一期胫骨近端半关节置换联合二期翻修治疗三例儿童胫骨近端骨肉瘤

Abstract

Objective

To investigate the feasibility and effectiveness of proximal tibial hemiprosthesis replacement in the first stage and prosthesis revision in the second stage in reducing the risk of length discrepancy of limbs in children with proximal tibial osteosarcoma.

Methods

Between 2009 and 2013, 3 children with conventional osteosarcoma at the proximal tibia (stage ⅡB) were treated. There were 2 boys and 1 girl. They were 12, 13, and 13 years old, respectively. After 4 courses of preoperative chemotherapy, the proximal tumor segmental resection and proximal tibial hemiprosthesis replacement were performed. Then the patients underwent prosthetic revision in the second stage when they were 20, 17, and 17 years old, respectively.

Results

All patients successfully completed two stages of operations. The length discrepancy of lower limb after the second stage operation were 19, 7, and 21 mm, respectively. Three patients were followed up 13, 3, and 27 months after the second stage operation, and the lower extremities functions were satisfactory. The Musculoskeletal Tumor Society (MSTS) score was 26, 27, and 25, respectively.

Conclusion

The proximal tibial hemiprosthesis replacement in the first stage combined with prosthesis revision in the second stage for treating the proximal tibia osteosarcoma in children can keep the distal femur growth ability, reduce the length discreapancy of lower limb, and obtain satisfactory stability and good function.

据统计，胫骨近端是骨肉瘤第二好发部位，24% 经典型骨肉瘤发生于此^[1]。术前化疗-手术-术后辅助化疗是经典治疗方案，患者 5 年生存率可达 70%^[2-3]。目前，胫骨近端骨肉瘤常用重建方法为人工关节置换^[4]，它可以早期提供稳定关节，术后恢复快，外观良好，患者及家属易于接受。但是对于儿童胫骨近端骨肉瘤患者，切除骨肉瘤的同时切除了胫骨近端骨骺和骺板，安装股骨侧假体时会破坏股骨侧骨骺和骺板，均会造成肢体不等长，影响术后功能恢复。因此，儿童保肢手术中重建方式的选择非常重要，是保留患肢功能和维持双侧肢体长度平衡的关键。

我们针对儿童骨肉瘤患者改良了常规人工关节置换术，设计分期治疗方案，即手术切除肿瘤后一期采用胫骨近端半关节假体置换，重建肢体外形及功能，同时避免了股骨侧假体对股骨生长发育的影响；待患儿成年后进行假体翻修术，更换全部假体或安装股骨侧假体，恢复患肢稳定性，以减少肢体不等长程度。目前，我们采用该分期治疗方案治疗了 3 例儿童胫骨近端骨肉瘤，现总结治疗经验，报告如下。

1. 临床资料

1.1. 一般资料

例 1　男，12 岁。因左胫骨近端肿痛 2 个月于 2009 年入院。入院查体：左胫骨近端前内侧肿物，质硬，不活动，有压痛，局部皮温高，膝关节活动无受限。膝关节下 10 cm 处周径较对侧大 2 cm。测量双侧股骨长度（股骨头最高点至膝关节中心距离）、胫骨长度（膝关节中心至踝关节中心距离）、下肢全长（股骨头最高点至踝关节中心距离），见表 1。入院后行 X 线片、CT、MRI 检查，显示胫骨近端溶骨成骨混合性骨破坏，骨皮质破坏，可见骨膜反应及软组织肿块。全身骨扫描显示胫骨近端放射性异常浓聚，其他部位未见放射性异常浓聚。胸部 CT 检查未见转移。经活检后确诊为经典型骨肉瘤（ⅡB 期）。术前化疗 4 个疗程：第 1 周甲氨蝶呤（methotrexate，MTX）10 g/m²，第 3 周异环磷酰胺（ifosfamide，IFO）15 g/m²，第 6 周顺铂（cisplatin，DDP）80 mg/m²+多柔比星（doxorubicin，ADM）60 mg/m²，第 8 周 MTX 10 g/m²。入院后第 10 周手术。

表 1.

