躯干骨骨转移瘤的外科治疗
WHO 报告全球癌症死亡人数已经超过700 万大关，占全部死亡人数的12%，癌症已是人类第二常见的死亡原因。在国内，我国卫生部公布2006
年恶性肿瘤的死亡已经占到居民死亡原因的首位。西方国家男性最常见的恶性肿瘤是前列腺癌、和结直肠癌;女性为乳腺癌、和结直肠癌。国人中男性发病率最高的肿瘤依次为：肺癌、胃癌、，女性则为：肺癌、、结直肠癌。近年来随着各种新型诊疗技术的推广和应用，肿瘤患者的生存率有所提高，远处转移的发生几率显著增加。骨骼是恶性肿瘤第三常见的转移部位，仅次于肺和肝。
骨转移癌是指原发于某器官的恶性肿瘤，大部分为癌，少数为肉瘤，通过血液循环或淋巴系统，转移到骨骼所产生的继发肿瘤。尸检结果显示总体发病率为32.5%，90%以上的骨转移肿瘤来源于、、肺癌、甲状腺癌和肾癌五种肿瘤类型，而50%以上的四肢骨转移癌来自肺癌。骨转移瘤常导致严重的骨疼痛和多种骨并发症，其中包括骨相关事件(skeletal
related events,
SREs)，骨相关事件是指骨转移所致的病理性骨折、脊髓压迫、高钙血症、为缓解骨疼痛进行的放射治疗、为预防和治疗脊髓压迫或病理性骨折而进行的骨外科手术等，骨转移性肿瘤的发病率约为原发恶性骨肿瘤的35-40
倍，因此骨肿瘤医生面临着艰巨的诊治任务。
表一 常见肿瘤骨转移的发生率和预后
二、骨转移瘤的发生机制
恶性肿瘤骨转移的确切发病机制尚未完全清楚，骨干骺端血管结构与肿瘤细胞的黏附、向血管外浸润与骨基质的黏附、肿瘤细胞与骨细胞及骨髓微环境的交互作用等方面在骨转移的发生、发展过程中起着决定性的作用。骨干骺端，如长骨末端、肋骨和椎骨，这些部位的骨小梁呈网状分布，骨髓血供丰富;骨小梁与毛细血管窦紧密相邻，为肿瘤骨转移的形成提供了便利条件。骨干骺端的微血管窦密集，血管窦直径达数百微米，血管窦中的血液流速缓慢。血流淤滞使瘤细胞与血管窦内皮细胞接触机会增加，瘤细胞在内皮细胞表面滚动导致黏附，与血小板聚集形成瘤栓。肿瘤细胞和血管窦内皮细胞接触后，可引起内皮细胞的收缩，使内皮细胞间隙松弛，为瘤细胞向血管外迁移提供了空间。尽管肿瘤细胞和血管内皮细胞的特异性黏附并向血管外浸润是转移的基本条件，但肿瘤转移的发生还需肿瘤细胞向骨基质运动、黏附。癌细胞转移至骨骼导致股保护苏-核激活因子受体/核激活因子受体配体系统(OPG-RANK/RANKL)的平衡破坏被认为是恶性肿瘤骨转移骨破坏的主要发病机制，恶性肿瘤细胞转移到骨骼并
释放可溶介质，激活破骨细胞和成骨细胞，激活的破骨细胞释放细胞因子又进一步促进肿瘤细胞分泌骨溶解介质，从而形成恶性循环。
三、临床表现
骨转移瘤好发于中老年，40
岁以上发病居多。男性多于女性，约为3：1，原发灶常在骨转移瘤被诊断以后查出，部分患者早年有肿瘤手术病史。有时原发肿瘤非常隐蔽，骨转移瘤可能是唯一的临床表现，部分患者应用现代仪器仍无法发现原发肿瘤。脊柱、骨盆和长骨干骺端是好发部位，躯干骨多于四肢骨，下肢多于上肢，股骨近段最为常见，其次是肱骨近段，膝、肘以远各骨少见。骨转移瘤常为多发，极少为单发。
疼痛是转移瘤(无论是实体肿瘤还是血液来源的肿瘤)最常见的症状，夜间疼痛和休息疼痛也是典型的临床特征。病理骨折可以是骨转移瘤的首发临床表现。长骨病理骨折约三分之二发生在股骨，其中50%累及股骨近端，20%累及转子间区，其余一半则发生在转子下区、股骨干和髁上。股骨病理骨折的发生率与肿瘤类型、部位及组织学特征有关而高低不一，乳腺癌导致病理骨折较为常见，肾癌和甲状腺癌也是导致病理骨折常见的原因。Galasko
等报道157 例病人中发生180 例病理骨折，其中130 例继发于乳腺癌、肺癌何。Habermann 等评估了283 例股骨病理骨折和23
例濒临骨折，4 种原发肿瘤导致了其中85%的病理骨折(乳腺癌为56%，为11%，多发骨髓瘤为9.5%，肺癌为8.5%)，仅11
