计算机辅助设计人工假体治疗髋臼周围肿瘤

背景:骨盆恶性肿瘤保肢和重建在其肿瘤学和再造学观点上仍存在争议.目的:观察计算机辅助设计人工假体重建髋臼周围肿瘤切除后骨盆稳定性的效果,以期最大限度保留肢体功能,减少复发.方法:纳入2002-04/2008-06解放军第二军医大学第一附属医院骨科收治的髋臼周围肿瘤患者33例,均行肿瘤切除及计算机辅助设计人工假体置换,其中18例(软骨肉瘤8例,尤文肉瘤2例,骨肉瘤2例,恶性纤维组织细胞瘤6例)配合抗肿瘤药物治疗.人工假体置换后进行骨盆功能评定,治疗效果分为优、良、可、差4级.结果及结论:2例患者分别于人工假体置换后4,6个月死亡:31例置换后随访8～32个月,平均12.5个月,其中7例软骨肉瘤复发,其他病例功能恢复情况为:优18例,良4例,可2例,差0例.均能保留患肢大部分功能和骨盆稳定性.结果提示,恶性纤维组织细胞瘤、Ewing肉瘤抗肿瘤药物治疗有效者保肢率高,局部复发率低;软骨肉瘤复发率高:髋臼周围肿瘤手术切除及计算机辅助设计人工假体置换可最大限度地保留肢体功能,提高生活质量.     

计算机导航系统辅助下髋臼区肿瘤的保肢治疗

背景:下肢的不等长影响肢体保肢治疗的效果.即便通过透视监测,在手术中确保肢体等长,仍是一个难以把握的问题,尤其是对于髋臼区域恶性肿瘤的保肢治疗.在骨科的其他方面,如脊柱和关节,导航技术已经较多应用于内固定器械安置和假体放置.目的:回顾分析在计算机导航系统指导下髋臼区恶性肿瘤保肢治疗的效果.方法:选择2001-01/2009-06上海瑞金医院骨科收治的1 1例骨盆恶性骨肿瘤患者,术前经病理确诊,肿瘤切除后应用定制型假体重建.其中8例患者进行常规保肢手术,另外3例患者行计算机导航技术辅助保肢治疗.所有患者骨盆恶性肿瘤的切除范围位于髋臼周围区(骨盆Ⅱ区).患者保肢治疗后予以临床、影像学检查,并行下肢保肢功能MSTS评分.结果与结论:随访12～60个月.经常规保肢治疗的8例患者,平均手术时间7.6 h,平均失血量2 400 mL,1例患者因肺部转移而在术后3年死亡,1例患者因局部复发行截肢术.除去这2例患者,保肢治疗后有3例患者髋臼假体的移位超过2 cm而形成下肢不等长.MSTS评分平均20.3分.在计算机导航技术辅助下保肢治疗的3例患者,平均手术时间8.3 h,平均失血量2 100 mL,保肢治疗后未见下肢不等长现象.MSTS评分平均2117分.提示在计算机导航系统指导下进行髋臼区恶性肿瘤保肢手术,可以精确截骨,准确安放假体,减少髋臼区恶性肿瘤保肢治疗后下肢不等长发生率,提高患肢功能.     

计算机辅助设计在髋臼恶性肿瘤治疗中的应用:1例报告

背景:髋臼恶性肿瘤切除重建的主要目的是在安全边缘切除肿瘤并最大限度获得骨盆稳定及下肢行走的功能.既往多是通过MRI、CT、X射线片等二维资料评估切除范围,具有相当的主观性,缺乏术前设计.计算机三维重建可从整体及各个切面评估肿瘤侵蚀范围,从而做到精确确定肿瘤切除的范围.目的:评估计算机辅助设计在髋臼恶性肿瘤治疗中的应用价值.方法:1例髋臼血管肉瘤患者,应用薄层CT扫描获取病变部位的二维数据,计算机三维重建解剖学模型,设计截骨范围、个体化髋臼假体及模拟手术过程.按照计算机辅助设计方案切除髋臼肿瘤组织,采用异体半骨盆+个体化全髋关节置换重建骨盆环及右髋关节.结果与结论:异体半骨盆+个体化全髋关节置换后2个月患者开始扶拐患肢不负重行走,6个月患者行走步态基本正常,右髋关节活动良好,无疼痛不适.置换后X射线片提示人工假体与骨盆匹配良好.置换后仅右髋关节外侧有少许皮肤麻木,无深静脉血栓、假体脱位、松动等并发症.提示计算机辅助设计在髋臼周围肿瘤的治疗中有着广阔应用前景,它使手术治疗提升到个体化治疗阶段,使手术更精确、更可靠、更方便,效果更佳.     

