肘关节松解术前放射治疗预防异位骨化形成

肘关节松解术前放射治疗预防异位骨化形成 肘关节松解术前放射治疗预防异位骨化形 成 国际医学放射学杂志InternationalJournalofMedicalRadiology2011May;34(3):215—218;260 肘关节松解术前放射治疗预防 异位骨化形成 论着 张敏中文江高献书刘兴华李晓梅李洪振刘朝兴秦尚斌 刘凌赵勃赵静熊伟 【摘要】目的探讨术前1,4h内单次放疗预防既往有肘关节异位骨化(H0)形成史的病人肘关节HO形成的 效果及不良反应方法回顾性分析了32例肘关节HO病人采用肘关节松解术前1~4h内单次放疗预防术后H0 形成的研究结果,其中31例病人术前1,4h内单次放疗剂量总量(DT)7~8Gy;1例病人术前1,4h内单次放疗DT 8Gv.术后第6天因出现部分关节功能障碍单次加量DT4Gy.3例病人放疗后短期服用NSAIDS类药物.对治疗前 及末次随访时的肘关节功能进行分级,同时对治疗前及末次随访时的肘关节功能评分进行统计学分析.结果中位 随访时间28.25个月(12—38.5个月),7例(21.9%)病人X线片显示HO复发,4例(12.5%)发展为临床型HO,有不同 程度关节活动障碍.19例(59.4%)关节活动完全恢复正常.1例病人骨折不愈合,其他病人未观察到明显短期或长期 放疗反应.治疗前及末次随访时的肘关节功能分为4级,2组间差异具有统计学意义(Z=4.198,P<0.01).结论术前 1,4h单次DT7~8Gy的放射治疗预防肘关节HO安全有效.. 【关键词】异位骨化;放射治疗;肘关节;单次剂量照射;手术 Prophylaxisofheterotopicossification:preoperativeradiationtherapyofelbowarthrolysisZHANGMin,SHEN Wenjiang,GAOXianshu,LIUXinghua,LIXiaomei,LIHongzhen,LIUChaoxing,QINShangbin,LIULing,ZHAOQing, ZHAOJing,XIONGWei.DepartmentofRadiationOncology,PekingUniversityFirstHospital,Beijing100034,China 【Abstract】ObjectiveToassesstheefficacyandside— effectofpreoperativeradiationtherapywith7—8Gyin patientsreceivingelbowarthrolysis.MethodsThirty-twopatientswithheterotopicossification(HO)historyatelbow werestudied.Radiationtherapywasgivenin1fractionof7-8Gyin31patientswithin1— 4hbeforeoperation,and2 fractionsof12Gyin1patient(1fractionof8Gywithin1— 4hbeforeoperationand1fractionof4Gyonthe6day afteroperation).ThreecasestookNSAIDSforashorttimeafteroperation.TheelbowHOclassificationatbaselineand lastfollow—upwereanalyzed.ResultsMedianfollowupwas28.25months(range:12— 38.5months).X—rayfilms showedthat7(21.9%)patientsdevelopednewHO.Four(12.5%)developedintoclinicalHOwithfunctionfailure.The elbowfunctionof19(59.4%)casesbecamenorma1.Allcaseshadnosideeffectbutonehadbonynonunion.The GrahamandHastingsHOclassificationscoresweresignificantlydifferentbetweenpre— operationandlastfollow—uprZ: 4.198,P<0.O1).ConclusionsPreoperativeradiationtherapyof7-8Gywithin1-4hofelbowarthrolysisissafeand effective. 