恶性骨肿瘤骨关节体外辐照自体移植的临床疗效

摘要

背景和目标。骨关节体外照射的自体移植是一种替代操作的技术来修复装置或同种异体移植物用于切除骨恶性肿瘤后重建。本研究的目的是评估并发症，放射线的变化，和骨关节ECIA的功能性结果。方法。我们回顾回顾了33例自1988年至2014年骨肿瘤切除术后发生骨关节异常的患者。我们根据国际保肢移植物评估标准调查并发症、影像学改变，以及根据肌肉骨骼肿瘤协会评分系统的功能结果。结果。15例患者因后再次手术进行了感染（n= 9)、突出固定植入物(n= 4)，或植骨骨折(n = 2). The average radiographic evaluation score was 66.4%, and the median functional score was 23 (77%). The radiographic score for the proximal humerus or proximal tibia was lower than that for the other locations. The functional score was not different among the autograft sites but was related to the radiographic score.结论。虽然骨关节ECIA是对患者的合理的手术方案与肿瘤为其可靠的假肢不可之一，我们不建议骨关节ECIA作为常规程序，因为高并发症发生率。

1.介绍

恶性骨肿瘤广泛切除后的重建程序包括假体内置换术、同种异体骨移植、再生自体骨移植、复合关节成形术和牵张成骨。再生性自体骨移植涉及切除后的骨再植和放射治疗[1]，液氮[2巴氏灭菌),(3.]，或高压灭菌[4]。自1988年以来，我们对100例>患者进行了体外放射自体移植。与假体内替代相比，再生自体骨移植具有保存骨量、不存在假体磨损、成本低、适应任何位置、保存软组织附着以及保存周围健康骨的生长板等优点。尽管ECIA很难用于严重骨吸收或骨畸形的患者，但与同种异体骨移植相比，再生自体骨移植也有优点，包括没有病毒传播或免疫反应的风险，精确的解剖吻合，以及肌腱和韧带的正确复位。

自体骨间切除术后的再生性移植具有良好的效果[5- - - - - -7]。然而，一些研究报道移植失败的骨关节自体循环高发病率与闰回收自体移植。对骨关节再循环自体移植并发症以及放射线照相和功能结果没有很好的记载。特别是有关于移植部位之间的成果差异的报道。因此，我们调查了并发症，长期的X线表现，以及骨关节ECIA的功能效果，并考察了接枝点间结果的差异，以有效地利用这种技术。

2。材料和方法

从我们的机构审查委员会批准后,我们回顾了33名患者的医疗记录(平均年龄,17年(6 - 67))接受osteoarticular ECIA骨肉瘤等恶性骨肿瘤切除后重建,尤因肉瘤、软骨肉瘤、骨转移,或软组织肉瘤入侵骨在我们医院从1988年到2014年。病人特征见表1。中位随访时间为125个月(范围5-264)。对切除的骨头进行50戈瑞的单剂量照射;然而，80 Gy被用于2例软骨肉瘤患者，因为它是放射耐受的。放射后的骨用钢板(n = 20), intramedullary nails (n= 10)，或螺丝及电线(n= 3)。

根据国际保肢协会(ISOLS)的移植物评估标准(表)，我们调查了存活率、复发、需要再次手术的并发症、移植物状况和影像学评估2使用后续过程中获得的最终X射线）。对于谁接受移植的患者去除，使用移植去除之前获得的最后一个X射线进行放射学评价。由于三名病人没有足够的影像学资料，允许根据ISOLS影像学评分系统移植的评价，被选定为影像学评估130例可用影像学资料。我们在21名患者在使用肌肉骨骼肿瘤协会（MSTS）功能评分调查的时候谁仍然有骨关节移植评估功能的结果。

，使用R版本3.2.2进行所有的统计分析的<0.05的值被认为是统计学上显著。分类变量使用与曼 - 惠特尼Fisher精确检验和连续变量比较U测试。斯皮尔曼等级相关系数被用来确定结果测量之间的关系。

3.结果

33例患者中，22人连续无病（CDF），3没有表现出疾病的证据（NED），1例带瘤生存（AWD），以及7已在调查时死于疾病。局部复发没有在任何患者中观察到。

共有15例患者(45%)出现需要在原发部位再次手术的并发症(表)1)。33例中有9例感染。9例中有5例感染为伤口并发症及/或软组织坏死，多行软组织清创治疗，1例髋臼需肌肉皮瓣。在这5例中ECIA仍然存在。另外4例发生深部感染，需要切除感染的外伤性骨，包括关节面。2例采用假体进行二期翻修，1例采用无血管蒂腓骨移植，1例采用水泥垫片。所有感染均发生在原发性手术后25个月内。感染愈合前手术数分别为1 / 4、2 / 4、3 / 1。4例种植体突出者需取出种植体。其中一些病例与骨移植骨吸收有关(图)1)。肱骨远端骨折1例，采用钢板和髂骨移植物固定，但仍未愈合。1例发生无菌性骨移植物塌陷，涉及胫骨近端，需要移除移植物的关节面并翻修剩余的自体移植物-假体复合TKA(图)2)。5例患者在第一次手术后25个月内切除了涉及关节面的ECIA，但没有病例在第25个月后切除ECIA(图)3.)。胫骨近端ECIA患者再手术率较高(83%)，移植物摘除率明显高于其他部位摘除率( )（表3.)。值得注意的是，固定方法与并发症发生率无关。

