《Veterinary Surgery》:Surgical limb-sparing in veterinary medicine: A review of existing techniques in dogs
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本综述系统回顾了犬外科保肢技术的现有文献,旨在指导临床决策并为该领域的进一步研究提供信息。文章详细介绍了针对骨肿瘤(尤其是骨肉瘤,OSA)和严重骨折的各种保肢技术,包括皮质同种异体移植、内假体植入、骨转运成骨(BTO)、异位/原位自体移植等,并讨论了其适应症、禁忌症、并发症(如感染、机械故障、局部复发)以及按解剖部位(如桡骨远端、尺骨、肱骨、股骨、胫骨、肩胛骨)的技术应用考量。
1 引言
在外科保肢技术发展之前,截肢是治疗四肢骨骼肿瘤或无法手术固定的严重肢体创伤性骨损伤的唯一外科手段。虽然截肢术在兽医临床上相对常见,且发病率和死亡率通常较低,从小型到大型犬只的功能预后均良好,但关于犬截肢后结局的客观数据仍然缺乏。尽管如此,部分宠物主人可能反对截肢。研究表明,50%的受访者对为其宠物进行截肢表示严重反对,主要担忧集中在宠物的外观以及术后他人对犬只的看法等情感因素上。此外,有主人报告称截肢后犬只的娱乐活动减少、运动耐力下降以及出现行为变化。然而,大多数主人认为他们的犬在截肢后生活质量良好。截肢术主要禁忌于严重肥胖的犬只以及患有影响其他肢体的显著骨科或神经系统合并症的病例。
外科保肢手术为宠物主人及其犬只提供了截肢之外的替代方案。简而言之,保肢手术是以保存肢体功能的方式处理骨病理。该术语通常指处理导致临界骨缺损的病理状况。临界骨缺损定义为由骨丢失引起的骨缺损或间隙,即使经过手术固定也无法自行愈合,需要进一步的手术干预,如自体骨移植。在人类医学中,长度超过2厘米且周径骨丢失超过50%的缺损被视为临界骨缺损。
保肢一词通常用于不依赖外假体的干预措施,使用外假体被视为部分截肢。作者承认某些技术依赖于介于外假体和内假体之间的混合假体,例如骨内经截肢假体(ITAP),可被视为部分截肢和外科保肢手术的结合。本综述侧重于骨肿瘤和严重骨折,前提是假定肢体在病理发生前是正常的,并且在病理发生后未受影响的骨段仍保持正常。保肢技术形式多样,可根据用于治疗骨病理同时维持肢体功能的技术方法进行组织(表1)。表2根据这些技术最常应用的骨肉瘤(OSA)部位进行了组织。
技术大致分为两类:(1)重建临界骨缺损;(2)无需重建。目前,大多数技术涉及重建。本综述的目的是描述犬只现有的保肢技术,讨论每种技术的优缺点,并为有意实施保肢手术者指导临床决策。综述首先按是否需要重建来组织技术,随后按技术所应用的解剖部位进行组织。
1.1 一般适应症和禁忌症
历史上,保肢手术是为那些预计临床无法耐受截肢、截肢后将显著影响其功能和生活质量并被认为不可接受的犬只开发的。识别截术指征不良是一项主观评估,它仍然是保肢的适应症。另一个适应症是主人不愿截除宠物的肢体,这可能出于宗教和文化等多种原因。然而,保肢现在是治疗四肢骨肉瘤局部疾病的众多选择之一。因此,保肢可以与其他所有适合每个病例的治疗方案一起提供,包括根治性(有时称为确定性方案)和姑息性方案,而不必仅限于截肢指征不良的犬只。
肿瘤病例的主要医学禁忌症是存在可检测到的转移性疾病。历史上,原发性肿瘤影响骨长度>50%被视为禁忌症;然而,这一标准常常受到挑战且未被严格遵守。肿瘤累及周围全部软组织(360°覆盖)以及具有明显水肿而非坚实/可界定软组织成分的肿瘤被视为禁忌症。病理性骨折是否为禁忌症存在争议。认为病理性骨折是禁忌症的理由是肿瘤的假包膜会被破坏,导致肿瘤细胞释放到周围组织中,从而增加局部复发风险。一项研究中,病理性骨折并非局部复发的负面预后因素,但这基于回顾性数据且病例数最终较少。一种建议的方法是,非移位或轻微移位的病理性骨折(假包膜保持完整)不是保肢的禁忌症,而移位的病理性骨折(假包膜被破坏)则是。毫无疑问,由于这些评估大多具有主观性,以及新植入物和新技术的发展,适应症和禁忌症可能会发生变化。
2 保肢技术:简要描述