计算机辅助技术在骨关节疾病中的应用

背景：以往采用二维图像资料如X射线片、CT、MRI扫描等进行骨关节病手术设计,在反映骨关节病变严重程度、病变位置和畸形情况等方面不全面、欠准确,而且缺少直观性。目的：研究计算机辅助设计和快速成型技术辅助骨关节伤病手术治疗的新方法。方法：按反求工程的基本原理,采用医学CT/MRI扫描获取106例骨伤病患者骨骼二维图像资料,采用计算机辅助三维重建建立骨、关节解剖模型,将骨、关节解剖模型输入CAD软件进行精确分析,进一步采用快速成型技术制作骨关节原型进行实物原型分析,然后将骨关节解剖模型输入计算机进行外科手术过程设计、预演,选择合适的内固定材料,计算机辅助设计、快速成型技术制作外科手术辅助模板、个性化植入物等,最后精确实施骨关节外科手术。结果与结论：31例骨关节畸形患者术后恢复良好的解剖外形和功能;17例前后交叉韧带损伤患者术后膝关节功能良好;31例骨折患者术后3～6个月获得骨折愈合;7例个性化假体和8例内固定重建肿瘤切除后骨缺损患者,随访期间未发现内固定器械断裂、假体松动和肿瘤复发;12例髋臼发育不良患者术后恢复正常髋臼包容和良好髋关节功能。提示计算机辅助技术可应用于骨关节畸形精确数字化矫形,设计个性化假体,辅助前后交叉韧带重建,疑难假体置换,辅助特殊疑难骨折、关节内骨折、陈旧性骨折复位、固定,骨肿瘤的个性化切除设计、结构与功能重建。     

计算机辅助技术在骨关节疾病中的应用

背景:以往采用二维图像资料如X射线片、CT、MRI扫描等进行骨关节病手术设计,在反映骨关节病变严重程度、病变位置和畸形情况等方面不全面、欠准确,而且缺少直观性。目的:研究计算机辅助设计和快速成型技术辅助骨关节伤病手术治疗的新方法。方法:按反求工程的基本原理,采用医学CT/MRI扫描获取106例骨伤病患者骨骼二维图像资料,采用计算机辅助三维重建建立骨、关节解剖模型,将骨、关节解剖模型输入CAD软件进行精确分析,进一步采用快速成型技术制作骨关节原型进行实物原型分析,然后将骨关节解剖模型输入计算机进行外科手术过程设计、预演,选择合适的内固定材料,计算机辅助设计、快速成型技术制作外科手术辅助模板、个性化植入物等,最后精确实施骨关节外科手术。结果与结论:31例骨关节畸形患者术后恢复良好的解剖外形和功能;17例前后交叉韧带损伤患者术后膝关节功能良好;31例骨折患者术后3～6个月获得骨折愈合;7例个性化假体和8例内固定重建肿瘤切除后骨缺损患者,随访期间未发现内固定器械断裂、假体松动和肿瘤复发;12例髋臼发育不良患者术后恢复正常髋臼包容和良好髋关节功能。提示计算机辅助技术可应用于骨关节畸形精确数字化矫形,设计个性化假体,辅助前后交叉韧带重建,疑难假体置换,辅助特殊疑难骨折、关节内骨折、陈旧性骨折复位、固定,骨肿瘤的个性化切除设计、结构与功能重建。     

