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首页医源资料库在线期刊中国矫形外科杂志2007年第15卷第15期

超声刀在骨巨细胞瘤中的应用

来源:《中国矫形外科杂志》
摘要:【摘要】目的]探讨超声刀在四肢骨巨细胞瘤手术中的临床应用价值。[方法]观察2004年2月~2006年8月应用超声刀肿瘤刮除、局部化疗和骨移植治疗四肢骨巨细胞瘤患者6例,所有的患者均完整随访。5年,未见肿瘤局部复发和肺转移。6例超声刀肿瘤刮除自体骨或异体骨移植后骨修复完善,肢体无畸形、无塌陷及骨折,无明显功......

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【摘要】  目的]探讨超声刀在四肢骨巨细胞瘤手术中的临床应用价值。[方法]观察2004年2月~2006年8月应用超声刀肿瘤刮除、局部化疗和骨移植治疗四肢骨巨细胞瘤患者6例,所有的患者均完整随访。[结果]术后随访6个月~2年6个月,平均1.5年,未见肿瘤局部复发和肺转移。6例超声刀肿瘤刮除自体骨或异体骨移植后骨修复完善,肢体无畸形、无塌陷及骨折,无明显功能障碍,植骨生长良好未见排斥反应。[结论]应用超声刀肿瘤刮除、局部化疗和自体骨或异体骨移植治疗四肢骨巨细胞瘤效果良好,安全有效。

【关键词】  骨巨细胞瘤; 超声刀; 外科治疗

  
  超声刀(ultrasonic scalpel,US)同时具有切割组织和止血作用〔1〕,目前在腔镜外科得到了广泛的应用。由于超声刀具有的特殊效应,作者应用北京博达高科技有限公司研制的“开拓者”超声骨科手术仪(ExploiterTM UOSSⅡ,简称超声刀)治疗四肢骨巨细胞瘤取得了比较满意的效果和一定的经验。
   
  1  材料与方法
   
  1.1  临床资料
   
  2004年2月~2006年8月收治骨巨细胞瘤患者6例,男4例,女2例;年龄8~26岁,平均18.5岁。发病部位分别为股骨远端3例,股骨近端2例,肱骨近端1例。其中1例股骨近端和1例肱骨近端骨巨细胞瘤发生病理骨折。依据Campanacci〔1〕分级系统进行分级,定期临床查体及影像学检查进行随访。
   
  1.2  超声刀设备
   
  北京博达高科技有限公司研制的“开拓者”超声骨科手术仪(Exploiter TM UOSSⅡ,简称超声刀),由主机、手柄及刀具、冷却系统3部分组成。其原理如图,计算机控制信号发生器发出超声频率的电信号,经过功率放大器放大后驱动超声换能器,超声换能器在电信号的作用下产生振动,变幅杆将振幅放大后带动刀具工作,工作频率为(40±2)kHz,实施自动频率跟踪,刀具振动幅度低于300 μm,配备有3 mm和2 mm带切齿和凹槽的刀头,以适合不同需要的切割。刀具超声能量输出设为30%。手柄有自冷却系统,刀具可进行缓慢的顺时针或逆时针旋转以及正反交替旋转,以便加大切削能力〔2〕。
   
  1.3  手术方式
  
  所有患者均先用刮匙将肿瘤刮除,应用超声刀磨削瘤壁,然后采用甲氨喋呤局部化疗和骨移植治疗。其中1例股骨近端骨巨细胞瘤发生病理骨折行肿瘤切除人工关节置换术。刮除时充分开窗,反复仔细磨削和搔刮瘤腔壁和腔内骨嵴,直至肉眼所见骨壁无肿瘤组织存留,注意保留未被肿瘤侵犯的正常骨质和骺板,生理盐水反复冲洗,应用甲氨喋呤明胶海绵局部化疗,测量骨腔大小,取自体髂骨植骨,骨腔巨大者配合使用异体冻干骨条混合充填。
   
  2  结果
   
  6例骨巨细胞瘤患者中,4例肿瘤刮除后骨腔平均容积为25.5 ml,采用自体骨或自体骨和异体骨混合充填,术后未见排异反应和植骨吸收现象,异体骨改建完善,其中1例股骨近端股骨头病理性骨折行人工全髋置换术,1例肱骨近端病理性骨折行外固定架固定,骨折均一期愈合,无延迟愈合和骨不连等并发症。术后随访6个月~2年6个月,平均1.5年,未见肿瘤局部复发和肺转移。6例超声刀肿瘤刮除植骨后骨修复良好,肢体无畸形,局部无塌陷及骨折,无明显功能障碍,植骨生长良好未见排斥反应(图1~5)。
   
  3  讨论
   
  3.1  骨巨细胞瘤外科治疗
   
  骨巨细胞瘤通常需要外科手术治疗,手术方式主要包括肿瘤刮除术和瘤段切除术。单纯肿瘤刮除复发率可高达47%,而刮除联合辅助治疗使复发率降至10%左右。目前局部辅助治疗的方法有高温灭活(微波、电烧等)、低温冷冻(液氮冷冻)、化学试剂涂抹或浸泡(石灰酸、酒精、50%氯化锌、双氧水等),此外,高速磨钻和脉冲冲洗可以达到较好清除肿瘤的目的〔3~8〕。而近几年发展起来的超声刀由于其具有选择性碎裂,损伤小,精确度高,和具有止血效果等独特优点也已在骨科应用,但是超声刀治疗骨巨细胞瘤尚未见报道。
 
  图1右股骨上端骨巨细胞瘤术前MRI和CT影像学表现(略) 

  图2右股骨上端骨巨细胞瘤伴病理性骨折髋关节脱位,超声刀肿瘤切除全髋关节置换术后1年肿瘤无复发,患髋功能情况良好(略) 

