胸鎖關(guān)節(jié)重建在胸骨柄受侵縱隔腫瘤外科治療的意義

宋尚岐 沈誠 胡楊

縱隔腫瘤侵犯胸骨柄臨床上較為少見,常預(yù)示圍手術(shù)期更高的并發(fā)癥發(fā)生率[1]。手術(shù)切除是主要治療手段,切除胸鎖關(guān)節(jié)常涉及復(fù)雜胸壁重建。胸鎖關(guān)節(jié)連接胸骨柄與鎖骨,是上肢與中軸骨之間唯一的滑膜關(guān)節(jié)。鎖骨通過此關(guān)節(jié)完成升降、伸收和軸向旋轉(zhuǎn)活動[2],其穩(wěn)定性異常和功能障礙對病人有負面影響。隨著對胸鎖關(guān)節(jié)解剖、生物力學(xué)的進一步研究以及內(nèi)固定材料的改進,重建并恢復(fù)胸鎖關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)和功能的理念也有新的進步。

一、胸鎖關(guān)節(jié)的解剖

1.骨骼關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu):呈鞍狀,中間存在一關(guān)節(jié)盤分隔關(guān)節(jié)囊,由近端鎖骨、第一肋骨和胸骨柄組成。在鎖骨近端有多個肌肉的附著點,包括前方的胸大肌鎖骨頭、后方的胸鎖乳突肌和下胸骨舌骨肌[3]。胸骨舌骨肌和胸骨甲狀肌將胸鎖關(guān)節(jié)與后方無名靜脈和主動脈弓分支分隔開[4]。胸鎖關(guān)節(jié)的運動可以在3個平面上被動發(fā)生,通常由肩胛骨在胸壁上的運動傳遞而產(chǎn)生。

2.韌帶結(jié)構(gòu):因近端鎖骨頭只有約一半面積與胸骨柄相連,該關(guān)節(jié)穩(wěn)定性并不理想[5],其穩(wěn)定性還依賴關(guān)節(jié)周圍的4條韌帶(前胸鎖囊韌帶、后胸鎖囊韌帶、鎖骨間韌帶和肋鎖韌帶)和鎖骨下肌,其中肋鎖韌帶最為重要。該韌帶由兩部分纖維束菱形交叉形成,前纖維束起源于第一肋骨的前內(nèi)側(cè)表面,指向外上方;后纖維束位于前纖維外側(cè),指向內(nèi)上方[6]。鎖骨間韌帶連接近端鎖骨上側(cè)面與囊狀韌帶和胸骨上部。該結(jié)構(gòu)可能具有懸吊功能,以防止近端鎖骨向下移位[5]。前/后囊膜韌帶覆蓋關(guān)節(jié)的前上和后側(cè)面以增厚關(guān)節(jié)囊。

3.生理功能:肩關(guān)節(jié)外展時,胸鎖關(guān)節(jié)在冠狀面可升高35°,在前后平面有70°活動度[6]。胸鎖關(guān)節(jié)的運動主要發(fā)生在手臂抬高的前90°,手臂每抬高10°對應(yīng)胸鎖關(guān)節(jié)運動約4°,手臂繼續(xù)抬高時胸鎖關(guān)節(jié)幾乎沒有運動[7]。Spencer等[8]發(fā)現(xiàn),切斷后囊膜韌帶可增加鎖骨向后和向前平移活動度,分別為106%和41%。由于前囊膜韌帶的強度弱于后囊膜韌帶,臨床上前關(guān)節(jié)脫位更為常見。

