骨转移瘤治疗中骨盆假体的生物力学数值分析

为研究骨盆骨肿瘤手术后骨盆假体的强度和稳定性,针对具体病例建立骨盆-假体结构系统的有限元模型,分别进行静力和动力问题计算。静力工况为双腿和单腿站立状态,动力工况为骨盆不同方向、不同高度跌落以及不同固定方式的跌落过程,通过数值模型分析骨盆-假体结构系统不同工况的受力和变形。计算结果显示:在3种站立姿态下,结构最大应力均小于骨骼假体材料的强度极限,患侧的应力更大;骨盆从5 m高处跌落造成的最大应力可能超过骨骼和假体材料的屈服强度;螺钉固定方式对应力分布影响也较大。

3D打印钛合金个性化骨盆假体静态和步态有限元分析

目的通过有限元分析方法评价3D打印个性化钛合金骨盆假体在站立位静态和步态下的生物力学性能。方法选取3例不同类型的骨盆肿瘤患者,拟行半骨盆切除人工半骨盆置换术。术前行CT和MRI检查,设计相应的个性化钛合金人工半骨盆假体,利用三维重建技术进行骨盆重建,并与个性化骨盆假体装配。通过AnyBody软件建立患者的人体骨肌系统模型并进行步态动力学分析。导入ABAQUS软件,得到3例重建骨盆模型在静态和步态条件下的应力分布和应力集中区域。结果在静态和步态条件下,3例3D打印钛合金骨盆假体的最大应力均小于钛合金的屈服强度,重建骨盆的骨盆环能够满足应力传导规律,患者术后恢复正常。结论 3D打印个性化钛合金骨盆假体对恢复骨盆环的应力传导效果良好,其有效性和稳定性能够满足人体生物力学要求,分析结果可为临床医生和假体设计人员提供参考。

组配式人工半骨盆假体置换后骨盆站立位生物力学有限元分析

背景:目前关于骨盆生物力学有限元分析主要是针对正常和外伤后的骨盆,缺乏对EnnekingⅡ区的恶性肿瘤切除、组配式人工半骨盆假体重建骨盆环缺损后骨盆生物力学模型进行三维有限元分析。目的:观察正常骨盆及半骨盆切除、组配式人工半骨盆假体置换后患者站立体位下应力分布。方法:采用CT薄层扫描采集1例半骨盆切除、组配式人工半骨盆假体置换后17个月患者的骨盆原始数字影像和通信标准数据,将数据导入Mimics8.1软件建立三维实体模型,再将实体模型导入Abaqus6.7-1分析软件,分别以正常骨盆及组配式人工半骨盆假体置换后的骨盆,建立三维有限元模型,并分别对双脚站立、患侧单脚站立两种静力状态下进行生物力学加载并对结果进行分析。结果与结论:在正常骨盆及组配式人工半骨盆假体置换后骨盆2种有限元模型中,不同站立体位相同载荷下健侧骨盆应力值接近;患侧组配式半骨盆假体不同站立体位时应力最大值均出现在髋臼杯上方CS脊柱内固定器与髋臼杯连接部内侧,所受最大应力均远低于其疲劳强度;组配式半骨盆假体重建后骨盆站立位时应力的分布规律与正常骨盆基本一致。说明:①组配式人工半骨盆假体置换对健侧骨盆影响较小。②站立体位下组配式人工半骨盆假体安全性好。③组配式人工半骨盆假体重建后的骨盆符合人体正常生物力学规律,具有良好的生物力学相容性基础。

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。

组配式人工半骨盆假体重建后耻骨板断裂的非线性有限元分析

背景:目前有限元法应用于骨科相关生物力学分析主要是静态载荷下的研究,评价系统应力峰值及全场应力分布情况。但由于疲劳计算和体内力学环境复杂,很难明确临床相关的生物力学问题。目的:利用步行周期动态载荷分析组配式半骨盆假体重建髋臼缺损后耻骨板断裂的生物力学基础。方法:通过骨盆环三维有限元模型模拟骨盆Ⅱ+Ⅲ区肿瘤切除后骨缺损,并通过CAD软件绘制的半骨盆假体模型进行重建。重建后的三维有限元模型通过Abaqus6.7有限元分析软件分别计算重建骨盆在站立位及步行周期下耻骨板的应力分布情况,明确应力集中位置及耻骨板应力峰值。结果与结论:有限元计算结果收敛,站立位时耻骨板应力峰值为3.5MPa,应力集中点位于耻骨板近中点处;步行周期下耻骨板的应力峰值为273.0MPa,应力集中点位于耻骨板与人工髋臼连接处,与临床观察到断裂的部位一致。提示组配式半骨盆假体耻骨板断裂的原因主要是由于步行周期载荷下耻骨板应力集中部位引起的高周疲劳断裂。