晚期骨肉瘤保肢治疗与肢体功能重建

目的：总结Ⅱb及Ⅲ期骨肉瘤的保肢综合治疗的经验与体会，探讨保肢手术在晚期骨肉瘤治疗中的价值。方法：骨肉瘤患者行保肢手术43例，其中Ⅱb期36例，ⅢA期1例，ⅢB期6例。肿瘤部位均位于四肢长骨干骺端。根据患者肿瘤局部的条件及全身情况，分别采用瘤段切除人工假体替代、瘤段骨体外灭活回植及自体骨移植术等保肢手段重建骨关节功能，同时根据患者具体情况给予手术前后化疗。7例Ⅲ期骨肉瘤患者中3例进行了肺部转移灶切除术。上肢瘤段切除后功能重建的所有患者及下肢行假体置换的病例术后近期即可进行康复切1练。结果：患者1，2年的生存率分别为60％和35％，肿瘤局部复发率为14％。并发症主要为肩关节脱位、膝关节活动范围不理想、局部肿瘤复发。结论：对Ⅱb及Ⅲ期骨肉瘤患者进行选择性的保肢手术是可行的，有效的术前化疗可以提高保肢手术成功的机会；经济问题是骨肉瘤患者治疗中的一个重要问题；人工假体可使保肢患者的生活质量明显提高。     

计算机辅助设计3D打印组配式半骨盆假体置换术的手术配合

目的总结9例计算机辅助设计3D打印组配式半骨盆假体置换手术治疗骨盆髋臼及周围区肿瘤的手术配合要点。方法对2014年4月至2017年3月9例髋臼及周围区肿瘤患者采用三维图像融合和3D打印技术,术前打印出实体模型,明确肿瘤范围和周围解剖,术前模拟手术,制订详尽术前计划。切除肿瘤后采用个体化定制3D打印组配式半骨盆假体重建骨盆肿瘤切除后的骨缺损,总结手术全过程的配合要点。结果 9例髋臼恶性肿瘤患者均顺利完成手术,术后均获短期随访,9例患者均存活,术后无并发症发生,髋关节活动功能良好。结论综合利用三维图像融合和3D打印技术精确肿瘤切除和重建范围,个体化定制组配式关节假体是骨盆肿瘤外科治疗的发展方向。提前做好术前准备,进行骨科专科护理评估并实施相应的手术护理策略,术中做好体位护理,重视无菌操作和无瘤技术,主动采取综合保暖措施,动态观察患者的生命体征变化,密切手术配合是保证手术顺利完成的关键。     

特制人工膝关节假体在骨肉瘤合并病理骨折保肢治疗中的应用

背景：骨肉瘤合并病理性骨折以往采用截肢治疗。随着新辅助化疗的临床应用,人工假体制作工艺和材料的改进,部分骨肉瘤合并病理性骨折的患者获得了保肢治疗的可能。目的：探讨特制人工膝关节假体置换在骨肉瘤合并病理性骨折保肢治疗中的效果。方法：2002年6月至2012年9月共收治11例临近膝关节骨肉瘤合并病理性骨折患者,根据患者的个体情况定制肿瘤膝关节假体行保肢治疗,对其随访结果进行回顾性分析。其中男6例（54.5%）,女5例（45.5%）;年龄11-50岁,平均25.4岁;发病部位：股骨远端7例,胫骨近端4例。所有患者均接受新辅助化疗并应用特制膝关节假体行保肢治疗,随访时间9-105个月。结果与结论：11例患者假体置换后局部复发率为18%,肺转移率为36%,5年生存率为58%。4例患者发生肺转移,死亡时间为假体置换后9-24个月。末次随访患肢Enneking评分11-30分,平均23.3分,优良率为82%。提示应用特制膝关节假体置换联合新辅助化疗方案,对膝关节周围骨肉瘤合并病理骨折患者行保肢治疗近期效果理想,远期疗效尚需评价。     

国产人工半骨盆假体置换治疗髋臼周围骨肿瘤

背景：髋臼周围骨肿瘤的治疗对骨科医生来说是一种挑战,但随着诊断技术的提高、新辅助化疗方案的应用以及肿瘤切除原则的确立,保肢手术成为一种趋势。目的：分析应用国产人工半骨盆假体治疗髋臼周围骨肿瘤的效果。方法：2001/2010共收治19例髋臼周围骨肿瘤病人,其中6例行国产半骨盆人工假体置换,术后随访6~72个月（平均50个月）。结果与结论：按Enneking方法评估疗效,良4例,一般2例。提示只要严格掌握骨盆肿瘤切除重建的手术适应证,应用国产人工半骨盆假体治疗髋臼周围骨肿瘤具有较好的疗效。     