4.功能障礙:切除胸鎖關(guān)節(jié)會影響解剖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。Eskola等[9]發(fā)現(xiàn),切除部分近端鎖骨后,不做關(guān)節(jié)重建的病人術(shù)后出現(xiàn)肩鎖關(guān)節(jié)疼痛、外展受限明顯多于關(guān)節(jié)重建的病人。Rockwood等[10]對比了15例切除近端鎖骨的病人,其中完整保留肋鎖韌帶的8例病人術(shù)后效果明顯優(yōu)于另外7例需要重建的病人,Abbott等[11]發(fā)現(xiàn),在肋鎖韌帶外側(cè)緣遠端切除部分近端鎖骨會導(dǎo)致殘余鎖骨近端移位和穩(wěn)定性降低,失去該韌帶的穩(wěn)定作用后,在胸鎖乳突肌的反向牽拉會導(dǎo)致殘余鎖骨向頭側(cè)移位,并伴有肩部疼痛和功能障礙。也有部分學(xué)者認為,切除部分鎖骨,不需要重建胸鎖關(guān)節(jié)[12]。Ross等[13]分析了54例切除胸鎖關(guān)節(jié)包括鎖骨近端三分之一的病例發(fā)現(xiàn),即使不重建胸鎖關(guān)節(jié),只要保留或重建連接鎖骨的牢固的肋鎖韌帶,術(shù)后仍能獲得較好的功能。單純切除鎖骨近端的具體安全長度目前尚無定論。既往研究發(fā)現(xiàn),近端鎖骨下關(guān)節(jié)面和肋鎖韌帶內(nèi)側(cè)緣之間的距離約1.26 cm,而肋鎖韌帶的寬度約1.9 cm[14-15]。有學(xué)者提出,切除近端鎖骨1.5～2 cm是比較安全的范圍[16]。因此,任何對鎖骨近端的手術(shù)都必須保留、修復(fù)或重建肋鎖韌帶,以保持鎖骨內(nèi)側(cè)端相對于胸骨柄和第一肋骨的穩(wěn)定性[9,17]。腫瘤病人常需切除較大范圍胸骨及鎖骨,單純韌帶修復(fù)無法保證鎖骨穩(wěn)定,因而需要對胸鎖關(guān)節(jié)進行重建。

二、切除以及重建的指征和原則

手術(shù)切除是治療多數(shù)縱隔腫瘤的常用方式,當(dāng)腫瘤侵犯胸壁時,常提示惡性的生物學(xué)特征,有必要切除一定范圍的胸壁組織。通常認為,腫瘤距離切緣的距離應(yīng)該達到2～3 cm及以上,以此降低腫瘤的復(fù)發(fā)率,延長病人的生存時間[18]。更有學(xué)者主張將切緣距離擴大到4 cm,并且需要切除距離腫瘤邊界最近的上下各一根肋骨、肋間組織、壁層胸膜以及受累的淺層肌肉和皮膚[19]。由于關(guān)節(jié)囊的屏障作用,懷疑胸骨柄受侵時,應(yīng)切開胸鎖關(guān)節(jié)囊探查。腫瘤未侵及胸鎖關(guān)節(jié)時,可依據(jù)該解剖標志為界限切除腫瘤;腫瘤侵及胸鎖關(guān)節(jié)時,則需切除近端鎖骨,并保證足夠的切緣距離[20]。若胸壁缺損處直徑>5 cm時,胸廓的功能可能受到影響,應(yīng)使用剛性置入物重建胸壁,以免造成浮動胸壁、反常呼吸以及呼吸衰竭[21-22]?？紤]到前胸壁活動度更大,對呼吸功能的影響更大,骨骼重建應(yīng)更積極[23]。即使缺損處直徑<5 cm,當(dāng)切除胸鎖關(guān)節(jié)后,未能保留肋鎖韌帶時,也應(yīng)當(dāng)考慮進行重建手術(shù)。胸壁重建的主要目標是消除殘腔,恢復(fù)胸壁硬度,維持呼吸力學(xué),保護胸內(nèi)器官,提供軟組織覆蓋,減少畸形,并允許病人接受輔助放療[24-25]。目前臨床中更加推薦三層結(jié)構(gòu)的胸壁重建方式,包括對胸膜、骨性結(jié)構(gòu)和軟組織分別進行重建[20]。

三、重建材料

文獻報道,已有多種材料被應(yīng)用到胸壁組織重建中,在選擇合適的材料時,應(yīng)綜合考慮缺損處組織情況、置入材料的理化特征以及醫(yī)師的習(xí)慣偏好。理想的置入材料應(yīng)包括以下特點:(1)足夠的強度避免反常呼吸;(2)惰性穩(wěn)定,允許受體組織生長,感染風(fēng)險低;(3)具有一定可塑性,使其在使用時形成適當(dāng)?shù)男螤?(4)放射透光性,以便更好地隨訪和識別可能的局部腫瘤復(fù)發(fā)[25]。

