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1、2024胫骨下段肿瘤切除术后人工假体重建研究进展摘要胫骨下段肿瘤的周围软组织覆盖量有限，生物力学复杂，使得肿瘤切除重建较为困难。人工假体可为胫骨下段肿瘤切除后骨缺损提供良好的机械强度，但术后并发症较多，且需解决软组织覆盖不足及术后踝关节不稳定等问题。三维数字技术的发展为胫骨中下段重建提供了新的治疗策略，相比早期的踝关节保留型假体，三维打印融合型假体的快速骨整合效应提供了较好的踝关节稳定性及肢体功能。此外，三维打印假体可通过个性化设计缩小假体周径，及与距骨进行适形匹配等减少软组织覆盖不足及距骨塌陷等并发症。目前胫骨下段假体的相关研究报道较少，三维打印融合型假体的安全性需大量长期随访研究结果验证，
2、假体近端及远端固定方式的选择方法需在未来研究中探索。胫骨下段恶性瘤占所有骨肿瘤的1%2.5%,以骨肉瘤、尤因肉瘤及侵袭性骨巨细胞瘤为主1,2O膝下截肢术曾为胫骨下段恶性W瘤的标准手术治疗方案，而随着保肢手术的进步，目前临床已使用自体移植物、同种异体移植物、瘤段灭活再植、植入假体和复合材料等进行重建。但由于胫骨下段软组织覆盖量有限及踝关节复杂力学特性，该部位的保肢手术极具挑战。生物重建虽具有较好的远期效果，但存在骨不连、骨折及深部感染等并发症，发生率为4%92%3o为解决腓骨早期机械强度不足的问题，部分学者提出行同侧或对侧腓骨双支柱重建，但对手术技术尤其是显微外科手术经验要求较高，且手术时间长4
3、,5,6o机械重建可为完全负重提供足够的机械强度，但目前胫骨下段肿瘤切除后人工假体重建的相关报道甚少7o我们通过回顾最近的胫骨下段肿瘤切除后人工假体重建的相关文献，对近年来快速发展的胫骨下段重建策略进行综述。一、检索方法及检索结果在PUbMed、WebofScience.万方数据库、中国知网等数据库以distaItibian/,tumorM/sarcoma,ozIimbsalvage/n/reconstructionM/prosthesisM胫骨远端胫骨下段肿瘤假体重建为关键词进行检索，检索时间范围为1998年1月至2023年1月。纳入胫骨下段恶性肿瘤及侵袭性良性肿瘤保肢的相关文献，排除综述、
4、信件、会议摘要等。排除胫骨下段肿瘤切除后保留胫骨关节面的节段性假体及相关生物重建的相关文献，包括自体腓骨重建、瘤段灭活重建，异体骨重建及牵张成骨技术等。若同一诊疗中心发表了多篇文献，则保留其最大样本量研究。检索后获得文献579篇，排除重复文献482篇,排除综述、信件、会议摘要等47篇，排除胫骨节段性假体及生物重建文献38篇，排除同一诊疗中心发表的文献2篇,最终纳入文献10篇（表11其中回顾性病例系列研究8篇，病例报告2篇。10篇纳入文献共报告患者66例，其中骨肉瘤43例、尤因肉瘤8例、骨巨细胞瘤7例，其他肿瘤8例；采用踝关节融合型胫骨下段假体重建20例，踝关节保留型胫骨下段假体重建46例。术后
5、平均随访48.4个月（范围：8-324个月），死亡4例。随访期间，23例（34.9%）患者共出现并发症24例次，其中复发5例次、无菌性松动2例次、切口预后不良8例次，深部感染7例次，距骨塌陷2例次，因肿瘤复发或感染导致假体翻修或截肢10例次。6例踝关节融合型胫骨下段假体患者出现并发症6例次，17例踝关节保留型胫骨下段假体患者出现并发症18例次。排除Lee等8采用国际保肢学会评分系统的6例患者资料，其余60例患者中，20例接受踝关节融合型胫骨下段假体，平均随访时间为22.8个月（范围：854个月），平均MSTS-93评分为86.67%（范围：40.0%96.7%）;40例接受踝关节保留型胫骨下段
