1.2.2. pⅡ型、pⅡ+ pⅢ型

对于此类肿瘤切除，早在1979年德国Nieder就设计了马鞍形假体；1984年后该假体被逐渐应用于髋臼周围肿瘤切除后的重建。 但马鞍形假体需要一定厚度的髂骨来提供支撑，适应证较为局限，且术后脱位、假体上移、髂骨骨折、异位骨化等并发症发生率高达60%以上 ^{[ 5 - 7 ]} 。此后自1996年起，Windhager等 ^{[ 8 ]} 、Müller等 ^{[ 9 ]} 、Ozaki等 ^{[ 10 ]} 相继报道了应用定制型人工半骨盆假体重建的经验，但其感染、松动等并发症发生率较高，假体周围感染发生率达20%～40%。2001年以来，欧洲Implant Cast 等公司开始设计使用Pedestal Cup（支柱式或冰激凌筒式）假体重建髋臼周围肿瘤切除后髋关节功能。英国伯明翰皇家骨科医院、荷兰及欧洲多中心临床研究显示，该假体感染及脱位发生率仍然较高，分别可达11%～47%和20%左右 ^{[ 11 - 15 ]} 。

自2002起，北京大学人民医院开始设计应用组配式人工半骨盆假体（ 图3 ）。该假体的优点包括：① 体积小，软组织覆盖充分，从而降低感染率；② 组配式，术中可灵活选择、安装简便；③ 纵横双轴固定，假体稳定性好；④ 假体与髂骨接触面为压应力，而非剪切力；⑤ 超半径髋臼杯，降低脱位发生率。该团队在国际上首次提出了骨盆人工假体的设计不应以形状大小匹配为标准，而应以力学及下肢力线传导为主要考虑因素的设计理念。2007年在国际上首次报道28例组配式人工半骨盆假体的临床应用研究结果，深部感染率14.3%，机械失败率7.2% ^{[ 16 ]} 。2013年发表的100例中期随访结果显示，深部感染率15%，机械失败率5%，脱位率9%；pⅡ型切除重建后，1993年美国肌肉骨骼肿瘤学会（MSTS93）评分为平均57.2%，pⅡ+pⅢ型平均58.8% ^{[ 17 ]} ；髋关节功能优于既往报道的马鞍形、定制型、冰激凌筒式半骨盆假体。此后，该组配式人工半骨盆假体在国内得到了迅速推广和应用，并在国际上得到了广泛认可。

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图 3

Modular hemipelvic endoprosthesis

组配式人工半骨盆假体

a. 模拟图；b. 术后X线片

a. Simulated diagram; b. X-ray film after operation

近年来，3D打印技术的出现为骨盆假体的精准匹配及与宿主骨的整合提供了可能；国内一些中心开始尝试应用此技术。北京大学人民医院于2017年率先在国际上报道了应用3D打印人工半骨盆假体 ［通用骨盆系统（Global Pelvic System，GPS）Ⅱ型］ 进行骨盆肿瘤切除后的重建，其安全性及有效性得到证实（ 图4 ） ^{[ 18 ]} ；该骨盆假体在早期稳定、个体化精确匹配、远期与宿主骨融合等方面展示出了独特优越性，且3D打印假体的深部感染率较以往机加工假体也大幅降低。2020年，Ji等 ^{[ 19 ]} 报道了80例患者使用3D打印组合式人工半骨盆假体重建的中长期随访结果，取得了国际上迄今为止使用人工半骨盆假体进行功能重建的最好结果；至今该团队已完成此假体重建病例600 余例。3D打印组合式人工半骨盆假体已成为人工半骨盆假体重建技术关注的焦点和发展趋势。

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图 4

Three-dimensional printed hemipelvic endoprosthesis (GPS Ⅱ type)

3D打印人工半骨盆假体（GPS Ⅱ型）

a. 实物图；b. 术后X线片

a. The picture of prosthesis; b. X-ray film after operation

此外，3D打印定制型人工半骨盆假体在国内及国际上也陆续得到开展。3D打印技术的优点在于可解决假体与自体骨的整合问题、假体长期稳定使用问题及任意形状匹配问题。但定制型人工半骨盆假体的缺点是术中不能调节，灵活度差，必须根据导板截骨。在有较大软组织肿块的患者中，导板难以与宿主骨很好地贴合，导致截骨不精确，骨缺损与假体不匹配，最终导致术中安装困难。另外，由于术前需要医工交互协作完成个体化骨盆假体设计，3D打印定制型人工半骨盆假体制作通常需要数周甚至更长时间，假体制作完成时肿瘤可能已发生变化，导致术中需要截骨的范围与定制的骨盆不匹配。另外，在定制型人工半骨盆假体的应用方面，目前国际上相关报道均为各自经验总结 ^{[ 20 - 21 ]} 。在定制3D打印金属骨盆假体的同时，术前还需采用塑料快速成型技术3D打印出截骨导板，以期实现术中精确截骨和定制假体的顺利安装。