The limb length of three patients at pre- and post-operation (mm)

3 例患者两期手术前后肢体长度（mm）

病例 Case	股骨长度 Length of the femur								胫骨长度 Length of the tibia
	一期手术 First-stage operation				二期手术 Second-stage operation				一期手术 First-stage operation				二期手术 Second-stage operation
	术前 Pre-operative	术后 Post-operative	差值 Difference		术前 Pre-operative	术后 Post-operative	差值 Difference		术前 Pre-operative	术后 Post-operative	差值 Difference		术前 Pre-operative	术后 Post-operative	差值 Difference
例 1 Case 1
健侧 Unaffected side	395	395	0		439	439	0		314	314	0		352	352	0
患侧 Affected side	396	396	0		434	434	0		318	320	2		324	332	–2
差值 Difference	1	1	–		–5	–5	–		4	6	–		–28	–20	–
例 2 Case 2
健侧 Unaffected side	446	446	0		475	475	0		363	363	0		384	384	0
患侧 Affected side	449	449	0		462	475	13		364	370	6		375	376	1
差值 Difference	3	3	–		–13	0	–		1	7	–		–9	–8	–
例 3 Case 1
健侧 Unaffected side	389	389	0		424	423	–1		318	318	0		345	345	0
患侧 Affected side	393	393	0		411	408	–3		318	315	–3		334	335	1
差值 Difference	4	4	–		–13	–15	–		0	–3	–		–11	–10	–

例 2　男，13 岁。因左胫骨近端肿痛 2 个月并逐渐加重于 2013 年入院。入院查体：左小腿近端肿胀，皮肤颜色正常，皮温高；前侧可触及质硬肿物，边界不清，不活动，有压痛；膝关节活动无明显受限；膝关节下 10 cm 处周径较对侧大 3 cm。双侧股骨长度、胫骨长度及下肢全长见表 1。入院后行 X 线片、CT、MRI 检查，显示胫骨近端成骨性破坏，可见骨膜反应及软组织肿块。全身骨扫描显示胫骨近端放射性异常浓聚，其他部位未见放射性异常浓聚。胸部 CT 检查未见转移。经活检后确诊为经典型骨肉瘤（ⅡB 期）。术前化疗 4 个疗程，方案同例 1。

例 3　女，13 岁。因左小腿近端肿痛 3 个月并逐渐加重于 2012 年入院。入院查体：左小腿近端肿胀，皮肤颜色正常，皮温高；前侧可触及质硬肿物，边界不清，不活动，有压痛；膝关节活动无明显受限；膝关节下 5 cm 处周径较对侧大 2 cm。双侧股骨长度、胫骨长度及下肢全长见表 1。入院后行 X 线片、CT、MRI 检查，显示胫骨近端溶骨成骨混合性骨破坏，可见骨膜反应及软组织肿块。全身骨扫描显示胫骨近端放射性异常浓聚，其他部位未见放射性异常浓聚。胸部 CT 检查未见转移。经活检后确诊为经典型骨肉瘤（ⅡB 期）。术前化疗 4 个疗程：第 1 周 IFO 15 g/m²，第 4 周 MTX 10 g/m²，第 6 周 DDP 80 mg/m²+ADM 60 mg/m²，第 8 周 MTX 10 g/m²；入院后第 10 周手术。

1.2. 手术方法

1.2.1. 一期手术

一期手术切除肿瘤并胫骨近端半关节置换；使用北京力达康科技有限公司定制型（例 1）或组配式（例 2、3）胫骨近端肿瘤假体；例 1、2 定制胫骨假体近端垫片，在垫片中部前后排列 2～3 对重建孔用于重建交叉韧带附丽；例 3 使用常规假体垫片。根据化疗后影像学检查结果确定手术方案，距离影像学肿瘤边缘 2～5 cm 作为胫骨截骨平面。作胫骨近端前侧纵切口，切口近端弧形绕过髌骨外缘。遵循无瘤原则，将活检道与肿瘤完整切除。髌腱距离止点 1 cm 切断；腓骨近端和肿瘤一同切除；近端切除半月板；交叉韧带距离胫骨侧止点 1 cm 切断。切除肿瘤后，远端胫骨扩髓。