1.胸膜重建:胸膜重建能維持胸膜腔的完整,防止發(fā)生肺疝,同時利于蛋白質(zhì)和細胞的沉積黏附,當(dāng)被補片包裹時,鈦網(wǎng)等疏水材料能更快與周圍軟組織黏附。目前使用的胸膜重建材料主要分為合成補片與生物補片。前者包括聚丙烯補片、聚四氟乙烯補片(PTFE)、聚乳酸補片、硅膠膜補片、硅酮膜補片等。補片具有一定柔韌性,術(shù)中易于操作,拉伸后可使張力均勻分布,封閉胸腔并協(xié)助維持正常的呼吸運動[26]。部分材料具有透水性,可以防止形成血腫。生物補片由脫細胞有機膠原基質(zhì)組成,常見的生物補片有牛心包補片、豬腸系膜補片等,其最大的優(yōu)勢在于具有生物相容性,允許受體組織長入和再血管化,炎癥反應(yīng)和排斥傾向更小,避免內(nèi)臟粘連并體現(xiàn)出較高的抗感染能力[27-28]。文獻報道,合成網(wǎng)的感染率在10%～25%之間,后期甚至需要移除受感染的網(wǎng)片[29-30]。

2.骨骼重建:當(dāng)切除了過長的近端鎖骨、肋鎖骨韌帶,會破壞鎖骨與胸壁的韌帶連接,即使缺損處直徑<5 cm,此時也應(yīng)考慮重建胸鎖關(guān)節(jié)。同時應(yīng)保證重建后關(guān)節(jié)有一定活動度,不影響肩部活動。(1)甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylate,MMA):MMA通常和合成網(wǎng)片組成“三明治”結(jié)構(gòu),具有較高的強度,可在術(shù)中塑形。然而,由于結(jié)構(gòu)較胸壁堅硬,可能會導(dǎo)致呼吸疼痛和肺不張發(fā)生率增高[31]。由于MMA具有疏水性,會增加術(shù)后形成血腫和傷口感染的風(fēng)險。據(jù)報道,10%～20%的病人在90天內(nèi)出現(xiàn)切口相關(guān)并發(fā)癥,約5%的病人需要移除置入物[21]。因此,在使用MMA重建胸壁后,用可周圍軟組織覆蓋置入物來降低局部并發(fā)癥的風(fēng)險。(2)鈦板:鈦具有耐腐蝕性強、重量輕、抗牽引力強、生物相容性高等特點,是一種理想的假肢材料。同時鈦具有較高的彈性模量和一定的抗菌性能,因而使用率高于其他硬質(zhì)置入物。使用鈦棒和鈦板的連續(xù)波重建極大地改變了術(shù)后早期的預(yù)后[26,32]。但硬質(zhì)置入物延展性較差,使得重建后胸鎖關(guān)節(jié)活動受到一定限制。(3)同種異體或自體移植物:與傳統(tǒng)人工置入物相比,同種異體或自體置入物在細胞毒性、細菌黏附性和生物力學(xué)性能方面變現(xiàn)更優(yōu)異[33],其主要優(yōu)點是它們能夠通過血管重建和細胞再生融入受體組織,使其更能抵抗感染,即使在污染的手術(shù)創(chuàng)面中也能發(fā)揮作用[34]。Bendon等[35]通過移植自體第二跖趾關(guān)節(jié),復(fù)原了胸鎖關(guān)節(jié)解剖結(jié)構(gòu),恢復(fù)了病人胸鎖關(guān)節(jié)和上肢活動能力,取得了較好臨床效果。然而,自體材料來源有限,并且供區(qū)存在并發(fā)癥風(fēng)險。同種異體骨能復(fù)原復(fù)雜解剖結(jié)構(gòu),但價格仍然相當(dāng)昂貴,潛在地限制了它的使用。(4)組織工程技術(shù):組織工程技術(shù)也為關(guān)節(jié)重建提供了新的策略。通過模擬天然骨組織的細胞外基質(zhì),成骨細胞可以在聚已酸內(nèi)酯等生物支架上附著、增殖和分化,從而形成骨組織[36-37]。支架具有較強可塑性,能滿足胸鎖關(guān)節(jié)復(fù)雜形態(tài)的骨移植需求。

