同種異體胸骨移植修復(fù)胸骨腫瘤切除后胸壁缺損

劉玉洪，孫 磊，張宏巖，王明釗，魏朝霞，沈 毅

(青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院，山東青島266003)

同種異體骨來源豐富，不受形態(tài)大小限制，又具有生物學(xué)活性，已廣泛用于修復(fù)創(chuàng)傷、感染、腫瘤等原因造成的骨關(guān)節(jié)缺損。然而，目前國內(nèi)有關(guān)同種異體胸骨移植的臨床實踐及相關(guān)研究鮮有報道。1991年3月～2011年8月，我們采用同種異體胸骨移植修復(fù)胸骨腫瘤切除后胸壁缺損21例，取得了良好的臨床效果。現(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 胸骨腫瘤21例，男12例，女9例;年齡25～68歲，中位年齡46歲。患者多以胸前腫塊就診，伴或不伴疼痛;均行胸部CT檢查，其中胸骨柄處腫塊并骨質(zhì)破壞、軟組織影者8例，胸骨體部腫塊11例，胸骨體腫瘤侵及胸骨柄2例。病理檢查示，骨巨細(xì)胞瘤9例，動脈瘤樣骨囊腫2例，軟骨肉瘤3例，骨轉(zhuǎn)移瘤3例，侵襲性纖維瘤病(AF)2例，成骨肉瘤1例，惡性纖維組織細(xì)胞瘤1例。

1.2 異體骨的來源及保存方法 按照美國肌肉骨骼組織庫協(xié)會(AATB)“肌肉骨骼組織庫要領(lǐng)”制定的基本標(biāo)準(zhǔn)，同種異體胸骨取自健康猝死者，2～8 h內(nèi)嚴(yán)格無菌操作，完整切除。用雙層無菌聚乙烯袋包裝，低溫條件下轉(zhuǎn)運到實驗室處理。徹底剔除異體胸骨表面組織、骨膜和軟骨，用無菌生理鹽水反復(fù)加壓沖洗去除骨髓組織;用γ射線輻射滅菌，輻射量25 kGy。干燥處理后的胸骨用無菌真空包裝，放入－4℃冷庫中，12 h后逐漸降至－80℃保存。

1.3 手術(shù)方法 全身麻醉下，距腫瘤邊緣3cm以上切除胸骨、腫瘤及腫瘤侵犯的皮膚、軟組織。本組切除上段胸骨7例、下段胸骨3例、全胸骨2例、中間段胸骨9例，聯(lián)合一側(cè)2根部分肋骨、胸壁部分軟組織切除2例;取深低溫冷凍同種異體胸骨，用50～60℃水浴復(fù)溫30 min，75%乙醇浸泡30 min滅菌脫脂;根據(jù)缺損胸骨的大小，修剪同種異體胸骨;將修剪合適的胸骨置于缺損處，與胸骨骨面吻合后，分別以鋼絲固定于雙側(cè)鎖骨、兩側(cè)肋骨、上下胸骨骨體。軟組織重建:游離胸大肌肌瓣，翻轉(zhuǎn)覆蓋于胸骨前;或向下切開膈肌游離足夠的大網(wǎng)膜，經(jīng)胸骨后隧道上提覆蓋于胸骨前方，并填充胸骨后方間隙。胸骨后放置閉式引流管，縫合皮下組織及皮膚。胸骨前用無菌紗布墊壓迫，并用胸帶固定。

1.4 觀察指標(biāo) 分別于術(shù)前4 d及術(shù)后14、28 d空腹抽取外周血，按APAAP橋聯(lián)酶標(biāo)法檢測T淋巴細(xì)胞亞群(CD3、CD4、CD8)，按速率散射比濁法檢測血清補體(C3、C4)及循環(huán)免疫復(fù)合物(CIC)。分別于術(shù)后1、4、6、9、12、24、48 個月進行胸部X 線檢查，評估骨愈合情況。骨愈合為X線片顯示牢固的生物固定，即可見堅硬的外骨痂或已達(dá)骨性連接;骨不連為術(shù)后12個月X線片顯示宿主骨與移植骨結(jié)合部仍清晰，無骨痂生長，宿主骨端硬化。分別于術(shù)后3、6、9、12、24、48 個月，進行99mTe SPECT 骨掃描，觀察宿主的免疫反應(yīng)及與異體骨的成活替代或吸收情況。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件。外周血各免疫檢測指標(biāo)比較行單因素方差分析。P≤0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