1.2.3. pⅠ+pⅡ型、pⅠ+pⅡ+pⅣ型或pⅠ+pⅡ+pⅢ型

对于髂骨翼及髋臼（pⅠ+pⅡ型、pⅠ+pⅡ+pⅣ型）一起切除或整个半侧骨盆（pⅠ+pⅡ+pⅢ型）切除情况下，如何重建髋关节功能是一个非常具有挑战性的难题。由于定制型假体并发症发生率高、术中安装困难等一系列问题，国际上常采用超半骨盆截肢的手术方式。对肿瘤累及髂骨翼及髋臼的患者，研究者们设想能否在局部切除肿瘤的情况下，通过人工骨盆假体置换来重建骨盆功能，实现患者保留肢体的期望。 2014年郭卫团队 ^{[ 22 ]} 在国际上首次报道了采用经腰椎固定人工半骨盆假体进行功能重建的方法，取得了良好临床效果（ 图5 ）。以往使用定制型骨盆假体重建的手术中，常单纯将人工假体与骶骨固定，但骶骨体纵向界面面积小，一般最多可植入3枚螺钉，因此该固定方法难以达到所需的稳定性；同时，螺钉拧入骶骨有可能损伤骶神经。另一方面，既往骨盆假体与骶骨界面无多孔结构，难以与骶骨体达到骨整合，无法实现骨盆假体长期稳定使用的效果。腰椎椎弓根部位为管状皮质骨结构，将椎弓根螺钉拧入管状中心固定牢固可靠，经金属棒与骨盆假体连接固定后即可实现即刻稳定效果。

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图 5

The first generation of “the hemipelvic endoprosthesis fixed through lumbosacral spine”

第一代“经腰椎固定人工半骨盆假体”

a. 术中；b. 术后X线片

a. Intraoperative; b. X-ray film after operation

2018 年，郭卫团队在 Clin Orthop Relat Res 上发表了第二代“经腰椎固定人工半骨盆假体”的临床使用随访结果 ^{[ 23 ]} 。该假体基于几何学三角稳定原理，将人工骨盆假体横向固定于骶骨，纵向固定于腰椎椎弓根，与人体中线的腰椎形成三角形稳定结构（ 图6 ），取得了良好临床效果。该假体具有以下优点：① 将人工半骨盆设计为经骶骨及腰椎的三角形力学固定结构，有效提高了假体的即刻稳定性；② 通过尽可能不增加假体体积和表面积的设计，实现了假体与骶骨的机械固定，同时还保留了假体能够通过椎弓根钉棒系统与腰椎连接的特点，增大了系统的纵向载荷和机械强度；③ 骨盆假体与骶骨接触面有喷涂的多孔结构，可促进松质骨长入，实现了与骶骨界面的骨整合；④ 该骨盆假体设计采用双轴齿轮状结构，术中安装方便，可任意调节髋臼的前倾角及外展角 ^{[ 23 ]} 。

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图 6

The second generation of “the hemipelvic endoprosthesis fixed through lumbosacral spine”

第二代“经腰椎固定人工半骨盆假体”

a. 实物图；b. 术后X线片示该假体三角稳定原理

a. The picture of prosthesis; b. Postoperative X-ray film showed the principle of triangular stability of the prosthesis

由于第二代“经腰椎固定人工半骨盆假体”还存在与骶骨界面骨整合效果不理想、假体上没有臀肌、腹肌附着点等缺陷，2015年郭卫团队设计了基于3D打印的第三代“经腰骶椎固定人工半骨盆假体”（GPS Ⅲ型），该假体设计了一个小型髂骨翼，其上制备有臀肌、腹肌附着点；另外，骨盆假体与骶骨接触面制备有3D打印多孔金属骨小梁结构，这项技术被认为是假体与骨界面整合的金标准，可以快速实现与骶骨界面的骨整合；假体依然设计为双轴齿轮状结构，术中可任意调节髋臼的前倾角及外展角（ 图7 ）。该型假体临床使用已达50余例，短期随访功能效果良好，长期随访结果尚在进行中。

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图 7

The third generation of “the hemipelvic endoprosthesis fixed through lumbosacral spine”

