2.1 人工关节置换 1943年Moore等首次报道了在1例股骨近端骨巨细胞瘤患者的手术中应用人工合金假体进行重建[3]。1963年Barr等报道了将定制假体应用于肱骨肿瘤切除重建。随着化疗的进步，人工假体在肿瘤保肢手术中得到越来越广泛的应用。1987年在美国召开的第1届国际保肢会议上，针对骨肿瘤的保肢手术和人工假体的设计及安装技术进行了专题讨论。1989年Enneking首次报道了将异体骨-假体复合体应用于股骨上段肿瘤切除后的重建中。同年，Chao等报道了生物固定型可调节假体的设计和应用。1995年Verkerke等报道了将组合式非侵入可延长假体用于骨肉瘤保肢治疗。目前人工假体的固定方式有：①机械固定。②生物固定。③复合固定。Malo等[4]对前两种假体进行对比研究，肿瘤部位均为股骨远端，31例患者置入非骨水泥固定的固定铰链式假体，25例患者置入骨水泥固定的旋转铰链式假体。跟踪随访平均35.4个月，发现旋转铰链式假体组患者术后功能评分高于固定铰链式假体组患者。该项对比并不是用来评判两种假体孰优孰劣，而是为了比较不同的铰链设计与固定方法的差别。早期的假体均采用固定铰链，而后出现了使用旋转铰链的假体，事实证明旋转铰链确实有优于早期固定铰链之处，骨水泥固定的优势在于能够较早地进行功能锻炼，这也许是造成旋转铰链式假体组患者功能评分较高的原因。而复合假体的设计结合了机械固定和生物固定的优点，同时克服二者的缺点，是目前较理想的假体固定类型，有报道使用复合固定型假体近期稳定性可以满足患者早期运动[5-7]。 传统的肿瘤假体没有延长功能，对成人的疗效较为肯定，而儿童植入后随时间的推移会出现明显的肢体不等长，因此只适合于大年龄的儿童(骨髓临近闭合或已经闭合)。Lewis[8]针对儿童患者肢体继续生长的特点，置入可调整长度的假体修复儿童恶性骨肿瘤切除后骨缺损，可以避免日后发生肢体不等长。现在许多假体延长操作在门诊便可进行，降低了诸如血管神经损伤、感染等并发症。但是由于复杂的假体设计引起机械磨损的增加容易导致假体失败，该类假体仍需进一步研究改进，积累经验。同普通假体置换后一样，肿瘤假体置换后并发症有感染、假体松动下沉及折断、关节松弛脱位、关节活动受限、假体磨破包被组织外露、术中主要血管损伤、安装假体时造成骨劈裂、切口皮缘坏死等[9]。 2.2 同种大块异体骨移植 大量的基础和临床研究表明，冷冻同种异体骨具有良好的骨组织结构、形态、强度、骨诱导能力和较低的免疫性以及与宿主骨有较强的愈合能力等优点，已成为修复大段骨缺损的良好材料。 大段同种异体骨具有正常骨质之强度，形态、大小可与宿主骨相匹配，起到填塞、支撑、固定等作用，可利用关节软骨、关节面及软组织附着点，与宿主骨愈合后，通过塑形可使骨结构符合生物力学要求，如无并发症则可终身使用。 Czitrom于1992年提出的大段骨移植原则：①固定要牢固，在骺端和干骺端植骨最好使用钢板螺钉，对长骨干应选用髓内钉，可通过阶梯截骨防止旋转。②尽量不使用螺钉，避免因应力集中造成骨折。③异体骨复合假体时可用骨水泥固定，但不要把骨水泥注入到宿主骨与移植骨之间。④尽可能在骨接合部植入钳碎的自体骨以促进骨愈合。⑤将肌腱韧带软组织以适当张力牢固连结到植入骨上，以保持关节稳定性；伤口仔细缝合，防止皮肤坏死。国外有学者曾对异体骨段进行力学和抗原性研究，认为其生物力学较接近正常活骨，经辐照灭菌可影响其生物力学强度，但影响力在所有灭菌处理方法中是最小的，经深低度冷冻处理后其抗原性可降低至与自体骨水平相当[10]。 同种异体骨移植被替代的程度与移植骨的性质和大小有关，较小的松质骨容易被完全替代，而大段皮质骨则替代困难。Enneking等[11]研究发现，移植的皮质骨与宿主皮质骨愈合缓慢，两者间主要由宿主皮质骨来源的外骨痂连接，而移植的松质骨与宿主松质骨的愈合较快，主要由宿主骨的内骨痂连接。