旋转铰链式膝关节假体置换治疗恶性骨肿瘤

背景：在新的辅助化疗和人工假体设计的协助下,肢体恶性骨肿瘤的治疗效果得到大幅度提高,关节置换成为恶性骨肿瘤治疗的主要保肢方法目的：观察旋转铰链式膝关节假体在恶性骨肿瘤保肢治疗中的疗效。方法：选择2005-01/2009-10盐城市第一人民医院骨科收治的膝关节恶性骨肿瘤患者15例,均行旋转铰链式膝关节假体置换。置换后采用Enneking肢体肌肉骨骼肿瘤外科治疗重建置换后膝关节功能评估标准进行评估。结果与结论：15例患者置换后获随访7~51个月。1例置换后出现感染并发症,血沉检查结果升高,经清创、关节松解和抗炎治疗后好转,关节功能得到恢复。置换后患者均未出现肿瘤复发和肺转移病例,无假体松动和体断裂出现。Enneking功能评估,肢体功能优7例（47%）,良5例（33%）,差3例（20%）,优良率达80%。提示应用旋转铰链式膝关节假体置换治疗膝关节恶性肿瘤效果良好,可以保留良好的肢体功能,是一种较为满意的保肢方法。     

计算机辅助设计数字化钢板置入修复髋臼后壁骨折伴髋脱位

背景：现代影像技术、计算机辅助设计及加工、快速成型等数字化技术已使骨科进入崭新的时代,数字化、个体化、微创化、精确化和智能化是未来骨科发展的方向。
　　目的：探讨计算机辅助设计数字化个体定制钢板置入内固定修复髋臼后壁骨折伴髋脱位的临床效果。
　　方法：对16例髋臼后壁骨折伴髋脱位患者采用数字化个体定制钢板置入内固定修复。骨折根据Thompson-Epstein分型,Ⅱ型7例,Ⅲ型5例,Ⅳ型2例,Ⅴ型2例。影像学检查示髋臼关节面存在2-5 mm移位,平均3 mm。伤后至入院时间为6 h-2周,平均1.5 d。入院后行股骨髁上骨牵引,12例手法复位,3例股骨头卡压者于急诊手术中复位。所有病例4-10 d后行髋臼骨折切开复位锁定数字化钢板置入内固定治疗。
　　结果与结论：内固定后骨折复位的质量按Matta标准评定,解剖复位(移位<1 mm)15例,复位欠佳(移位2.0-3.0 mm)1例。远期髋关节功能采用dcAubigne 6分法评分,优12例,良3例,差1例。提示数字化定制个体钢板置入内固定修复髋臼后壁骨折伴髋脱位更个体化、精准化,内固定牢固,避免了术中反复塑形,可有效恢复髋臼后壁的完整性,患者可早期行功能锻炼,为髋臼后壁骨折伴髋脱位内固定提供了可供选择的内固定物。     

本刊已出版的“骨科病例报告与骨科图像影像病例报告”热点文章题录

人工肩关节置换翻修术3例报告【关键词】肩关节;人工关节;关节成形术;置换;组织构建计算机辅助设计在髋臼恶性肿瘤治疗中的应用:1例报告【基金】国家自然科学基金面上项目《用计算机辅助组织工程精确修复骨软骨病变的研究》     

人工假体置换在股骨下段骨肉瘤合并病理性骨折保肢治疗中的应用

背景:骨肉瘤的传统治疗以截肢手术为首选,随着化疗方案的不断改进,以及人工关节假体制作工艺和材料学的进步使保留肢体功能成为可能。目的:观察人工肿瘤假体在股骨下端骨肉瘤合并病理性骨折者保肢术中的临床应用效果。方法:对9例股骨下端骨肉瘤合并病理性骨折患者行肿瘤段广泛性切除或根治性切除,然后进行人工膝关节假体置换重建膝关节,置换前后均行新辅助化疗。结果与结论:9例均获得随访,随访6～72个月。无瘤3年生存者8例,无瘤5年生存者6例,5年总生存率为66.7%。其中6例患肢屈伸活动均可达到0°～100°,3例患肢屈伸活动为0°～70°。根据Enneking功能评定标准进行功能评估:优6例,良2例,可1例。随访未见与材料有关的炎症和排异反应。结果说明该人工肿瘤假体置换后能重建膝关节结构,使膝关节功能达到较好的恢复,取得较好的治疗效果。     

肿瘤致四肢长骨病理性骨折的治疗选择:异体骨重建、内植物重建还是假体置换?

