来源 | 中华骨科杂志,2016,36(02): 113-120,本文微信公号中华骨科杂志授权发表
作者 | 林秾 李伟栩 叶招明 严 潘伟波 黄鑫 柳萌 杨迪生
目的
探讨反肩关节重建肱骨近端肿瘤切除后骨缺损的早期临床疗效及治疗经验。
方法
收集自2013年1月至2014年12月8例反肩关节复合骨移植重建治疗肱骨近端肿瘤切除患者的病历资料,男3例,女5例;年龄25~61岁,平均38岁;2例软骨肉瘤(EnnekingⅠB期1例、ⅡB期1例),6例Campanacci 3级骨巨细胞瘤(3例合并病理性骨折);均行MalawerⅠ型肿瘤切除,并行Zimmer Trabecular Metal™反肩关节重建手术。术后门诊随访,包括摄肩关节X线片,测量肩关节活动度,使用Constant-Murley功能评分及国际骨肿瘤协会(musculoskeletal tumor society,MSTS)功能评分进行功能评价。
结果
8例均获得随访,随访时间3~26个月,平均13个月;手术时间2~3.5 h,平均2.7 h ;术中出血量为300~850 ml,平均510 ml;切除肱骨近端6~10 cm,平均8 cm;异体骨复合重建7例,瘤骨灭活再植1例,其中2例患者行背阔肌止点移位重建。随访肩关节X线片显示7例异体骨与宿主骨界面未愈合,1例灭活瘤骨与宿主骨界面于术后1年愈合,所有患者均有不同程度的移植骨骨质吸收现象,但假体稳定,假体骨界面未见透亮线,未发现关节脱位及假体松动。至末次随访时,所有患者无肿瘤复发,无肩关节疼痛;肩关节主动活动,外展活动度为100°~175°,平均155°;主动前屈为115°~170°,平均150°;Constant-Murley功能评分为68%~87%,平均76%;MSTS功能评分为87%~97%,平均92%。
结论
反肩关节复合骨移植治疗肱骨近端肿瘤切除后骨缺损的早期功能良好,可安全用于相对年轻的骨肿瘤者,远期疗效还有待于进一步观察。
肱骨近端是原发恶性和侵袭性骨肿瘤的好发部位,其发生率仅次于股骨远端和胫骨近端。对于肱骨近端的侵袭性和恶性骨肿瘤临床通常采用经肩关节的肱骨近端瘤段切除,即MalawerⅠ型肿瘤切除术。肿瘤切除后的重建方法很多,包括异体半关节移植、人工肿瘤假体、人工关节异体骨复合移植、自体腓骨移植、锁骨旋转移位重建等,目前采用较多的是组配式肱骨头假体或定制肿瘤假体。切除肿瘤时往往需切除或部分切除肩袖的腱性部分,即便在肿瘤侵袭性较弱或肿瘤局限于骨内者,肩袖腱性结构保留较多,但进行重建时将肩袖附着于假体上仍不能提供足够的肩袖功能。
Ross等回顾25例肱骨肿瘤人工关节重建患者的病历资料,术后主动前屈上举、外展均<30°。Hartigan等总结肱骨近端肿瘤人工关节骨移植复合重建患者27例,术后前屈平均62°。Rödl等比较异体骨、人工关节、自体锁骨移位重建肱骨近端肿瘤,发现无论采用何种重建方法,手均无法达到肩部以上。王臻等的研究显示肱骨近端肿瘤采用人工假体重建患者的肩关节外展42.2°、异体骨重建组肩关节外展48.3°,人工关节异体骨复合组58°。郭卫等实施MalawerⅠ型肱骨近端肿瘤切除、人工假体置换的患者术后肩外展30°~60°。因此,临床上使用上述重建方法术后,患者肩关节活动(外展、前屈)均严重障碍。