【Keywords】 Heterotopicossification;Radiationtherapy;Elbow;Singlefractionradiotherapy;Surgery 异位骨化(heterotopicossificationHO)是指在正 常情况下没有骨组织的软组织内形成新生骨.多发 生在手术,外伤,严重烧伤,中枢神经系统损伤等之 后,最主要的症状是关节活动障碍和疼痛,还可有 作者单位:100034,北京大学第一医院放射治疗科(张敏,申文 江,高献书,李晓梅,李洪振,刘朝兴,秦尚斌,刘凌,赵勃,赵静,熊 伟);dE京大学第四I临床医院北京积水潭医院创伤骨科(刘兴华) 通讯作者:申文江,E—mail:swj0408@sina.com DOI:10.3784/j.issn.1674—1897.2011.03.L0303 关节局部红,肿,热等现.HO最常发生于髋,肘和 膝关节周围[1].大部分髋关节HO不引起临床症状, 但肘关节轻微的H0有可能引起明显的功能障碍圜. 外伤等原因造成肘关节H0发生率为1O%,20%I3l. 当桡骨头骨折时HO发生率可高达56%.预防肘 关节HO形成或对其进行治疗可以提高病人的生活 质量.放射治疗是预防HO形成的一种有效治疗方 法,术前1,4h内或者术后72h内单次照射剂量总 215 国际医学放射学杂志IntJMedRadiol2011May;34(31 量(DT)7,8Gy是最常使用的方法.两者H0的发 生率相当,但是术前放疗较术后放疗更加安全,舒 适和便捷【5..但这些结论主要来源于对髋关节HO 的研究,关于肘关节HO的报道较少.1992年, Rubenstein等[1最早采用术后放疗预防HO复发, 此后陆续有一些关于放疗预防或治疗肘关节HO 的报道.这些报道大多采用术后放疗,如Robinson 等『2]采用术后单次放疗预防HO的复发率为8%.至 今为止.研究规模最大的一项放疗预防肘关节HO 的多中心研究包含了242个肘关节,有仅1l%的 研究机构采用术前放疗l8l.目前还没有见到关于术 前放疗预防肘关节HO形成效果的报道,本文报道 了对32例肘关节H0的病人采用术前1,4h内单 次放疔预防肘关节松解术后HO形成的回顾性研 究结果. 1材料与方法 1.1一般资料选择2005年11月一2008年l2 月在北京大学积水潭医院创伤骨科住院治疗的35 例有症状的肘关节H0病人采用术前单次放疗预防 术后HO形成(放疗在北京大学第一医院放射治疗 科进行.手术由北京大学积水潭医院创伤骨科完 成).病例选择:具有肘关节松解术适应证,拟 在北京大学积水潭医院创伤骨科住院进行手术治 疗的肘关节HO病人.病例排除标准:不宜接受放射 治疗的未发育成熟的儿童或青少年病人;同一肘关 随访32例 节既往接受过放射治疗.3例病人失访, 病人,左肘关节HO17例,右肘关节HO15例,其中 男26例,女6例,年龄17,53岁,中位年龄34.5岁. 所有病人均存在同一关节HO形成史(31例由肘关 节外伤或手术所致,1例因肘关节烧伤所致),属HO 形成的高危病人.所有病人均有不同程度的肘关节 活动障碍,7例严重者关节固定,10例伴轻重不同 的关节疼痛.GrahamandHastingsHO分级[9]:1/a级 20例,11b级1例,11c级4例,?级7例. 1.2治疗方法放疗根据病人肘关节活动受限情 况摆位,前后或左右对穿照射,照射野以原肘关节 HO区为中心,结合外科医师事先标出的整个可能 手术的区域,原内固定物部位,原手术瘢痕区等,向 各方向扩展,中位照射野面积为12.5cmxl6cm[范 围:(6.516)cmx(8,22)em],典型照射野范围如图1 所示.采用直线加速器,6MVX线照射,源轴距 100cm.剂量以肘关节中心平面计算.30例病人术 前1,4h内单次放疗DT8Gy;1例病人术前1—4h 2l6 内单次放疗DT7Gy:1例病人术前1,4h内单次放 疗DT8Gy,术后第6天因出现部分关节功能障碍 而增加照射剂量,单次加量DT4Gy.照射后即由北 京大学积水潭医院创伤骨科肘关节组根据病情行 肘关节松解术.手术采用常规人路,仔细切除异位 骨,尽量减少手术引起HO形成的风险因素.3例病 人治疗后短期服用NSAIDS类药物.术后按常规进 行关节功能锻炼.