部假體微孔骨長入情況、假體位置及功能情況。采用骨骼肌肉系統腫瘤協會(MSTS)評分[9]及美國矯形足踝協會(AOFAS)評分[10]評價下肢及踝關節功能。
2 結果
本組患者手術時間2~3 h,術中出血量100~300 mL。6例患者均獲隨訪,隨訪時間8~26個月,平均15.6個月。隨訪期間均未出現局部復發和遠處轉移。其中5例末次隨訪時踝關節均位于90° 功能位,均未發生假體松動、斷裂等并發癥;踝關節融合穩定,局部骨長入良好;踝關節無活動疼痛癥狀,可完成行走、上下樓梯等日常活動;但踝關節活動度均受限、踝關節僵硬;其中3例出現局部切口愈合不良,予以對癥換藥等治療后好轉;MSTS評分為22~26分,平均24分,評價為優3例、良2例;AOFAS評分為71~86分,平均80.6分,評價為良4例、可1例。1例術后2個月出現嚴重假體周圍感染造成假體植入失敗,患肢活動疼痛、踝關節功能差,MSTS評分為12分、AOFAS評分為50分,評價均為差;去除假體、感染控制后予以牽拉成骨治療,目前仍在牽拉成骨過程中,局部成骨可。見圖2、3。

a. 新輔助化療前MRI示腫瘤邊界及截骨位置;b. 假體設計;c. 假體安裝情況,松質骨螺釘固定距骨、跟骨;d、e. 術后2年脛骨正側位X線片示假體與距骨融合良好,無松動;f、g. 術后2年脛距關節處CT示局部骨融合良好,微孔內骨長入,局部骨橋形成
Figure2. Case 1a. MRI before neoadjuvant chemotherapy showed tumor boundary and osteotomy position; b. Prosthesis design; c. Prosthesis installation, cancellous bone screw fixation of talus and calcaneus; d, e. Anteroposterior and lateral X-ray films of tibia at 2 years after operation showed that the prosthesis and talus well fused without loosening; f, g. CT of the tibiotalar joint at 2 years after operation showed good local bone fusion, bone ingrowth in the micropore, and local bone bridge formation

a. 新輔助化療前MRI示腫瘤邊界及截骨位置;b. 假體設計,松質骨螺釘固定距骨,近端為骨水泥型髓內針;c、d. 術后1周正側位X線片示螺釘位置良好;e、f. 術后3個月足部仍保留一部分屈伸功能
Figure3. Case 3a. MRI before neoadjuvant chemotherapy showed tumor boundary and osteotomy position; b. Prosthesis design, cancellous bone screw fixation of talus, and bone cement intramedullary nail that fixed at the proximal end; c, d. Anteroposterior and lateral X-ray films at 1 week after operation showed that the screw was in good position; e, f. The foot still retained partial flexion and extension functions at 3 months after operation
3 討論
脛骨遠端惡性骨腫瘤或侵襲性強的良性腫瘤發病率較低,目前暫無相應保肢治療指南和推薦,國內外各醫療中心報道多種重建方式,取得了一定療效[11]。因骨原發惡性腫瘤患者以青少年居多,患者生存時間長、活動量大,無論何種重建方式均需盡量延長手術間隔時間,保證足夠的踝關節穩定性。
