冷凍同種異體骨移植修復骨腫瘤切除后缺損的臨床療效

李增懷 (河北醫科大學第四醫院骨科，河北 石家莊 050800)

骨腫瘤切除術后常出現不同程度骨缺損的現象，易導致患者骨關節功能受限等影響。雖然自體骨移植可能是修復骨缺損的最佳選擇，但因其來源有限，創傷大，不利于快速手術和愈合恢復，所以同種異體骨移植術在修復骨缺損方面具有重要臨床意義，尤其是其他假體無法替代的作用〔1〕。隨著醫學科學技術的不斷進步，冷凍異體骨移植術逐漸受到重視，超低溫冷凍異體骨既能抑制骨的分解和抑制細菌，還可以良好保存骨的生理活性，并可能具有抗原性較低等優勢〔2〕。本文旨在研究行冷凍異體骨移植術治療骨腫瘤切除術后患者骨關節愈合恢復情況，以期為臨床指導治療選擇提供依據。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 收集2005年2月至2009年8月收治入我院骨科的55例骨腫瘤患者，均采用冷凍異體骨移植術修復治療腫瘤切除后的骨缺損，其中男30例，女25例，年齡25～74歲，平均(49.8±13.1)歲，其中有骨巨細胞瘤29例，成骨肉瘤13例，軟骨肉瘤7例，骨轉移瘤4例，動脈瘤樣骨囊腫2例，且均經外科病理診斷確診。異體骨段移植術33例，半關節移植術16例，異體骨+高分子材料關節移植術6例，移植長度范圍為7～21 cm。

1.2 異體骨來源及保存 按照美國肌肉骨骼組織庫協會(AATB)制定的“肌肉骨骼組織庫要領”標準，取同種異體骨來自于健康猝死者，8 h內嚴格無菌操作，保證為完整切除，雙層無菌袋包裝，低溫轉運至實驗室處理，徹底剔除骨表面組織、骨膜或軟骨，無菌鹽水反復加壓沖洗去除骨髓，且用γ射線滅菌，輻射量為25 kGy，于干燥處理后無菌真空包裝，入4℃冷庫并在12 h后逐漸降至-80℃保存，本研究異體骨保存時間均為2～6個月，臨用時約55℃水浴復溫30 min，75%乙醇浸泡處理30 min以滅菌和脫脂，生理鹽水反復沖洗后備用。

1.3 手術方法 本研究對良性或瘤樣病變采取包膜內切除方式，低度惡性或交界性病變采取邊緣切除方式，高度惡性病變采取廣泛切除方式〔3〕。共采取普通髓內釘19例，螺絲釘17例，交鎖髓內釘14例，克氏針+螺絲釘3例和鋼板2例。以愈合后早期可不負重活動為標準，選擇合適的內固定，并有效結合異體骨與骨損傷面。用可吸收絲線等將主要韌帶或肌腱有效固定于異體骨附著處，以維持關節穩定性和利于軟組織重建為原則。術后給予抗生素持續滴注，并行負壓引流，于術后1 w開始持續被動運動鍛煉。

1.4 觀察指標及評定標準 于術前2 d和術后14、28 d抽取患者空腹外周靜脈血，APAAP橋聯酶標法檢測T淋巴細胞亞群(CD3+、CD4+、CD8+)，速率散射比濁法檢測血清補體(C3、C4)和循環免疫復合物(CIC)。于術后 1、3、6、12、24個月定期行X線檢查，以有效評估術后骨愈合情況。骨關節功能評定以Mankin等〔4〕的評定標準為依據，主要分優、良、中、差4個等級，優:無相關并發癥，肢體功能基本正常，日常生活無限制;良:無明顯并發癥或疼痛，肢體功能受限，無支具下可負重;中:無復發，需支具日常生活，肢體功能嚴重受限;差:復發、骨折或感染等將異體骨取出或進一步截肢，其中被評為優、良和中的患者計為優良者，優良率=優良者/總數×100%。進一步于術后3、6、9、12、24個月行單光子發射計算機斷層成像術(SPECT)骨掃描，以觀察宿主免疫反應及異體骨成活替代或吸收情況。本研究共隨訪至患者術后5年。

1.5 統計學分析 采用SPSS11.5軟件進行t檢驗或單因素方差分析。

2 結果

2.1 療效及術后隨訪 本研究55例骨腫瘤患者骨缺損修復后外形良好，5年內無嚴重感染或排異反應發生。35例骨巨細胞瘤、骨轉移瘤或動脈瘤樣骨囊腫患者隨訪至終點均全部存活，無復發;20例成骨肉瘤或軟骨肉瘤患者共計腫瘤復發3例，經再次切除后分別于術后25、33、48個月時死亡;另有1例軟骨肉瘤患者出現感染，但經再次手術治療后治愈;還有1例骨轉移瘤患者術后出現骨折，行手術固定后治愈。