例(3.6%)为甲状腺癌骨转移所导致。尽管前列腺癌发生率较高，也常常发生骨转移，但由其引起的病理骨折较少见，这可能与其成骨的特性有关。
转移性骨肿瘤的影像学表现可分为溶骨性、成骨性及混合性三种，多数没有软组织阴影。核素扫描对骨转移诊断非常重要，可用于早期筛查全身病灶，但必须除外假阳性。骨转移和多发性骨髓瘤在核素扫描中常表现为冷区。有效的放射治疗后转移癌病灶的核素浓聚程度会减低。CT、MRI
可清楚显示病灶大小范围以及与周围组织器官的毗邻关系。PET 作为一项新兴技术，在骨转移癌的诊断过程中正逐渐发挥着更重要的作用。
四、四肢骨转移瘤的外科治疗相关问题
(一)外科治疗目标
四肢骨转移瘤外科治疗的最终目的是在患者的生存期内，尽快减轻患者痛苦，提供坚强的固定，尽可能的改善患者的生活质量，恢复自理能力。
(二)术前活检的原则和指征
1、如果患者恶性肿瘤病史明确，全身同时发现多处骨质破坏时(长骨、椎体、骨盆)，术前活检不是必须进行的操作;
2、患者恶性肿瘤病史明确，单发骨质破坏，制订手术计划之前应进行活检明确诊断;
3、无肿瘤病史而怀疑骨转移癌的患者必须行术前活检除外淋巴瘤、骨髓瘤和肉瘤，如确诊为转移癌应在病理结果指导下寻找原发肿瘤;
4、对于长骨的肉瘤来说，一旦选择囊内刮除将造成周围组织的严重污染，钢板或髓内针等内固定方式也会使保肢手术无法实施，这些情况将是灾难性的，必须引起骨科医师足够的重视。
(三)骨转移瘤患者预期寿命的评估
骨转移瘤病人需要进行全面的临床评估，这是选择治疗方法的基础，对其预期寿命的估计是术前评估的重要内容，也是确定手术方法的依据。目前缺乏准确有效的评价骨转移瘤预期寿命的方法，2008年法国Penel
等提出的骨转移瘤预后评分系统是通过对患者的KPS 评分(<80%，1 分)，血红蛋白(<38g/L, 1 分),Na 离子(<135mmol/L, 1
分)，血小板(>500000/mm3,1 分)，皮肤转移(2 分)，胸膜转移(2 分)6 项预后因素的评分，判断患者早期死亡(<90 天)的几率。评分0~8
分，分为0分、1 分、2 分、3 分、≥4 分四组进行判断。 评分≥2 分，早期死亡的发生率为68%， 评分≤2 分，早期死亡的发生率为19%。
(四)长骨转移瘤濒临骨折的风险评估
病理性骨折是长骨转移癌的严重并发症，一旦出现病理性骨折，病人的生存期明显缩短，生活质量显著下降，同时手术难度和治疗成本大幅上升，因此骨科医生必须为四肢骨转移癌患者作出长期治疗计划，综合考虑病理性骨折风险和患者预期生存时间，继而选择最为优化的治疗措施。
为了确定哪些病人需要预防性固定以防止病理性骨折的发生，应进行准确和可靠的风险评估。许多临床特点已被建议作为重要的骨折风险因素，其中包括癌症的类型;已接受的治疗;患病时间;肿瘤大小;病灶的位置;病变为溶骨性或成骨性;病变是否引起症状等。
Mirels 评分时目前应用较为广泛的骨转移瘤骨折风险评估方法， 评分中的4
个变量分别是：病灶的位置(上肢、下肢、转子周围);疼痛程度(轻度、中度、重度);病变类型(溶骨型、成骨型、混合型);皮质破坏程度(<1/3、1/3-2/3、>2/3)(表二)。Mirels
评分合计12 分，小于或等于7 分表明病理性骨折风险较低(<4%);8 分时骨折风险为15%，而9 分时骨折风险达到33%。当评分大于9分时应进行预防性内固定。
2002 年Katze 等认为当病灶直径>2.5cm、骨皮质破坏>直径的50%时需要预防性内固定，而且预防性手术者的预后明显好于发生病理性骨折后手术者;2004
年Van der Linden
等认为当转移瘤导致轴向皮质破坏>30mm、骨皮质破坏>直径的50%可对骨折作出预测。但在临床工作中准确测量转移灶的大小有时很困难，影响了对骨折风险的预测。
Mirels 评分系统是可靠的风险评估体系，尽管严格遵循Mirels