6、假体,平均随访时间为59.0个月（范围：12324个月）,平均MSTS-93评分为72.8%（范围：50%90%二、肿瘤型胫骨下段假体发展历程1993年第7届国际保肢大会中，Unwin团队报道了胫骨下段肿瘤切除后假体重建术201999年Abudu等9报告了踝关节保留型胫骨下段假体的应用结果，假体由胫骨组件、塑料轴承（衬垫）和距骨组件三部分构成，钛合金制成的胫骨组件远端拼接塑料轴承，距骨钻铝铝合金采用楔状突出结构插入距骨，但末次随访时患者肢体功能较差,MSTS-93评分仅为64.25%同年Lee等8的研究中，仍采用钱链式连接胫骨下段假体与关节，但胫骨远端两侧保留人工韧带孔洞，采用Trevira韧
7、带加强踝关节内外侧韧带，术后MSTS-93评分提高至80.7%,但晚期出现距骨塌陷等并发症。2005年Gosheger等10同样在假体两侧采用Trevira韧带与跟腓及三角韧带缝合加固，置换失败率明显降低。2009年Shekkeris等11在前期假体的基础上，于胫骨组件表面覆盖氮化物薄层以减少假体磨损及金属碎屑，近端水泥型柄与骨接触处加用羟基磷灰石项圈以减少假体松动。2011年Hamada等12采用了陶瓷胫骨下段假体，具有良好的生物相容性，且硬度、耐磨性和耐蚀性均较高，减小了化学及机械相关的骨溶解的可能，患者术后均未出现并发症且肢体功能良好，但由于研究病例数少，治疗效果仍需大样本研究验证。纵观
8、30年发展，踝关节保留型胫骨下段假体因较高的假体失效率而难以推广，应用病例甚少。但随着三维打印数字技术的发展，涌现出大量具有三维打印金属骨小梁结构的假体，不但降低了假体的刚度、减少了应力遮挡，且可通过多孔结构到达快速骨整合效果13,142019年国内学者Feng等15报告了1例胫骨成釉细胞瘤患者行肿瘤切除后使用融合型三维打印多孔结构假体重建大段骨缺损，假体近端及远端均采用三维多孔结构促进骨整合，为防止手术后的皮肤坏死，设计了彼此交错三个切口，术后切口愈合良好；患者术后1年随访时影像学结果满意,MSTS-93评分为86.7%o随后,北京大学人民医院郭卫教授团队发表了三维打印踝关节融合型假体的大宗
9、病例报道，术后(4.30.7)个月实现踝关节融合稳定，术后随访(15.610.5)个月，距骨无塌陷，无其他并发症发生,末次随访时MSTS-93评分为(84.23.0)%(范围：80%90%)3,16o三、踝关节保留型假体和融合型假体的选择Zhao等7系统性回顾了337例行胫骨下段肿瘤切除重建患者的资料，在290例保肢病例中仅37例（12.8%）接受了假肢置换术，均为踝关节保留型胫骨下段假体病例。既往胫骨下段假体相关文献甚少，大部分胫骨下段缺损病例接受了生物重建，这可能由于踝关节保留型假体重建存在较多感染、松动、踝关节不稳定等并发症，临床难以推广。我们系统性回顾的10项胫骨下段假体重建研究纳入的
10、66例患者中,46例踝关节保留型假体患者的肿瘤复发、切口愈合不良和深部感染发生率分别为8.7%.10.8%和10.8%,20例融合型假体贝（J为5.0%、15.0%和10.0%。踝关节保留型假体具有较高肿瘤复发率，可能是术中为获得较好的踝关节稳定性而保留较多踝关节韧带所致。即使理论上踝关节保留型假体具有较好的关节活动度，但因踝关节稳定性不佳导致实际临床结果不尽如人意。我们的分析结果显示，融合型假体的平均MSTS-93评分为86.67%（范围：40.0%96.7%）,高于踝关节保留型假体的72.8%（范围：50%90%Shih等17的Meta分析结果表明，全踝关节置换术与踝关节融合术后患者的步态