本組術(shù)后胸骨外形正常，無感染，無排異反應(yīng)，呼吸動度良好。X線檢查顯示，異體胸骨愈合率94.7%(18/19)，愈合時間 4 ～9 個月，平均 5.8 個月。術(shù)后3～6個月，SPECT骨掃描顯示，移植的異體骨兩端及髓腔內(nèi)同位素濃集明顯低于正常，而異體骨兩端所對應(yīng)的自體骨端同位素濃集明顯高于正常，此現(xiàn)象于移植后9個月開始逐漸減弱。本組手術(shù)前后外周血T淋巴細(xì)胞亞群及血清補體、CIC比較，P 均 ＞0.05。詳見表1、2。

表1 手術(shù)前后同種異體胸骨移植患者外周血T淋巴細(xì)胞亞群比較(±s)

表1 手術(shù)前后同種異體胸骨移植患者外周血T淋巴細(xì)胞亞群比較(±s)

檢測時間 CD3(%) CD4(%) CD8(%) CD4/CD8術(shù)前4 d 52.7±10.26 36.38±4.05 26.57±4.05 1.32±0.05術(shù)后14 d 53.3±10.76 35.22±7.32 27.64±6.13 1.39±0.07術(shù)后28 d 53.1±11.02 37.76±9.04 28.03±5.35 1.35±0.08

表2 手術(shù)前后同種異體胸骨移植患者血清補體和 CIC比較(±s)

表2 手術(shù)前后同種異體胸骨移植患者血清補體和 CIC比較(±s)

檢測時間 C3(g/L) C4(g/L) CIC(OD值)4 d 1.07±0.36 0.27±0.05 0.17±0.13術(shù)后14 d 1.11±0.39 0.28±0.09 0.18±0.07術(shù)后術(shù)前28 d 1.08±0.34 0.26±0.07 0.14±0.05

3 討論

胸骨腫瘤切除術(shù)后出現(xiàn)胸骨缺損，胸廓的穩(wěn)定性和胸腔的密閉性不能保持，會造成胸壁軟化，引起反常呼吸，心臟、大血管缺乏保護。因此，胸骨切除后需要進行修復(fù)，以維持胸廓的完整性。以往多采用鋼板、有機玻璃、滌綸布、Marlex網(wǎng)、Prolene網(wǎng)等［1］假體材料替代胸骨。但以上材料多缺乏很好的支持力，并易發(fā)松脫、斷裂或疼痛、感染、排異反應(yīng)等，且存在塑形困難、外觀不良等缺點。因此，選擇合適的材料替代胸骨至關(guān)重要。

骨移植是將骨組織移植到患者體內(nèi)骨骼有缺損、需要加強或固定處的一種手術(shù)。骨移植按移植物來源分為自體骨移植、同種異體骨移植、異種骨移植和人工骨材料移植。自體骨來源于自身的骨組織，無免疫排異反應(yīng)，且成骨能力強，容易愈合，一直被視為最理想的骨移植材料;但因其來源有限、二次傷害、增加感染機會等原因，限制了臨床應(yīng)用。人工假體也能修復(fù)部分骨缺損，但缺乏生物活性。因此，同種異體骨移植作為一種替代選擇而出現(xiàn)。移植骨在宿主部位所起的成骨效應(yīng)，主要表現(xiàn)為自身成骨作用、骨誘導(dǎo)作用、骨傳導(dǎo)作用。因庫存同種異體骨的細(xì)胞成分多已死亡，也就不具有自身成骨能力，同種異體骨移植的愈合主要是依靠骨傳導(dǎo)和骨誘導(dǎo)作用。