平均ISOLS x线评价评分为66.4%(范围54.5%-97.9%)。肱骨近端和胫骨近端在再吸收分类上的得分明显低于其他部位( ）半脱位（ ）联合缩小( ）软骨下骨（ ）和总成绩（ )(数据1和2）（表2)。显著更高得分肩胛骨相比，在再吸收的类别的其它位置（ ）半脱位（ ）联合缩小( ）软骨下骨（ ）和总成绩（ )(图4)。没有固定方法和放射线评价分数之间观察到显著关系。

MSTS的平均得分为73.8%(53.3%-93.3%)。移植部位MSTS评分无显著差异(表)3.)。MSTS功能评分与ISOLS影像学评分之间存在正相关关系(r = 0.598, )。

本研究包括12名13岁以下的儿童患者。分析儿童的ISOLS影像学评价评分和MSTS功能评分是否优于成人。没有显著差异，但13岁以下儿童的MSTS得分往往高于其他儿童( )。4例膝关节周围肿瘤患儿在调查时仍有骨关节萎缩(病例22、23、28、29)。在所有的4例患者中，周围健康骨的生长都被保存了下来。例如，在自体股骨远端移植的患者中观察到完整的胫骨生长(图)5)。对侧股骨远端和胫骨近端的经皮使用epiphysiodesis transphyseal螺钉在单个患者中，以尽量减少在腿长度（情形＃22）的差异执行的主要操作5年后。In these four patients, the mean discrepancy in leg length at the final follow-up was 38 mm (32–57 mm) with acceptable functional outcomes (MSTS score: median, 23.5 from 23 to 28).

4.讨论

原发性骨恶性肿瘤的治疗已经超过从而提高存活率近30年来显著发展。保肢手术，人工关节置换是一种很有前途的治疗方法具有快速动员。然而，无菌性松动，磨损和破损是长期的关注。保肢手术用ECIA的优点包括宿主骨移植物的软组织的附件的掺入，更好长寿，精确配合到骨缺损，保鲜。事实上，闰切除后ECIA与良好的效果[相关5- - - - - -7]。然而，骨关节异常的临床结果尚未阐明。在本研究中，我们证明了该方法在胫骨近端骨质疏松症中具有较高的再手术率和较高的去除率，并且肱骨近端和胫骨近端骨质疏松症的骨吸收明显高于其他骨性骨质疏松症。

我们的研究有一些限制。首先，患者数量有限阻碍了我们进行回顾性研究。因此，它不可能完全评估并发症和临床预后的危险因素。此外，在化疗和我们的研究内固定的类型方面一些固有的异质性可能会影响并发症和移植物存活的发病率。

ECIA的并发症包括间植骨、骨关节或复合植骨的发生率在12%到45%之间[5- - - - - -12)(表4)。在本研究中，仅限于经骨外照射的自体骨移植，需要再次手术的并发症发生率很高(45%，15/33)。我们推测，与其他类型的骨关节缺损相比，骨关节缺损更容易发生感染或骨折，因为骨关节缺损的血管重建只发生在自体移植物的一侧。在冷冻的自体骨移植中，液氮处理的并发症发生率也很高。Igarashi等报道，冷冻自体骨关节移植物的移植物去除率为43.7%(7/16)，与我们的结果相当或高于我们的结果[13，而Wu等报道ECIA与液态氮处理的自体移植在愈合率、并发症发生率或移植物衰竭方面没有差异[12]。一般来说，骨关节自体循环的并发症发生率是相当高的。特别是，我们在患者胫骨近端骨关节ECIA观察显著去除率高（表2)。在移植中，胫骨近端骨关节移植并发症发生率高此前还曾报道[14,15]。可怜的软组织覆盖被认为是在胫骨近端风险高的重要原因之一。由于高并发症风险，我们不建议骨关节ECIA作为例行程序，特别是胫骨近端。

