同種異體胸骨移植修復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

(青島大學醫學院附屬醫院，山東青島266003)

同種異體骨來源豐富，不受形態大小限制，又具有生物學活性，已廣泛用于修復創傷、感染、腫瘤等原因造成的骨關節缺損。然而，目前國內有關同種異體胸骨移植的臨床實踐及相關研究鮮有報道。1991年3月～2011年8月，我們采用同種異體胸骨移植修復胸骨腫瘤切除后胸壁缺損21例，取得了良好的臨床效果。現報告如下。

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，骨巨細胞瘤9例，動脈瘤樣骨囊腫2例，軟骨肉瘤3例，骨轉移瘤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會(AATB)“肌肉骨骼組織庫要領”制定的基本標準，同種異體胸骨取自健康猝死者，2～8 h內嚴格無菌操作，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，聯合一側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℃水浴復溫30 min，75%乙醇浸泡30 min滅菌脫脂;根據缺損胸骨的大小，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鎖骨、兩側肋骨、上下胸骨骨體。軟組織重建:游離胸大肌肌瓣，翻轉覆蓋于胸骨前;或向下切開膈肌游離足夠的大網膜，經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 分別于術前4 d及術后14、28 d空腹抽取外周血，按APAAP橋聯酶標法檢測T淋巴細胞亞群(CD3、CD4、CD8)，按速率散射比濁法檢測血清補體(C3、C4)及循環免疫復合物(CIC)。分別于術后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骨性連接;骨不連為術后12個月X線片顯示宿主骨與移植骨結合部仍清晰，無骨痂生長，宿主骨端硬化。分別于術后3、6、9、12、24、48 個月，進行99mTe SPECT 骨掃描，觀察宿主的免疫反應及與異體骨的成活替代或吸收情況。

1.5 統計學方法 采用SPSS13.0統計軟件。外周血各免疫檢測指標比較行單因素方差分析。P≤0.05為差異有統計學意義。

2 結果

本組術后胸骨外形正常，無感染，無排異反應，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。術后3～6個月，SPECT骨掃描顯示，移植的異體骨兩端及髓腔內同位素濃集明顯低于正常，而異體骨兩端所對應的自體骨端同位素濃集明顯高于正常，此現象于移植后9個月開始逐漸減弱。本組手術前后外周血T淋巴細胞亞群及血清補體、CIC比較，P 均 ＞0.05。詳見表1、2。

表1 手術前后同種異體胸骨移植患者外周血T淋巴細胞亞群比較(±s)

表1 手術前后同種異體胸骨移植患者外周血T淋巴細胞亞群比較(±s)

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

表2 手術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術后14 d 1.11±0.39 0.28±0.09 0.18±0.07術后術前28 d 1.08±0.34 0.26±0.07 0.14±0.05

3 討論

胸骨腫瘤切除術后出現胸骨缺損，胸廓的穩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，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、Prolene網等［1］假體材料替代胸骨。但以上材料多缺乏很好的支持力，并易發松脫、斷裂或疼痛、感染、排異反應等，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重要。

骨移植是將骨組織移植到患者體內骨骼有缺損、需要加強或固定處的一種手術。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，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，限制了臨床應用。人工假體也能修復部分骨缺損，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。移植骨在宿主部位所起的成骨效應，主要表現為自身成骨作用、骨誘導作用、骨傳導作用。因庫存同種異體骨的細胞成分多已死亡，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和骨誘導作用。

同種異體骨常經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構移植，移植骨可以沒有存活的細胞，因此可以采取多種方法，盡量去除或殺滅移植骨內的細胞成分，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。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特性和骨誘導能力，且無明顯的臨床危害作用。本組患者血CD4、CD8、CD3、CD4/CD8于手術前后均無顯著性差異。這表明移植的同種異體胸骨經冷凍處理后Ⅰ、Ⅱ類抗原抗原性極弱，不易引起超、急排異反應，且與組織配型無關。手術前后血清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不明顯。另外，本組臨床表現亦無明顯異常。因此，我們認為，深低溫冷凍同種異體胸骨移植后機體全身免疫反應不明顯。其原因可能為:①深低溫冷凍處理破壞了異體胸骨各種細胞表面的抗原結構，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沖洗髓內組織，從而清除了產生排異反應的重要免疫致敏原。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，宿主的反應主要是以局部炎癥反應為主的細胞免疫過程，此過程在植入9個月后逐漸減弱，12個月后仍存在。可能與異體骨在成活替代或吸收過程中，緩慢釋放的無機物質以及有機物質等具有極弱的抗原性有關。

胸骨腫瘤切除術前應行穿刺活檢，根據腫瘤特性決定手術切除的范圍。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保守，以利修復創面。腫瘤上端胸骨的切除范圍一般應超過病變上界的1個肋間，下端可切除廣泛些，可根據腫瘤的大小，切除腫瘤兩端相應的肋軟骨、肋骨及附近淋巴結。胸骨柄處腫瘤切除上緣應包括雙側胸鎖關節，下至部分胸骨體。對特殊胸壁腫瘤，切除范圍要適當擴大。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，但無轉移潛能;侵犯范圍廣泛，腫瘤不易完整切除，復發率高［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，多主張術中切除部分毗鄰的正常組織，以免切緣殘留腫瘤組織導致復發。由于腫瘤侵犯范圍廣，有時難以徹底切除，術中應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、兩側多根部分肋骨及5cm范圍內的所有組織;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。術后均隨訪5 a，腫瘤均無復發、轉移，移植胸骨愈合良好。

胸骨腫瘤手術切除范圍廣，可導致大面積胸壁缺損，重建較困難。因此，術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，術前須仔細設計并評估擬選肌(皮)瓣是否可用。胸壁修復包括骨性胸壁重建和軟組織重建，具體選用何種方法應根據缺損部位、大小、程度等情況分析［6］。一般認為，前側胸壁直徑＞5cm的全層缺損應考慮假體重建，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材料，但存在增加創傷、延長手術時間及取材有限、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］。以胃網膜右或左動脈為蒂的大網膜幾乎可以到達前胸壁的任意位置，血供好，體積大，可攜帶血管內皮生長因子［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。總結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，并發癥少，適合缺損面積大、局部殘腔大的患者，但創傷較大;單純使用帶蒂大網膜充填者，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，不同程度出現引流時間長、皮下積液等并發癥。因此，我們主張所有同種異體胸骨移植的患者均應使用帶蒂大網膜進行填充覆蓋異體胸骨，以免發生不必要的并發癥。對胸壁缺損嚴重者，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)和自體組織材料聯合應用，用假體材料修復胸壁骨性結構，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，可以最大限度地切除病變胸骨及受累胸壁組織，降低缺損修復的難度;其取材塑形更接近生理狀態，確保了胸廓的完整性與穩定性;而且愈合率高，排異反應輕、不良反應少。

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