2.1 伴有肢体重建的保肢技术
所有导致肢体重建技术的初始步骤是切除受影响的骨段。为此,必须剥离受影响骨段周围的软组织。在肿瘤病例中,至关重要的是在软组织剥离过程中不穿透肿瘤假包膜。由于大多数肿瘤累及骨的干骺端,在距离肿瘤最近边缘3到5厘米的骨干部进行截骨。邻近肿瘤的关节囊被环形切开,允许切除骨段。这创造了一个临界尺寸的缺损。下一步是重建骨缺损。
2.1.1 皮质同种异体移植
皮质同种异体移植是从已故供体犬采集的完整骨骼,用于填充临界尺寸的缺损。供体骨骼保存在骨库中冷冻。将尺寸与受体尽可能匹配的标本解冻后用于修复缺损。将其切割至合适长度,扩钻同种异体移植物的髓腔并填入聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。然后将同种异体移植物插入临界尺寸缺损处,并用接骨板和螺钉固定(图1和图2)。皮质同种异体移植的愈合通过患者的血管长入移植物,机体产生免疫反应,使植入的同种异体骨脱矿并被吸收,同时由宿主骨替代。这是一个缓慢的过程,称为爬行替代,可能需要数月到数年才能发生,且整体强度较差。
2.1.2 内假体植入
金属内假体
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*市售内假体
犬只保肢手术中最早使用的金属内假体是市售金属植入物。目前可用的金属内假体由不锈钢制成,长度分别为98毫米或122毫米。这些内假体需要使用特制的螺钉(同样来自Movora)固定到接骨板上(图3和图4)。采用此技术时,将金属内假体插入临界尺寸缺损处,而非同种异体移植物,然后类似同种异体移植技术,用接骨板和螺钉将内假体固定到位。
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*个性化内假体
三维(3D)打印技术和先进成像(计算机断层扫描,CT)的进步和普及,使得能够在计算机上设计并生产个性化植入物,然后进行3D打印并置入临界尺寸缺损处。这些植入物通常由钛制成(图5和图6)。
生物可替代内假体
犬只的生物可替代内假体同样可以是个性化的,也可以是非个性化的。个性化生物可替代植入物的过程与个性化3D打印金属内假体相同;然而,材料是可生物降解和生物替代的,旨在作为支架允许骨长入并被有活力的健康骨替代。迄今为止报道的常见材料是β-磷酸三钙,含或不含聚己内酯。
对于非个性化方法,仅有一例病例报告,其中切除了一段桡骨远端,肢体通过全腕关节融合术和两块正交放置的接骨板进行固定。将自体松质骨移植物和同种异体松质骨屑与非免疫原性共聚物支架一起置入截骨处以填充产生的缺损。
2.1.3 骨转运成骨(BTO)
骨转运成骨(BTO),也称为牵张成骨,已被描述为一种兽医外科保肢策略,通过缓慢、逐渐地牵拉缺损任一端健康骨段来填充缺损处新生的骨组织。使用外固定架(ESF),可以是双侧式或环形架,来辅助牵拉。采用BTO技术,可以移除植入物,且未见感染报道。然而,主人需要负责每天牵拉骨段,据报道术后至ESF移除的时间可长达350天。大多数已发表的BTO病例是纵向的,之所以这样称呼是因为牵拉是纵向进行的,从近端到远端。按照每天1毫米的标准牵拉速率,纵向牵拉是一个非常漫长的过程。为了尝试在更短时间内完成牵拉,开发了横向BTO方法,该方法涉及相对于骨主干轴线的横向平面进行牵拉,即从外侧到内侧。在一个病例系列中,对尺骨进行截骨,创建一段与桡骨缺损长度相当的尺骨段,将其从外侧移位到内侧。
2.1.4 异位自体移植
异位非血管化自体移植
异位自体移植是将患者自身的组织移植到体内不同位置。一份病例报告报道了非血管化尺骨自体移植。采集尺骨近端(但位于肘关节远端)时未保留其血液供应。然后将尺骨置入肿瘤切除产生的临界尺寸缺损处,并用接骨板和螺钉维持位置。
异位血管化自体移植
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*微血管转移