肩关节不典型的头臼结构(肩盂较浅,包容度差)提供了极大的活动范围,其稳定性依赖于肩袖结构的完整性。肩关节外展时,肩袖将肱骨头控制在肩盂的范围内,由三角肌提供上肢外展的主要动力,三角肌与肩袖结构的协同作用保证了肩关节的正常功能。当肩袖功能不足时,肱骨头无法稳定于肩盂内,三角肌提供的外展力量亦无法使上肢外展,反而引起肱骨头上移而撞击肩峰,影响肩关节功能。因此,肱骨近端肿瘤切除后如何将残余的肩袖结构附着于假体是目前重建的难点。Wang等和Tang等在假体周围包裹不可吸收材料补片,以利于肩袖结构的缝合及软组织的嵌入,可在一定程度上改善术后肩关节功能及活动度,但其活动仍然受到很大的限制。
反肩关节假体最初主要用于肩袖缺损的严重骨关节炎或类风湿性关节炎的治疗,其特殊的生物力学结构能够提供一种不同的肩关节活动机制。即不依赖于肩袖的完整性,仅依靠三角肌的力量即可使肩关节良好的外展、前屈及上举,而这正适合于肩袖附着困难的肿瘤MalawerⅠ型切除患者。国外已有关于肱骨近端肿瘤切除后应用反肩关节重建取得良好疗效的报道。但反肩关节置换作为重建肩关节功能的终末手段,存在着假体失败后翻修困难、肩关节功能无法恢复等问题。反肩关节的功能依赖于三角肌,随着三角肌张力逐步下降,肩关节功能变差。因此反肩关节常应用于年龄较大的患者,但原发骨肿瘤患者常较关节炎患者年轻,在这一人群中使用反肩关节还存在争议。
本研究回顾性分析肱骨近端肿瘤采用反肩关节重建患者的病历资料,分析其早期功能疗效及并发症情况,目的在于:①总结肱骨近端骨肿瘤反肩关节重建的早期临床疗效;②探讨反肩关节重建应用于年轻骨肿瘤患者的可行性;③总结肱骨近端骨肿瘤反肩关节重建的注意事项。
资料与方法
一、纳入及排除标准
纳入标准:①肱骨近端肿瘤;②MalawerⅠ型切除后,使用反肩关节假体复合异体骨或自体灭活瘤骨重建肩关节者。
排除标准:①肱骨近端肿瘤累及三角肌,切除肿瘤需同时切除大部分三角肌或切除三角肌附着于肱骨的止点者;②肱骨近端肿瘤累及腋神经,需同时切除腋神经者;③肱骨近端肿瘤切除后,以传统肱骨近端肿瘤假体重建者。
二、一般资料
自2013年1月至2014年12月,根据上述纳入及排除标准共8例肱骨近端肿瘤实施反肩关节重建的患者纳入本研究,男3例,女5例;年龄25~61岁,平均38岁。8例患者行反肩关节假体重建前均有明确的病理诊断,其中5例术前穿刺活检、2例术前切开活检,1例术中活检。肿瘤类型:软骨肉瘤2例(25%),EnnekingⅠB期1例、ⅡB期1例;骨巨细胞瘤6例(75%),均为Campanacci 3级,其中3例合并病理性骨折。
本研究获得浙江大学医学院附属第二医院伦理委员会批准。
三、影像学检查
所有患者均于术前常规摄肩关节正位、侧位X线片,行CT扫描及MR检查,以评估肿瘤范围、骨质破坏程度和周围软组织侵犯情况。
2例软骨肉瘤患者的肩关节X线片示肱骨近端病变呈现溶骨性及混合性改变,骨皮质变薄。CT扫描示肿瘤突破骨皮质形成软组织肿块。MRI示肿瘤形成软组织肿块,T1WI呈低信号,T2WI呈高信号。
6例骨巨细胞瘤患者肩关节X线片示肱骨近端单纯溶骨性破坏,肿瘤明显膨胀性生长。CT扫描示部分区域骨皮质消失,形成软组织肿块。MRI示肿瘤边界清楚,软组织肿块形成,T1WI呈低信号,T2WI呈中高信号;肿瘤内部可见坏死、囊变区域。其中3例合并病理性骨折,X线片显示骨折有不同程度的移位。
所有8例患者术前MRI评估腋神经径路均未发现肿瘤侵犯。