自20世紀70年代首例踝關節假體置換報道以來,現已陸續出現了20余種全踝關節置換系統,但無論是活動平臺假體還是固定平臺假體,均遠未達到髖膝關節置換的效果,假體無菌性松動及假體周圍感染風險高,假體失敗率高[12]。而切除脛骨瘤段骨后行全踝關節假體置換暫無報道,所以目前踝關節重建仍以踝關節融合為主。對于脛骨遠端瘤段骨切除患者應采用各種方式重建脛骨遠端,然后與距骨融合以保證踝關節穩定性[11]。目前國內外主要以自體或同種異體骨方式重建脛骨遠端并與踝關節融合[2-6],取得了較好的近、遠期療效,但均存在骨整合較慢的情況。
近年,3D打印技術在醫學領域顯示出巨大應用潛力。新型3D打印植入物具有高度多孔表面,在骨科手術中可達到良好的生物固定效果[13-14]。Guder等[7]及Zhao等[8]報道了9例脛骨遠端腫瘤患者,脛骨遠端截骨線均未達骨骺線,術中將脛骨近端截骨及遠端極限截骨,采用3D打印鈦合金假體重建脛骨中遠段骨缺損,取得了較好近期療效。該3D打印假體重建方式相較于滅活再植方式有更好的近期機械穩定性,可更早開始完全負重活動,更快恢復正常學習及工作。牛天立等[15]報道了8例骨肉瘤患者采用3D打印鈦合金假體重建脛骨遠端,同時將假體與腓骨、距骨融合,取得了不錯的近期療效,患者3周后即可半負重行走,MSTS評分平均為84.2%±3.0%(80%~90%),但未評估踝關節功能。該結果與我們研究中5例假體植入成功患者類似。
本研究患者均因腫瘤需要切除脛骨遠端,術中采用3D打印鈦合金假體重建脛骨遠端骨缺損并將假體與踝關節融合。其中第1例患者設計假體時將假體與跟骨、距骨均融合,術后隨訪發現患者踝關節活動度受限,步行時間較長時踝關節疼痛,MSTS、AOFAS評分相對較低。后續假體設計中改進方案,第2~6例患者均將假體與距骨融合,獲得良好的機械穩定性,同時保留部分踝關節活動度,但患者距跟關節面活動有限,主要靠前足弓獲得部分活動度,患者負重行走疼痛癥狀較第1例患者改善。第2例患者同時將假體與腓骨固定,患者訴局部腓骨牽拉不適,但對關節穩定性及功能均無影響;遂第3~6例患者均使用3枚松質骨螺釘將假體與距骨固定,達到較好的功能及穩定性。
假體周圍感染是關節置換術的災難性并發癥[16]。腫瘤型假體體積大、手術耗時長、脛骨遠端軟組織覆蓋差,同時因化療造成患者免疫功能低下等,導致此類患者脛骨遠端假體重建感染率高于普通假體置換術。Cordero等[17]的一項研究發現,粗糙的鈦合金假體表面與光滑表面相比有更高的細菌定植趨勢。所以本研究設計的脛骨遠端假體除脛距關節面外均為光滑表面。但6例患者中仍有1例發生嚴重假體周圍感染,予以多次清創、抗生素等治療均失敗,造成患者假體功能差、局部疼痛,遂于術后3個月去除假體,抗感染治療1個月后同時行骨搬運技術重建脛骨遠端。另5例患者中3例發生局部切口愈合不良,考慮與患者局部軟組織覆蓋差、術后3周開始化療有關,同時可能與兒童及青少年皮下可吸收線縫合排斥反應更大有關[18]。所以目前對于脛骨遠端皮膚切口,我們多采用皮膚全層絲線縫合方式,局部切口愈合不良發生率較前降低。
本研究局限性:① 為回顧性研究且隨訪時間較短,無法評估該術式的遠期療效及假體松動等并發癥。② 脛骨遠端腫瘤且踝關節無法保留發病率低,因此本研究納入病例較少,對于患者術后功能及并發癥的評估可能有限。③ 本研究均采用骨水泥型髓內針,患者髓內段應力集中,遠期假體松動等并發癥與生物型髓內針或其他固定方式的優劣無法對比。
綜上述,3D打印鈦合金假體在脛骨遠端骨腫瘤保肢治療中取得了良好的近期效果,盡管存在一定并發癥,但患者術后3個月即可完全負重,與生物重建方式[3-4]相比,患者可更快、更好地融入正常學習及工作中。該重建方案可以作為脛骨遠端骨惡性腫瘤或侵襲性較強良性腫瘤保肢治療的選擇方法之一。
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突;經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的分析及其報道
倫理聲明 研究方案經河南省腫瘤醫院醫學倫理委員會批準(2022-200-001)
作者貢獻聲明 屈國新、張鵬:研究設計;王家強、姚偉濤、王鑫:研究實施;張春蕾:數據收集整理及統計分析;屈國新:文章撰寫
脛骨遠端惡性骨腫瘤及侵襲性較強的良性骨腫瘤一般需行瘤段骨切除治療。傳統的膝關節以下截肢手術雖可保留較好功能,但仍會造成大關節功能缺失,給患者造成極大的社會心理壓力[1]。尤其是骨原發惡性腫瘤常見于青少年,截肢手術將給患者學習及工作造成極大困擾,嚴重影響生活質量。雖然保肢手術面臨更高的費用及并發癥發生率,但仍是部分患者及家屬的第一選擇。近年來,由于全身或局部治療技術的進步,骨腫瘤治療也取得了較大進展,保肢手術局部復發率得到了很好控制。