同種異體骨常經(jīng)不同處理后才能植用，處理的目的是降低或消除異體骨的免疫原性。同種異體胸骨移植為結(jié)構(gòu)移植，移植骨可以沒有存活的細(xì)胞，因此可以采取多種方法，盡量去除或殺滅移植骨內(nèi)的細(xì)胞成分，以減弱抗原性。我們將新鮮胸骨徹底剔除表面軟組織、骨膜和骨端軟骨，用無菌生理鹽水反復(fù)加壓沖洗去除骨髓組織;用無菌塑料袋將異體胸骨包裝進行深低溫冷凍貯存，以保持無菌、減少水分蒸發(fā)。采取以上方法處理后的同種異體胸骨，其蛋白溶解酶活性喪失，故其免疫活性明顯降低，但其機械性能無明顯改變［2］。γ射線主要是使微生物中的蛋白、酶、核酸及DNA滅活，從而起到滅菌作用。15～25 kGy的輻射劑量不影響骨的力學(xué)特性和骨誘導(dǎo)能力，且無明顯的臨床危害作用。本組患者血CD4、CD8、CD3、CD4/CD8于手術(shù)前后均無顯著性差異。這表明移植的同種異體胸骨經(jīng)冷凍處理后Ⅰ、Ⅱ類抗原抗原性極弱，不易引起超、急排異反應(yīng)，且與組織配型無關(guān)。手術(shù)前后血清C3、C4、CIC比較也無顯著性差異，說明移植后宿主的體液免疫反應(yīng)不明顯。另外，本組臨床表現(xiàn)亦無明顯異常。因此，我們認(rèn)為，深低溫冷凍同種異體胸骨移植后機體全身免疫反應(yīng)不明顯。其原因可能為:①深低溫冷凍處理破壞了異體胸骨各種細(xì)胞表面的抗原結(jié)構(gòu)，從而降低了其抗原性。②在凍融前后，采用髓腔刷和高壓脈沖反復(fù)沖洗髓內(nèi)組織，從而清除了產(chǎn)生排異反應(yīng)的重要免疫致敏原。同位素骨掃描顯示，移植的異體胸骨段所對應(yīng)或相連的自體骨端同位素濃集。這提示冷凍異體胸骨植入后，宿主的反應(yīng)主要是以局部炎癥反應(yīng)為主的細(xì)胞免疫過程，此過程在植入9個月后逐漸減弱，12個月后仍存在?？赡芘c異體骨在成活替代或吸收過程中，緩慢釋放的無機物質(zhì)以及有機物質(zhì)等具有極弱的抗原性有關(guān)。

胸骨腫瘤切除術(shù)前應(yīng)行穿刺活檢，根據(jù)腫瘤特性決定手術(shù)切除的范圍。胸骨腫瘤切除的范圍一般距腫塊2.5～3.0cm，一并切除腫瘤及周圍正常組織;肌肉和皮膚的切除范圍可適當(dāng)保守，以利修復(fù)創(chuàng)面。腫瘤上端胸骨的切除范圍一般應(yīng)超過病變上界的1個肋間，下端可切除廣泛些，可根據(jù)腫瘤的大小，切除腫瘤兩端相應(yīng)的肋軟骨、肋骨及附近淋巴結(jié)。胸骨柄處腫瘤切除上緣應(yīng)包括雙側(cè)胸鎖關(guān)節(jié)，下至部分胸骨體。對特殊胸壁腫瘤，切除范圍要適當(dāng)擴大。例如，AF起源于軟組織筋膜、腱膜，可侵及肌肉;局部呈浸潤性破壞性生長，類似于惡性腫瘤，但無轉(zhuǎn)移潛能;侵犯范圍廣泛，腫瘤不易完整切除，復(fù)發(fā)率高［3］。其特性決定了必須盡可能完全切除病變組織，以保證缺損邊緣組織正常;由于本病具較強的侵襲性，多主張術(shù)中切除部分毗鄰的正常組織，以免切緣殘留腫瘤組織導(dǎo)致復(fù)發(fā)。由于腫瘤侵犯范圍廣，有時難以徹底切除，術(shù)中應(yīng)取多點送冰凍病理檢查［4］。如無法切除，可行徹底刮除后輔以某些滅活措施，如冷凍等，以保證局部殘留腫瘤組織的清除，提高治愈率。本組2例AF，均切除部分胸骨、兩側(cè)多根部分肋骨及5cm范圍內(nèi)的所有組織;并分別取6處不同方位組織送冰凍病理，證實無腫瘤組織殘留。術(shù)后均隨訪5 a，腫瘤均無復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移，移植胸骨愈合良好。

胸骨腫瘤手術(shù)切除范圍廣，可導(dǎo)致大面積胸壁缺損，重建較困難。因此，術(shù)前必須有完整的重建計劃，確定重建材料和方法［5］;為保證有足夠的軟組織覆蓋缺損，術(shù)前須仔細(xì)設(shè)計并評估擬選肌(皮)瓣是否可用。胸壁修復(fù)包括骨性胸壁重建和軟組織重建，具體選用何種方法應(yīng)根據(jù)缺損部位、大小、程度等情況分析［6］。一般認(rèn)為，前側(cè)胸壁直徑＞5cm的全層缺損應(yīng)考慮假體重建，受到肩胛骨保護的后胸壁可放寬至10cm［6］。假體材料主要分為自體組織、同種異體組織和人工材料。自體組織是最符合人體生理的修復(fù)材料，但存在增加創(chuàng)傷、延長手術(shù)時間及取材有限、硬度不夠等缺點。本組病例腫瘤切除后，胸壁缺損范圍最大16cm ×15cm×10cm，均采用凍儲同種異體胸骨修復(fù)硬胸壁，重建胸壁功能良好。