53例人工半骨盆假体置换术后并发症的护理

[目的]总结53例骨盆肿瘤病人接受人工半骨盆假体置换术后并发症治疗及护理要点。[方法]对53例人工半骨盆假体置换术后的病人进行临床观察与护理。[结果]术后有15例切口愈合不良,8例深部感染,1例后尿道损伤,1例坐骨神经损伤,1例深静脉血栓形成及1例肺动脉栓塞,经有效治疗和护理,病人均治愈或好转出院。[结论]术后重视切口护理、早期发现感染征象、及时处理尿道损伤及坐骨神经损伤、积极预防深静脉血栓并发症是提高术后护理质量的重点。

骨盆假体外露患者的护理

骨盆假体外露患者的护理ＮｕｒｓｉｎｇＣａｒｅｏｆＰａｔｉｅｎｔｓＷｉｔｈＥｘｐｏｓｕｒｅＷｏｕｎｄＡｆｔｅｒＲｅｐａｉｒｉｎｇｔｈｅＢａｓｉｎＰｒｏｓｔｈｅｓｉｓ潘园王瑛①ＰａｎＹｕａｎ，ＷａｎｇＹｉｎｇ（ＸｉｎｊｉａｎｇＡｕｔｏｎｏｍｏｕｓＲｅｇ...

单腿站立姿态下Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ型标准半骨盆假体生物力学研究

目的针对半骨盆假体发展中的标准化问题,建立Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ型标准半骨盆假体模型,对受损骨盆进行骨盆环重建,并进行生物力学研究,以评价其力学响应特点。方法使用有限元方法模拟人体骨盆在单腿站立时的受力情况。所使用的骨盆模型包含相关关节软骨和韧带,以模拟真实体内环境。结果在单腿站立姿态载荷作用下,重建骨盆中应力分布与健康骨盆相似,应力均从S1面经由骶髂关节向下传递;骨与假体应力峰值低于材料的屈服极限。结论Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ型标准半骨盆假体能够可靠地恢复受损骨盆的功能,研究结果为该种假体在使用中的力学可靠性提供初步的理论依据。

3D打印个体化骨盆假体多孔结构物理性能检测方法研究

目的提出针对三维(3D)打印个体化骨盆假体多孔结构部分物理性能的检测方法并通过实验验证方法的可行性。方法设计3D打印个体化骨盆假体多孔结构孔径、丝径、孔隙率和抗压强度的检测方法。使用3D打印个体化骨盆假体样品和同等工艺制造的致密样件、多孔样件,对其各个项目分别进行了验证实验,并对实验结果进行了分析。结果根据文中提出的检测方法,测得实验样品的平均孔径为464.95μm,平均丝径为601.13μm,平均孔隙率为62.47%,平均抗压强度为48.0 MPa。结论提出了针对3D打印个体化骨盆假体多孔结构多项物理性能的检测方法,验证实验表明方法可行性,并且重复操作性良好,具有较高的应用价值。

基于ICF-RS的1例左半骨盆肿瘤切除及人工半骨盆假体置换重建术患者的康复护理

应用国际功能、残疾和健康分类·康复组合(ICF-RS)对1例半骨盆肿瘤切除及人工半骨盆假体置换重建术患者进行功能评定,根据评定结果给患者制订个性化的功能康复护理计划。经过护理,患者的肌力、关节活动度、步行及平衡等躯体功能有明显改善,各项活动及参与能力显著提高。ICF-RS在患者康复护理评定中值得进一步推广应用。

1例巨大骨盆软骨肉瘤行3D打印半骨盆假体置换重建术后护理

目的:对1例巨大骨盆软骨肉瘤应用3D打印半骨盆假体置换重建术后护理进行总结。方法:应用图像融合、逆向工程、3D打印定制半骨盆假体,行肿瘤精准切除和假体重建,从而降低术中失血量,缩短手术时间,在多学科合作下综合评估积极预防术后并发症。结果:患者术后未发生肺部感染、切口感染;未发生凝血功能障碍;未发生下肢深静脉血栓等并发症,术后低体温3 h后上升至36.2℃。术后发生急性心功能不全,发生骶尾部一期压疮;发生髋关节假体脱位后经手法复位;术后3个月MSTS评分为18分;术后无肿瘤复发,无远处转移。结论:骨盆巨大软骨肉瘤应用3D打印技术可降低术中失血量,缩短手术时间,有效预防术后并发症是保障手术成功的关键。