脛骨遠端瘤段骨切除后重建方式有很多種,包括自體腓骨移植融合重建、大段同種異體骨移植重建、自體骨滅活再植重建、骨搬運技術等[2-6]。但因各種重建方式均存在不同的近、遠期并發癥,所以脛骨遠端瘤段骨切除后重建并無標準方式。有文獻報道了保留脛骨近端及遠端的3D打印鈦合金干性假體的瘤段骨切除后重建方式[7-8],但脛骨遠端瘤段骨全切后使用假體重建骨缺損的臨床研究較少。現回顧2020年1月—2021年12月6例脛骨遠端瘤段骨切除后采用3D打印鈦合金假體重建患者的臨床資料,分析該術式的近期療效。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
本組男2例,女4例;年齡12~35歲,平均18.5歲。其中骨肉瘤4例,尤文肉瘤1例,骨巨細胞瘤1例。Enneking分期:ⅡA期3例,ⅡB期2例,Ⅲ期1例。病程2~5個月,平均3.2個月。患者詳細資料見表1。

1.2 治療方法
1.2.1 術前準備
患者入院后完善胸部CT、腹部+盆腔增強CT、全身骨掃描、脛腓骨增強CT及MRI,完善病理活檢,排除遠處轉移并明確診斷后,根據病理檢查結果進行術前新輔助治療。骨肉瘤均行MAP方案新輔助化療2周期;尤文肉瘤行VDC-IE方案新輔助化療3周期;骨巨細胞瘤侵犯關節面,術前行地舒單抗新輔助治療4次。6例患者新輔助治療有效,均有保肢指征,遂與患者及家屬溝通確定手術方式。
1.2.2 假體設計及制作
根據患者術前CT、MRI圖像進行脛骨及踝關節三維重建;依據新輔助治療前MRI冠狀面T2WI圖像,骨肉瘤及尤文肉瘤距腫瘤上方2 cm處截骨,骨巨細胞瘤距腫瘤上方1 cm處截骨。根據重建圖像及切除后骨缺損情況設計脛骨假體,患側脛骨骨質破壞嚴重時可使用對側脛骨的數據鏡像轉換。
脛骨假體由3部分組成:① 脛骨近端髓內段均設計為骨水泥型髓內針,根據術前CT檢查結果測量脛骨殘留髓腔大小,制備3~4個大小相近的髓內針。② 接骨段為光滑鈦合金組件,設計為組配式部件。③ 脛距關節面通過3D打印技術生產,脛距關節表面及下脛腓關節面均有多孔金屬骨小梁結構,3D打印鈦合金的孔隙率為60%~70%,尺寸為600 μm。遠端側面帶固定螺釘孔,可使用松質骨螺釘固定假體與距骨、跟骨、腓骨,促進踝關節融合;也可以使用鎖釘固定腓骨與距骨,加強踝關節穩定性。第1例患者設計使用松質骨螺釘固定假體與距骨、跟骨,由于患者殘留骨段較短,設計1塊側翼鋼板加強固定;第2例患者設計使用松質骨螺釘固定假體與距骨、腓骨,脛骨近端無側翼鋼板;后4例患者松質骨螺釘單純固定距骨,脛骨近端均無側翼鋼板。見圖1。

a. 整體觀;b. 局部觀
Figure1. Schematic diagram of the tibial prosthesisa. Overall view; b. Local view
1.2.3 手術方式
患者行氣管插管全身麻醉,全程使用止血帶。取脛骨遠端前正中入路,牽開未受侵犯的脛前肌群及脛前血管、腓深神經,充分顯露脛骨遠端瘤段骨。根據術前測量結果,骨肉瘤及尤文肉瘤距離病變2 cm處截骨,骨巨細胞瘤距離病變1 cm處截骨;本組瘤段骨切除長度8~18 cm,殘留骨段長度20~26 cm。切除瘤段骨后脛骨近端擴髓,安裝假體。根據腓骨和距骨位置及角度評估假體位置和長度是否合適,修剪截骨殘端,選擇合適髓內針及接骨段。然后保持患肢中立位調整假體旋轉角度,假體位置良好后標記假體位置,移除假體并擦拭干凈,備用。
去除距骨脛距關節面、脛腓關節面關節軟骨,脈沖式沖洗髓腔,髓腔內打入高黏骨水泥,根據上一步標記位置安裝骨水泥型髓內針。待骨水泥發熱后安裝脛骨接骨段及脛距關節面假體,使用松質骨螺釘固定假體與足部,使帶微孔假體與脛距關節面、脛腓關節面充分接觸。對3例骨骺未閉合的患兒行腓骨下段骨骺阻滯術,避免因腓骨生長造成踝關節內翻畸形。假體周圍涂抹1 g萬古霉素粉末,創腔放置螺旋引流管1根。縫合周圍肌肉部分覆蓋假體,縫合深筋膜及皮膚。術區彈力繃帶加壓包扎以減少術區滲出。
1.3 術后處理
術后48 h內靜脈應用抗生素預防感染,定期復查炎癥指標并行引流管細菌培養。如切口愈合良好,骨肉瘤及尤文肉瘤患者術后3周開始原方案輔助化療4周期,骨巨細胞瘤術后不輔助治療。術后6周內佩戴踝關節支具,拄雙拐非負重下地活動;6周后佩戴支具部分負重活動,被動活動足部關節;3個月后去掉支具完全負重活動,主動活動足部關節。
