APC重建技術(shù)聯(lián)合3D打印個性化非限制性全膝置換在脛骨上段惡性腫瘤中的應(yīng)用

王 虹，丁煥文，黃敏強

隨著外科手術(shù)以及放療、化療技術(shù)的不斷發(fā)展，脛骨上段惡性腫瘤患者的生存率和保肢率明顯上升，但對于青壯年患者而言，單純保肢治療無法滿足其日后的生活及工作需求，因而對腫瘤切除后的膝關(guān)節(jié)功能重建提出更高要求[1-2]。

我們采用同種異體骨-假體復(fù)合物（allograftprosthetic composite，APC）重建技術(shù)+3D打印個性化非限制性全膝置換術(shù)對南部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院2005年1月至2015年1月收治的脛骨上段惡性腫瘤患者進行治療，術(shù)前基于計算機輔助設(shè)計（computer-assisted design，CAD）對手術(shù)過程進行精密設(shè)計和模擬，術(shù)中以3D打印導(dǎo)航模板輔助切除腫瘤，通過個性化非限制性全膝置換+大段異體骨植入+側(cè)副韌帶重建膝關(guān)節(jié)功能。本文對比分析該術(shù)式與常規(guī)手術(shù)+鉸鏈?zhǔn)郊袤w重建術(shù)的臨床效果，以期為脛骨上段惡性腫瘤的手術(shù)治療提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 病例選擇標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：①脛骨上段惡性骨腫瘤患者；②術(shù)前行胸部 X 線片，胸腹部 CT、MRI、ECT 和/或PET-CT檢查，明確排除腫瘤轉(zhuǎn)移；③根據(jù)患者腫瘤穿刺活檢結(jié)果及患者身體狀況施行相應(yīng)的化療方案，術(shù)前常規(guī)化療1～2個循環(huán)（4～8周），術(shù)后繼續(xù)化療3～4個循環(huán)，復(fù)查腫瘤范圍縮小或未擴大；④腫瘤未侵犯重要神經(jīng)血管，可行保肢手術(shù)；⑤采用APC重建技術(shù)+3D打印非限制性全膝置換或常規(guī)手術(shù)+鉸鏈?zhǔn)郊袤w重建；⑥患者及其家屬簽屬知情同意書；⑦隨訪至少3年，隨訪資料完整。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①腫瘤侵犯范圍過大、無法保肢治療者；②骨質(zhì)疏松嚴重、重建難度大者；③身體基本情況差、無法耐受手術(shù)者；④嚴重精神疾病或術(shù)后功能鍛煉不能配合者。

1.2 一般資料

2005年1月至2015年1月符合上述病例標(biāo)準(zhǔn)的脛骨上段惡性腫瘤患者共25例，其中個性化手術(shù)組12例，采用APC重建技術(shù)聯(lián)合3D打印個性化非限制性全膝置換；常規(guī)手術(shù)組13例，采用常規(guī)手術(shù)切除腫瘤+定制鉸鏈?zhǔn)侥[瘤假體重建膝關(guān)節(jié)功能。兩組患者均由主任醫(yī)師帶領(lǐng)的同一手術(shù)組施術(shù)。如表1所示，兩組患者性別、年齡、病理分型、腫瘤浸潤范圍、Enneking腫瘤分期[3]、病程和術(shù)前視覺模擬量表（visual analogue scale，VAS）疼痛評分[4]等一般資料比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。

1.3 CAD手術(shù)模擬、3D打印個性化手術(shù)導(dǎo)板及假體制作

將患者雙下肢薄層CT及腫瘤薄層MRI數(shù)據(jù)導(dǎo)入Mimics 16.01軟件（Materialise公司，比利時）進行處理，完成患者雙下肢解剖模型和腫瘤模型的劃分和重建。將模型模塊數(shù)據(jù)導(dǎo)入Imageware 13.2軟件（EDS公司，美國），在裁剪模塊中對腫瘤進行精確切除，利用3D模型設(shè)計模塊對缺損肢體進行功能重建，采用3D打印技術(shù)制作個性化手術(shù)導(dǎo)板和非限制性全膝假體。為降低原始數(shù)據(jù)帶來的誤差，常規(guī)手術(shù)組與個性化手術(shù)組采用同等的影像學(xué)數(shù)據(jù)精度。具體步驟如下：