评分系统可能会导致一定程度上的过度医疗，但是一旦患者出现病理性骨折，后果将更为严重。部分因素在Mirels
评分系统中未被归纳，但同样有重要意义，因此在评分过程中可酌情修正：例如病变区域接受放疗或患者长期服用三苯氧胺，评分可向上浮动。
表二 Mirels 评分
(五)长骨转移瘤的手术指征
1、患者一般情况良好，预期生存期大于12 周(3 个月);
2、术前评估确定手术治疗可以使患者获益(术后患者可以早期开始活动或便于护理);
3、孤立转移灶，原发灶已经彻底切除或可治愈;
4、发生降低患者生活质量的病理性骨折;
5、从事日常活动时发生病理性骨折的风险很大(Mirels 评分大于9
分、X线平片50%骨皮质被破坏、病变直径超过2.5cm、股骨小粗隆存在破坏、上肢病变骨折几率低于下肢，预防性固定指征应更为严格);
6、放疗失败;
7、持续性疼痛无法缓解者。
(六)长骨转移瘤的手术原则
1、手术操作的目的是防止病理性骨折发生，或恢复病理骨折的连续性;
2、尽力减少对骨周围软组织的损伤;
3、选择最有效的固定方式，使患者术后最短时间内恢复肢体功能，内固定要坚固，可以负重而非分担应力，推荐用大直径交锁髓内钉;
4、皮质破坏不严重者，可用闭合性髓内针技术，破坏广泛者应切开清除肿瘤，填充骨水泥和应用内固定，受累骨的所有病变均应获得固定;
5、肿瘤应可能切除彻底;
6、血运丰富者术前可行动脉栓塞治疗;
7、尽可能减少手术创伤和手术相关死亡率;
8、病变周围的骨和软组织条件适宜手术，可以获得坚强的固定;
9、髓内钉固定后放疗应包括整个骨及手术野。
(七)长骨骨转移瘤治疗的总体策略(图1)
五、各部位长骨转移瘤的手术治疗
(一)上肢
上肢长骨和肩胛带骨的转移性肿瘤占全身骨转移瘤的20%，50%以上发生在肱骨。上肢骨转移瘤的手术原则是在最短的时间内提供坚强的内固定，从而恢复患者的生活自理能力，改善生活质量。对于同时累及上下肢的病变而言，坚强的上肢固定可恢复扶拐能力，对下肢病灶的护理与锻炼治疗尤为重要。与下肢不同的是，由于上肢不负重，因此破坏范围大于75%被认为是濒临骨折的指标，常见的手术方式包括髓内针、钢板和人工假体。骨水泥常用于填充大块骨缺损同时提供辅助的支撑作用。肱骨头、颈部的转移瘤可应用标准的肱骨头假体进行重建，而肱骨近端的病变则可采用骨水泥填充+钢板内固定或长柄半肩关节假体置换的手术方式，对于肩关节假体置换术后，要特别注意软组织重建和术后6~8
周的悬吊制动，防止出现肱骨头假体半脱位。
肱骨干部位转移性病变建议使用带锁髓内针固定，可以固定从肱骨外科颈至髁上5-6cm
的区域，可同时辅以骨水泥。如果病灶长度不超过3-4cm，还可选择肱骨中段截除后短缩。钉板系统配合骨水泥同样可用于肱骨固定。钉板系统与髓内针的固定效果无显著差异，但髓内针固定更有优势。缺点主要是肩袖损伤和肩关节僵直。髓内针的打入方式包括开放和闭合两种，各有优缺点。病变近端和远端的骨皮质完整时可行钢板固定，既可以应用于骨折的预防，也可以应用于骨折后修复重建。钢板固定最大的优点是可以使肩袖不受损害。两端插入型假体可修复肱骨中段的大段骨缺损，同时保留肱骨近端和远端的关节面。该装置同时可用于骨干部位内固定失败的病例。两端插入型假体仍处于研发阶段，部分问题尚未解决
(二)下肢长骨转移癌
股骨近端不仅是长骨转移癌最常发生的部位，而且是下肢的负重骨，承受着最大的生物压力。因此，股骨近端的病理性骨折或潜在的病理骨折就成为比较普遍的问题。股骨近端转移癌病理性骨折的愈合率与原发疾病相关，并且与整体的预后密切相关。肺癌骨转移所导致的病理骨折术后愈合率为0%，因为这些病人很少能生存超过6
个月。乳腺癌和前列腺癌以及骨髓瘤的骨折愈合率会比较高。下肢骨转移瘤的重建需要提供即刻稳定性，以满足承重的需要，并可以维持患者的整个生存期，除此之外受累骨的所有病变均需被处理固定，为了控制肿瘤发展及由其导致的内固定失效，术后放疗需要应用于整个股骨。