第三代“经腰椎固定人工半骨盆假体”（GPSⅢ型）a. 实物图；b. 术后X线片示该假体三角稳定原理

a. The picture of prosthesis; b. Postoperative X-ray film showed the principle of triangular stability of the prosthesis

1.3. 儿童骨盆恶性肿瘤的切除重建

儿童骨盆恶性肿瘤切除后的功能重建是一个棘手问题。一方面骨盆还在成长发育阶段，另一方面是盆骨较小、重建困难。对于儿童骨盆肿瘤切除后，主要重建方法包括旷置、灭活再植、融合、自体骨移植等。旷置的主要缺点是肢体短缩、行走时跛行严重、脊柱发生代偿性侧弯，优点是并发症少（ 图8 ）。

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图 8

Putting-aside technique

旷置术

a. 示意图；b. 术后X线片

a. Schematic diagram; b. X-ray film after operation

灭活再植的优点是使用自体瘤骨壳、外形匹配、无排斥反应且较经济，缺点是存在接点不愈合、骨吸收、骨折等并发症。自体灭活骨要求肿瘤破坏后残留有足够多的骨质和强度（ 图9 ）。1985年，北京积水潭医院采用无水乙醇浸泡肿瘤骨30 min后，将肿瘤骨复合骨水泥加固并回植于原位，钢板或髓内钉固定；经过10余年随访研究发现灭活骨局部复发率较高，可能原因为无水乙醇的表面凝固作用，使得乙醇难以渗透至瘤骨深层，近年来已较少使用 ^{[ 24 ]} 。2002年北京大学人民医院采用改良巴式灭活法，即60℃ 10%～20%高渗盐水浸泡肿瘤骨30 min后，将肿瘤骨复合骨水泥加固并回置于原位，用钢板固定。10%～20%高渗盐水灭活瘤骨的优点包括：数十倍的高渗透压使得肿瘤细胞承受不可逆的致死性损伤，灭活效果好；另外，高渗盐水对BMP有保护作用，使得该灭活骨回植后骨愈合率优于乙醇灭活骨 ^{[ 25 ]} 。

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图 9

Recycled tumor-bone implantation

灭活再植术

a. 肿瘤切除后的整体标本像；b. 去除肿瘤后残存的骨组织标本像；c. 灭活再植术后X线片

a. The gross view of specimen after resection; b. The picture of specimen after removal of the tumor tissue; c. X-ray film after recycled tumor-bone implantation surgery

Enneking等 ^{[ 2 ]} 报道髋臼部肿瘤切除后，将股骨头与残存髂骨或坐骨融合（ 图10 ），融合后患儿可以行走，缺点是患肢短缩严重。对于骨盆肿瘤切除后缺损较小的患者，也可采用自体骨移植重建缺损，如带肌肉组织蒂的自体髂骨移植、自体腓骨移植等。对于儿童髋臼部分缺损也可以采用植骨恢复骨盆环完整性，术中可将自体腓骨桥接于残余骨盆pⅠ区和pⅢ区骨断面间，应用骨盆钢板螺钉固定，维持骨盆环完整性；采用人工韧带复合骨水泥临时修复髋臼顶，待骨盆发育结束后，根据患者跛行程度及对功能的要求，酌情二期行髋臼成型术。范宏斌等 ^{[ 26 ]} 尝试经髋臼Y形软骨截骨切除pⅡ型肿瘤，保留了部分髋臼生长功能。近年来，3D打印假体也被应用于儿童骨盆肿瘤切除后的重建中 ^{[ 27 ]} 。

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图 10

Fusion surgery between femoral head and iliac bone

股骨与髂骨融合术后1年

a. X线片；b. CT示股骨头与髂骨融合

a. X-ray film; b. CT scan showed good fusion between femoral head and iliac bone

1.4. 骶髂关节周围肿瘤的外科分区及切除重建方法

骨盆肿瘤累及骶骨时一般体积较为巨大，盆腔脏器、血管神经多被累及，给手术切除肿瘤与切除后重建带来极大困难。为了达到满意的外科边界、获得更好肿瘤学预后和术后功能，骨肿瘤科医生需要考虑如何减少术中出血、避免盆腔脏器损伤、减少腰骶神经功能丢失、重建髋关节功能等一系列问题。经典骨盆肿瘤Enneking分型未能对累及骶骨的Ⅳ型肿瘤切除和重建制定规范化外科治疗方案，目前国际上也尚无针对骨盆肿瘤累及骶骨情况下的外科分型。2016年郭卫等对骨盆恶性肿瘤侵犯骶骨不同范围的患者系统性地设计了外科分型（P-s分型，在国际上被称为Beijing分型）（ 图11 ）、手术入路、切除方法及功能重建的路径，并于2018年发表了该系统的临床应用报告，评估了Beijing分型在规范化手术方案设计、外科边界获得、手术风险控制、肿瘤学和功能学改善中的应用 ^{[ 28 ]} 。