1.3.1 腫瘤模型建立與參數(shù)測量 采用64排螺旋CT（GE公司，美國）對患者進行從骨盆至雙足部的薄層掃描，層厚0.625 mm；MRI增強掃描包括腫瘤全范圍至其上下關(guān)節(jié)，層厚約5 mm。上述數(shù)據(jù)均以DICOM格式保存。

分別將CT及MRI原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入Mimics軟件中，通過軟件中的閾值選取、區(qū)域增長模塊得到原始雙下肢及腫瘤3D模型；在此基礎(chǔ)上利用蒙板工具箱中的修改、填充功能對骨塊和腫瘤進行劃分，然后通過區(qū)域增長、布爾運算對這些獨立劃分出來的骨塊和腫瘤創(chuàng)建新蒙版，利用光順和平滑處理獲取可任意修改的獨立的骨骼及腫瘤模型，以STL格式分別導(dǎo)出；最后將STL文件數(shù)據(jù)導(dǎo)入Imageware軟件中，進行模型移動匹配和相關(guān)解剖參數(shù)測量（圖1A，1B）。通過同樣方法為術(shù)中用于骨缺損重建的大段異體骨（山西奧瑞公司）建立異體骨3D模型。

1.3.2 腫瘤切除邊界確定 根據(jù)MRI增強圖像數(shù)據(jù)分析腫瘤的形態(tài)類型及侵犯程度，依據(jù)Enneking骨腫瘤分型確定腫瘤的外科切除邊界（病灶外3～5 cm）[3]，最后根據(jù)腫瘤浸潤范圍及雙下肢測量參數(shù)，明確截骨高度及角度，并進行相應(yīng)標(biāo)記（圖1C，1D）。

1.3.3 模擬腫瘤切除及膝關(guān)節(jié)功能重建 根據(jù)解剖參數(shù)測量結(jié)果，應(yīng)用Imageware軟件中的裁剪工具和移動工具進行模擬截骨，整體切除腫瘤。以健側(cè)肢體為參照，通過軟件中的鏡像功能，建立患側(cè)正常下肢模型，以此作為大段異體骨功能修復(fù)的數(shù)據(jù)參照，裁剪出與缺損骨殘端相匹配的異體骨模型，并將其與殘端匹配以修補骨缺損（圖1E，1F）。3D模擬手術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)被設(shè)定為：①徹底切除腫瘤，切除邊界超出瘤體邊界3～5 cm；②大段異體骨與缺損肢體殘端完全匹配；③雙下肢力線及長度一致。

1.3.4 腫瘤切除手術(shù)導(dǎo)板及異體骨修剪模板的設(shè)計與制作 將模擬手術(shù)時在Imageware軟件中的標(biāo)注線簡化導(dǎo)航模型以STL格式導(dǎo)出，并將其導(dǎo)入UG NX 8.0軟件（EDS公司，美國），根據(jù)3D模擬手術(shù)方案，標(biāo)記顯露的骨組織及腫瘤切除范圍，利用軟件的逆向工程功能，得出反向3D模型。為使3D打印導(dǎo)板能更好地貼服于骨骼表面以便精準(zhǔn)截骨，在導(dǎo)板相應(yīng)骨性標(biāo)志處設(shè)計一個直徑為3.0 mm的導(dǎo)向克氏針固定孔。將設(shè)計好的3D模型以STL格式導(dǎo)出，打印出手術(shù)導(dǎo)板實體，以同樣方法制作異體骨修剪導(dǎo)航模板（圖1G，1H）。