移植骨内部修复替代十分缓慢，而且主要发生在移植骨的浅表和两端。大段异体骨移植两三年后仅有20%能被新骨替代，且异体骨关节软骨变性坏死和骨端骨吸收较早，易导致骨折、关节塌陷和骨性关节炎，从而影响异体骨关节移植的效果。国内外的研究表明大段同种异体骨关节移植的并发症可高达53%-55%，主要表现为骨关节炎、骨折、骨端吸收、骨不愈合和感染，但超急性或急性排斥反应较少。 Ruber[12]近期报道在小鼠动物模型上将可表达骨形态发生蛋白2、血管内皮生长因子等可促进骨愈合的基因转染至骨髓间充质干细胞，体外培养后与同种异体骨结合植于骨缺损段，研究发现该方法可明显改善同种异体骨愈合。但基因治疗目前还处于实验阶段，投入临床应用还需要大量实验动物研究的支持。 2.3 瘤段骨灭活再植 瘤段骨灭活再植包括体外煮沸灭活再植、体外乙醇灭活再植以及插入式微波天线阵列诱导高温原位灭活。 乙醇是一种强烈的蛋白质抑制剂，能通过组织细胞孔隙渗入骨内，使蛋白质凝固从而杀死骨细胞。取乙醇进行灭活，在瘤段骨浅层形成了死骨壳，深层的骨组织发生缺血坏死。手术后三四天骨细胞和软骨细胞虎珀酸脱氢酶的活性全部丧失，手术后七八天均出现组织形态上的坏死，表现为细胞核的萎缩、破裂和溶解。因此乙醇灭活瘤骨30 min后均先后死亡。所以乙醇灭活是安全可靠和较易在基层医院开展的灭活方法。 国内对乙醇灭活研究最早见于上世纪80年代初，临床常用95%乙醇。瘤段切除乙醇灭活再植也是骨肉瘤保肢治疗的有效方法之一。李建林等[13]对16例长骨恶性肿瘤患者施行广泛切除，95%乙醇灭活后再植。平均随访28个月，保肢率75%，并发症发生率37.5%，术后采用推荐使用的功能评价方法结果基本满意。牛丰等[14]采用不同浓度的乙醇灭活骨肉瘤细胞后观察细胞内部结构变化并经MTT法检测，表明处理后的肿瘤细胞已无生存能力。光镜和电镜观察见细胞内部结构受到了极大的破坏，已无法保存其内环境，瘤细胞呈不可逆性损伤。比较发现，95%乙醇灭活后细胞内部空化状态更加明显，较难找到固缩的核仁，表明95%乙醇穿透组织的能力和灭活骨肉瘤细胞的作用更强，说明乙醇灭活瘤骨段的方法安全可靠。 一般认为，乙醇灭活骨与新鲜自体骨相比，缺乏活性细胞及骨诱导蛋白，愈合主要依靠宿主骨端的成骨细胞及其分泌，乙醇灭活骨的愈合主要是依靠周围软组织床的浸润及宿主骨诱导作用而完成的。与具有活细胞和骨诱导因子的新鲜骨相比，乙醇灭活骨的类骨质形成和矿化速度均较慢。腔内需要进行填充物质进行支撑以促进瘤段愈合，腔内填充物临床上常用骨水泥，虽然骨水泥有的局部产热效应能有效的杀灭髓腔内的肿瘤细胞，而且取材方便、非创伤性，但对于常发生于年轻患者的骨肿瘤会影响其将来的生物性愈合，随着时间的推移膝关节的蜕变会加重。 另外乙醇对软骨损伤较严重，X射线可见有关节狭窄。杨庆诚等[15]认为这是由于乙醇使关节软骨表面形成一层蛋白膜，阻碍了关节液的渗透，使软骨细胞的营养代谢受到阻碍而出现严重的坏死所致。 自体瘤骨的煮沸灭活再植临床应用较早，1925年Vrcdon首次临床应用治疗恶性骨肿瘤。体外实验表明高温灭活骨肉瘤细胞株50 ℃以上肿瘤细胞无集落形成，失去活性，因此煮沸灭活再植是安全有效的。杨庆诚等[16]通过研究发现煮沸使骨内蛋白质变性，骨胶原变性，影响了血运的重建，以及正常修复的进行，同时破坏了骨内骨形态发生蛋白、转化生长因子等骨诱导因子的活性，使煮沸骨的愈合抑制或延迟。有学者对瘤骨煮沸灭活病例ECT随访，认为煮沸骨的临床骨性愈合时间为4-14个月。有研究表明应用高温煮沸灭活再植保肢治疗，发现煮沸骨通过血管再生变为活骨再与主骨愈合，愈合时间松质骨为4个月，皮质骨为1年到1年4个月。煮沸骨缺乏骨诱导因子活性，灭活骨端通过骨传导作用获得主骨端成骨细胞的自分泌(an-tocriney)和邻分泌(pxracrincy)而“爬行”生长，愈合速度慢于有活性因子的新鲜骨。