从胫骨侧垫片底面一侧重建孔穿入 2～3 条 5 号爱惜邦 EXCEL MB66 线，与残留的交叉韧带缝合，在垫片底打结将垫片固定于股骨远端，重建交叉韧带。取双层聚丙烯人工补片，用 2 号爱惜邦 EXCEL X519 线缝合在残留关节囊和侧副韧带上备用。安装胫骨近端假体，用骨水泥固定。根据局部软组织情况，假体长度可比切除长度长 1.0～1.5 cm。于屈膝 90° 位将胫骨假体垫片安装到假体上。膝关节置于伸直位，用人工补片紧紧包绕假体，利用假体近端预留固定髌韧带的预留孔缝合固定补片，使补片与假体成为一体。将髌腱缝合固定在胫骨前侧补片上。腓肠肌内侧头转移覆盖假体前方。关闭切口。

术后持续引流，待引流量<50 mL/d 后拔除引流管。术后 2 周切口拆线。例 1 术后化疗 15 疗程，例 2、3 术后化疗 12 疗程，仍为 MTX、IFO、DDP、ADM 四药交替使用，剂量与术前化疗相同。术后长腿石膏后托将患肢固定于膝关节伸直位 8～12 周，期间行患肢肌肉等长收缩及直腿抬高锻炼；去除石膏后开始膝关节屈伸功能锻炼，并扶拐下地活动，之后逐渐弃拐行走。

1.2.2. 二期手术

例 1 患者 20 岁以及例 2、3 患者 17 岁时行二期假体翻修术。例 1 患者因一期手术时使用的假体型号停产，无合适组件翻修，故选择将胫骨侧假体取出，整体更换为美国史赛克公司 GMRS 通用组配式假体。例 2、3 患者术中仅安装股骨侧假体组件、更换胫骨侧垫片。沿膝关节原手术切口切开，显露股骨远端和假体近端。股骨截骨安装假体，骨水泥固定。取出胫骨侧临时垫片，更换普通垫片。植入膝关节旋转连接组件（高 10 mm），复位后放置引流管，关闭切口。术后持续引流，待引流量<50 mL/d 后拔除引流管。术后 1 周可下地锻炼行走。

2. 结果

本组 3 例均顺利完成两期手术，术后切口均愈合良好，无手术相关并发症发生；随访期间均无肿瘤复发转移。两期手术前后测量下肢全长及胫骨、股骨长度见表 1。其中，例 1 患者一期术后 7 d、二期术后 9 d，例 2 患者一期术后 14 d、二期术后 6 d，例 3 患者一期术后 15 d、二期术后 2 d 进行测量。并计算同时间点健患侧肢体差值以及同一肢体手术前后差值，见表 1。

例 1 一期术后随访 8 年，患者行走无疼痛，但长距离行走后存在膝关节不适，休息后好转，无需支具辅助，美国骨与软组织肿瘤协会功能评分标准（MSTS）评分为 24 分；X 线片显示半关节假体位置良好。二期术后随访 13 个月，MSTS 评分 26 分。见图 1。

图 1.

Case 1

例 1 患者

a. 一期术前 X 线片；b. 一期术前 MRI；c. 一期术后 7 d 胫骨全长 X 线片；d. 一期术后 8 年（二期术前）双下肢全长 X 线片；e. 二期术后 9 d 双下肢全长 X 线片

a. X-ray film before the first stage operation; b. MRI before the first stage operation; c. Tibial full-length X-ray film at 7 days after the first stage operation; d. Full-length X-ray film of lower limbs at 8 years after the first stage surgery (before the second stage operation);e. Full-length X-ray film of lower limbs at 9 days after the second stage operation

例 2 一期术后随访 4 年，患者行走无疼痛，但长距离行走后存在膝关节不适，休息后好转，无需支具辅助，MSTS 评分为 24 分；X 线片显示半关节假体位置良好。二期术后随访 3 个月，MSTS 评分 27 分。见图 2。

图 2.

