膝部肿瘤保肢手术中人工假体如何选择？

膝关节周围好发肿瘤及治疗选择

发生于膝关节周围的肿瘤，需要外科手术进而实施保肢手术的包括:原发的恶性肿瘤、继发的恶性肿瘤、部分伴有明显扩张倾向及严重破坏骨质的良性肿瘤。原发性恶性骨肿瘤好发于青少年如骨肉瘤、尤因肉瘤。发生于成人的常见的有软骨肉瘤与孤立性浆细胞瘤。另外乳腺癌、肠癌、肺癌与前列腺癌可转移至膝关节附近引起膝关节周围骨质严重破坏;良性肿瘤如伴有扩张倾向，部分有严重破坏的骨巨细胞瘤。

肿瘤的外科处理及骨-关节重建，取决于患者的年龄，肿瘤的种类，侵犯的范围，生长特点，有否转移等。对于膝关节周围肿瘤进行广泛切除是治疗的首要步骤，而广泛切除后膝关节的功能重建问题一直未能很好解决。以往多采用截肢或关节融合术、瘤骨壳灭活再植或异体骨重建均不能获得满意的临床治疗效果。肿瘤膝关节置换的应用，有效地改善了膝关节周围肿瘤的临床治疗效果。随着人工假体在材料、工艺和个体化设计等方面的发展，及辅助化疗的应用。肢体恶性肿瘤的保肢手术得以迅速发展，目前已成为当今肢体肿瘤外科的主流和发展方向。

虽然人工假体在一些方面有着明显的优势，但在选择重建方式时还应注意有异体骨重建，金属假体-异体骨复合体或肿瘤骨灭活等多种重建方法可以选择，只有根据具体的病例选择恰当的重建方式才能取得最好的效果。

膝关节肿瘤人工假体的类型

肿瘤膝关节人工假体根据制造方式可分为定制式和组配式两种；根据部位分为股骨下段和胫骨上段两种，分别用于股骨下段和胫骨上段肿瘤切除后的重建。假体关节的连接方式也随着制造工艺的进步而不断改进。该类膝关节假体多由钴铬钼及钛合金制成，中间依靠铰链轴心连接，轴间垫有高分子聚乙烯衬垫，多采用骨水泥固定，也有采用生物固定的。

组配式假体及肿瘤人工假体的生物固定技术的特点是有多种规格的不同备选部件，尺寸较小，术中根据截骨长度及患者骨骼特点现场组装规格合适的假体，翻修时只需根据需要更换部分组件，由于组配假体的优点十分突出，逐渐取代定制式假体成为主流设计。

但是对于有需要特殊的假体柄或特殊规格的假体的某些特殊病例，定制式假体仍然是组配式假体的必要补充。定制式关节比组配式关节价格便宜，国内目前主要应用仍为定制式肿瘤关节。

膝关节肿瘤假体的适应证

1.股骨远端、胫骨近端和侵及上胫腓关节的腓骨上端恶性骨肿瘤或Ⅱ～Ⅲ级骨巨细胞瘤等具有潜在恶性的骨肿瘤，相当于Enneking分级Ⅱa与Ⅱb者。

2.肿瘤范围较局限，无远处转移，周围软组织侵犯较少，或术前化疗后较大的软组织肿块缩小者。

3.无神经束受累，无局部感染或弥漫性皮肤受累者。单纯血管束受累不列为禁忌，因剔除血管外鞘不满意时，可切除受累血管，用自体或人造血管替代。

4.尤其适合于股骨远端或胫骨近端骨肿瘤骨破坏严重，关节面或骨支架作用基本丧失者(图87-1)。

膝关节肿瘤人工假体与其他保肢方式的比较

膝关节周围骨与软组织肿瘤保肢治疗中常见的重建方式有异体骨重建，自体骨重建，人工假体重建，以及异体骨-假体复合重建。

1.异体骨重建
Gebhardt等认为采用大段异体骨重建肿瘤切除后骨缺损与其他重建方法在功能得分比较上没有统计学差异，而一旦异体骨与宿主骨融合，则与肿瘤假体相比有更长的使用期限。还可与人工假体复合使用，使肢体重建效果更加完美。

缺点：感染、骨折、骨吸收等的并发症发生率较高，患肢功能不满意，引起宿主排斥反应、传播疾病等。

2.自体骨重建
在自体骨重建方面，有作者采用游离带蒂腓骨瓣重建肿瘤切除后骨缺损，这种自体骨长度和形状很适合重建，最长能重建20cm的骨缺损，所附带的肌皮瓣可以用来填充软组织缺损。

缺点：移植骨骨折频繁发生，取出腓骨的肢体常常会出现远期并发症，例如关节不稳、肌力减退及踝关节疼痛等。

3.人工假体重建
近年来，关于肿瘤切除后大段骨缺损重建的文献均报道人工假体重建较其他重建方法有更好的预后。Wunder等的研究显示在重建成功率( P= 0.009)、保肢率( P= 0.007)及术后功能( P=0.006)方面，组配式肿瘤假体重建均优于异体骨复合假体重建。

