摘要：目的使用多种3-D打印技术制作手术导板,探讨其在骨肿瘤切除重建手术中的应用效果,并对比不同3-D打印技术制备的手术导板优缺点。方法回顾分析2012年9月-2014年1月符合选择标准的31例骨肿瘤患者临床资料,其中男19例,女12例;年龄6~67岁,中位年龄23岁。病程15 d^12个月,中位病程2个月。其中恶性肿瘤13例,良性肿瘤18例;肿瘤位于股骨9例、脊柱7例、胫骨6例、骨盆5例、肱骨3例、腓骨1例。根据术前薄层(0.625 mm)CT扫描等影像学检查所得数据行术前肿瘤切除设计,根据切除计划设计手术导板。术前加工导板使用的3-D打印技术和材料分别为:熔融沉积成型9例(ABS树脂)、光固化立体成型14例(光敏树脂)、3-D印刷工艺5例(石膏)、选择性激光烧结3例(铝合金);导板灭菌后按术前计划应用于术中。通过对比导板制作加工时间分析4种3-D打印技术效率,记录术前设计时间、手术时间、术中透视次数,与同期同类常规手术28例(对照组)进行比较。结果 4种导板制作加工时间分别为:熔融沉积成型(19.3±6.5)h、光固化立体成型(5.2±1.3)h、3-D印刷工艺(8.6±1.9)h、选择性激光烧结(51.7±12.9)h,选择性激光烧结导板制作加工时间明显长于另外3种。31例均成功进行术前设计、导板制作并应用于手术;除3例术中导板断裂变形(ABS树脂1例、石膏2例),改为常规手术治疗外;余28例定位针均成功导入,根据定位针指引准确按术前手术设计截骨。与对照组比较,28例患者术前设计时间延长、手术时间缩短、术中透视次数减少,差异均有统计学意义(P<0.05)。28例均获随访,随访时间1~12个月,平均3.7个月。术后X线片及CT检查示肿瘤均完整切除,大段同种异体骨重建稳定。结论 3-D打印手术导板很好地适应了骨肿瘤手术个体化要求,可在术中实现术前设计,不同3-D打印技术制备的手术导板各有优势,需根据具体手术方式选择。

摘要：目的设计数字化结合3D打印个体化导板并应用于骨肿瘤切除重建手术，探讨导板及其设计对手术操作的影响。方法选取2012年9月至2014年8月期间适合使用手术导板的35例骨肿瘤患者，男21岁，女14岁；年龄6～67岁，平均22．7岁。恶性肿瘤14例，良性肿瘤21例。通过计算机完成个体化的手术和导板设计，同时采用3D打印技术进行打印。加工使用的3D打印设备分别包括：熔融沉积造型、光固化立体造型、三维印刷工艺以及选择性激光烧结，材料包括：ABS树脂、光敏树脂、石膏、铝合金。术前完成导板的加工、清洗、低温消毒后，按术前计划应用于术中，术后摄患处X线片或CT扫描验证肿瘤切除及重建情况。结果35例患者均顺利完成术前个体化设计和3D打印手术操作。其中采用光敏树脂17例，ABS树脂10例，石膏5例，铝合金3例；导板经骨面31例，经皮肤4例。除3例术中导板断裂患者使用常规方式手术外，其余患者均按术前设计完成肿瘤切除及重建手术，术后X线片或CT均显示肿瘤完整切除，重建位置良好。结论数字化结合3D打印个体化导板能够适应骨肿瘤手术的个体化需求，在手术中能够准确还原术前设计；不同3D打印技术加工的导板各具特点，需要在术前设计阶段根据术式、加工方式等不同调整导板设计方案。