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。

3D打印定制半骨盆假体在组配式半骨盆假体无菌性松动或螺钉断裂患者翻修中的应用

目的 探讨组配式半骨盆假体无菌性松动或螺钉断裂患者采用3D打印定制半骨盆假体进行翻修的有效性。方法 2017年2月—2020年1月,对11例组配式半骨盆假体无菌性松动或螺钉断裂患者,采用3D打印定制半骨盆假体进行翻修术。男7例,女4例;年龄25~60岁,平均44岁。初次手术均为肿瘤整块切除并采用组配式半骨盆假体重建、自体股骨头移植。根据Enneking骨盆分区系统,Ⅰ+Ⅱ区切除8例,Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ区切除3例。初次手术至该次翻修手术间隔14.3~66.2个月,平均35.8个月。记录手术时间、术中出血量以及并发症发生情况;初次术后6个月、翻修术前以及末次随访时,采用美国骨与软组织肿瘤协会(MSTS)评分及Harris评分评价下肢功能恢复情况;末次随访时记录患者无支具辅助下无痛步行距离。初次术后1个月、翻修术前和翻修术后1个月摄X线片,测算健患侧体质量力臂差值和髋臼杯高度差值,以评估髋臼位置;末次随访时,以数字化X线体层摄影评估假体-骨整合情况及有无无菌性松动发生。结果 手术时间182.6~238.4 min,平均197.4 min;术中出血量400~860 mL,平均550.0 mL。术后切口均Ⅰ期愈合,无深部感染、髋关节脱位、神经损伤及血管相关不良事件等并发症发生。末次随访时,MSTS评分及Harris评分较初次术后6个月及翻修术前均提高,而翻修术前较初次术后6个月降低,差异均有统计学意义(P<0.05);患者均能在无支具辅助下无痛步行1 000 m以上。影像学复查示,翻修术后1个月髋臼杯高度差值低于初次术后1个月及翻修术前,初次术后1个月低于翻修术前,差异有统计学意义(P<0.05)。初次术后1个月及翻修手术前后体质量力臂差值差异均无统计学意义(P>0.05)。所有假体与骨整合良好,无假体无菌性松动或螺钉断裂发生。结论 组配式半骨盆假体置换术后发生假体无菌性松动或螺钉断裂患者,采用3D打印定制半骨盆假体翻修能重建骨盆环完整性,恢复正常力学传导。术后早期行恰当康复训练能够最大限度恢复患者肢体功能、减轻行走时疼痛、降低并发症发生率。

组配式半骨盆假体置换术中髋关节旋转中心定位及临床意义

目的探讨髋臼周围肿瘤切除组配式半骨盆假体置换术中髋关节旋转中心的定位及临床意义。方法2004年1月至2014年1月我院行骨盆肿瘤切除组配式半骨盆假体重建患者42例,以国际肌肉骨骼肿瘤协会评分（MSTS评分）评估术后功能,并分析患者术后并发症、生存率及复发率等效果。测量假体髋关节旋转中心的位置,以理想旋转中心的位置作参照,在水平方向上将其分成内移组、正常组和外移组,在纵轴方向上将其分为上移组、正常组和下移组等亚组,并分析假体髋关节旋转中心的偏移与患者术后1月、3月、6月和12月功能的关系。结果共随访分析42例患者,男性25例,女性17例。年龄12~69岁,平均年龄38岁。随访时间12~86月,平均随访36月。术后并发症发生率31.0%,髋关节脱位发生率7.1%。3年生存率69.4%、5年生存率43.7%。术后1月、3月、6月功能逐渐好转,MSTS评分呈递增趋势,3个时间点的MSTS评分比较,差异有统计学意义（P〈0.05）;术后6月、12月功能改善不明显,差异无统计学意义（P〉0.05）。髋关节旋转中心定位在纵轴方向及水平方向上均不影响患者术后功能（P〉0.05）。结论将假体固定在最易牢固固定、软组织可充分覆盖、髋周肌肉易于重建和股骨偏心距得到一定程度恢复的位置,组配式半骨盆假体治疗骨盆肿瘤疗效满意,髋关节旋转中心的位置与术后功能的关系仍需要进一步的证据加以明确。