在以往的研究[6,9,11,12,16]中，ECIA平均ISOLS放射线评估得分被报告为74％-80.5％，并且它在本研究中为66.4％（范围：54.5％-97.9％）。与先前的研究相比，我们的研究中得分较低可能是因为它被限制在骨关节移植。我们观察到移植部位之间的ISOLS影像学分数的差异（表2);肱骨近端或胫骨近端得分较低，肩胛骨得分较高。与肩胛骨相比，肱骨或胫骨近端移植物更易发生缺血性坏死、骨吸收和软骨下骨塌陷。Davidson等人和Jones等人也报道了肱骨近端ECIA的高骨吸收率[8,11]。Bus等报道了肱骨和胫骨近端异体移植物骨折的高风险[14]。我们认为肱骨近端移植物和胫骨近端骨吸收的高发生率与血运重建差和/或坚固固定困难有关。肱骨头和胫骨平台的植骨需要从细骨远端再取血，肩胛骨关节盂可以从宽骨远端再取血。此外，在适当支持肱骨头软骨下球形骨的情况下，对近端肱骨移植物进行刚性固定被认为是不可能的。我们没有发现固定方法和临床结果之间的联系。然而，在我们的系列研究中，有两例在支持软骨下骨的关节面下方使用螺钉固定的股骨远端骨关节移植物并没有出现软骨下骨塌陷(病例#22和#23，图)5)。因此，我们认为，接枝，包括软骨下骨的宿主骨的整个长度的刚性固定，是骨关节移植物的存活的必然要求。另外，需要的ECIA的血管再生，以防止骨吸收或骨关节移植物的塌陷。因此，如果血管腓骨与ECIA结合可以支持ECIA的软骨下骨和再血管化的ECIA，骨关节移植物的存活甚至可以提高在肱骨近端和胫骨近端。

在这项研究中，功能的结果是不是移植部位之间的不同，但它涉及到如先前报道的ISOLS放射学分数[11]。因此，我们需要防止软骨下骨塌陷或骨吸收由刚性移植物固定，以实现最大的功能性结果。在本研究中的功能结果是与那些使用其他重建方法的报道。然而，这项研究的一个限制是，功能分析仅限于患者谁仍然有移植在调查的时间。

与假体内置换或假体复合移植相比，ECIA的优势在于以下三点。首先，它可以适应任何位置或任何形状的骨缺损。一些关于ECIA的报道显示，对于肩胛骨或骨盆的骨恶性肿瘤患者，预后可接受[17,18]。在本研究中，在肩胛骨或骨盆恶性肿瘤的若干情况下表现出良好的临床结果（图4和6)。髋臼和肩胛连枷手术也经常提供良好的功能。然而，ECIA手术优于连枷手术，因为它可以减少腿长差异和美容畸形。其次，它不会损害周围健康骨骼的生长板。骨肉瘤患者的保肢手术是一个具有挑战性的问题。这些患者的手术选择包括截肢、旋转成形术、可扩展假体、牵张成骨和自体或异体移植再生术。自体或同种异体移植可通过保存周围骨的生长板来最小化腿差异。在我们的系列研究中，6例伴有膝关节周围骨肉瘤的骨发育不成熟患者中，有4例在调查时仍有ECIA，但腿部差异和功能结果可以接受(图)5)。最后，很少有晚期并发症。在这项研究中，需要去除ECIA的5病例数的25个月内，但没有病例在其中的25个月后取出ECIA（图3.)。这与大型假体通常由于感染、松动等原因在手术后很长时间内需要移除形成鲜明对比。因此，对于位于肩胛骨或骨盆等异常部位的骨肉瘤患者，或骨骼发育不成熟需要长期稳定的患者，该手术被认为是合理的手术选择之一。

根据我们在这篇文章中所写的经验，对于成人的膝关节周围或肱骨近端骨肿瘤，我们现在更倾向于使用ECIA-假体复合材料而不是骨关节脱位术。1988 ~ 2000年，骨关节型ECIA占50%，ECIA-假体复合材料占10%。但从2001年到2014年，骨关节ECIA下降到30%，ECIA假体复合材料增加到35%。其间性和半皮质性脑损伤在所有脑损伤中所占的比例在早期和后期无明显变化。

5。结论

我们不建议骨关节ECIA作为例行程序，由于并发症的高风险，这是媲美骨关节移植冷冻的。ECIA被认为是对患者的合理的手术方式的选择与肿瘤为其可靠的假体不提供的，如在肩胛骨或骨盆或骨骼未成熟患者肿瘤产生的肿瘤。

缩略语

ECIA:	体外辐射自体
隔离:	国际肢体救助协会
MSTS：	肌肉骨骼肿瘤社会。

数据可用性

由于患者的完整性，本研究中使用的数据集不能公开，但在合理的要求下可以从通信作者处获得。

的利益冲突

作者宣称，他们没有利益冲突。

致谢

本研究由JSPS KAKENHI(批准号no.)支持。JP16K20050)。

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