优点：可立即恢复骨骼稳定性及关节活动、不会出现骨不连、可早期活动肢体、早期并发症少。这对于生存期较短的患者尤为重要。

膝关节肿瘤假体类型

1.单纯铰链式膝关节假体
20世纪70年代末所使用的单纯铰链式膝关节假体，属全限制性人工假体，只能提供矢状面上的伸屈活动。由于其应力集中，无菌性松动发生率较高，现已逐渐被淘汰。

2.旋转铰链式膝关节假体
20世纪80年代中期出现了旋转铰链式膝关节假体。该类假体的优点：假体三个平面的活动分散了骨与骨水泥界面、假体结合处及假体柄的应力，此种作用在患肢的承重活动中更加明显。与单纯铰链假体相比，旋转铰链假体磨损以及失败的风险降低，并且套筒断裂及磨损性滑囊炎的发生率有所减少。
目前旋转铰链式假体已广泛应用于临床，并成为膝关节肿瘤假体保肢术的主要手段。

3.组配式膝关节假体
组配式膝关节假体是在定制型肿瘤假体的基础上发展起来的，由于定制型假体对手术方式的设计的限制及制作周期的延长。假体设计制造商，批量生产组配式肿瘤膝关节假体。这种假体的优点是不受术前计划的限制，术中可灵活挑选调换零部件，但是需要大小不同规格的部件库存备用。一般均为铰链型，可有旋转与滑动功能的密接人工膝关节，水泥固定和非水泥固定均有。

4.可延长膝关节假体

图1　女，17y，病检:骨巨细胞瘤，行左膝关节置换术
A.术前; B.术中; C.术后

对于骨骼尚未发育成熟的儿童膝关节骨肿瘤患者，关节重建不仅仅是肿瘤切除假体植入，更重要的是在于使患肢具有与健侧肢体以同样速度延长的能力。可延长式假体是专为儿童骨肿瘤患者设计的重建假体。儿童保肢术后肢体不等长，也可首选可延长假体。目前可延长假体分为以下三种① Stanmore 型假体；② 无创可延长式假体，通过接受外部信号刺激来延长假体；③ 自身调节式可延长假体，通过膝关节屈曲产生的运动带动一个等径伞齿轮通过螺纹螺钉来延长假体。年龄大于11岁的女孩及大于13岁的男孩一般不需要选择可延长假体重建。无创可延长假体只能用骨水泥固定方式; MRI的磁场会影响延长装置(图1)。

膝关节肿瘤假体术后并发症

1.肿瘤复发
保肢手术最严重的并发症就是肿瘤复发，一旦复发，患肢很难保留，且多有恶性程度增高，远处转移等。为避免复发，术中严格无瘤操作技术和正确确定肿瘤切除范围尤为重要。对于皮肤、软组织受累较多者，应将其一并切除，而不要太多顾及皮肤及软组织的覆盖，必要时可行皮瓣、肌瓣或肌皮瓣转位或移植。术中务必切除活检穿刺针道。血管束受累剔除血管外鞘不满意时，应切除受累血管，用自体或人造血管替代。

2.假体感染
感染是继局部复发导致保肢术后截肢的第2位原因。随着假体设计的进步，无菌性松动发生率下降，使感染已经超过无菌性松动成为假体术后发生最多的并发症。文献报道，假体周围感染率从2%到35%不等，感染假体翻修后深部感染发生率仍高达28.9%。研究表明感染会明显影响假体的生存率，感染和无感染患者的平均假体失败时间分别是术后2.6年及3.3年，且胫骨上段假体的感染率更高。单纯抗感染治疗仅仅对11%的患者有效。二期假体翻修术是治疗肿瘤型关节假体置换术后深部感染的较好方法。假体感染在下列情况下可以考虑截肢术:①混合感染，抗生素无效;②二期翻修手术失败;③局部软组织条件很差，局部有过放疗史。

3.无菌松动，聚乙烯磨损及假体组件断裂
无菌性松动是膝关节肿瘤假体重建后一个重要的并发症，也是肿瘤假体置换术失败的重要原因。产生无菌性松动的原因如:假体的材质、手术方式、假体和骨水泥之间以及骨水泥和骨之间贴合不紧密、应力遮挡、产生磨损颗粒等。其中由于聚乙烯衬垫磨损产生的颗粒是造成无菌性松动的主要原因，各种类型的磨损颗粒会诱导假体周围发生一系列生物学反应，如异物反应和炎症等，导致骨溶解的发生，从而引起假体松动。肿瘤型假体一般情况下有假体柄的设计，很少有假体柄脱出，但可能会发生假体连接部位的脱位、损坏及断裂，出现这种情况常常需要翻修解决问题。

参考资料：  

1.《骨科学教程》

2.李建民，杨强.人工假体在骨肿瘤保肢术中的应用及发展[J].中国医疗器械信息，2008,14(11):9-15

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