术后1个月,2个月,6个月,1年 随访检查,此后电话随访,并嘱病人出现症状,可疑 复发时及时就诊,随访时检查关节活动度,关 节疼痛情况,酌情行x线检查.疗效标准:?有 无影像学HO复发.?关节活动障碍情况:根据肘关 节GrahamandHastings分级『9]的方法,将病人治疗 前后的关节功能分成4级:1级,无关节功能障碍;2 级,肘关节屈伸障碍(a)或旋前/旋后障碍(b);3级, 肘关节屈伸障碍和旋前/旋后障碍;4级,前臂和(或) 肘关节固定.?关节疼痛情况(VAS评分). 1.3统计学方法采用SPSS14.0中相关样本的非 参数检验的Wilcoxon秩和检验对治疗前及最后随 访时的肘关节功能评分进行比较,P<0.05为差异有 统计学意义. 图1典型肘关节照射野 2结果 随访至2010年9月,中位随访时间28.25个月 (1238.5个月).1例病人术后有HO残留,长期随 访HO无进展.7例(21.9%)病人X线片显示HO复 发.6例在术后6个月内复发,1例在2年后复发. 32例中的4例(12.5%)出现不同程度关节活动障 碍:1例术后骨折不愈合,放疗后1年再次手术植 骨.其后发生内固定钢板至皮肤磨破,反复多次手 术治疗,未再接受放疗.放疗2年后发现HO复发, 伴关节活动障碍(伸展受限30.,屈曲,旋转正常), 国际医学放射学杂志InternationalJournalofMedicalRadiology2011May;34(3) 图2男性病人,51岁.主因左侧肘关节尺骨内髁 粉碎性骨折行手术内固定术,术后3个月出现无 痛性肘关节活动障碍,X线检查显示HO形成.于 取内固定,切除异位骨及肘关节松解术联合手术 前1,4h单次放疗8Gv.联合手术后第22天和1 年时x线检查均未见HO复发 疼痛f视觉模拟评分法(VAS)5分],但日常生活不受 HO复发,关节活动受 影响:1例术后1个月发现 限.逐渐加重,予活血化瘀治疗6个月后病情稳定, 总体关节活动情况优于术前,可屈曲至9O.,但伸展 受限25..其余2例复发病人的关节活动障碍均较 治疗前明显减轻,治疗后长期随访关节活动障碍情 况治无进行性加重,经综合评估认为不需再次施行 手术治疗.7例X线显示HO复发的病例均为术前 1-4h接受单次放疗8Gv的病人.图2,3所示为2 例典型;寿例治疗前后X线检查所见. 由表1可见,本组32例病人治疗前均存在肘 关节功能障碍,手术后19例(59.4%)于末次随访时 肘关节功能恢复正常,治疗前后比较差异具有统计 学意义(Z=4.198,P<O.01). 本组有l0例病人伴疼痛症状,VAS评分为1, 5分.平均评分2.4?1.3,其中5例治疗后疼痛症状 完全消失『VAS评分由(4+0.6)分降至0分】;4例治 疗后疼痛症状显着减轻(VAS评分由5?1.3降至 2-3?0.8);1例治疗前后症状无变化(VAS评分为6 分).7例治疗前无疼痛症状的病人在治疗后出现 疼痛,VAS评分平均为(2.4?1.3)分(1-5分),不影响 正常生活或需要药物控制.1例骨折不愈合病人,1 年后再次手术植骨后愈合良好,但其后出现钢板移 动至皮肤磨破.置换人工关节,2年后出现HO复 发,随访时仍有活动受限,屈伸受限约30.,旋转正 常,日常生活可以自理.其余病人均未观察到明显 放疗反应 图3男性病人,30岁.因右侧肘关节烧伤后3个月后出现右侧肘关节活动障碍,X线 检查显示HO形成.于切除 异位骨,肘关节松解联合手术前1~4h行单次放疗8Gy.手术后第27个月x线检查 呈现无症状性HO复发 表132例病人治疗前后肘关节活动分级的比较例(%1 2l7 国际医学放射学杂志IntJMedRadiol2011May;34(31 3讨论 大量关于放疗预防髋关节HO形成的研究证 实【_q:单纯手术治疗HO后很易复发.而联合术前 或术后放疗后HO的复发率明显降低:术前1—4h 内或者术后72h内单次照射7,8Gv后髋关节HO 的发生率相当.但是术前放疗相对术后放疗更加安 全,舒适和便捷.尽管肘关节HO病人不存在术后 搬运困难的问.但是也面临着增加病人痛苦,增 加感染机会等问题.因而本研究选用了术前放疗的 模式. 目前关于放疗预防肘关节HO形成的报道较 少.自1992年Rubenstein等[71报道12个肘关节病 人术后放疗预防HO形成获得较好疗效后,逐渐出 现一些关于放疗预防肘关节HO的报道,其HO发 生率为0,42%,临床型HO复发率为0,8%_2. 