骨腫瘤外科主要任務涉及兩個方面：切除與重建。近十年來新材料、新技術不斷出現(xiàn)，骨腫瘤切除后骨關節(jié)缺損的重建取得長足進步。依照重建方法不同分為生物性重建和機械性重建。此外，新興的 3D 打印技術在腫瘤性缺損重建的臨床應用正在展開，短期效果可靠，然而遠期功能結果和并發(fā)癥少有報道。
【摘 要】 目的 評價異體鎖骨移植重建鎖骨腫瘤切除后骨缺損的方法及效果。 方法 2000 年1 月－ 2006 年1 月，對9 例鎖骨腫瘤患者行腫瘤瘤段切除、異體鎖骨聯(lián)合鋼板修復重建術。其中男4 例，女5 例；年齡12 ～ 68 歲。良性腫瘤和瘤樣病變2 例，Campanacci 影像學分級均為Ⅲ級；原發(fā)性惡性和轉移瘤共7 例。病變位于鎖骨外側端3 例、胸骨端2 例、骨干4 例，2 例合并病理性骨折。根據(jù)Enneking 功能評價標準，術前患肢功能優(yōu)3 例，良3 例，可1 例，差2 例；術前疼痛等級評定（visual analogue scale，VAS）示：中度以上靜息痛4 例，活動時中度以上疼痛3 例，重度疼痛2 例。腫瘤采用全切除方式，原發(fā)性惡性腫瘤和轉移瘤術后分別局部輔助放療和化療，隨訪評價腫瘤控制、疼痛緩解、植骨愈合和肩關節(jié)功能等情況。 結果 9 例患者均獲隨訪12 ～ 70 個月，平均34.6 個月。隨訪期內(nèi)未發(fā)現(xiàn)局部腫瘤復發(fā)，原發(fā)性惡性腫瘤未見遠隔轉移。術后外形良好，未見明顯排斥反應，無深部感染發(fā)生。8 例患者異體骨與自體骨間Ⅰ期愈合，愈合時間3.2 ～ 6.8個月，平均5.4 個月，其中1 例患者取內(nèi)固定后因外傷造成異體骨骨折，再次行鋼板內(nèi)固定治療，4 個月后骨折愈合；另1 例術后出現(xiàn)鋼板松動、骨不連，經(jīng)再次植骨后6 個月愈合。Enneking 功能評價：術后3 個月優(yōu)6 例，良3 例；6 例患者隨訪24個月時，優(yōu)4 例，良1 例，可1 例。VAS 評定示術后3 個月僅2 例上肢活動時出現(xiàn)輕度疼痛；術后12 個月，7 例無疼痛，活動時中度和輕度疼痛各1 例。 結論 異體鎖骨是鎖骨腫瘤切除后殘留骨缺損的一種良好重建材料，重建后患肩的外形和功能滿意，疼痛減少，生活質量提高。
目的 設計并制造一種用于復合異體半關節(jié)移植的個體化人工半膝關節(jié)，為解決異體骨移植關節(jié)軟骨壞死和異體自體關節(jié)形狀不匹配時提供一種方案。方法 利用提取的股骨髁關節(jié)軟骨三維輪廓數(shù)據(jù)，在Surfacer 9.0圖像處理軟件上進行個體化人工半膝關節(jié)的計算機輔助設計，得到三維模型，進行數(shù)據(jù)格式轉換，在LPS600快速成型機上制出快速成型樹脂模，對樹脂模進行修整、拋光獲得理想的個體化人工半膝關節(jié)模型，經(jīng)硅膠翻模、制作蠟模、成殼、澆鑄，獲得鈦合金關節(jié)。將快速成型不易加工的融合籠焊接到關節(jié)上，拋光后即獲得鈦合金個體化人工半膝關節(jié)成品。并選擇1例14歲患者，因右股骨下段骨肉瘤切除異體骨段保肢術后復發(fā)為臨床應用。結果 設計、制造出1例新型復合異體半關節(jié)移植的個體化人工半膝關節(jié)，術中見假體與異體骨、對側關節(jié)匹配良好。手術順利，患者5周可下地行走，6個月異體-自體骨愈合，隨訪1年患膝無不適，膝關節(jié)功能良好。結論 經(jīng)CT數(shù)據(jù)獲得骨骼三維輪廓信息，利用快速成型技術建模、熔模制造，可獲得滿意的個體化人工半膝關節(jié)假體，臨床應用1例明顯改善膝關節(jié)功能，較好解決了異體-自體關節(jié)形狀不匹配。