表1 兩組患者術(shù)前一般情況比較

1.3.5 個性化非限制性全膝假體3D設(shè)計與制作在Imageware軟件中測量3D模型的股骨髓腔徑、脛骨髓腔徑、髖膝踝角、脛骨股骨角、膝內(nèi)外翻角度等解剖參數(shù)，以股骨解剖軸、脛骨解剖軸、雙下肢力線等為中心完善個性化假體模型參數(shù)設(shè)計（圖1I～1K）。然后進行模擬植入，獲得手術(shù)重建后的3D模式圖（圖1L）。

個性化非限制性全膝假體參數(shù)設(shè)計原則如下：為保證假體固定牢靠，預(yù)防因骨量太少引發(fā)的假體松動，個性化假體髓內(nèi)固定桿的絕對長度必須＞12 cm、有效固定長度＞5 cm；為提高假體的生物匹配度，髓內(nèi)固定桿采用與股骨髓腔外形一致的弧度設(shè)計；髓外固定桿長度與缺損骨段長度一致，且固定桿直徑與異體骨髓腔直徑一致；假體外翻、外旋角度以健側(cè)肢體或常規(guī)最佳參數(shù)為依據(jù)，髓內(nèi)固定桿與髓外延長桿間的連接采用錐度卡嵌方式相接（圖1M）。將假體模型導(dǎo)入Imageware軟件進行膝關(guān)節(jié)模擬重建（圖1N），檢驗及完善假體參數(shù)，并將最終數(shù)據(jù)發(fā)送至上海思愛公司定制假體成品。

1.4 手術(shù)方法

術(shù)前腫瘤科會診制定化療方案，根據(jù)患者病情行術(shù)前和術(shù)后化療。每組均有2例患者行術(shù)前血管栓塞。根據(jù)病情采用相應(yīng)的麻醉方式，術(shù)前使用廣譜抗生素。

1.4.1 個性化手術(shù)組 手術(shù)切口根據(jù)腫瘤侵犯部位不同，采用髕前內(nèi)側(cè)或髕前外側(cè)切口。術(shù)中嚴格“無瘤化”操作，根據(jù)術(shù)前設(shè)計測量的安全范圍，小心將腫瘤從周圍軟組織中分離出來。在分離瘤體后的骨表面套上腫瘤切除手術(shù)導(dǎo)板，并以3.0 mm克氏針固定于骨面，用擺鋸沿導(dǎo)板邊界將瘤體完整切除。碘伏、雙氧水、蒸餾水反復(fù)沖洗浸泡創(chuàng)面至少30 min，高頻脈沖沖洗創(chuàng)面和骨髓腔。

股骨端常規(guī)擴髓，常規(guī)骨水泥填充，安裝股骨表面假體。在異體骨裁剪導(dǎo)板引導(dǎo)下對異體骨進行修整，將修整后的異體骨與個性化非限制性假體骨水泥結(jié)合固定；以錨釘及異體肌腱（山西奧康公司）在脛骨端韌帶止點上安裝內(nèi)外側(cè)副韌帶，形成異體骨韌帶假體復(fù)合體備用。

脛骨端擴髓填充骨水泥，安裝脛骨髓內(nèi)固定桿及預(yù)先準(zhǔn)備好的APC，在維持下肢正常力線條件下等待骨水泥固化，異體骨與脛骨殘端連接處以鋼絲固定，植入自體髂骨，安裝脛骨平臺襯墊。屈膝30°，取異體韌帶編織，以錨釘將異體韌帶末端固定于股骨、脛骨髁上，重建內(nèi)外側(cè)副韌帶。對于未侵犯到腓骨的脛骨上段腫瘤，盡量保留腓骨；一旦侵犯，需切除腓骨。因脛骨上段腫瘤切除時常損傷伸膝裝置，縫合時以“8”字鋼絲張力帶+螺釘固定于大段異體骨上再重建伸膝裝置。沖洗并逐層縫合傷口，留置負壓引流。