这些研究主要采用术后放疗的方式,目前还没有见 到单独采用术前1,4h内放疗预防肘关节HO形成 的报道.至今为止研究规模最大的一项放疗预防肘 关节HO的多中心研究包含了242个肘关节,仅有 l1%的研究机构采用术前放疗[81,但该文章并未对 术前1—4h内或者术后72h内单次照射7—8Gv后 肘关节H0的发生率进行比较.本文回顾分析了32 例肘关节H0的病人接受术前1,4h内单次放疗预 防肘关节松解术后HO形成的结果,中位随访时间 28.25个月(12,38.5个月),HO复发率为21.9%,临 床型HO发生率为12.5%.从数据上看,本研究的 HO及临床型HO发生率偏高,这可能与入选病人 均有HO形成史有关.而从以往对髋关节HO的研 究中我们已知.HO形成史是术后HO形成的重要 高危因素【]. 虽然本研究中对关节功能的记录较为粗糙,但 是我们还是能够看出,在治疗前,所有病人存在不 同程度的关节功能障碍(HOGrahamandHastings 分级:11a级20例,IIb级1例,11C级4例,?级7 例);而末次随访时,19例(59.4%1关节功能恢复正 常,其余l3例(40.6%1仅有肘关节屈伸障碍(相当于 GrahamandHastings?a级).统计结果显示末次随 访时的关节功能较治疗前有显着提高(P<0.01),这 提示放疗联合手术治疗能够保留或者提高肘关节 H0病人的肘关节功能.国外的一些研究也证实了 这一点.如Stein等报道肘关节外伤后马上接受 放疗的1l例病人末次随访时肘关节平均活动度为 屈伸114.5.,旋转173.;Robinson等[2l报道36例病 28 人接受手术及放疗后的关节活动度均较前明显改 善,19例治疗前为GrahamandHastings?a级的病 人屈肘范围由40.(0O110.)提高到100.(60.~140.), 15例治疗前为GrahamandHastingsI1C和?级的 病人治疗后屈肘范围由30.f0.,100.1提高到102.5o (57.-130.). 本研究中有1例病人术后有HO残留,较治疗 前无明显变化.而Robinson等【z]则报道15例有残 留HO的病人中,4例残留HO较治疗前增大.这可 能与手术时HO是否完全成熟有关.放射线具有抑 制间充质细胞对骨生成诱导因子的反应,抑制局部 细胞产生骨生成诱导因子的作用I1.,但目前关于 放射线对未成熟的HO是否存在抑制作用并没有 定论. 理论上放疗可以引起骨不愈合和射线诱发肿 瘤.除了Hamid等ll7】报道肘关节骨折伴脱位的病人 接受术后72h内单次7Gv的放疗后骨折不愈合率 明显高于对照组(38%:4%,P=0.007)外,大多数研 究中接受单次7—8Gv放疗的成人并没有出现明显 的骨折不愈合",H】.本研究中仅有1例f3.1%)发生 骨不愈合.一般认为低于30Gv的放疗剂量不引起 骨或软组织肉瘤【l8].本研究中位随访时间28.25个 月(12,38.5个月),不足以观察到放射诱发肿瘤的 发生. 另外,由于术前放疗的时间窗很窄,仅术前1, 4h内有效问.因而放疗医师与手术医师之间良好的 配合非常重要.而且两者相互沟通可使照射野的设 置更加合理,也能使术后的随访工作做得更好. 4结论 术前1,4h放疗可以预防高危病人的肘关节 HO形成,且不显着影响伤口及骨愈合.本研究为回 顾性研究.因而我们不能直接与单独手术或者与手 术联合术后放疗进行疗效比较.本研究中仅有3例 病人同时短期服用非甾体抗炎药NSAIDs,因而我 们也未能证实放射线联合NSAIDs比单独放疗能更 有效预防HO形成. 参考文献: [1]BalboniTA,GobezieR,MamonHJ.Heterotopieossification: pathophysiology,clinicalfeatures,andtheroleofradiotherapyfor 1299. prophylaxis[J].IntJRadiatOncolBiolPhys,2006,65:1289— [2]RobinsonCG,PolsterJM,ReddyCA,eta1.Postoperativesingle— fractionradiationforpreventionofheterotopicossificationofthe elbow[J].IntJRadiatOncolBiolPhys,2010,77:1493—1499. 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