胸壁腫瘤切除后的胸壁缺損大多需要軟組織重建，最常應(yīng)用的軟組織包括背闊肌、胸大肌、腹直肌及其肌皮瓣以及大網(wǎng)膜。胸大肌瓣是前上胸壁、胸骨重建中選用最多的肌瓣［7］。以胃網(wǎng)膜右或左動脈為蒂的大網(wǎng)膜幾乎可以到達(dá)前胸壁的任意位置，血供好，體積大，可攜帶血管內(nèi)皮生長因子［8］，加速鄰近組織生長，且控制感染能力強，常用于覆蓋假體、充填殘腔等［9］。本組中3例采用胸大肌肌瓣覆蓋移植的異體胸骨，重建胸壁軟組織;9例用帶蒂大網(wǎng)膜充填于移植的胸骨后間隙并覆蓋于胸骨前、皮膚軟組織下;4例兩種方法同時采用;5例因單純切除部分胸骨，缺損范圍較小未行軟組織重建?？偨Y(jié)本組病例軟組織重建，兩種方法同時采用者效果最好，局部殘腔填充充分，引流時間短，并發(fā)癥少，適合缺損面積大、局部殘腔大的患者，但創(chuàng)傷較大;單純使用帶蒂大網(wǎng)膜充填者，效果滿意，適用于單純胸骨部分或全部切除的、胸壁無較大缺損的患者。未行軟組織重建的患者，不同程度出現(xiàn)引流時間長、皮下積液等并發(fā)癥。因此，我們主張所有同種異體胸骨移植的患者均應(yīng)使用帶蒂大網(wǎng)膜進行填充覆蓋異體胸骨，以免發(fā)生不必要的并發(fā)癥。對胸壁缺損嚴(yán)重者，如皮膚、肌肉和骨性胸壁缺損直徑＞10cm的全層缺損，我們主張假體材料(同種異體、自體或人工材料)和自體組織材料聯(lián)合應(yīng)用，用假體材料修復(fù)胸壁骨性結(jié)構(gòu)，用自體組織材料進行胸壁軟組織重建［10］。

綜上所述，采用同種異體胸骨修復(fù)，可以最大限度地切除病變胸骨及受累胸壁組織，降低缺損修復(fù)的難度;其取材塑形更接近生理狀態(tài)，確保了胸廓的完整性與穩(wěn)定性;而且愈合率高，排異反應(yīng)輕、不良反應(yīng)少。

［1］Kamal AM，Vinod HT，Albert L，et al.Chast wall resections and reconstruction:a 25-year experience［J］.Ann Thorac Surg，2002，73(6):1720-1725.

［2］Schandene I，Sleen FV，Romasco F，et al.Active T resettes，human autologous T rosettes，OKT8 and OKT4 celles，con A-induced suppressive activity and autoantibodies:clinical correlations［J］.Clin Immunol Immunopathol，2006，28(2):147.

［3］Tse GM，Chen KF，Ahuga AT，et al.Fibromatosis of head and neck region［J］.Otolaryngol Head Neck Sury，2001，125(5):516-519.

［4］劉玉洪，孫磊，張宏巖，等.同種異體胸骨移植修復(fù)侵襲性纖維瘤手術(shù)切除后的胸壁缺損［J］.山東醫(yī)藥，2009，49(22):92-93.

［5］Eng J，Sabanathan S，Mearns AJ.Chest wall reconstruction after resection of primary malignant chest wall tumors［J］.Eur J Cardiothorac Surg，2007，4(4):421.

［6］Zhang QX，Magovern CJ，Mack CA，et al.Vascular endot helial growt h factor is t he major angiogenic factor in omentum:mechanism of the omentum2mediated angiogenesis［J］.J Surg Res，1997，67(2):147-154.

［7］Losken A，Thourani VH ，Carlson GW，et al.A reconstructive algorit hm for plastic surgery following extensive chest wall resection［J］.Br J Plast Surg，2004，57(1):295-302.

［8］Fritzmeier F，Kronsbein H，Draf W，et al.Diagnosis and therapy of fibromatosis in head and neck region(authors transl)［J］.HNO，2001，29(4):105-111.

［9］Tse GM，Chen KF，Ahuga AT，et al.Fibromatosis of head and neck region［J］.Otolaryngol Head Neck Surg，2001，125(5):516-519.

［10］Abdelkader M，Riad M，Williams A，et al.Aggressive fibromatosis of the head and neck［J］.J Laryngol Otol，2001，115(10):772-776.