1.4.2 常規(guī)手術(shù)組 取髕前內(nèi)/外側(cè)切口，于髕骨內(nèi)緣保留部分股四頭肌擴張部以利于縫合，根據(jù)影像學(xué)檢查結(jié)果確定腫瘤切除范圍，然后切除瘤體。安放股骨假體，脛骨近端擴髓，安裝脛骨假體并予以骨水泥固定。置入合適厚度的聚乙烯墊片，安裝旋轉(zhuǎn)軸（緩沖銷）。髕韌帶編織后固定于脛骨假體上端的金屬縫合孔中，以重建伸膝裝置。如假體骨界面有骨缺損，則植入部分自體髂骨，沖洗縫合傷口，留置負壓引流，關(guān)閉切口。

1.5 術(shù)后處理

術(shù)后當(dāng)天開始股四頭肌等長功能鍛煉及踝泵鍛煉，支具0°伸直位固定1周，然后行屈膝功能鍛煉，支具每周增加10°。2周后扶拐下地，患肢部分負重，4周后逐步增加負重量?？祻?fù)訓(xùn)練困難者可適當(dāng)配合CPM機行被動功能鍛煉。佩戴膝關(guān)節(jié)支具3～6個月，以保護側(cè)副韌帶。傷口愈合后根據(jù)術(shù)前化療方案按時完成術(shù)后化療。

圖1 3D打印個性化手術(shù)導(dǎo)板及假體設(shè)計+CAD模擬手術(shù)過程 1A雙下肢CT三維重建，測量解剖參數(shù) 1B膝關(guān)節(jié)腫瘤3D模型建立 1C確定腫瘤切除范圍 1D標(biāo)記截骨范圍 1E模擬腫瘤切除及膝關(guān)節(jié)功能重建 1F膝關(guān)節(jié)功能重建效果 1G腫瘤切除手術(shù)導(dǎo)板 1H異體骨修剪導(dǎo)航模板 1I脛骨假體髓內(nèi)固定桿參數(shù)設(shè)計 1J襯墊寬度設(shè)計 1K假體模型參數(shù)設(shè)計 1L模擬植入后的3D模式 1M 防旋轉(zhuǎn)卡槽設(shè)計 1N模擬重建效果

1.6 評估指標(biāo)

對比兩組患者瘤段切除長度、術(shù)中出血量、手術(shù)時間以及術(shù)后雙下肢長度差、力線偏移、并發(fā)癥發(fā)生情況，觀察隨訪期間腫瘤復(fù)發(fā)情況，比較術(shù)后1、3年膝關(guān)節(jié)活動度、骨與軟組織腫瘤學(xué)會（Musculoskeletal Tumor Society，MSTS）膝關(guān)節(jié)功能評分的差異[5]。

1.7 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析。計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，兩組比較采用兩獨立樣本t檢驗；計數(shù)資料以例表示，比較采用Fisher確切概率法。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 術(shù)中及術(shù)后一般情況比較

術(shù)程順利，術(shù)后病理標(biāo)本邊界未發(fā)現(xiàn)腫瘤細胞。如表2所示，兩組患者瘤段切除長度、術(shù)中出血量無統(tǒng)計學(xué)差異（P＞0.05）。個性化手術(shù)組手術(shù)時間和雙下肢長度差明顯少于常規(guī)手術(shù)組（P＜0.05）；個性化手術(shù)組術(shù)后下肢力線完全恢復(fù)，常規(guī)手術(shù)組力線基本恢復(fù)，兩組術(shù)后雙下肢力線偏移度比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。

2.2 隨訪療效比較

兩組患者隨訪36～75個月，平均隨訪時間47.6個月。個性化手術(shù)組術(shù)后X線片證實，實際手術(shù)效果與術(shù)前CAD輔助模擬手術(shù)完全一致。