摘要：目的针对儿童股骨下段恶性骨肿瘤的诸多治疗方法中存在的问题，本课题组首次提出具有双屈伸运动人工半膝关节（双动半膝关节）的概念，进行其运动轨迹规律及实验性临床研究。方法以Mimics／Geomagic／Pro—E软件的设计路线为技术路线。基于成人膝关节标本的CT数据，利用数控铣床机加工制作双动半膝关节假体，进行体外实验研究其运动参数特点，最后进行实验性临床研究。结果离体实验结果：股骨内侧髁屈曲面球心位移在正常膝关节组为（2．59±0．43）mm，双动半膝关节组为（2．22±0．52）mm，全膝关节组为（1．18±0．43）mm；股骨外侧髁屈曲面球心位移在正常膝关节组为（11．95±6．62）mm，双动半膝关节组为（11．25±6．19）mm，全膝关节组为（1．26±0．42）mm；相对胫骨最大旋转角度在正常膝关节组为13．17°±7．58°，双动半膝关节组为11．69°±6．49°，全膝关节组为5．40°±1.29°。完成探索性临床试验，术后患者恢复良好，效果满意。结论运动参数分析证明双动半膝关节接近正常膝关节运动模式，双动半膝关节为治疗儿童股骨下段恶性肿瘤提供了全新的理念和思路，新型附丽概念和新型韧带附丽装置为膝关节韧带功能重建提出新的解决方案。

摘要：目的 对钛网及3D打印金属椎体替代物力学性能进行研究,为临床中人工椎体选择与结构优化设计提供指导。方法 通过压缩力学测试,对钛网及3D打印多孔型、桁架型与拓扑型椎体替代物的等效力学属性与结构破坏形式进行系统研究。结果 钛网等效弹性模量[(2 908.73±287.39) MPa]仅次于拓扑型椎体替代物,但其结构强度与稳定性较差,等效屈服强度[(46.61±4.85) MPa]高于多孔型椎体替代物,且在压缩中率先屈服;多孔型椎体替代物结构强度[(18.14±0.17)~(25.79±0.40) MPa]不足,难以满足脊柱重建力学要求;桁架型椎体替代物等效弹性模量[(2 477.86±55.19)~(2 620.08±194.36)MPa]与等效屈服强度[(77.61±0.50)~(88.42±1.07) MPa]良好但稳定性不足,在压缩过程中容易出现失稳现象;拓扑型椎体替代物具有最高的等效弹性模量[(3 746.28±183.80) MPa]与等效屈服强度[(177.43±3.82) MPa],可为人工椎体在体服役安全稳定提供更强保障。结论 拓扑优化方法可实现椎体替代物高强度、高稳定性设计,提供更大的设计空间与安全余量,为人工椎体轻量化与新材料设计提供更多可能。

摘要：目的探讨3D打印匹配式人工椎体临床应用有效性及短期安全性评价。方法回顾性分析2021年9月至2022年7月于空军军医大学西京医院和北京大学人民医院于肿瘤切除后采用3D打印匹配式人工椎体重建脊柱稳定性的脊柱肿瘤患者12例,男7例、女5例,年龄为(42.17±14.56)岁(范围18~65岁)。所有患者均接受椎体整块切除(total en bloc spondylectomy,TES),以3D打印匹配式人工椎体重建脊柱。术后3、6个月采用Brantigan-Steffee的影像学融合标准评价融合效果,术后3、6个月采用日本骨科协会(Japanese Orthopaedic Association,JOA)功能评分,术后3个月采用视觉模拟评分法(visual analogue scale,VAS),术后3、6个月采用椎体间高度变化,分别与术前比较进行疗效评价,记录不良事件并进行安全性评价。结果12例均顺利完成手术,手术部位分别为胸椎6例、胸腰段3例、腰椎3例。所有患者均获得随访,随访时间为(23.92±3.23)个月(范围19~29个月),所有患者期间均未出现肿瘤复发转移。术后6个月时12例Brantigan-Steffee的影像学融合标准均为全部融合。术后6个月JOA评分优10例、良1例、差1例。术前及术后3个月的VAS分别为(4.08±2.47)、(1.83±1.59)分,差异有统计学意义(t=2.635,P=0.023)。术前、术后第15天、术后3个月及术后6个月椎体间高度分别为32.75(25.94,68.20)、41.09(30.55,70.20)、40.70(30.23,67.83)和40.74(30.23,67.08)mm,差异无统计学意义(χ^(2)=0.768,P=0.857)。术后未发生内植物相关不良事件。结论采用3D打印匹配式人工椎体可用于脊柱肿瘤切除后脊柱稳定性重建,具有满意的短期疗效和安全性。