四、反肩关节假体
Zimmer Trabecular Metal™反肩关节(Zimmer公司,美国)假体由肩盂侧及肱骨侧组成(图1):肩盂侧包括肩盂基座及肩盂球,以2枚螺钉固定肩盂基座,在基座上安装肩盂球假体;肱骨侧包括肱骨柄、聚乙烯内衬和间隔器,反肩肱骨柄植入复合异体骨或灭活瘤骨后以骨水泥固定,顶部安装聚乙烯反肩内衬,同时可使用间隔器来调整肱骨高度以获得满意的三角肌张力。
图1 Zimmer Trabecular Metal™反肩关节假体及各部分组成部件示意,肩盂侧以两枚螺钉固定肩盂基座,在基座上安装肩盂球假体;肱骨侧反肩肱骨柄植入复合异体骨或灭活瘤骨后以骨水泥固定,顶部安装聚乙烯反肩内衬,同时可使用间隔器来调整肱骨高度以获得满意的三角肌张力
五、手术方法
(一)MalawerⅠ型肿瘤切除
全身麻醉,患者取平卧位,患侧肩下垫高。三角肌-胸大肌入路,切口长约10~15 cm。切开皮肤、皮下组织,暴露肱骨上段,钝性分离并切开前下方关节囊,分离并切除部分肱二头肌长头腱。
截骨的范围以术前MRI为指导,一般距肿瘤远端2~3 cm处线锯切断肱骨,于肿瘤包膜外切断软组织和肌肉止点。沿肱骨结节间沟向上切开关节囊,在距肩袖大、小结节止点1~1.5 cm处切断肩袖肌腱,以缝线标记冈下肌、小圆肌及肩胛下肌断端。一并切除活检通道,术中于四边孔内显露并保护腋神经(图2)。
图2 MalawerⅠ型肿瘤切除术切口入路及切除范围示意 A.三角肌胸大肌间沟入路,患者取仰卧位,患侧肩部下方垫高,切口自喙突起沿三角肌胸大肌间沟向远端延伸10~15 cm B.肿瘤位于肱骨近端,Malawer Ⅰ型肿瘤切除范围:以术前MRI为指导,一般距肿瘤远端2~3 cm处线锯切断肱骨,于肿瘤包膜外边缘切断软组织和肌肉止点
(二)假体重建
彻底松解关节囊,显露肩胛盂,在假体导向器瞄准下于肩盂解剖中心钻孔,与盂垂直方向向下成角约15°,扩孔后盂锉打磨肩盂,安装肩盂假体基座,并用螺丝钉固定,安装肩盂球试模。
根据残存瘤骨的骨质选择瘤骨灭活(70 ℃水浴30 min)再植或异体骨复合重建。灭活瘤骨或同等长度的异体骨按照常规方法截骨,采用骨水泥固定,避免在异体骨和宿主骨连接部的骨皮质间隙填充骨水泥,防止异体骨和宿主骨发生不连接。肱骨远端扩髓后,置入髓腔塞,打入骨水泥后置入肱骨柄假体,假体后倾角0°~10°。选择适宜厚度衬垫试模,复位,探查三角张力、假体稳定性。活动肩关节无假体撞击,特别注意观察内收肩关节时是否有盂下撞击。安装衬垫和肩盂球后复位肩关节(图3)。
图3 假体安装示意 A.肩盂基座安装,显露肩盂后,在假体导向器瞄准下于肩盂解剖中心钻孔(向下成角约15°),然后使用盂锉打磨肩盂,安装肩盂假体基座,并使用螺钉固定,安装肩盂球试模 B.肱骨柄安装,对异体肱骨头解剖颈进行徒手截骨,扩髓后以骨水泥固定肱骨柄和异体骨,将肱骨干扩髓后置入髓腔栓,灌注骨水泥,将固定好的异体骨与肱骨柄植入肱骨干髓腔,调整后倾角至约0°~10° C.安装聚乙烯衬垫及肩盂球,复位肩关节,可使用间隔器调整假体高度获得满意的三角肌张力
(三)软组织重建
在异体骨或瘤骨的大、小结节处钻孔,并使用不可吸收缝线分别将冈下肌及小圆肌、肩胛下肌固定于大、小结节,将肱二头肌长头腱残端固定于联合腱(图4A, 图4B)。置负压引流管,冲洗切口并缝合。本组中2例行背阔肌止点移位,距肱骨干止点1 cm处切断背阔肌止点,将背阔肌腱性部分松解后经肱骨后方从外侧绕至内侧,并重新与止点缝合,以重建肩关节外旋功能(图4C)。