2.2.1 并發(fā)癥 個性化手術(shù)組并發(fā)癥2例，其中骨巨細胞瘤術(shù)后排異反應(yīng)1例，經(jīng)傷口換藥、抗免疫治療及自體骨移植后痊愈；骨肉瘤術(shù)后切口輕度感染致不愈合1例，經(jīng)抗感染、傷口清創(chuàng)等治療后痊愈。未有假體周圍骨折，假體松動、斷裂、脫位，神經(jīng)損傷并發(fā)癥發(fā)生。常規(guī)手術(shù)組并發(fā)癥4例，其中假體周圍骨折1例，需再次手術(shù)；假體松動1例；感染1例（骨肉瘤），治療后感染控制不理想，行截肢手術(shù)；傷口不愈合1例，行轉(zhuǎn)移肌皮瓣術(shù)后痊愈。術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率比較，個性化手術(shù)組低于常規(guī)手術(shù)組，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義（2/12vs4/13，P=0.645）

術(shù)后1年隨訪X線片提示，個性化手術(shù)組8例患者有新生骨橋形成，伴大段異體骨不同程度骨吸收，3例自體骨-異體骨界面未見骨橋形成，大段異體骨有部分吸收；常規(guī)手術(shù)組排除1例截肢患者，假體周圍骨環(huán)形成7例，未見骨環(huán)形成3例。

2.2.2 腫瘤復(fù)發(fā) 術(shù)后1年隨訪時個性化手術(shù)組骨肉瘤復(fù)發(fā)肺轉(zhuǎn)移死亡1例，骨軟骨肉瘤復(fù)發(fā)L1椎體轉(zhuǎn)移1例，帶瘤生存；常規(guī)手術(shù)組骨肉瘤復(fù)發(fā)肺轉(zhuǎn)移死亡2例，骨軟骨肉瘤復(fù)發(fā)帶瘤生存1例。個性化手術(shù)組術(shù)后1年復(fù)發(fā)率與常規(guī)手術(shù)組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（2/12vs3/13，P=1.000）。術(shù)后3年隨訪時個性化手術(shù)組骨軟骨肉瘤復(fù)發(fā)1例行截肢手術(shù)，對照組無新增復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移及死亡的病例。

2.2.3 其他療效指標(biāo) 排除死亡和截肢病例，個性化手術(shù)組術(shù)后1、3年膝關(guān)節(jié)主動屈曲度及MSTS評分明顯高于常規(guī)手術(shù)組（P＜0.05）。見表3。典型病例見圖2。

表2 兩組患者術(shù)中及術(shù)后一般指標(biāo)比較（±s）

表2 兩組患者術(shù)中及術(shù)后一般指標(biāo)比較（±s）

組別個性化手術(shù)組常規(guī)手術(shù)組t值P值例數(shù)12 13瘤段切除長度/cm 15.8±4.3 14.7±3.9 0.117 0.909術(shù)中出血量/mL 666±330 759±468 0.485 0.637手術(shù)時間/h 4.7±1.2 6.3±1.9 7.953 0.000術(shù)后雙下肢長度差/cm 0±0.2 5.5±2.3 7.840 0.000術(shù)后雙下肢力線偏移/°0±0.5 2.0±2.5 3.066 0.011