1.4 療效評價指標
術后拔除引流管后攝脛腓骨正側位X線片評估假體及螺釘位置。之后每3個月復查患肢X線片、CT及胸部CT等,每6個月復查全身骨掃描,了解有無局部復發及遠處轉移。術后前2年每3個月評估局部假體微孔骨長入情況、假體位置及功能情況。采用骨骼肌肉系統腫瘤協會(MSTS)評分[9]及美國矯形足踝協會(AOFAS)評分[10]評價下肢及踝關節功能。
2 結果
本組患者手術時間2~3 h,術中出血量100~300 mL。6例患者均獲隨訪,隨訪時間8~26個月,平均15.6個月。隨訪期間均未出現局部復發和遠處轉移。其中5例末次隨訪時踝關節均位于90° 功能位,均未發生假體松動、斷裂等并發癥;踝關節融合穩定,局部骨長入良好;踝關節無活動疼痛癥狀,可完成行走、上下樓梯等日常活動;但踝關節活動度均受限、踝關節僵硬;其中3例出現局部切口愈合不良,予以對癥換藥等治療后好轉;MSTS評分為22~26分,平均24分,評價為優3例、良2例;AOFAS評分為71~86分,平均80.6分,評價為良4例、可1例。1例術后2個月出現嚴重假體周圍感染造成假體植入失敗,患肢活動疼痛、踝關節功能差,MSTS評分為12分、AOFAS評分為50分,評價均為差;去除假體、感染控制后予以牽拉成骨治療,目前仍在牽拉成骨過程中,局部成骨可。見圖2、3。

a. 新輔助化療前MRI示腫瘤邊界及截骨位置;b. 假體設計;c. 假體安裝情況,松質骨螺釘固定距骨、跟骨;d、e. 術后2年脛骨正側位X線片示假體與距骨融合良好,無松動;f、g. 術后2年脛距關節處CT示局部骨融合良好,微孔內骨長入,局部骨橋形成
Figure2. Case 1a. MRI before neoadjuvant chemotherapy showed tumor boundary and osteotomy position; b. Prosthesis design; c. Prosthesis installation, cancellous bone screw fixation of talus and calcaneus; d, e. Anteroposterior and lateral X-ray films of tibia at 2 years after operation showed that the prosthesis and talus well fused without loosening; f, g. CT of the tibiotalar joint at 2 years after operation showed good local bone fusion, bone ingrowth in the micropore, and local bone bridge formation

a. 新輔助化療前MRI示腫瘤邊界及截骨位置;b. 假體設計,松質骨螺釘固定距骨,近端為骨水泥型髓內針;c、d. 術后1周正側位X線片示螺釘位置良好;e、f. 術后3個月足部仍保留一部分屈伸功能
Figure3. Case 3a. MRI before neoadjuvant chemotherapy showed tumor boundary and osteotomy position; b. Prosthesis design, cancellous bone screw fixation of talus, and bone cement intramedullary nail that fixed at the proximal end; c, d. Anteroposterior and lateral X-ray films at 1 week after operation showed that the screw was in good position; e, f. The foot still retained partial flexion and extension functions at 3 months after operation
3 討論
脛骨遠端惡性骨腫瘤或侵襲性強的良性腫瘤發病率較低,目前暫無相應保肢治療指南和推薦,國內外各醫療中心報道多種重建方式,取得了一定療效[11]。因骨原發惡性腫瘤患者以青少年居多,患者生存時間長、活動量大,無論何種重建方式均需盡量延長手術間隔時間,保證足夠的踝關節穩定性。