3.軟組織重建:無論是否重建骨性胸廓,缺損處軟組織覆蓋都是必要的。直徑<5 cm的軟組織缺損,充分游離雙側(cè)肌肉和皮膚組織,可直接進行對位縫合。對于較大的肌肉和皮膚缺損,需轉(zhuǎn)移鄰近的肌皮瓣進行缺損覆蓋[20]。胸部有較多肌肉群,可以單獨使用或組合使用。徹底了解每個肌肉群的神經(jīng)血管解剖是確保軟組織重建成功的關(guān)鍵。在選擇肌皮瓣時,應(yīng)注意以下幾點:(1)血供優(yōu)先,即優(yōu)先選擇血供最好的肌皮瓣,以免肌皮瓣存活不良造成置入物外露等;(2)就近取材,即優(yōu)先選擇鄰近組織作為供瓣區(qū),創(chuàng)傷小,血供也更可靠;(3)供區(qū)損傷最小化,降低對供區(qū)的損傷[20]。臨床上常用肌皮瓣包括胸大肌瓣、腹直肌皮瓣、背闊肌皮瓣。

4.韌帶重建:當(dāng)切除了過長的近端鎖骨、肋鎖骨韌帶,會破壞鎖骨與胸壁的韌帶連接,若未能行骨性重建,則應(yīng)考慮韌帶重建,將剩余的內(nèi)側(cè)鎖骨通過韌帶修復(fù)或增強固定在第一肋骨上[17]。韌帶重建常用置入物包括闊筋膜、掌長肌和半腱肌肌腱以及人工合成縫線等。通過8字縫合固定能獲得較好的效果[8]。

四、術(shù)后并發(fā)癥

1.呼吸系統(tǒng)相關(guān)并發(fā)癥:術(shù)后呼吸系統(tǒng)常見的并發(fā)癥包括肺部感染、反常呼吸、肺不張、呼吸受限、慢性呼吸衰竭等。骨性胸廓重建能夠有效降低反常呼吸的發(fā)生率,從而降低術(shù)后呼吸系統(tǒng)相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生[20]。Larson等[38]研究發(fā)現(xiàn),僅用肌皮瓣重建也能維持一定的胸壁剛性,足以維持正常的肺功能。

2.置入物移位或斷裂:由于鎖骨的正?；顒?長期應(yīng)力作用下,置入物存在移位或斷裂的風(fēng)險。據(jù)報道有7例病人因斯氏針或克氏針移位而死亡[39]。一項回顧性研究顯示,鈦合金置入術(shù)后1年37%發(fā)生了斷裂,7%發(fā)生了移位[40]。因此,重建胸鎖關(guān)節(jié)應(yīng)選擇具有一定力學(xué)性能的置入物材料,并且盡量保證重建后關(guān)節(jié)具有一定活動度,避免置入物疲勞。

3.置入物感染:置入物感染是嚴重的術(shù)后并發(fā)癥,據(jù)報道,使用人工合成材料的手術(shù)有高達6%的病例發(fā)生繼發(fā)性切口感染[21,41],甲基丙烯酸甲酯假體與較高的傷口并發(fā)癥發(fā)生率相關(guān),如血腫、感染,高達5%的病人需要移除置入物[21]。人工合成材料加上血供良好的軟組織覆蓋創(chuàng)面,可以更好的封閉死腔,減少術(shù)后感染發(fā)生,促進創(chuàng)面恢復(fù)[42]。

五、總結(jié)

胸鎖關(guān)節(jié)在上肢活動中發(fā)揮重要作用,該關(guān)節(jié)失能,會造成肩關(guān)節(jié)活動受限,導(dǎo)致疼痛而影響病人生活。對于侵犯胸骨柄的縱隔腫瘤病人,術(shù)中需仔細辨認肋鎖韌帶,識別肋骨切除長度,評估關(guān)節(jié)不穩(wěn)定發(fā)生風(fēng)險,并通過關(guān)節(jié)、韌帶重建進行干預(yù)。當(dāng)切除范圍小,殘留鎖骨可通過韌帶與第一肋穩(wěn)定附著,則不需要對該關(guān)節(jié)進行重建。反之則有必要行骨性重建。目前對胸鎖關(guān)節(jié)重建并無統(tǒng)一標準,最終取決于缺損范圍、周圍組織條件、成本效益和外科醫(yī)生的偏好。隨著對胸鎖關(guān)節(jié)解剖、生物力學(xué)的進一步研究以及內(nèi)固定材料的改進,重建該關(guān)節(jié)除了保障關(guān)節(jié)穩(wěn)定,更應(yīng)該關(guān)注如何恢復(fù)關(guān)節(jié)功能并進一步減少相關(guān)并發(fā)癥。