在外科保肢的背景下,自体移植——特别是带血管的自体移植——可能比使用皮质同种异体移植更具优势,例如增加骨细胞存活率、减少术后感染、改善移植物与宿主骨的整合以及降低骨不连风险。已有研究表明,带血管骨自体移植比非血管化自体移植愈合更快,骨和骨痂形成更多。然而,异位血管化自体移植可能需要显微血管手术,这需要特殊设备(如手术显微镜)和外科医生具备显微血管手术技术的培训。微血管转移异位移植最常用的骨是尺骨远端。通过保留其骨膜血供以及供应和引流动静脉(骨间后动静脉)来采集尺骨远端。切断血管以便将其转移到临界尺寸缺损处,并将血管与受体部位的局部血管进行吻合。然后用接骨板和螺钉将尺骨移植段固定在此解剖位置。
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*尺骨移位(UT)
尺骨移位(UT),或称尺骨翻转移位,是一种专门用于处理桡骨远端部位的外科保肢技术(图7和图8)。采用此技术时,保持骨间后动静脉完整,尺骨移植段围绕这些血管旋转,然后定位到桡骨缺损处,从而避免了显微血管手术的必要性。
2.1.5 爪部外侧移位(LMT)
采用此技术时,尺骨保持完整(仅切除尺骨茎突)。将爪部向外侧移位,使尺骨与中间桡骨接触并可用接骨板固定(图9和图10)。
2.1.6 原位自体移植
肿瘤离体处理
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*照射自体移植
外科保肢中可使用肿瘤自体移植的另一策略是在植入回患者体内之前,对切除的带瘤骨段进行术中单次高剂量放射治疗(50–300 Gy)。采用这种方法,自体移植物的照射在体外进行。在一份涉及13只犬在不同解剖部位接受照射自体移植的报告中,桡骨和一块胫骨骨肉瘤骨段在采集自体移植物后在体外照射,而其余骨段则在术中进行体外照射:在骨干进行截骨,当带瘤骨段仍在关节处“附着”时,通过“翻转”骨段将其外置,并用水平光束悬挂该骨段进行照射。放射治疗完成后,将骨段放回其原位,并用接骨板、交锁髓内钉、髓内针单独或组合进行稳定。
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*巴氏消毒自体移植
巴氏消毒肿瘤自体移植是一种技术,其中受肿瘤影响的骨段可以被切除,通过巴氏消毒杀死肿瘤细胞,然后作为自体移植物植回。巴氏消毒过程包括将骨段在65°C下加热40分钟。
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*冷冻自体移植(冷冻疗法)
另一种已临床应用的制备原位自体移植的方法是将其冷冻至-196°C并维持20分钟,这可通过液氮实现,作为杀死肿瘤细胞的一种方法。
肿瘤原位处理——微波消融(MWA)联合骨水泥成形术
2023年的一份病例报告描述了微波消融(MWA)和骨水泥成形术作为治疗桡骨远端骨肉瘤的微创外科保肢方法。在这种方法中,相信MWA和骨水泥成形术都在骨肿瘤控制中发挥作用,并且骨水泥成形术为患肢提供了额外的姑息治疗和机械支撑。骨水泥成形术是使用合成磷酸钙骨替代物完成的。
2.2 无需肢体重建的保肢技术
2.2.1 肩胛骨切除术
肩胛骨切除术可用于治疗肩胛骨肿瘤。根据病理的位置和范围,肩胛骨切除术可以是部分或全部的。
2.2.2 部分尺骨切除术
部分尺骨切除术已被描述用于手术治疗影响尺骨远端的肿瘤,其中切除尺骨的受影响部分同时保留肘关节。当尺骨远端切除需要切除茎突时,不需要重建外侧副韧带。
2.2.3 肢体短缩术
为避免需要填充桡骨远端切除术后产生的缺损,并旨在避免内假体保肢的高并发症率,报道了一例对桡骨远端骨肉瘤犬实施的肢体短缩手术。切除桡骨远端后,将爪部直接置于截骨后的桡骨上,从而闭合了术中产生的间隙。
2.3 替代性保肢技术
2.3.1 病理性骨折的手术固定和经肿瘤接骨板固定
一项对16只犬的研究报道了病理性骨折的手术固定,其中肿瘤未被切除。未报告与固定方法相关的并发症。尽管对许多纳入的骨折缺乏随访信息,作者得出结论,骨折固定对于骨肉瘤犬作为一种姑息措施是可行的。
经肿瘤接骨板固定在一只疑似病理性骨折的桡骨远端骨肉瘤犬中有报道,用于姑息目的。将一块接骨板根据肿块轮廓塑形,应用于桡骨和腕骨、掌骨的背侧表面,未切除骨肿瘤。该病例术后肢体使用情况良好,直至130天因