西京医院骨科完成亚洲首例3D打印钛合金骨盆假体植入术

近日，西京医院骨科郭征教授带领的团队完成亚洲首例钛合金3D打印骨盆肿瘤假体植入术，使患者巨大肿瘤切除后的缺失骨盆得到精细化完美重建，解决了复杂部位骨肿瘤切除后骨缺损个体化重建的临床难题，标志着西京医院骨科的治疗率先迈入个体化医疗新阶段，达到国际领先水平。

3D打印辅助术前设计在髋臼周围软骨肉瘤切除与半骨盆假体置换术中的应用

目的探讨3D打印技术辅助术前手术方案设计在髋臼周围软骨肉瘤切除与半骨盆假体置换术中的临床应用效果。方法纳入自2005-06—2015-02行肿瘤切除、半骨盆假体置换术治疗的38例髋臼周围软骨肉瘤,18例采用3D打印技术辅助术前手术方案设计(3D打印组),20例采用传统方案定制假体(传统组)。比较2组手术时间、术中出血量、术后双下肢不等长距离、髋臼倾斜角度在安全范围的例数,以及末次随访时的关节功能。结果 38例均获得随访,随访时间平均27.3(10~61)个月。与传统组比较,3D打印组手术时间更短,术中出血量更少,术后双下肢不等长距离更短,差异有统计学意义(P<0.05)。2组髋臼倾斜角度在安全范围的例数、切口并发症例数、末次随访时MSTS 93评分比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论髋臼周围软骨肉瘤切除与半骨盆假体置换术前3D打印技术辅助手术方案设计具有可行性,有利于术中肿瘤快速切除及假体准确安装,可减少手术时间及术中出血量,也在一定程度上简化了手术操作。

定制人工半骨盆假体需多长时间

我患有左侧骨盆软骨肉瘤，受当地医疗条件限制不能手术，医生推荐我到上海市第九人民医院骨科进行正规治疗。听说还需定制半骨盆假体，不知道定制假体需要多长时间？ 上海交通大学医学院附属第九人民医院骨科主任医师郝永强：如果您在当地医院已经进行高分辨率CT薄层扫描．可刻盘邮寄到我科，一般2周左右即可完成个体化人工半骨盆的定制，然后入院手术。如果不能提供符合要求的影像学资料，则需提前1周左右来我院进行定制个体化人工半骨盆的准备。

半骨盆重建的生物力学研究

骨盆是人体骨骼结构中的重要组成部分,能够传递人体上部与下肢载荷,保护盆腔内部脏器,在人体日常活动中起到重要作用。然而,由于骨肿瘤和外因性事故等因素造成骨盆损伤后,需要切除损伤部位并进行骨盆重建。半骨盆假体置换技术,作为生物医用植入器械的重要组成部分、矫正外科学的新兴技术,已成为治疗骨盆区域肿瘤切除、外因性骨盆破碎等疾病中骨盆环重建的重要支撑技术,能够帮助患者恢复骨盆的基本功能,是确保人类生存与健康的重要生物医用植入技术。

计算机辅助个体化人工半骨盆的设计与应用

目的总结应用计算机辅助技术进行半骨盆假体个体化设计、制作及8例临床应用经验。方法应用CT数据及快速原型技术,生成病变骨盆的精确模型,模拟半骨盆切除并设计假体。假体应能同时固定在对侧耻骨支或同侧耻骨支的残留部分及骶骨关节面或髂骨的残余部分。如坐骨可部分保留,则同时固定在坐骨上。髋臼假体的高度、方向及与中线的距离应与对侧对称。半骨盆假体以松质骨螺钉、螺栓及钩状突起固定在残余骨盆上,安放具有骨水泥臼与非骨水泥柄的传统全髋假体。临床应用8例,7例为巨大的单侧骨盆肿瘤,包括软骨肉瘤2例、巨细胞瘤3例、纤维软骨性结构不良伴髋臼损害和转移性肿瘤各1例;另1例为全髋关节置换术后严重骨溶解。6例于术前行肿瘤血管栓塞。结果术中平均输血4971ml,假体安装顺利。1例伤口遗留窦道,行背阔肌皮瓣移植后愈合。术后6周持双拐下地不负重行走,3个月后逐渐弃拐。1例软骨肉瘤患者术后9个月因肺转移死亡,其他患者随访1～4年,平均2.5年。假体无松动,双髋位置对称,均恢复生活自理能力。2例分别于术后7个月及8个月恢复工作。局部复发1例。结论计算机辅助设计与加工的人工半骨盆置换,在提高假体于骶骨、耻骨和坐骨上固定效果的同时,可确保髋臼部件位置与方向的准确及手术的顺利进行。