组配式3D打印假体重建枢椎前柱的有限元分析

目的探讨计算机模拟枢椎椎体肿瘤切除后以组配式3D打印假体进行枢椎前柱重建的稳定性及生物力学特点,为该假体的改进和临床应用提供理论依据。方法将1例成年健康男性颅底至C_(5)的CT数据导入有限元建模软件进行正常颈椎三维有限元建模(正常模型)。在正常模型的基础上模拟枢椎肿瘤切除,建立枢椎缺损模型。将前期研发的组配式3D打印假体数据导入枢椎缺损模型并进行模拟安装,建立组配式3D打印假体重建模型(重建模型)。对正常模型与重建模型在前屈后伸、左右侧曲和轴向旋转状态下的运动进行有限元分析,比较2个模型的活动度(ROM)及应力分布特点。结果在相同转角情况下,重建模型在各工况下的扭矩均较正常模型有所增加,前屈时增加14.2%,后伸时增加61.6%,左旋时增加53.0%,右旋时增加58.3%,左侧曲时增加30.6%,右侧曲时增加28.3%。重建模型的稳定性较正常模型增强,刚度有所提升。钉道周围骨质应力集中,主要在与假体固定螺钉接触的头部和根部,全工况钉道骨质应力范围为1.13~6.65 MPa。结论组配式3D打印假体用于枢椎肿瘤切除后前柱重建,其力学性能稳固,应力分布合理,为解决枢椎肿瘤切除后前柱重建难题提供了新的解决方案。

单纯后路全脊椎整块切除术治疗L5椎体肿瘤

目的探讨L5椎体肿瘤行单纯后路全脊椎整块切除术的可行性及手术技术要点,分析该技术的有效性及安全性并在此基础上提出L5椎体肿瘤的综合治疗模式。方法回顾性分析2014年1月至2021年9月采用单纯后路全脊椎整块切除术(total en bloc spondylectomy,TES)治疗的13例L5椎体肿瘤患者资料,男4例、女9例;年龄(33.85±14.24)岁(范围21~65岁)。术前全脊柱X线片及腰椎CT均提示为无转移灶的L5椎体原发性肿瘤或L5椎体孤立性转移瘤。所有患者均采用单纯后路TES术治疗,通过调整腰椎前凸曲度,充分游离腰神经根,从而整块切除病椎,并利用脊柱椎弓根钉棒系统行腰椎稳定性重建。观察指标包括手术时间、术中出血量、并发症、手术前后腰椎前凸角度、日本骨科协会评估治疗分数(Japanese Orthopaedic Association scores,JOAs)及肿瘤转归。结果术前穿刺活检病理诊断为原发性骨肿瘤12例,孤立性转移瘤1例;其中骨巨细胞瘤7例,侵袭性血管瘤、上皮样血管瘤、动脉瘤样骨囊肿、良性脊索细胞肿瘤、孤立性浆细胞骨髓瘤及乳腺癌骨转移各1例。手术时间(333.23±99.48)min(范围175~480 min),术中出血量(1407.69±676.49)ml(范围300~2800ml),无一例出现严重围手术期并发症。随访时间(54.92±19.29)个月(范围28~84个月),JOAs由术前(13.85±3.86)分改善至术后6个月(24.31±2.16)分,差异有统计学意义(t=8.19,P<0.001)。术后2例出现切口延迟愈合;2例出现左下肢麻木症状,1例足背伸肌力减弱,均于术后3个月内明显缓解。结论单纯后路整块切除术治疗L5椎体原发性良性侵袭性肿瘤或孤立性转移瘤,不仅可减少手术创伤,且术后并发症较少,最终可获得良好的功能及肿瘤学预后。