背景:病理性骨折的国内外文献报道虽然较多,但大宗病例随访极少,诊治方法各异,尚缺乏规范的原则.目的:探讨肿瘤致四肢长骨病理骨折的诊断和治疗方案.方法:2002-08/2009-08收治143例四肢病理性骨折患者,将其中明确肿瘤来源的100例长骨骨折患者纳入分析,其中单发96例,多发部位4例;转移癌32例,原发恶性肿瘤24例,良性肿瘤29例,骨巨细胞瘤15例.通过回顾性分析,对其诊治特点进行总结分析.结果与结论:随访6～56个月,平均26.5个月.骨折致伤暴力:自发性18例,功能性29例,轻微暴力46例,严重暴力7例.76例受伤前骨折局部有疼痛等先驱症状.转移癌中局部广泛切除,肿瘤假体置换13例,无局部复发;切除大段异体骨移植,髓内钉固定11例,其中死亡1例;病灶刮除、骨水泥或颗粒骨填充,髓内钉固定5例,其中2例复发,2例死亡;未手术3例.骨肉瘤根据化疗的敏感性选择是否保肢,其中7例行肿瘤切除、假体置换,未见局部复发,功能良好,2例切除大段异体骨重建,4例截肢治疗,共3例肺转移.恶性纤维组织细胞瘤3例行切除后假体置换,2例截肢,其中1例早期误诊,随访死亡.提示致伤暴力轻微和具有先驱症状的骨折应高度怀疑为病理性骨折.应结合局部肿瘤性质及骨折部位等因素选择合适的病理性骨折治疗方案,假体置换对于重建临近关节病变是较好的方法.     

计算机导航技术辅助全髋关节置换的系统分析

背景：传统手术方法依赖术者的经验和目测解剖标志来安置髋臼假体往往会产生偏差,而在术中应用计算机导航技术可以很好地提高髋臼假体位置的精确度。目的：研究全髋关节置换应用计算机导航系统对髋臼假体植入位置精度的影响及临床意义。方法：计算机检索Cochrane Library、MEDLINE、EMBASE、中国生物医学文献数据库、中国期刊全文数据库,手工检索相关的中文杂志,纳入符合要求的临床试验,用RevMan5.0.18软件进行统计分析。结果与结论：共纳入9篇临床试验合计695例。Meta分析结果显示：与传统手术相比,计算机导航技术在全髋关节置换后髋臼假体位置放置更精准超[RR=0.22,95%CI（0.14～0.34）,P〈0.00001]、双下肢不等长较传统手术轻[RR=-4.61,95%CI（-7.74～-1.48）,P=0.004];而外展角度[RR=-1.76,95%CI（-5.02～1.50）,P=0.29]、前倾角度[RR=-1.28,95%CI（-5.68～3.12）,P=0.57]、术后脱位率[RR=1.25,95%CI（0.05～31.66）,P=0.89]差异均无显著性意义。提示导航技术与传统手术在髋臼位置的精确度方面差异并无显著性意义。     

成人髋臼发育不良髋臼内壁内移截骨的有限元分析

背景:成人髋臼发育不良晚期并发髋关节骨性关节炎常需行全髋关节置换.由于不同患者髋臼病变的严重程度有很大差别,导致重建髋臼时难度明显增加,而髋臼内壁内移截骨能良好解决对臼杯假体的包容,但对截骨后髋臼内壁的内移范围仍存有争议.目的:通过计算机辅助设计有限元分析,寻找髋臼内壁截骨的合适内移范围.方法:利用SolidWorks 2008软件建立髋臼发育不良骨盆的三维模型,模拟髋臼内壁内移截骨术式,使髋臼内壁骨从未完全陷入盆腔内保持2 mm骨性接触处开始,逐渐内移至完全陷入盆腔内7mm处,每隔1 mm为1个实验组,分成10个实验组.将每组髋臼人为划成4个象限,分别对各组假体髋臼-骨界面间进行计算机模拟对比力学实验分析,测量出髋臼假体-骨界画间的Mises应力及剪切应力值.结果与结论:第1,5,6,9,10组在后下、前上、前下3个象限内的Mises应力分布不均匀;第2,3,4,7,8组在后下、前上、前下3个象限内的Mises应力分布均匀,其中第4组Mises应力分布更为均匀.第2,3,4,7,8组在上述3个象限内的剪切应力分布均匀,第7,8组剪切应力最小.提示关节力在髋臼内的分布主要集中在后上象限,随着臼杯不断内移,臼杯与骨的接触面积会逐渐增大,从而增加接触面上的Mises应力,但剪切应力随髋臼内壁的内移而减小.因此髋臼内壁截骨合适的内移范围在未入盆腔内1 mm到完全陷入盆腔1 mm,最佳位置在完全陷入盆腔1 mm处.     