11、分析结果无明显差异，踝关节融合虽然造成了踝关节功能的丧失，但患者的步速、步幅或节奏均不受影响。Ross等18亦认为全踝关节置换术与踝关节融合术的安全性和有效性无明显差异。综上，踝关节融合术是目前提高踝关节稳定性的最佳方法，而踝关节功能与稳定性相关，早期踝关节保留型假体功能随时间而进行性下降可能是踝关节稳定性下降所致。若关节囊和踝关节周围的韧带无法保留，融合型胫骨下段假体是较好的选择。三维打印融合型胫骨下段假体具有精确地适形匹配、安装程序简单、可快速恢复下肢力线、较早恢复踝关节稳定并长久维持等优点。四、融合型假体固定方式选择1.假体远端固定方式：融合型胫骨下段假体远端固定的目的均为增加踝关节稳定
12、性。早期假体的远端内外侧均设计钉道，造成假体远端周径过大,尤其是内踝过大过厚,不利于踝关节软组织覆盖。Liang等3将具有多孔楔状结构的三维打印假体远端插入距骨中，以获得更大的骨整合面积，但研究结果并未发现该结构的优势，甚至理论上，距骨弧顶接触面的减少及拱形结构的丧失可能会增加距骨塌陷风险的可能。目前，融合型假体远端固定较为成熟的方式为采用3枚螺钉交叉固定，即两枚螺钉从前上向后下固定，一枚从后下向前下固定直至距骨颈。行胫距关节固定或胫距跟关节固定的螺钉深度目前尚存争议。即使目前已经有大量研究结果表明胫距融合及胫距跟融合对患者步态及踝关节功能无明显差异。Sambri等19在73例胫骨远端生物重建
13、中发现胫距跟骨融合及胫距融合均可达到良好的临床效果。Liang等3对比了4例胫距融合与9例胫距跟融合胫骨下段假体重建患者MSTS-93评分，差异无统计学意义(95.01.9)%比(92.56.1)%,PO.O5o然而，有学者在尸体研究中发现，当进行距下关节固定时，踝关节的内外翻受限幅度分别为84%和88%20O距下关节是平面滑膜关节，在踝关节内外翻运动中起重要作用，但对足背伸及或跖屈无影响。距下关节功能的丧失可能导致踝关节旋转应力增加，旋转力从足部传递到小腿还可能增加假体松动风险可能，但仍需长期研究观察21o此外，胫距融合患者距下关节表现为代偿性屈曲，内翻和内旋等运动的增加，理论上增加距下关节
14、炎的可能22o但临床研究并未发现踝关节固定术后患者邻近关节运动增加23o我们复习的20例胫骨融合型假体患者均未观察到距下关节炎，假体远端胫距固定10例和胫距跟固定10例患者平均MSTS-93评分分别为83.3%和90.3%o因此，虽然胫骨融合型假体行胫距跟固定后，踝关节早期稳定性较好且不会影响日常生活，尤其对于骨质疏松患者。但部分学者认为长期单纯螺钉固定距下关节有断钉风险。从目前研究结果来看，行胫距固定也是可行的，还需要更多病例及更长的随访时间结果证实。2.假体近端固定方式我们复习的10篇文献中,30例患者使用生物型柄，36例患者使用水泥型柄，各发生1例无菌性松动，发生率均不高，这可能是随访时