目的 探討異種成骨細胞移植及組織工程骨構建的可能性。方法 用二步酶消化 -組織塊聯(lián)合接種法行 SD大鼠骨細胞原代培養(yǎng) ,傳代后用堿性磷酸酶 (AL P)染色法進行細胞鑒定 ;再將 2 8只大耳白兔分為 3組 :自體移植組 (A組 )、異種移植組 (B組 )、正常對照組 (C組 ) ,分別于腹直肌袋內(nèi)注入自體軟骨細胞懸液、SD大鼠成骨細胞及生理鹽水 ,于 1、2、4及 8周行免疫學及組織形態(tài)學檢測。結果 細胞原代接種后 5天成單層 ,經(jīng)鑒定為成骨細胞 ;實驗兔各組移植后受體無明顯全身及局部排異反應 ;B組移植后 2、4周檢測到特異性抗體 ,2周檢測到細胞介導的細胞毒反應 ,4周達高峰 ,8周開始減退 ,HE染色見大量炎性細胞浸潤 ,至 8周無明顯異位成骨現(xiàn)象。 A、C兩組移植后未見明顯體液及細胞免疫反應。結論 單純異種成骨細胞不能作為細胞移植及組織工程骨構建的可靠細胞來源。
目的 為解決組織工程中種子細胞數(shù)量不足及為組織工程種子細胞研究提供標準細胞，建立永生化hBMSCs（MSCxj）系，進一步探討MSCxj 的異位成骨能力。 方法 取凍存復蘇后生長良好的第35 代和第128 代MSCxj，擴增培養(yǎng)至2 109 個，分別與牛松質骨復合培養(yǎng)，作為A、B 組（n=12），C 組為單純牛松質骨（n=12）。成骨誘導培養(yǎng)48 h 和18 d 時行掃描電鏡觀察細胞在材料上的生長情況。于18 只4 ～ 6 周齡裸鼠背部兩側皮下各作一3 mm小切口，將3 組共36 個標本采用組內(nèi)隨機、組間兩兩配對分別植入切口內(nèi)。處死動物前分別行四環(huán)素熒光標記。于術后4、8、12周各組分別取4 個標本行HE、麗春紅三色、四環(huán)素熒光染色、鼠抗人骨鈣素單克隆抗體免疫組織化學染色觀察，并行形態(tài)學定量分析。 結果 細胞- 異種骨復合培養(yǎng)48 h，掃描電鏡觀察見A、B 組細胞貼附生長良好；18 d 可見大量合成的絲狀細胞外基質及細小顆粒樣分泌物，并覆蓋細胞。裸鼠皮下埋植實驗：HE、麗春紅三色、四環(huán)素熒光染色觀察示，術后4 周A、B 組標本成骨不明顯，8 周A、B 組標本周邊及異種骨內(nèi)部孔隙有類骨基質沉積，12 周A、B 組標本成骨增加，A、B 組間成骨情況比較無明顯差異；C 組各時間點均未見骨質形成。鼠抗人骨鈣素單克隆抗體免疫組織化學染色顯示，A、B 組8 周及12 周骨陷窩內(nèi)骨鈣素染色呈陽性。形態(tài)學定量分析顯示，術后8 周A、B組骨長入率分別為5.64% ± 2.68%和4.92% ± 2.95%，術后12 周分別為13.94% ± 2.21% 和14.34% ± 3.46%，兩組間比較差異均無統(tǒng)計學意義（P gt; 0.05）；組內(nèi)術后12周骨長入率均高于術后8 周，差異有統(tǒng)計學意義（P lt; 0.05）。 結論 MSCxj 與原代培養(yǎng)hBMSCs 一樣具有良好的異位成骨能力，可作為骨組織工程的種子細胞進行相關實驗及臨床研究。