Mimics软件在个体化全髋关节假体翻修中的应用

背景：人工髋关节翻修中髋臼骨质缺损常常是难以定位及定量的,因而利用计算机辅助设计与计算机辅助加工技术进行置换前准备可减少髋臼重建的难度及风险。目的：探讨Mimics软件在个体化全髋关节假体翻修中的应用及意义。方法：将全髋关节翻修患者髋关节CT扫描图像数据导入Mimics软件,重建髋关节三维模型。测量髋关节假体前倾角、外翻角、颈干角、股骨头直径、髋臼壁厚度/直径以及假体松动破碎情况,对髋臼骨质缺损范围进行定位以及定量,同时通过模拟翻修,设计植骨范围,拟植入全髋关节假体规格。结果与结论：通过Mimics三维窗口,精确定位该破碎假体,碎片最大纵径预测33.68mm,距离股骨头假体距离48.93mm,距离髋臼假体20.14mm。髋臼选取130.47mm2可视区域平均阈值339.98,骨质缺损区130.47mm2可视区域平均阈值-481.25,缺损面积21.41mm×21.38mm,根据三维模型评估骨质缺损并分类：AAOS分类ⅠB型,Gross分类ⅡA型,Engh分类Ⅰ型。结果证实,在髋关节翻修中借助Mimics软件可优化置换方案及方式,减少并发症,降低置换风险。     

螺旋型髋臼与压配型髋臼的临床应用分析

背景:在人工全髋关节置换髋臼假体的选择上,多数研究认为螺旋型髋臼较压配型髋臼能的稳定性好。目的:对比螺旋型髋臼与压配型髋臼两种不同全髋关节置换的临床疗效。方法:回顾性分析选择螺旋型髋臼与压配型髋臼两种不同人工全髋关节置换39例患者临床资料。结果与结论:①随访时间:随访4～51个月,平均32.6个月。②Harris评分:末次随访时两组Harris评分均较置换前明显提高(P<0.05),且螺旋型髋臼假体组稍高于压配型髋臼假体组,但差异无显著性意义。③不良反应:压配型髋臼假体组置换1年后松动1例,术后行走疼痛3例,髋臼假体周围成骨6例,髋臼假体周围出现透亮带3例,髋臼假体周围骨硬化1例,髋臼假体周围骨吸收1例;螺旋型髋臼假体组髋臼假体周围成骨3例,髋臼假体周围出现透亮带1例,髋臼假体周围骨吸收1例。表明螺旋型髋臼假体的初始稳定性优于压配型髋臼假体。     

尺骨巨大肿瘤的保肢手术

目的：探讨尺骨近段巨大肿瘤应用保肢手术治疗的效果。方法：2例尺骨近段巨大肿瘤，分别采取广泛肿瘤边缘切除、尺骨次全切除、部分骨间膜切除和桡骨骨膜部分切除。结果：1例随访6个月，另一例随访14个月，患肢保留大部分功能。结论：尺骨近段低度恶性肿瘤(Ia、Ib期)或良性巨大肿瘤，应用保肢手术治疗获得较满意的疗效。     

全髋置换术后57例影像学分析及疗效评价

目的：通过回顾性分析全髋置换术后的影像学表现来判断术后治疗效果。方法：对全髋关节置换术57例（60髋）进行定期随访,平均随访5 a,观察髋臼、股骨假体的位置及其周围骨质的改变,分别以髋臼、股骨假体的无菌性松动和任何原因所致的翻修为终点。结果：60髋中,56髋没有假体松动,2例无菌性松动,1例髋关节脱位,1例感染。结论：全髋关节置换术是治疗非感染性关节病变行之有效的方法。