Case 2

例 2 患者

a. 一期术前 X 线片；b. 一期术前 MRI；c. 一期术后 14 d 双下肢全长 X 线片；d. 一期术后 4 年（二期术前）双下肢全长 X 线片；e. 二期术后 6 d 双下肢全长 X 线片；f、g. 二期术后 3 个月患者膝关节屈伸功能

a. X-ray film before the first stage operation; b. MRI before the first stage operation; c. Tibial full-length X-ray film at 14 days after the first stage operation; d. Full-length X-ray film of lower limbs at 4 years after the first stage operation (before the second stage operation);e. Full-length X-ray film of lower limbs at 6 days after the second stage operation; f, g. The flexion and extension activities of the knee at 3 months after the second stage operation

例 3 一期术后随访 3 年，行走无疼痛，日常使用单侧手杖辅助行走，负重时患侧膝关节轻度内翻，长距离行走后膝关节不适，休息后好转，MSTS 评分 20 分；X 线片显示胫骨侧假体轻度外移。二期术后随访 27 个月，MSTS 评分 25 分。见图 3。

图 3.

Case 3

例 3 患者

a. 一期术前 X 线片；b. 一期术前 MRI；c. 一期术后 15 d 双下肢全长 X 线片；d. 一期术后 4 年（二期术前）双下肢全长 X 线片；e. 二期术后 2 d 双下肢全长 X 线片；f、g. 二期术后 18 个月患者膝关节屈伸功能

a. X-ray film before the first stage operation; b. MRI before the first-stage operation; c. Tibial full-length X-ray film at 15 days after the first stage operation; d. Full-length X-ray film of lower limbs at 4 years after the first stage operation (before the second-stage operation);e. Full-length X-ray film of lower limbs at 2 days after the second stage operation; f, g. The flexion and extension activities of the knee at 18 months after the second stage operation

3. 讨论

儿童胫骨近端骨肉瘤保肢治疗后均存在肢体不等长问题。为解决人工关节置换术后患肢不等长问题，有医生使用可延长假体补偿肢体长度差异。但是因可延长假体设计及使用复杂，与成人患者使用肿瘤型假体相比，其并发症发生率高，假体生存率低^[5-8]。有报道采用骨搬运技术解决儿童人工关节置换术后肢体不等长问题^[9]，即在儿童期行人工关节置换治疗胫骨近端骨肉瘤，待成年后在股骨干运用骨搬运技术行肢体延长术。该方法虽能有效恢复肢体长度，但需要长期使用外固定架，对于体内有人工假体的患者有巨大潜在感染风险，而且肢体延长术本身也存在较多并发症^[10-12]。

对于胫骨近端骨肉瘤切除后采用人工关节置换重建的患儿，术后肢体短缩不仅与切除胫骨近端生长板有关，术中安装股骨侧假体破坏股骨侧生长板，也会造成肢体长度损失以及患侧膝关节平面上移，甚至后者造成的肢体不等长超过前者。本组 3 例患者二期术前测量双下肢全长相差平均 34 mm，其中双侧股骨长度仅相差约 10 mm，提示保护股骨远端生长板，对减轻肢体不等长有重要作用。因此，我们在原人工关节置换术重建基础上，提出了改良的两期手术，主要包括：① 一期常规切除肿瘤，使用胫骨近端半关节假体置换，不安装股骨侧假体组件，保留股骨远端生长板完整性，保留患儿股骨远端的生长能力；② 采用改良标准胫骨近端假体垫片重建交叉韧带，维持临时假体稳定性；③ 使用人工补片重建内外侧副韧带及髌腱，维持临时假体稳定及膝关节运动功能；④ 使用标准组配假体柄及体，以利于二期翻修；⑤ 待患儿成年后进行假体翻修，安装股骨侧假体组件，恢复膝关节稳定性。本组患者通过二期手术后双下肢长度平均相差约 16 mm，患者术后功能满意。