摘要：目的报告23例儿童股骨近端良性骨肿瘤所致病理性骨折的特征和手术治疗经验。方法我科1990年1月至2007年12月收治的167例14岁以下儿童股骨近端良性骨肿瘤中23例伴有病理性骨折,占总例数的13.7%。23例中孤立性骨囊肿15例,骨的纤维结构不良5例,骨巨细胞瘤1例,动脉瘤样骨囊肿2例,其中2例为陈旧性骨折。23例均经病灶内切除和内固定手术治疗,平均随访时间38.2个月。手术采用病灶刮除、50%氯化锌烧灼骨壁、异体骨粒或磷酸三钙人工骨粒充填骨腔,骨折均采用内固定治疗,病灶范围较大、骨壁破碎严重的Ⅲ型骨折使用髓内固定,其他采用钢板固定。结果 1例骨的纤维结构不良患儿手术后5年复发,其余均达到满意的临床骨愈合,未见内固定断裂、感染等并发症。结论儿童股骨近端良性骨肿瘤所致病理性骨折因骨质薄弱往往破碎严重,所在部位邻近髋关节,使外科治疗面临许多困难。尽管骨折破坏明显,但骨膜等成骨结构一般保存完好,为肿瘤的病灶内切除后的骨重建提供了先决条件。手术设计时对病灶性质、范围、骨骺生长发育等问题应全面考虑,合理使用内固定,可获得满意治疗效果。

摘要：目的探讨骨盆Ⅱ区(髋臼周围)原发性和转移性恶性骨肿瘤的外科治疗方法,指导治疗计划设计和外科手术实施,提高骨盆肿瘤治疗水平。方法结合文献资料和我科的经验,分别针对骨盆Ⅱ区原发性和转移性恶性骨肿瘤临床治疗现状进行分析和评述,提出具体的外科治疗计划与建议。结果骨盆Ⅱ区恶性肿瘤的治疗效果依赖于良好的术前设计和综合治疗的实施;原发恶性骨肿瘤力求在有效的化疗基础上进行肿瘤的广泛性切除,同时根据成熟的经验选择适宜的骨盆重建方式,由此方能真正提高骨盆肿瘤的局部控制和功能效果;对于转移性骨肿瘤要以提高患者的生活质量为标准。结论骨盆Ⅱ区恶性肿瘤的外科治疗是骨盆肿瘤治疗的难点,充分认识其治疗特点和现有技术的不足将有利于提高其整体治疗水平。

摘要：目的建立数字化骨库，并探讨其在骨肿瘤切除同种异体骨重建中的临床应用价值。方法采用薄层cT对现有骨库中的大段同种异体骨进行扫描，将所得断层数据输入自制的数字骨科管理软件，三维重建后建立数字化分析系统。利用数字化骨库找到匹配的骨重建材料，并在术前设计截骨范围和异体骨修整。2009年11月至2012年6月对11例骨肿瘤患者采用数字化骨库和计算机辅助导航技术进行手术治疗，男7例，女4例；年龄13—42岁，平均24．7岁；其中骨巨细胞瘤3例，骨肉瘤5例，软骨肉瘤2例，尤文氏肉瘤1例。术后复查患处X线片并采用肌肉骨骼肿瘤学会93（MSTS93）评分系统评价肿瘤学结果和功能恢复情况。结果应用数字化骨库可以明显缩短异体骨材料的选配时间，并明显提高异体骨选配的精确性。使用计算机辅助导航进行肿瘤切除大段同种异体骨重建，术前CT三维虚拟影像与实际解剖注册点匹配满意，注册误差平均为0．42mm。11例患者术后随访3～30个月，平均15．7个月；术后复查影像可见肿瘤切除范围与异体骨重建区域与术前计划完全吻合，肿瘤切除范围安全，边界完整，无肢体不等长或畸形发生；未见局部复发和远隔转移，无内固定松动、断裂和关节塌陷，无明显免疫排异反应；异体骨与宿主骨愈合时间5～7个月，平均6．3个月。MSTS93功能评分平均为25．7分。结论建立的数字化骨库可在术前精确选择同种异体骨并完成手术设计，结合计算机辅助导航技术可实现骨肿瘤切除、大段同种异体骨重建的个体化设计，可有效提高骨肿瘤手术治疗的安全和疗效。