图4 软组织重建示意 A.在异体骨的大结节处打孔,将岗下肌及小圆肌残留的肌腱缝合固定于大结节 B.在异体骨的小结节处打孔,将肩胛下肌残留的肌腱缝合固定于小结节 C.背阔肌止点移位,距肱骨干止点1 cm处切断背阔肌止点,将背阔肌腱性部分松解后经肱骨后方从外侧绕至内侧,并重新与止点缝合
六、术后处理
术后24~48 h引流量少于50 ml拔除引流管,术后常规应用静脉抗生素预防感染3 d。术后次日开始手、腕、肘关节主动功能锻炼,待患者下床后使用肩关节外展枕将肩关节固定于旋转中立位(图5)。术后6周去除外展枕开始主动肩关节功能锻炼。
图5 患者术后配戴肩关节外展枕大体像,患者术后佩戴肩关节外展枕有利于防止外展时的过度内旋,可通过调整外展枕的厚度改变肩外展角度,与硬质外展支具比较,外展枕佩戴更为舒适、便利
本组8例均未采取放疗或化疗对肱骨近端骨肿瘤进行治疗。
七、随访方法、内容及疗效评估标准
术后6周、3、6及12个月门诊复查,之后每半年随访1次。复查包括摄X线片、测量肩关节活动度及肩关节功能评价。肩关节功能评价采用Constant-Murley功能评分及国际骨肿瘤协会(musculoskeletal tumor society,MSTS)功能评分。
Constant-Murley肩关节功能评分系统包括疼痛评价、日常生活的影响、肩关节活动度测量、肩外展力量4个方面,疼痛评价满分15分,日常生活的影响满分20分,肩关节活动度包括前屈、外展、内旋、外旋4个方面合计40分,肩外展力量满分25分,总计满分100分,以所得分值的百分率表示。
MSTS评分系统依据疼痛、功能活动及心理接受程度等全身因素,患者手可及的位置、手的功能以及上肢抬举的力量等局部因素建立,将此6个因素中分别以0~5分表示6个级别,满分30分,以所得分值的百分率表示。
结果
一、一般结果
8例患者均顺利完成手术,手术时间2~3.5 h,平均2.7 h;术中出血量300~850 ml,平均510 ml;切除肱骨近端6~10 cm,平均8 cm。
8例患者中7例采用异体骨复合重建,1例瘤骨灭活再植重建;其中2例行背阔肌止点移位重建外旋功能。
所有患者均获得随访,随访时间3~26个月,平均13个月。
二、肿瘤学结果
至末次随访时,所有8例患者肿瘤无局部复发、亦未发现远处转移。
三、影像学评价
根据肩关节X线片评估假体情况,至末次随访,8例患者假体均稳定,肩盂球及基座无移位,肱骨柄假体稳定,未见界面透亮线。
至末次随访时,7例患者异体骨-宿主骨界面仍可见部分区域透亮线,透亮线近端部分可见骨质吸收;1例灭活瘤骨与宿主骨界面于术后1年愈合,骨质通过骨折线。
8例均有不同程度的移植骨或灭活骨骨质吸收,随访早期X线片表现为移植骨-宿主骨界面间的骨质吸收,此后可出现大结节及内外皮质区骨密度较前减低(图6, 图7)。
图6:男,31岁,左肱骨近端骨巨细胞瘤Campanacci 3级。A.左肩正位X线片示肱骨上段溶骨性破坏病灶,肱骨外侧皮质缺损,伴有软组织肿块形成 B.肱骨近端肿瘤切除后异体骨-反肩关节复合移植术后第3天,左肩正位X线片示反肩关节在位,假体位置良好 C.术后13个月左肩正位X线片示异体骨部分骨质吸收,假体位置良好,假体周围未见透亮线 D~G.术后13个月肩关节大体像示左肩外展可达170°,前屈上举165°,外旋45°,内旋达T12水平