力学测试结果表明煮沸骨连接界面的强度逐渐增强，24周已接近正常骨。因此，煮沸骨愈合过程中能保持一定的强度，但仍有发生迟发性骨折的可能。 2.4 微波消融灭活 微波消融技术是利用频率≥ 900 MHz的设备采用电磁方法引起肿瘤组织的破坏，在微波消融中主要依靠偶极分子的快速运动摩擦产生热量，从而导致细胞凝固坏死[17-18]。微波高温疗法在将肿瘤骨段与周围正常组织分开的前提下，在可靠的保护措施下，对相对隔绝的肿瘤骨段进行加热，加热温度远不受43 ℃的限制，可杀死骨内的瘤细胞，并保证骨内灭活的安全界限(safe margin)，然后给予适当的加固，通过死骨再血管化的演变，保证病段骨原有的负重和支撑功能。动物实验证明，在50 ℃温度下，虽然肿瘤瘤段骨内骨细胞也被灭活，但对肿瘤瘤段骨内的生物活性因子、胶原结构蛋白影响不大，利于骨修复和功能重建[19]。 杨庆诚等[20]动物实验研究表明微波灭活骨的愈合取决于周围软组织床的血运及宿主骨的诱导。微波灭活骨修复过程的空间分析表明，骨吸收从哈佛氏管开始，骨形成也从哈佛氏管向间板扩展，宿主骨端毛细血管的直接长入可能是微波灭活骨再血管化的主要方式之一。SPECT检查表明术后再血管化的过程较慢，刘振东等[21]通过成年狗股骨微波高温灭活的研究后认为，灭活骨段4周左右开始再血管化，术后6个月时，绝大多数新生血管周围均进入骨形成期，新生骨呈非随机性分布，至术后1年，大部区域死骨面积仍占50%以上。因此，在实验条件下，微波高温灭活骨显示了良好的骨修复能力[22]。 关于热灭活治疗的适应证，按原则来讲凡能在保证安全界限的前提下，可施行节段截除的病例均可施行原位热灭活治疗[23-24]。对于一些特殊部位的病例，如肩胛骨、锁骨、骨盆、胫骨远端、跟距骨等部位更显出此种疗法的优越性。当骨破坏太严重，可资利用的有一定强度的残留骨过少，多用关节融合或假体置换。 对肿瘤段骨采用微波原位热疗具有下列优点：①可以保持骨的原来形状及连续性，可充分利用灭活的肿瘤段骨进行重建。②微波加热可控制其温度和时间，加热50 ℃15 min可有效地灭活肿瘤细胞，有报道认为还可保留骨内的某些生长因子活性，有利于骨修复和功能重建[25-26]。③无人工假体置换的松动、断裂、疲劳等远期并发症。④避免了异体移植的免疫排斥反应和传播疾病的危险。⑤手术操作简便，推广性强。胡永成等[27]报道对89例四肢恶性骨肿瘤的患者进行原位微波灭活处理，本组随访6个月-20年，平均4.5年。5年生存率为64.49%，复发率为10.1%。功能评价为<15分者8例，15-20分者60例，≥21分者21例。 原位微波灭活技术另一优势就是对于骨盆肿瘤的治疗。由于骨盆区域解剖复杂，肿瘤深在，因此确诊时往往已处于中晚期，该部位肿瘤手术创伤较大，并发症较高，以复发和感染为主。有报道对204例恶性或高度侵袭性骨盆肿瘤患者(包括71例高度恶性肿瘤、56例低度恶性肿瘤、52 例侵袭性肿瘤和25例孤立性转移癌)实施微波消融手术，术后高度恶性肿瘤3年，以上存活率为54.9%，低度恶性肿瘤为89%，所有 侵袭性肿瘤(主要为骨巨细胞瘤)得到局部和全身控制，仅1例需做超半骨盆截除。25例孤立性转移癌患者中14例于术后6个月至3年内发生其他部位转移，主要因肺转移或脑转移而死亡，余11例无瘤存活至少3年以上。所有患者术前不能忍受的疼痛均得到极大减轻或完全消失。手术并发症较低，局部复发率7.8%，骨折率1.3%，感染率1.2%。结果证实，与截肢或其他治疗方法相比，微波消融治疗在肿瘤学效果上至少没有负面影响[28]。但原位微波灭活技术本身亦有一定风险[29]，术中对微波加热的范围、温度高低的控制有一定难度，微波天线所产生的高温既可杀死肿瘤组织，亦可对正常组织造成损伤，如膝关节周围有重要的血管、神经走行，关节内有半月板、交叉韧带，如损伤后果严重。因此术中对微波范围的控制是手术成功的关键[30]。      "