股骨颈和股骨头的转移瘤，因为较高的应力使骨折较难愈合，造成内固定失败率较高，而且在有限的生存期内，骨折很少愈合，因此无论是濒临骨折还是已经病理骨折，均宜行人工假体置换，而单纯内固定治疗(DHS)仅适用于皮质相对完整的潜在病理性骨折患者。根据病变的范围可选用标准骨水泥型髋关节假体或定制骨水泥型假体。如果股骨远端存在病变，可应用长柄假体，要超过病变远端至少两个股骨直径，并根据需要选择直柄或弓形柄来适应远端髓腔。在同侧髋臼未受累的情况下，应尽量选择半髋双动假体。当存在确切的同侧髋臼病变时，可行全髋关节置换术，但建议应用骨水泥型臼杯。大多数研究表明，对于转移癌的病人，他们的预期寿命比较短，应用假体置换术取得的临床结果是比较满意的。
髋臼周围(骨盆Ⅱ区)也是骨转移瘤的好发部位，1981 年Harrington
根据肿瘤累及髋臼的部位将髋臼周围转移癌分为四种类型，根据肿瘤累及的部位采取相应的手术措施。
I 型：髋臼周围病变，而髋臼内侧壁、外侧壁、髋臼上缘皮质均完整，治疗可以采用传统的骨水泥型全髋假体置换术。
II 型：
髋臼内侧壁骨质破坏，其余髋臼皮质无影响，采用普通髋臼会导致假体及骨水泥早期向内侧移位，可以采用特殊设计的带翼髋臼网杯将应力引至髋臼缘。安装时在保持髋臼假体正确解剖位置的同时需注意将网杯的翼放置在完整的髋臼缘，因为部分髋臼边缘可能存在破坏。带翼网杯安置后，结合水泥型全髋置换术。
III
型：髋臼周缘均存在骨质破坏，仅使用带翼网杯的全髋假体是不够的，在这种情况下，需要在骨盆缺损处放置数根斯氏针以便于将位于解剖位置的髋臼假体所承受的应力传导至脊柱。斯氏针安置后，结合带翼网杯、水泥型全髋置换术。
IV 型：孤立性髋臼周围转移病灶，采取比较积极的手术措施，完整切除肿瘤，根据术后缺损的情况采用半盆置换或马鞍假体置换术。
1995 年，Cotten
等首先报道了应用骨水泥进行髋臼周围转移癌的骨成形术，并取得了良好的结果。经皮髋臼成形术可以即刻、有效地缓解患者的疼痛症状，填充溶骨性破坏造成的骨缺损，维持骨盆的稳定性，延缓病理性骨折的发生。
转子间病理骨折的外科治疗方式仍有争议，以往对于股骨内侧皮质破坏较少的病例多应用内固定治疗，但是生存期延长、局部肿瘤发展、骨折延迟愈合或不愈合及内固定与残留骨间缺少应力分担等因素导致内固定失败率较高，病灶内骨水泥的填充可增强内固定的牢固性。DHS
固定不能保护股骨远端潜在的病理骨折风险，而其螺钉力臂较大，易于折断或切割出股骨头，髓内固定装置也适用于粗隆间病理骨折的病人，力臂较短和可保护股骨全长是其优势。转移瘤侵犯股骨头、颈、转子间区及转子下区时，病变范围广泛，需应用股骨距型假体或股骨近端假体行人工假体置换术，也可用于内固定失败的翻修手术或放疗不敏感的病变。由于手术技术简单、假体设计改进和可获得性的提高，假体置换术越来越多，潜在的风险是增加术后感染率和关节脱位的发生率，但病人即刻可负重下地并能缓解疼痛。应用双极股骨头行半髋关节置换和假体的模块式设计有利于减少并发症的发生。
治疗粗隆下病理骨折的方法有重建髓内针和股骨近端假体置换。从生物力学的角度讲，作用于粗隆下的应力大于长骨的任何部位，可高达体重的6
倍。对于该部位的病理骨折期望其愈合是不太现实的，髓内固定成为这一部位的标准内固定方式。当患者并发骨质疏松，不足以维持髓内固定的稳定性时，可应用股骨近端重建假体。但是髓内固定具有价格低廉的优点，并可避免假体潜在的不稳定，因此值得推荐，但是对于病变严重的患者以及内固定失败的患者还是要应用股骨近端假体置换。强烈建议在可能的情况下采用半髋置换术，因为这比应用全髋置换术有更好的稳定性。
骨科医师的参与骨转移瘤的治疗，重建了肢体功能，大大提高了患者的活动能力，明显改善了有限生存期内的生活质量，进一步改进与完善骨转移瘤病人的术前评估方法，选择恰当的手术方式与重建方法，将有利于提高骨转移瘤外科治疗的效果。