图7:女,29岁,左肱骨近端软骨肉瘤,EnnekingⅠB期。A.术前左肩正位X线片示肱骨上段溶骨性破坏病灶,病灶轻度膨胀,呈分叶状 B.肱骨近端肿瘤切除后异体骨-反肩关节复合移植术后第4天左肩正位X线片示反肩关节在位,假体位置良好 C.术后6个月,左肩正位X线片示植骨端部分骨质吸收,假体位置良好,假体周围未见透亮线 D~G.术后6个月肩关节大体像示左肩外展175°,前屈上举170°,外旋0°,内旋达L4水平
四、功能评价
至末次随访时,8例患者肩关节主动外展平均155° (100°~175°),主动前屈平均150°(115°~170°)。
所有患者无肩部疼痛,睡眠无影响,8例患者的手均可过顶,可正常生活、工作。8例患者的肩关节内、外旋受限,肩关节外展力量下降,Constant-Murley功能评分76%(68%~87%),MSTS功能评分平均92%(87%~97%)。
五、并发症
8例患者中均有不同程度的移植骨吸收,随时间延长患者骨质吸收有所进展,但患者假体与自身肱骨间界面稳定,无透亮线。表现最重的1例患者,骨质吸收位于大结节及肱骨内侧皮质区域,但无自诉不适,无肩周疼痛,肩关节活动较前无改变。所有患者均未行进一步处理。术后无切口感染、出血等手术相关并发症。
讨论
一、肱骨近端肿瘤反肩关节重建的早期疗效
反肩关节的独特设计,使肩关节的前屈、外展功能不再依赖于肩袖功能的完整,可以改善肩袖重建困难的肱骨近端肿瘤患者术后肩关节功能。将球形关节面置于肩盂侧,臼杯置于肱骨侧,这种设计可以起到替代肩袖稳定盂肱旋转中心的作用,使三角肌充分发挥其外展肩关节的功能。肩盂为凸侧的假体设计限制了肱骨上移,使得肩关节旋转中心内移和下降,从而延长了三角肌力臂,并增加张力。基于此,反肩关节置换可在肩袖功能缺乏的情况下提供良好的肩关节功能。
Wilde等首先将反肩关节用于肱骨近端肿瘤保肢手术,先后报告了4例及14例反肩关节重建肱骨近端患者,并获得良好的疗效(患者术后主动肩关节外展达157°,前屈达169°)。本研究中,使用反肩关节假体复合异体骨或灭活瘤骨重建肱骨近端肿瘤切除后的骨缺损,与传统重建方法相比,能够取得更佳的功能改善,本组8例患者的肩关节主动外展均>100°,平均155°,肩关节主动前屈>115°,平均150°。
反肩关节最初用于盂肱关节骨关节炎伴巨大肩袖缺损不能修复的患者,能有效地改善肩关节外展。肱骨近端肿瘤切除多数情况下需全部切除或部分切除肩袖,导致肩袖无法重建或重建效果不佳。传统的肿瘤型肱骨头假体由于肩袖功能的缺损,通常术后肩关节功能差,肩关节外展<90°。虽然在假体周围包裹补片的技术有利于肩袖的附着,可改善肩关节的稳定性及功能,但是活动范围仍然受到很大的限制,且受不同术者肩袖修复技术的影响很大。
本组8例患者术后均获得了较为满意的肩关节外展、前屈功能,考虑由于反肩关节独特的生物力学设计增加了肩关节的稳定性,这种半限制型的设计可以阻挡肱骨近端上移,起到替代肩袖稳定盂肱旋转中心的作用,即便对于肩袖无法修复者也可使三角肌充分发挥其外展肩关节的功能。
二、反肩关节重建应用于年轻骨肿瘤患者的可能性及远期对策