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图 11

Beijing classification

Beijing 分型示意图

Beijing分型基于肿瘤是否累及同侧骶神经及对侧骶神经分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型，基于髋臼是否受累分为a、b 两型。由此，对于侵犯骶骨的骨盆肿瘤可分为P-sⅠa、P-s Ⅱa、P-s Ⅲa、P-s Ⅰb、P-s Ⅱb、P-s Ⅲb 6种类型，并针对6种不同骨缺损建立了一整套功能重建方法（ 图12 ）。

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图 12

Types of resection and reconstruction based on Beijing classification

基于Beijing分型的切除范围及功能重建方法

a. P-sⅠa型；b. P-s Ⅱa型；c. P-s Ⅲa型；d. P-sⅠb型；e. P-s Ⅱb型；f. P-s Ⅲb型

a. Type of P-sⅠa; b. Type of P-s Ⅱa; c. Type of P-s Ⅲa; d. Type of P-sⅠb; e. Type of P-sⅡb; f. Type of P-sⅢb

① P-s Ⅰa型：肿瘤累及髂骨Ⅰ区及骶骨翼，仅需采用侧卧位1个手术入路即可完成肿瘤切除及功能重建手术。肿瘤切除后可使用椎弓根钉棒系统或3D打印人工假体重建腰髂部稳定性。② P-s Ⅱa型：肿瘤累及髂骨Ⅰ区及同侧骶神经孔，手术需要切除髂骨翼及同侧的半侧骶骨，需采用后前联合2个手术入路方可完成肿瘤切除及功能重建手术。经后方入路完成经腰椎及健侧骶骨植钉、打开骶管、分离切断患侧骶神经、经骶骨中线截骨等手术步骤；经前方入路完成髂骨翼及矢状位半侧骶骨的整块切除，由于半侧骶骨缺如会严重影响腰椎稳定，因此需在腰骶及髋臼上方髂骨之间进行结构性植骨及椎弓根钉棒系统内固定，也可采用3D打印定制型人工假体进行重建。③ P-s Ⅲa型：肿瘤累及一侧髂骨Ⅰ区及同侧及对侧骶神经孔，手术需要切除一侧髂骨翼及全骶骨，需采用后前联合2个手术入路方可完成肿瘤切除及功能重建手术。经后方入路完成经腰椎及健侧髂后上棘植钉、打开骶管、分离切断双侧骶神经、经健侧骶骨翼截骨以及切除L ₅ 、S ₁ 之间的关节突及椎间盘等手术步骤。经前方入路完成一侧髂骨翼及全骶骨的整块切除。由于全骶骨切除会导致腰椎及髂骨之间的连续性中断，需要恢复腰髂部稳定性，因此必须在腰椎及髋臼上方髂骨之间进行结构性植骨及钉棒系统内固定，也可采用3D打印定制型人工假体进行重建。④ P-s Ⅰb型：骨盆Ⅰ+Ⅱ区肿瘤累及同侧骶骨翼，仅需采用侧卧位1个手术入路即可完成肿瘤切除及功能重建手术，使用GPSⅢ型骨盆假体可完成该型缺损重建。⑤ P-sⅡb型：肿瘤累及骨盆Ⅰ+Ⅱ区及同侧骶神经孔，手术需要切除一侧髂骨翼和髋臼及同侧的半侧骶骨，需采用后前联合2个手术入路方可完成肿瘤切除及功能重建手术。经后方入路完成经腰椎及健侧骶骨植钉、打开骶管、分离切断患侧骶神经、经骶骨中线截骨等手术步骤；经前方入路完成髂骨翼和髋臼（pⅠ+pⅡ区）以及矢状位半侧骶骨的整块切除。肿瘤切除后可使用自体股骨头修剪后植骨联合GPSⅢ型骨盆假体重建髋关节功能。⑥ P-s Ⅲb型：肿瘤累及一侧Ⅰ+Ⅱ区及双侧骶神经孔（同侧及对侧），手术需要切除一侧骨盆及全骶骨，需采用后前联合2个手术入路方可完成肿瘤切除及功能重建手术。经后方入路完成经腰椎及健侧髂后上棘植钉、打开骶管、分离切断双侧骶神经、经健侧骶骨翼截骨以及切除L ₅ 、S ₁ 之间的关节突及椎间盘等手术步骤；经前方入路完成一侧骨盆及全骶骨的整块切除。肿瘤切除后可使用大段同种异体骨植骨联合GPSⅢ型骨盆假体重建髋关节功能。