  图3右股骨远端骨巨细胞瘤,术前MRI和CT影像学表现(略) 

  图4右股骨远端骨巨细胞瘤,术前正侧位X线片示:肿瘤偏心生长,侵蚀范围大,多房性,骨皮质膨胀变薄(略) 

  图5右股骨远端骨巨细胞瘤,超声刀刮除植骨、自体骨和异体骨混合移植术后1年,骨填充愈合良好,股骨髁无塌陷,关节功能良好(略)

  3.2  超声手术刀机理
   
  超声波作用于人体的主要效应有:空化效应、机械效应、热效应、触变效应、弥散效应、碎裂效应、止血效应等〔9、10〕。在医疗手术方面的应用主要基于超声波的3大效应:碎裂效应(fragmention)、空化效应(caviatation)和止血效应(hemostasis)。超声波的切割能力因被切割物体的组织结构和含水量的不同而不同。一般而言,对于硬质物体或者纤维组织,超声波的切割作用主要表现在碎裂效应;对于软组织或者含水量大的组织主要表现为空化效应。(1)碎裂效应:若将具有一定振动加速度的超声波由声辐射头传递至生物组织时,会引起生物组织的弹性振动。当振动加速度达到切割阈值50 000 g(g为重力加速度,约9.8 m/s2)时,辐射头发出的大量的微声流会使得生物组织急剧振动从而发生破碎,脱离周围组织。就20 kHz的辐射头来说,要达到切割值的振动加速度,振幅需达到40 μm以上,碎裂效应在椎骨、开颅等外科手术中起主要作用。(2)空化效应:对于含水量较大的软质组织,比如脑瘤、肝癌,超声辐射头产生的超声波在其中生成大量的气泡。这些气泡的内外压差可达到数千巴(声压单位,1巴=100 kPa),大量的气泡破裂使得周围的组织乳化成乳胶体,这就是空化效应。由于空化效应与组织的含水量密切相关,因而对组织有选择性,这一特征保证了在切割肝癌、脑瘤等组织时不会损伤周围的神经和血管。这是其他手术器械所不及的。(3)止血效应:止血效应不同于碎裂效应和空化效应,后两者属于物理效应,而止血效应则是生理化学效应。在超声波的作用下,生物组织脱水,生成氧,导致微血管收缩,最终起到止血的作用。
   
  3.3  随访结果
   
  通过对6例患者的手术和随访结果,作者感觉超声刀可减少手术难度,缩短手术时间,对肿瘤组织的切割和毁损效果更为理想,使手术更加安全,切割温度低,为70 ℃~80 ℃,有利于破坏肿瘤细胞。另外创面植骨愈合快,超声刀切割时产生合适温度可促进血红蛋白凝固,边切割边止血,与电凝相比,烟雾少无焦痂,手术视野清楚。超声刀不仅集组织分离、止血和切割3种功能于一体,而且它所具备的独特性能,对肿瘤组织破坏和清除更彻底,不损伤周围正常组织,既安全又易控制,可缩短手术用时,减少术中失血,简化复杂解剖部位的手术操作过程,有很好的应用前景。
   
  作者认为超声刀治疗骨巨细胞瘤,主要是利用了超声刀的空化和碎裂作用,能够彻底清除瘤腔内肿瘤组织并可深入骨质,彻底清除肿瘤根源,并且提供非常良好的植骨床,植骨愈合快,肿瘤未见复发,避免了传统辅助治疗方法中肿瘤清除不彻底,正常骨质坏死,影响正常植骨愈合等并发症。本组6例手术2年无复发,优于传统的手术方法,病例数和随访时间尚短,临床结果有待进一步观察。
   

【参考文献】
   〔1〕 Amaral JF.Laparoscopic cholecystectomy in 200 consecutive patients using an ultrasonically activated scalpel[J].Surg Laparosc Endosc,1995,5:255262.

  〔2〕 田伟,史文勇,周兆英,等.超声刀在脊柱外科手术中的应用[J].中国脊柱脊髓杂志,2005,15(12):753755.

  〔3〕 Zhen W,Yaotian H,Songjian L,et al.Giant cell tumour of bone:the long term results of treatment by curettage and bone graft[J].J Bone Joint Surg,2004,86:212216.

  〔4〕 胡永成,郑得志,徐宝山.高速磨钻在侵袭性骨肿瘤治疗中的应用[J].中国矫形外科杂志,2004,12(17):13091314.

  〔5〕 于秀淳,蔡锦方.儿童恶性骨肿瘤保肢术研究进展[J].中国矫形外科杂志,2003,11(2):136138.

  〔6〕 Hoch B,Inwards C,Sundaram M,et al.Multicentric giant cell tumor of bone Clinicopathologic analysis of thirty cases[J].2006,88(9):19982008.

  〔7〕 Vult von,Steyern F,Bauer HC,et al.Treatment of local recurrences of giant cell tumour in long bones after curettage and cementing.A scandinavian sarcoma group study[J].J Bone Joint Surg Br,2006,88(4):531535.

  〔8〕 Turcotte RE.Giant cell tumor of bone[J].Orthop Clin North Am,2006,37(1):3551.

  〔9〕 Ying C,Zhaoying Z,Ganghua Z.Effects of different tissue loads on high power ultrasonic surgery scalpel[J].Ultrasound Med Biol,2006,32(3):415420.

  〔10〕 陈颖,罗晓宁,史文勇,等.超声刀的研制现状与应用[J].生物医学工程学杂志,2005,22(2):377380.


作者单位:解放军第306医院,北京 100101

作者: 张强,邹德威,马华松,海涌 2008-5-30
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