15、间较短所致。融合型胫骨下段假体，近端柄存在较大旋转应力,单纯骨水泥型柄存在较高松动风险。有学者认为，假体干长度与整个骨长度的比率大于50%可能会导致更高的松动率24,25oUnwin等26表示股骨远端和胫骨近端假体均切除骨百分比越大，无菌性松动的可能性越大。胫骨近端宜选用生物型髓针，尤其是年轻患者，如截骨长度大于胫骨长度50%或截断处已经在喇叭口处应辅助内固定板固定。五、假体并发症1.局部复发：胫骨下段软组织少，一旦肿瘤形成软组织肿块则难以获得有效安全边界。在早期文献中，胫骨远端骨肉瘤保肢后的局部复发率为10%33%27,28,29o我们回顾的10篇文献中，66例患者总体局部复发率为7.6%(
16、5/66),因肿瘤复发或感染导致假体翻修或截肢10例(15.1%1选择保肢手术的主要参考依据是软组织浸润程度和远端血管受累情况，如胫后动脉和足背动脉均受累时应行截肢手术。然而，Zeytoonjian等30的研究结果表明，胫骨远端恶性骨肿瘤在生存方面较其他部位的恶性骨肿瘤具有更好的预后。可能由于胫骨下段软组织少，肿瘤病灶往往发现较早，软组织W块较小或几乎没有。既往研究结果显示，截肢和保肢手术的肿瘤学结果相似，但保肢组下肢功能优于截肢组7o2.切口愈合不良与假体感染：胫骨下段假体最主要的并发症就是切口愈合不良与假体感染，我们回顾的10篇文献中胫骨下段假体术后切口预后不良发生率为12.1%(8/66
17、)z深部感染率为10.6%(7/66%由于踝关节周围缺乏软组织包裹且血运相对较差，因此在进行保肢手术后切口裂开和深部感染较为常见。良好的软组织覆盖及假体设计是预防切口愈合不良的主要手段。缩短手术时间、腓肠肌肌瓣翻转覆盖及良好的切口设计有助于预防切口愈合不良。有学者提出三切口设计及分期关闭切口的办法，均取得较好的效果15JO此外假体设计不容忽视,选择比健侧胫骨周径小10%的假体，假体远端在力学允许的条件下越小越好，以达到无张力缝合。切口延迟愈合常发生踝关节处，且踝关节处无法肌瓣翻转。粗针穿刺活检后切除较少活检通道周围软组织亦是一种可行方案。3.距骨塌陷：踝关节的接触面积小，仅为额、膝关节面积的1
18、3o理论上踝关节承受的压力大，在站立时为体重的5.5倍，大于膝关节和既关节,且距骨为松质骨，易塌陷310我们回顾的10篇文献中距骨塌陷发生率为3.0%2/66早期距骨组件覆盖面积宽,减轻了下方距骨的承受压力；部分假体的胫骨组件两侧突起，以减少运动中距骨压力，但同时也增加了假体体积，造成软组织覆盖困难，增加了假体深部感染的发生率。随着三维打印技术的应用，目前采用弧形与距骨顶适形匹配的多孔结构，在获得良好骨整合的同时，骨与假体之间力学传导更加均匀。我们通过及复习文献并分析文献中相关数据，回顾了胫骨下段假体发展历史及演变，分析假体相关并发症的原因，探讨了三维打印融合型假体的优势及推广潜力，初步讨论了
19、融合型假体固定方式的选择。由于迄今发表的相关研究较少且病例数均不多，胫骨下段假体的应用效果需大量长期随访研究结果验证，假体近端及远端固定方式的选择方法需在未来研究中继续探索。参考文献1JRaciborskaA,BiIskaK,MaIeszaI,etal.DistalTibialReconstructionintheManagementofPrimaryBoneTumorsinChildrenandAdolescentsJ.FootAnkleInt,2021,42(11):1447-1453.DOL10.1177/107110072110126902樊健俞光荣.胫骨远端恶性骨肿瘤的切除与重建治疗
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