摘要：随着医学影像技术、计算机辅助设计（computer aided design,CAD）技术、计算机辅助制造（computer aided manufacturing,CAM）技术、快速成型（rapid prototyping,RP）技术、术中导航技术、机器人辅助手术技术、数字化手术室以及基于骨科生物力学的手术分析评定与研究等数字技术的快速发展,骨科疾病的临床诊治正在向标准化、精细化、个性化和数字化方向发展[1-4].同样,数字技术与骨科学的交叉融合,为骨肿瘤外科领域提供了更加有力的技术保障,在骨肿瘤侵犯范围的正确评估、骨肿瘤切除安全界限的设计、复杂骨肿瘤切除及缺损修复的手术设计、个性化假体制造等方面得到了广泛的应用.现将目前在骨肿瘤外科领域运用的主要数字技术介绍如下.

摘要：背景：目前通常采用在骨折椎相邻的上下椎弓根置入螺钉复位、固定的方法治疗胸腰椎骨折,但固定后容易出现伤椎高度恢复不够,融合节段后突畸形及内固定失败等并发症。一般认为固定螺钉少是内固定失败的重要原因。目的：比较在治疗胸腰椎骨折时,增加骨折椎椎弓根螺钉固定是否较传统后路短节段椎弓根螺钉固定有生物力学优势。设计、时间及地点：对比观察实验,于2007-10/2008-02在南方医科大学解剖实验室完成。材料：6具新鲜冰冻家猪胸腰椎标本T14-L3节段。方法：测量完整标本前屈-后伸、侧屈及旋转的稳定性后,通过重物撞击技术制造伤椎骨折模型,然后对每个标本行传统短节段椎弓根螺钉固定（4枚螺钉固定）及增加骨折椎椎弓根螺钉固定（6螺钉固定）。主要观察指标：①完整标本、4螺钉固定标本、6螺钉固定标本中前屈-后伸、侧屈、旋转的运动范围。②4螺钉固定及6螺钉固定在3个轴向运动范围与完整标本运动范围的比值。结果：6枚螺钉固定在前屈、后伸、侧屈状态下的运动范围均小于对照组和4枚螺钉固定组（P〈0.01）,6枚螺钉固定组和4枚螺钉固定组旋转运动范围均高于对照组（P〈0.01）。6枚螺钉固定在3个轴向运动范围与完整标本运动范围的比值均高于4枚螺钉固定。结论：附加伤椎置钉较传统的4枚螺钉固定可增加生物力稳定性,有助于椎体高度恢复的保持和复位。

摘要：目的研究正常人齿状突及Ⅱ型齿状突骨折的基本影像数据,指导设计Ⅱ型齿状突骨折的内固定可降解AZ31B镁合金中空螺钉设计与制作。探讨采用镁合金中空拉力螺钉治疗Ⅱ型齿状骨折的可行性。方法来自广州军区广州总医院的正常成人齿状突螺旋CT影像资料150份,Ⅱ型齿状突骨折影像资料43份,在计算机上采用螺旋CT的影像标尺直接测量枢椎的总高度、齿状突长度、骨折线距齿状突尖的距离、齿突后倾角及枢椎可供中空螺钉固定长度。根据影像学数据设计出理想的镁合金中空螺钉并在6具尸体标本模拟ⅡB型齿状突骨折镁合金中空螺钉内固定,术后目测骨折端即时稳定性。结果枢椎高度为(35.11±4.15)mm,齿状突长度(14.99±1.26)mm,齿状突基底的冠状径为(8.94±1.26)mm,矢状径为(10.20±1.02)mm,骨折线距齿状突尖的距离为(10.49±1.75)mm,进针后倾角(17.56±5.29)°。结论国人Ⅱ型齿状突骨折内固定的螺钉长38 mm,直径3.5 mm,远端螺纹长约1 cm较合适。设计出可降解AZ31B镁合金中空螺钉外表美观,与临床使用钛合金中空螺钉外形基本相符,操作便利,目测骨折端即时稳定性好,为下一步行生物力学检测提供依据。

摘要：背景：C2椎弓根钉置入内固定治疗Hangman骨折因固定可靠，无生理功能的丢失而受到众多学者的青睐，根据文献报道，单节段固定治疗Hangman骨折的适应证差异较大，并且缺乏生物力学依据。目的：评价C2椎弓根螺钉置入内固定治疗Hangman骨折的生物力学性能。设计、时间和地点：2004-05/08在解放军第一军医大学全军生物力学重点实验室完成的对比观察实验。材料：材料采用AO通用的钛合金颈椎椎弓根螺钉，长度18-25mm，直径3.5mm。6具新鲜C1-C4颈椎标本依次制成Ⅰ型、ⅡA型和Ⅱ型Hangman骨折模型。方法：椎弓根螺钉固定后在非破坏方式下用脊柱三维运动实验机进行测量，通过加载盘对标本施加2.0N·m的纯力偶矩，使标本产生前屈/后伸、左/右侧弯和左/右轴向旋转6种生理运动；每次测试重复3次加载/卸载循环，在第3次循环时进行运动学测量。主要观察指标：由激光扫描仪（精度0.1%）摄取在零载荷和最大载荷时的脊柱运动图像，并用相应软件系统进行图像分析，计算出标本的三维运动范围。结果：Ⅰ型骨折C2椎弓根螺钉固定后相对稳定性在屈曲、后伸、侧弯及旋转达到了对照组的100.62%，96.91%，99.19%，97.12%（P〉0.05）。ⅡA型骨折C2椎弓根螺钉固定后旋转稳定性达到了对照组的61.86%（P〈0.05）。Ⅱ型骨折C2椎弓根螺钉固定后相对稳定性在屈曲、后伸、侧弯及旋转为对照组的47.84%，21.29%，65.98%，41.69%（P〈0.05）。结论：生物力学评估提示，HangmanⅠ型、ⅡA型骨折基本适合C2椎弓根螺钉置入治疗，置入固定后骨折可达生理性固定或稳定性较好；Ⅱ型骨折固定后稳定性较差，不适合单纯椎弓根钉内固定置入。