摘要：目的探讨计算机导航骨盆肿瘤精确切除与重建的安全性和有效性，评价有限元力学分析辅助骨盆环结构与力学重建的可行性。方法2008年12月至2010年6月，采用有限元分析辅助肿瘤切除后的组配式假体设计，并通过计算机导航对12例内半骨盆恶性肿瘤患者行肿瘤切除与重建术。男8例，女4例；年龄25-53岁，平均39．7岁。软骨肉瘤4例，成骨肉瘤2例，Ewing肉瘤2例，恶性纤维组织细胞瘤1例，转移瘤3例（肾癌1例、甲状腺癌1例、乳腺癌1例）。Enneking原发恶性肿瘤分期：ⅠA期1例，ⅠB期2例，ⅡA期2例，ⅡB期4例。术后评价肿瘤学结果和功能恢复情况。结果术中未发生神经、血管和脏器损伤。术后X线片显示肿瘤切除范围与术前计划匹配，肿瘤切除彻底，组配式骨盆假体安放位置满意，固定钉位置满足术前有限元力学分析要求。全部病例随访8-26个月，平均18.2个月。肿瘤局部复发并肺转移1例，深部感染1例，深静脉血栓形成1例。无假体脱位及内固定松动、断裂，无肢体短缩。术后6个月时1993年美国骨肿瘤学会功能评分平均70％，6例随访超过20个月的患者功能评分平均68％。结论计算机导航辅助骨盆肿瘤切除重建是一种安全有效的方法，有限元分析可为骨盆环重建提供精确的力学指导。

摘要：目的 1.通过采用螺旋CT三维重建(3D-CT)技术研究发育性髋关节脱位(DDH)的骨性病理改变,将术中发现与3D-CT研究发现进行对比,建立3D-CT影像表现与DDH骨骼畸形病理的对应关系;2.根据3D-CT影像和数据测量,指导设计个体化的、有针对性的手术治疗方案.方法 52例DDH手术治疗病例术前采用螺旋3D-CT研究其髋关节的骨骼病理改变;手术年龄13个月～13岁;共58个髋行手术治疗,按照Tnnis分类方法评价脱位程度,I°6髋,II°10髋,III°37髋,IV°5髋;采用 Picker公司PQ6000螺旋机,扫描双侧髋关节和双侧股骨髁部,扫描后的图像重建在独立工作站进行,分别对髋臼和股骨头颈部的形态做前方、后方、侧方和仰视位观察,分别测量髋臼指数(AI)和股骨头颈的前倾角(FNA)等指标.结果 ***骨性病理包括髋臼、股骨头颈和两者的对应关系的变化,其中髋臼的病理可以表现为髋臼方向的变化或者是髋臼的骨性缺损(主要表现在外上缘部位),股骨头颈的前倾角变化是DDH的病理因素之一.测量患侧AI数值平均为32.5°,FNA数值平均为50.2°,明显大于对照侧.2.根据3D-CT影像表现和数据测量,针对不同DDH病例的病理特点不同,实施相应的手术治疗方案,行开放复位52髋,Pemberton或Salter术式32髋, San Diego或Staheli术式26髋,股骨粗隆下旋转截骨术50侧,股骨粗隆下短缩截骨术21侧,术后早期均获得满意头臼对位.结论 3D-CT重建影像所显示的骨骼病理改变与手术中所发现的骨骼病理改变是相互对应的,立体而直观,可以指导制定治疗方案用于骨性结构畸形的矫治,但3D-CT扫描图像仅能反映骨骼形态的改变,尚不能很好地获得软骨和软组织的病理改变的信息.