自20世紀70年代首例踝關節假體置換報道以來,現已陸續出現了20余種全踝關節置換系統,但無論是活動平臺假體還是固定平臺假體,均遠未達到髖膝關節置換的效果,假體無菌性松動及假體周圍感染風險高,假體失敗率高[12]。而切除脛骨瘤段骨后行全踝關節假體置換暫無報道,所以目前踝關節重建仍以踝關節融合為主。對于脛骨遠端瘤段骨切除患者應采用各種方式重建脛骨遠端,然后與距骨融合以保證踝關節穩定性[11]。目前國內外主要以自體或同種異體骨方式重建脛骨遠端并與踝關節融合[2-6],取得了較好的近、遠期療效,但均存在骨整合較慢的情況。
近年,3D打印技術在醫學領域顯示出巨大應用潛力。新型3D打印植入物具有高度多孔表面,在骨科手術中可達到良好的生物固定效果[13-14]。Guder等[7]及Zhao等[8]報道了9例脛骨遠端腫瘤患者,脛骨遠端截骨線均未達骨骺線,術中將脛骨近端截骨及遠端極限截骨,采用3D打印鈦合金假體重建脛骨中遠段骨缺損,取得了較好近期療效。該3D打印假體重建方式相較于滅活再植方式有更好的近期機械穩定性,可更早開始完全負重活動,更快恢復正常學習及工作。牛天立等[15]報道了8例骨肉瘤患者采用3D打印鈦合金假體重建脛骨遠端,同時將假體與腓骨、距骨融合,取得了不錯的近期療效,患者3周后即可半負重行走,MSTS評分平均為84.2%±3.0%(80%~90%),但未評估踝關節功能。該結果與我們研究中5例假體植入成功患者類似。
本研究患者均因腫瘤需要切除脛骨遠端,術中采用3D打印鈦合金假體重建脛骨遠端骨缺損并將假體與踝關節融合。其中第1例患者設計假體時將假體與跟骨、距骨均融合,術后隨訪發現患者踝關節活動度受限,步行時間較長時踝關節疼痛,MSTS、AOFAS評分相對較低。后續假體設計中改進方案,第2~6例患者均將假體與距骨融合,獲得良好的機械穩定性,同時保留部分踝關節活動度,但患者距跟關節面活動有限,主要靠前足弓獲得部分活動度,患者負重行走疼痛癥狀較第1例患者改善。第2例患者同時將假體與腓骨固定,患者訴局部腓骨牽拉不適,但對關節穩定性及功能均無影響;遂第3~6例患者均使用3枚松質骨螺釘將假體與距骨固定,達到較好的功能及穩定性。
假體周圍感染是關節置換術的災難性并發癥[16]。腫瘤型假體體積大、手術耗時長、脛骨遠端軟組織覆蓋差,同時因化療造成患者免疫功能低下等,導致此類患者脛骨遠端假體重建感染率高于普通假體置換術。Cordero等[17]的一項研究發現,粗糙的鈦合金假體表面與光滑表面相比有更高的細菌定植趨勢。所以本研究設計的脛骨遠端假體除脛距關節面外均為光滑表面。但6例患者中仍有1例發生嚴重假體周圍感染,予以多次清創、抗生素等治療均失敗,造成患者假體功能差、局部疼痛,遂于術后3個月去除假體,抗感染治療1個月后同時行骨搬運技術重建脛骨遠端。另5例患者中3例發生局部切口愈合不良,考慮與患者局部軟組織覆蓋差、術后3周開始化療有關,同時可能與兒童及青少年皮下可吸收線縫合排斥反應更大有關[18]。所以目前對于脛骨遠端皮膚切口,我們多采用皮膚全層絲線縫合方式,局部切口愈合不良發生率較前降低。
本研究局限性:① 為回顧性研究且隨訪時間較短,無法評估該術式的遠期療效及假體松動等并發癥。② 脛骨遠端腫瘤且踝關節無法保留發病率低,因此本研究納入病例較少,對于患者術后功能及并發癥的評估可能有限。③ 本研究均采用骨水泥型髓內針,患者髓內段應力集中,遠期假體松動等并發癥與生物型髓內針或其他固定方式的優劣無法對比。
綜上述,3D打印鈦合金假體在脛骨遠端骨腫瘤保肢治療中取得了良好的近期效果,盡管存在一定并發癥,但患者術后3個月即可完全負重,與生物重建方式[3-4]相比,患者可更快、更好地融入正常學習及工作中。該重建方案可以作為脛骨遠端骨惡性腫瘤或侵襲性較強良性腫瘤保肢治療的選擇方法之一。
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突;經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的分析及其報道
倫理聲明 研究方案經河南省腫瘤醫院醫學倫理委員會批準(2022-200-001)
作者貢獻聲明 屈國新、張鵬:研究設計;王家強、姚偉濤、王鑫:研究實施;張春蕾:數據收集整理及統計分析;屈國新:文章撰寫