觀察應用多孔TCP 人工骨修復腫瘤性骨缺損的臨床效果和骨愈合機制，提出“結構移植”新理論。 方法 2003 年1 月－ 2005 年12 月，應用多孔TCP 人工骨顆粒材料修復各種原發(fā)性良性骨腫瘤切除后遺留骨缺損61 例。男33 例，女28 例；年齡9 個月～ 46 歲。骨纖維結構不良8 例，骨囊腫23 例，嗜酸性肉芽腫12 例，內(nèi)生軟骨瘤13 例，非骨化纖維瘤2 例，骨母細胞瘤3 例。腫瘤范圍1.5 cm × 1.0 cm ～ 7.0 cm × 5.0 cm。腫瘤切除后缺損范圍為2.0 cm × 1.5 cm ～ 8.0 cm × 5.0 cm。術后不同時間點行X 線片、單光子發(fā)射計算機斷層骨掃描（single photon emissioncomputed tomography，SPECT）、在體TCP 人工骨降解的X 線影像學半定量研究以及組織病理學觀察TCP 人工骨降解情況。 結 果 術后患者一般情況良好，傷口均Ⅰ期愈合。61 例獲5 ～ 24 個月隨訪。骨缺損于術后1 ～ 6 個月均愈合，骨愈合率達96.7%。除1 例坐骨嗜酸性肉芽腫患者術后3 個月腫瘤復發(fā)，再次手術治療后痊愈，余患者無復發(fā)。X 線片觀察術后1 個月即可見植骨與宿主骨結合部間隙模糊，新骨開始形成；3 個月植骨從周圍向中心開始吸收，周圍與中心均可見新骨形成；6 個月植骨與宿主骨融合，骨缺損完全修復，移植材料降解率為78.9%；12 個月植骨大部分吸收，骨質改建塑形，部分髓腔再通；24 個月骨質塑形改建良好，髓腔再通。術后1 個月SPECT 觀察，顯示局部有較多核素濃聚，骨代謝旺盛，植骨中心核素有明顯濃聚，為中心誘導成骨現(xiàn)象。組織病理學觀察，TCP 人工骨顆粒與宿主自體骨結合緊密，植骨處有大量骨軟骨組織形成，充填骨孔洞內(nèi)外；深部有新生血管樣組織長入，于植骨內(nèi)部及周圍形成有較多細胞圍繞的“鑲邊”狀結構。 結論 多孔TCP 人工骨修復腫瘤性骨缺損臨床效果良好。其內(nèi)部多孔三維結構模擬人骨天然仿生“自組織”結構，有利于募集細胞長入支架深部，達到良好的血管化并最終形成修復性新骨組織，兼具骨傳導和骨誘導的骨愈合機制，為一高效新型“結構性”骨移植修復材料。
目的使用多種3-D打印技術制作手術導板，探討其在骨腫瘤切除重建手術中的應用效果，并對比不同3-D打印技術制備的手術導板優(yōu)缺點。 方法回顧分析2012年9月－2014年1月符合選擇標準的31例骨腫瘤患者臨床資料，其中男19例，女12例；年齡6～67歲，中位年齡23歲。病程15 d～12個月，中位病程2個月。其中惡性腫瘤13例，良性腫瘤18例；腫瘤位于股骨9例、脊柱7例、脛骨6例、骨盆5例、肱骨3例、腓骨1例。根據(jù)術前薄層（0.625 mm）CT掃描等影像學檢查所得數(shù)據(jù)行術前腫瘤切除設計，根據(jù)切除計劃設計手術導板。術前加工導板使用的3-D打印技術和材料分別為：熔融沉積成型9例（ABS樹脂）、光固化立體成型14例（光敏樹脂）、3-D印刷工藝5例（石膏）、選擇性激光燒結3例（鋁合金）；導板滅菌后按術前計劃應用于術中。通過對比導板制作加工時間分析4種3-D打印技術效率，記錄術前設計時間、手術時間、術中透視次數(shù)，與同期同類常規(guī)手術28例（對照組）進行比較。 結果4種導板制作加工時間分別為：熔融沉積成型（19.3±6.5）h、光固化立體成型（5.2±1.3）h、3-D印刷工藝（8.6±1.9）h、選擇性激光燒結（51.7±12.9）h，選擇性激光燒結導板制作加工時間明顯長于另外3種。31例均成功進行術前設計、導板制作并應用于手術；除3 例術中導板斷裂變形（ABS樹脂1例、石膏2例），改為常規(guī)手術治療外；余28例定位針均成功導入，根據(jù)定位針指引準確按術前手術設計截骨。與對照組比較，28例患者術前設計時間延長、手術時間縮短、術中透視次數(shù)減少，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。28例均獲隨訪，隨訪時間1～12個月，平均3.7個月。術后X線片及CT檢查示腫瘤均完整切除，大段同種異體骨重建穩(wěn)定。 結論3-D打印手術導板很好地適應了骨腫瘤手術個體化要求，可在術中實現(xiàn)術前設計，不同3-D打印技術制備的手術導板各有優(yōu)勢，需根據(jù)具體手術方式選擇。