2.2 宿主免疫反應情況比較 手術前、后的3個不同時間點比較，外周靜脈血T淋巴細胞亞群、血清補體和循環免疫復合物水平均無統計學差異(P＞0.05)，見表1。

2.3 骨愈合及肢體功能情況 對異體骨與自體骨的連接部位進行X線檢查，以形成外骨痂或骨性連接作為骨愈合完全的診斷標準，以骨結合處清晰分辨，無骨痂形成為骨愈合不完全，除3例成骨肉瘤和1例軟骨肉瘤患者定義為骨愈合不完全外，其余51例患者骨愈合完全，愈合率達92.7%(51/55)。愈合時間3～13個月，平均(6.1±2.8)個月。進一步對患者骨關節功能的5年隨訪顯示，優25例，良16例，中9例，差5例，優良率為91.0%(50/55)。

2.4 異體骨成活替代或吸收情況 在采用SPECT骨掃描檢查的24個月里，患者主要在術后3～6個月在異體骨兩端及其髓腔內出現同位素明顯低于正常的現象，而同時自體骨端的同位素逐漸趨于密集，且明顯高于正常的現象，但這一現象在術后9～12個月時逐漸開始減弱，且良性病變患者減弱時間點早于惡性骨腫瘤患者，并于隨訪結束時逐漸趨于正常和穩定。

表1 不同時間點異體骨移植患者的T淋巴細胞亞群、血清補體及CIC比較(±s，n=55)

表1 不同時間點異體骨移植患者的T淋巴細胞亞群、血清補體及CIC比較(±s，n=55)

時間點 CD3+(%) CD4+(%) CD8+(%) CD4+/CD8+ C3(g/L) C4(g/L) CIC(OD值)9±0.39 0.29±0.06 0.17±0.10術后14 d 52.1±12.4 35.9±5.3 27.4±5.2 1.31±0.09 1.13±0.42 0.29±0.07 0.19±0.09術后28 d 53.7±15.5 37.2±6.1 27.9±5.4 1.33±0.10 1.術前2 d 50.3±11.1 35.4±5.9 26.6±5.1 1.33±0.12 1.0 10±0.38 0.28±0.05 0.18±0.07

3 討論

將骨組織移植到患者體內骨缺損處，以及加強或固定骨結構的一類手術稱為骨移植術〔5〕。按移植物來源不同可分為自體骨移植、同種異體骨移植、異種骨移植和人工骨材料移植四種。但由于自體骨來源有限、二次傷害等原因，以及人工假體缺乏生物學活性等劣勢，同種異體骨移植成為一種重要的骨移植替代選擇。自身成骨、骨誘導和骨傳導作用均是移植骨對于宿主的主要成骨效應，但因異體骨的細胞成分多已死亡，因而其愈合主要是依靠骨傳導或骨誘導作用。

對同種異體骨進行深低溫保存，一方面抑制了蛋白酶對骨的降解，另一方面可抑制細菌滋生，有效保存其生物學活性，因此冷凍異體骨移植術越來越受到臨床重視，技術應用也不斷進步和趨于合理〔6〕。本研究55例骨腫瘤患者所用異體骨均為-80℃保存，同種異體骨移植的并發癥除了主要的腫瘤復發外，感染和骨折也是影響患者生存預后的重要因素。本研究僅5例出現復發、感染或骨折，其中僅1例骨折患者，且分析原因可能與內固定松脫有關，而1例感染患者可能與免疫排斥反應或細菌感染有關，其余患者無嚴重感染發生，且臨床外觀恢復良好，近期療效肯定。對異體骨常進行不同處理的目的是降低或盡可能消除其免疫原性，以降低宿主免疫反應。本研究將骨表面軟組織、骨膜和軟骨徹底去除，并用無菌鹽水加壓沖洗以去除骨髓，此處理方式可使蛋白酶活性基本喪失，且免疫活性降低，但骨的機械性能無明顯影響〔7〕。25 kGy的γ射線既不會影響骨的機械性能和骨誘導能力，且可達到徹底滅菌的作用。本研究提示冷凍處理的同種異體骨免疫原性低，分析原因可能與深低溫冷凍處理對于異體骨細胞表面抗原的破壞作用有關，且對髓內組織的加壓反復沖洗進一步清除了免疫致敏原。進一步SPECT同位素骨掃描提示了冷凍異體骨在植入后的3～6個月內宿主以局部炎癥免疫反應為主，且這一過程在術后9～12個月后逐漸減弱，這可能與成活替代或吸收有關，且惡性骨腫瘤患者這一宿主免疫反應轉變過程較良性病變延遲，可能與機體的免疫狀態不同有關，但具體機制尚待進一步研究證實。屠重棋等〔8〕在冷凍異體骨移植修復骨缺損的研究中表明，移植后宿主免疫反應改變不明顯，且主要以局部炎癥免疫為主的細胞免疫反應。Czitrom等〔9〕提出了異體骨的免疫抗原性可能主要來自骨髓。李亞非等〔10〕在研究骨移植時發現，骨誘導在骨愈合中發揮了重要作用，但異體骨的愈合速度較自體骨慢。雖然本研究的骨愈合較慢，但骨愈合完全率可達90%以上，且可能與惡性骨腫瘤局部未切除完全有關，這一結果也與其他報道基本一致〔11，12〕，且骨愈合不完全患者正是骨關節功能恢復不佳的患者。

綜上所述，采用冷凍同種異體骨修復腫瘤切除后缺損，不但可有效降低宿主排異反應，而且具有骨愈合好、功能恢復佳、并發癥少等優勢。

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