反肩关节置换失败后翻修困难或无法翻修,被认为是肩关节重建的终末手段。目前的观点是反肩关节在年轻患者中使用要谨慎,原因在于:①随时间推移,反肩关节置换患者肩关节功能逐渐变差,Guery等发现在反肩关节置换10年后仅58%肩关节功能Constant评分>30分,故倾向于反肩关节应用于70岁以上人群;②反肩关节置换有较高的失败率,Guery等报告反肩关节10年生存率为91%,Favard等发现反肩关节置换术后8年肱骨假体松动率为3.6%,肩盂假体松动率为10%;③反肩关节置换的并发症发生率较高,Muh等报告67例60岁以下患者6年假体生存率89.5%,其中5例翻修,2例行切除式关节成形。Sershon等报告36例平均54岁的病例,并发症发生率为13.7%,包括4例假体脱位、1例假体周围骨折、1例肩峰骨折。
相对于骨关节炎,原发骨肿瘤患者大多较年轻,本组患者平均年龄仅38岁。本研究的随访结果表明反肩关节用于年轻的肿瘤患者短期效果满意。我们考虑如反肩关节置换发生远期失败后,可以通过更换部分组件改为半肩假体或是将肩关节旷置形成连枷肩,可以预期肩关节功能将变差。然而尽管如此,对于肿瘤患者而言,反肩关节置换仍是目前可以提供较好肩关节功能的重建方法,即使远期假体失败,但其存留期间良好的肩关节功能也能使患者受益,且失败后的假体仍能够起到一定的传统肿瘤型假体作用。
本研究的随访时间较短,平均随访仅术后1年,尚无法观察到文献报道的假体远期失败情况,本组病例随访期间未发现假体松动、脱位、翻修,亦未发现患者肩关节功能下降。
三、肱骨近端肿瘤反肩关节重建的注意事项
肿瘤型肩关节假体置换术后肩关节脱位是最常见的并发症,以补片修复关节囊可以增加肩关节的稳定性。但与此不同,反肩关节置换中头臼位置倒置有利于限制肱骨往上方移位,在三角肌的张力下维持肩关节的稳定,故尽可能使用较大的肩盂球、适当延长假体提供较高的三角肌张力有利于防止肩关节脱位,本组并无肩关节脱位发生。
另外,本组患者在肩关节前屈、外展功能得到较大改善的同时,肩关节的内、外旋仍然受到一定的限制,这是由于肩关节旋转功能主要依赖于肩袖而与三角肌功能无关,在此点上反肩关节假体与传统肿瘤假体比较并没有优势。背阔肌止点转位技术有益于改善肩关节的外旋,本组中2例采用此技术,肩关节功能恢复均获得满意效果(图5)。
功能正常的三角肌是反肩关节重建的前提,腋神经瘫痪、三角肌无功能则是禁忌证。而肿瘤切除时为获得安全的外科边界,有时需切除部分三角肌或腋神经,肱骨近端肿瘤活检也需经过三角肌,活检通道切除会损失部分三角肌。因此,对于三角肌广泛受累或腋神经需切除的患者,不宜选择反肩关节重建。本组8例均为良性侵袭性肿瘤或低度恶性肿瘤,术前评估三角肌和腋神经均未受到侵犯,是术后良好功能的保障;7例患者活检通道的切除并不影响肩关节功能。
四、本研究的局限性
本研究为小样本的回顾性研究,在病例选择上主要是骨巨细胞瘤及软组织肿块较小的软骨肉瘤,肿瘤切除后残留的软组织较多,利于软组织重建及功能恢复。另外,本研究的随访时间较短,只能体现术后短期内的功能状况及近期并发症。对于反肩关节重建方法进一步的评估依赖于较大样本的随机前瞻性研究以及更长时间的随访观察。
综上所述,肱骨近端肿瘤切除后反肩关节重建的早期肩关节功能恢复满意,可以安全地应用于相对年轻的肿瘤患者,而对于需要切除腋神经或大部分三角肌的患者不宜采用反肩关节重建。
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