青春期是骨骼发育成熟前最后一个生长高峰，在此期间下肢生长速度从 3.2 cm/年增加到 5 cm/年，男孩下肢长度增长每年可达 10 cm、女孩为 9 cm^[13]，其中股骨远端占股骨生长的 70%，胫骨近端占胫骨生长的 57%^[14]。下肢生长峰值约出现在男孩骨龄 14 岁和女孩骨龄 12 岁，这个生长高峰可以持续 3 年。Li 等^[15]报道年龄超过 16 岁且经过化疗的骨肉瘤患者下肢长度基本不增长。而对于生长板破坏后造成的肢体生长停滞程度可以预估^[16-17]。根据 Pritchett^[14]及 Li 等^[15]的计算方法，如 12 岁男孩，股骨长度 400 mm，如此时股骨远端损伤导致生长板破坏生长停滞，最终造成双下肢长度差值为 35 mm。因此，对于处于生长高峰结束前的患者（男孩未满 15 岁、女孩未满 13 岁），可选择一期胫骨近端半关节置换治疗，待 17 岁后行二期翻修手术。但是值得注意的是，两期手术虽然避免了股骨远端骨骺破坏造成的肢体不等长，但无法解决胫骨近端切除造成的肢体不等长，而且年龄越小，肢体长度差异越大，对于未满 12 岁男孩和未满 10 岁女孩，即使通过此手术，最终肢体长度差也将超过 30 mm，需要结合肢体延长术才能维持肢体等长。

胫骨近端半关节置换可以减轻双下肢不等长的程度，但因其与股骨侧无金属机械连接，术后极易出现关节不稳定、疼痛、畸形，甚至脱位。为解决此问题，我们在一期手术时特别定制胫骨平台垫片，在垫片中心预留 2～3 对固定孔，术中用爱惜邦不可吸收线重建交叉韧带，维持膝关节前后稳定性；再用双层人工补片缝合于残留关节囊和内外侧副韧带上，重建侧方稳定。在重建膝关节稳定性的同时将髌腱用爱惜邦不可吸收线缝合固定在人工补片表面，重建伸膝功能。经过上述方法重建，患者在二期手术前可以不使用支具独立行走。

本组例 1 患者二期翻修时因同型号假体停产，无配套组件，只能将原假体取出，整体更换。另外两例患者选用组配式肿瘤型假体，在翻修时仅需安装股骨侧假体组件，更换标准胫骨平台垫片，如果术中假体长度需要调整，还可通过更换假体延长组件完成，不必取出骨水泥固定的假体柄，这样显著减少了手术创伤，有利于患者术后康复。因此，我们建议对于拟行两期手术的患者，在一期手术时宜选用产品成熟的组配式肿瘤型假体，避免二期整体更换假体。

另外，应注意本组采用的治疗方案需要患者和家属具有良好的依从性。他们需要意识到分期手术的必要性，包括即使在没有假体松动情况下，也需要进行一次翻修手术。患者和家属需要理解潜在的并发症风险，如感染、膝关节不稳定、部件松动、假体周围骨折等。

综上述，一期切除肿瘤后使用胫骨近端半关节假体置换，不安装股骨侧假体组件，保留了股骨远端生长板完整性，保留了股骨远端生长能力，降低了双下肢不等长程度。待患者成年后再行二期假体翻修，安装股骨侧假体组件，恢复膝关节稳定性。剩余的胫骨近端切除造成的肢体不等长，可以通过穿戴矫正鞋弥补。另外术中有意识增加假体长度，也可以进一步减少双下肢不等长程度。但是我们仅临床应用治疗 3 例患者，该治疗方案的疗效、并发症和注意事项等均有待扩大样本量进一步研究明确。