2. 辅助治疗及相关学科的发展

对骨科医生来讲，骶骨、骨盆肿瘤术中大量失血是一个极具有挑战性的问题，控制术中出血是骶骨、骨盆肿瘤安全整块彻底切除的必备要件。中国医师在国际上率先将腹主动脉球囊临时阻断技术用于骶骨、骨盆肿瘤的切除手术中，取得了良好临床效果 ^{[ 29 - 30 ]} ，手术平均出血量由5 000 mL以上降至2 000 mL以下，使得骶骨、骨盆手术不再是一种风险大、围术期死亡率高的手术。

20世纪70年代中后期以来，由Rosen等提出的新辅助化疗使骨肉瘤患者的5年生存率由不足30%提高到60%以上。但是，骨盆的骨肉瘤多发生在青壮年，化疗有效率远远低于好发于青少年的四肢骨肉瘤。因此，对发生于中轴骨的骨肉瘤是否需要化疗尚存争议 ^{[ 15 ]} 。同时，放疗亦取得了长足发展，现代放疗技术已经可以对放疗相对不敏感的肿瘤产生疗效。联合放化疗治疗骶骨尤文肉瘤，其局部控制率、5年生存率均不劣于手术或放疗+手术治疗。进入21世纪后，随着基因测序、靶向治疗药物等的高速发展，骨肿瘤医生亦当学习“精准医学”的理念，例如2010年以来骨肿瘤医生应用Rankl单抗Denosumab治疗骨巨细胞瘤，使得大量巨大骨盆、骶骨的骨巨细胞瘤患者得到了手术机会，术中出血量大大减少，术后复发率也显著降低。如前所述，3D打印人工假体也使得精准匹配及与宿主骨的融合成为可能。

3. 结语

回顾过去30年，在我国骨肿瘤专业医师的不断努力下，骨盆肿瘤的治疗技术获得了长足发展，取得了举世瞩目的成绩。规范化综合治疗方案也在不断推广，大量患者从中获益。但我们仍应看到，部分肿瘤的局部控制和整体生存率仍不满意，重建方式也仍在不断探索、进步之中。展望未来，对于骨盆肿瘤的治疗，除了进一步提高外科技术外，还应更好地借力药物治疗、放疗、材料学、生物力学等相关学科的发展，争取采用创伤更小的综合治疗方式，进一步提高患者的局部控制及总体生存率，保留和改善患者肢体的功能。

利益冲突　在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突

Biography

•

郭卫，北京大学二级教授，主任医师，博士生导师，北京大学人民医院骨肿瘤科主任，北京大学人民医院骨科教研室主任，骨肿瘤研究室主任。亚太地区骨肿瘤学会（APMSTS）前任主席，国际保肢学会（ISOLS）前任主席，国际骶骨骨盆肿瘤研究协作组（Sacral and Pelvic Tumor Study Group）主席，中华医学会骨科学分会骨肿瘤学组组长（2005年—2017年），中国医师协会骨科分会骨肿瘤专业委员会主任委员（2012年—2020年），现任中华医学会肿瘤学分会骨肿瘤学组组长，中国抗癌协会骨肿瘤和骨转移瘤专业委员会主任委员，SICOT中国部骨肿瘤专业委员会主任委员，中国抗癌协会肉瘤专业委员会副主任委员，中国医疗保健促进会软组织肿瘤分会副主任委员，中国医师协会骨科分会3D打印专业委员会副主任委员； Journal of Bone and Joint Surgery （ JBJS ）副主编，《中华医学杂志（英文版）》编委等。获10余项国家及省部级奖励，主持“原发恶性骨肿瘤的规范化切除及功能重建的系列研究”获得国家科技进步二等奖（2014）和中华医学科技进步一等奖（2013）。以第一作者或通信作者共发表500余篇高水平论文，其中SCI收录200余篇；主编出版全球首部关于骨盆环肿瘤切除重建技术的专著《Surgery of the Pelvic and Sacral Tumor》；主持制定骨肉瘤、软骨肉瘤、骨巨细胞瘤、尤文肉瘤和骨髓瘤的循证医学诊疗指南

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Articles from Chinese Journal of Reparative and Reconstructive Surgery are provided here courtesy of Sichuan University

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