目的 完善 β 磷酸三鈣（β tricalcium phosphate，β-TCP）生物陶瓷系統(tǒng)微創(chuàng)治療股骨頭壞死（osteonecrosis of the femoral head，ONFH）的理論體系，評估其臨床療效。方法取 7～8 月齡雄性新西蘭大白兔 18 只制備血管化動物模型，術后 4、8、12 周采用 micro-CT 掃描血管三維重建和熒光背景下血管顯像觀察新生血管形態(tài)，并計算血管長入包裹區(qū)的深度、血管數(shù)目以及血管直徑。取 9 個豬股骨標本隨機分為 3 組（n=3）：A 組為正常股骨頭頸組；B 組為空腔組（隧芯減壓通道+股骨頭內(nèi)球形骨缺損）；C 組為植骨組，打壓植入混合陶瓷顆粒填充股骨頭內(nèi)球形缺損，骨隧道內(nèi)植入 β-TCP 多孔生物陶瓷棒。行生物力學檢測計算標本的剛度及屈服載荷。多中心回顧分析 2012 年 1 月—2018 年 7 月，國內(nèi) 7 所醫(yī)療中心行生物陶瓷系統(tǒng)微創(chuàng)保髖治療的 ONFH 患者 200 例（232 髖）。其中男 145 例，女 55 例；年齡 17～76 歲，平均 42 歲。按照國際骨循環(huán)協(xié)會（ARCO）分期為Ⅱ期 150 髖，Ⅲ期 82 髖。術后定期對患者進行影像學評估，采用 Harris 評分對髖關節(jié)功能進行評價，并比較 ARCO Ⅱ期與Ⅲ期患者的臨床療效。結果 動物實驗結果顯示血管可由多孔生物陶瓷棒非包裹區(qū)長入包裹區(qū)，至 12 周時可見血管貫穿包裹區(qū)。隨術后時間延長，血管長入包裹區(qū)的深度、血管數(shù)目、血管直徑均逐漸增加，各時間點間比較差異均有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。生物力學檢測示，B、C 組標本剛度和屈服載荷顯著低于 A 組，B 組屈服載荷顯著低于 C 組，差異均有統(tǒng)計學意義（P<0.05）；C 組股骨頭頸的剛度恢復至 A 組的 41.52%±3.96%，屈服載荷恢復至 A 組的 46.14%±7.85%。臨床研究顯示，200 例患者均獲隨訪，隨訪時間 6～73 個月，平均 22.7 個月。至末次隨訪時有 12 例（16 髖）行全髖關節(jié)置換術，髖關節(jié)生存率為 93.10%；根據(jù)影像學評估，184 髖（79.31%）影像學穩(wěn)定，48 髖（20.69%）出現(xiàn)影像學進展；Harris 評分為（79.3±17.3）分，較術前（57.3±12.0）分顯著改善（t=18.600，P=0.000）；優(yōu)良率達 64.22%（149/232）。ARCO Ⅱ期患者在髖關節(jié)生存率、影像學評估、Harris 評分方面均優(yōu)于 ARCO Ⅲ期患者（P<0.05）。結論β-TCP 生物陶瓷系統(tǒng)微創(chuàng)治療 ONFH，可引導大轉子及股骨頸血運至股骨頭內(nèi)促進壞死修復；術后早期可以部分恢復股骨頭頸力學性能；該方法為 ONFH 患者，尤其是早期患者提供了一種新的保髖治療選擇。