摘要：目的 在研究胫骨髓腔解剖的基础上设计一种解剖型胫骨弹性髓内钉,并测量其生物力学性能。方法 选择35枚成人胫骨标本,根据X线片测量结果获得髓内钉的腰段长度、前锥度、后锥度、弧度等形态参数,制作髓内钉,并在胫骨中段骨折模型上进行生物力学测试,比较其抗弯,抗扭转性能。结果 解剖型弹性髓内钉固定胫骨干骨折的抗弯能力是矩形髓内钉的1.8倍和1.5倍。抗扭转能力是其1.6倍。结论 胫骨解剖型弹性髓内钉是一种更复合胫骨骨折内固定的弹性髓内钉。

摘要：目的研制寰枢椎后路专用的钉棒内固定器械，探讨其初步临床应用效果。方法基于现有颈椎后路钉棒内固定系统在寰枢椎脱位实践应用中的不足，设计研制一套专门用于寰枢椎后路手术的新型钉棒内固定系统，包括寰椎提拉螺钉、枢椎支点螺钉、自动防旋固定棒、钉尾横连以及锥形螺纹丝攻等配套安装器械。气管插管全麻下将该新型内固定器械系统应用于6例患者，观察其应用效果。结果本组6例患者均成功施行寰枢椎后路钉棒复位固定术，其中非融合固定3例、植骨融合固定3例。手术时间60～150min，平均手术时间95min；术中出血量30～80mL，平均术中出血量50mL，无脊髓及椎动脉损伤并发症发生。新型内固定系统的螺钉、固定棒、横连均一次置入到位，无须反复调整及额外的器械辅助。术后X线片、CT、MRI复查结果显示寰枢椎脱位复位满意，脊髓压迫解除。结论研制的寰枢椎后路专用钉棒固定系统设计新颖独到，手术操作简便易行，初步临床效果满意，具有良好的应用前景。

摘要：１９８９年以来收治严重颈椎病患者２０例，采用后路经椎间孔脊髓前外侧减压术，有效地解除神经根和脊髓的压迫，收到良好效果．同时按本术式设计进行下颈段脊柱的生物力学实验，结果表明扩大同侧ｌ～２个椎间孔对脊柱稳定性无明显影响，而扩大同一平面的２个椎间孔时，则脊柱稳定性下降，提示需作棘突间融合术．

摘要：目的利用计算机辅助技术为髋臼发育不良全髋关节置换术中髋臼重建提供一种准确定位的手术方法。方法对单侧髋臼发育不良患者进行薄层CT扫描,获取骨盆和双下肢二维图像数据,将数据导入医学图像处理软件处理,获得骨盆及双下肢三维解剖学模型。再将三维建模的数据导入逆向工程软件,建立健侧髋臼的镜像体,通过镜像体的髋臼准确定位患侧髋臼的解剖位置,模拟髋臼假体的植入。设计髋臼手术导航模板,导航模板中心确定为外翻45°、前倾15°,建立与患侧髋臼解剖学形态相匹配的导航模板。通过快速成型制作导航模板并应用于临床。结果髋臼重建手术导航模板具有良好的匹配性,术中与髋臼骨面完全贴服。术中按照导航模板的指引,快速地确定了真臼的位置,按导航模板确定的方向及角度打磨髋臼,并安置了术前模拟置入直径的髋臼假体。假体与打磨好的髋臼窝完全匹配。术后X线片提示髋臼假体位于真臼位置,与周围骨床结合紧密。结论手术导航模板的构建为髋臼发育不良全髋关节置换髋臼重建的精确定位、定向提供一种新的个性化手术方案。

摘要：目的：介绍作者设计的指屈肌腱双环加强缝合法。方法：用３６条人体指屈肌腱标本，行双环加强缝合法、改良Ｋｅｓｓｌｅｒ法、Ｌｅｅ法、Ｂｅｃｋｅｒ法和Ｓａｖａｇｅ法缝合肌腱，并进行生物力学测定比较。结果：５种缝合方法的平均抗拉强度分别为６７．５Ｎ、３５．８Ｎ、３６．７Ｎ、７４．７Ｎ、９６．８Ｎ。结论：双环加强缝合法操作简单，抗拉强度足够临床需要，术后可早期进行主动屈指活动。

摘要：目的研制可用于低龄儿童上颈椎手术的蝶形枕颈内固定系统,并探讨其初步应用效果。方法设计1套符合儿童解剖学特点、低切迹多锚点的枕颈内固定装置,观察1例幼儿应用该枕颈内固定系统的临床效果。结果成功研制由蝶形枕骨板、椎弓根螺钉和3.5 mm钛棒组成的蝶形枕颈内固定系统;将该系统用于1例2岁寰枢椎脱位患儿,术后寰枢椎脱位复位满意,脊髓压迫解除,内固定在位良好,术后随访1年,随访期间脊髓功能明显改善,恢复正常行走。结论新型蝶形枕颈内固定系统有效增强了枕骨固定强度,可用于低龄儿童上颈椎手术。