3 討論

3.1 脛骨上段腫瘤的手術(shù)切除與功能重建

脛骨上段腫瘤屬于膝關(guān)節(jié)周圍腫瘤，發(fā)病率較高。國內(nèi)外較為常用的手術(shù)方法是瘤段廣泛切除+旋轉(zhuǎn)鉸鏈?zhǔn)郊袤w重建，但該方法存在假體設(shè)計精度差、術(shù)后并發(fā)癥多、重建功能不理想等缺陷[6-7]。為解決上述問題，人們嘗試采用保留膝關(guān)節(jié)周圍韌帶的膝關(guān)節(jié)表面置換術(shù)，以及以瘤段切除滅活再植術(shù)為代表的各種生物學(xué)重建術(shù)式。然而，常規(guī)膝關(guān)節(jié)表面置換術(shù)主要根據(jù)X線片及CT、MRI二維圖像設(shè)計腫瘤切除邊界，精確性欠佳；術(shù)中憑借目測、尺量、手感等確定病變組織切除范圍，可能導(dǎo)致假體放置失誤，假體松動、斷裂幾率較高；腫瘤切除范圍過大還將導(dǎo)致下肢功能重建困難，且部分病例保留韌帶，復(fù)發(fā)風(fēng)險加大。本研究將數(shù)字骨科技術(shù)，即CAD和3D技術(shù)應(yīng)用于APC重建+非限制性全膝置換手術(shù)中，從而為脛骨上段腫瘤的個性化治療提供一種新的手術(shù)選擇。

表3 兩組患者術(shù)后隨訪療效比較

圖2 APC重建+3D打印個性化非限制性全膝置換治療右脛骨上段骨巨細胞瘤手術(shù)前后圖片（女，35歲）2A，2B 術(shù)前X線片和CT掃描 2C膝關(guān)節(jié)腫瘤3D模型建立 2D確定腫瘤截骨范圍 2E個性化腫瘤切除手術(shù)導(dǎo)板的3D設(shè)計 2F個性化非限制性全膝假體的3D設(shè)計 2G 模擬重建效果 2H 腫瘤切除手術(shù)導(dǎo)板輔助切除腫瘤2I切除瘤體 2J術(shù)中安裝好的同種異體骨-假體復(fù)合物 2K 安放個性化非限制性全膝假體 2L術(shù)后病理圖片 2M～2O術(shù)后1年X線片示假體位置良好、無松動，下肢力線正常

3.2 APC重建聯(lián)合3D打印技術(shù)在脛骨上段惡性腫瘤手術(shù)中的應(yīng)用價值

3.2.1 APC技術(shù)的優(yōu)勢 該技術(shù)結(jié)合了異體骨移植和人工假體的優(yōu)點，在獲得更好功能的同時能夠降低遠期并發(fā)癥。異體骨移植既可為韌帶、肌腱等提供良好附著，提高關(guān)節(jié)穩(wěn)定性[8-9]，又可為假體提供有效的力學(xué)支撐，使假體應(yīng)力得以分散，延長假體壽命。Gebhardt等[10]報道，應(yīng)用大段異體骨重建腫瘤切除后骨缺損雖然在功能評分上與其他重建方式?jīng)]有統(tǒng)計學(xué)差異，但當(dāng)異體骨與宿主骨融合后，其使用期限比單純腫瘤假體重建要長。此外，大段異體骨與人工假體復(fù)合使用后能夠使肢體重建達到更完美的效果。

3.2.2 CAD和3D打印技術(shù)的特點

3.2.2.1 提高腫瘤切除的精確度 CAD和3D打印技術(shù)目前已廣泛應(yīng)用于骨腫瘤外科手術(shù)[11-12]。紀玉清等[13]將CAD和3D打印截骨導(dǎo)板技術(shù)應(yīng)用于股骨遠端骨肉瘤切除及假體重建，在計算機輔助下將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為三維模型，有助于準(zhǔn)確評估復(fù)雜的解剖結(jié)構(gòu)，確定截骨平面，減少人為誤差。Ma等[14]采用CAD及3D打印技術(shù)設(shè)計并制作導(dǎo)航模板，用以切除高度惡性骨腫瘤，減少組織創(chuàng)傷，降低神經(jīng)血管損傷風(fēng)險，短期效果良好。潘偉等[15]對16例行旋轉(zhuǎn)鉸鏈型人工膝關(guān)節(jié)置換術(shù)的脛骨近端惡性骨腫瘤病例，建立膝關(guān)節(jié)三維解剖模型、模擬手術(shù)并設(shè)計制作個體化數(shù)字導(dǎo)板，平均31個月的隨訪結(jié)果表明，該手術(shù)技術(shù)可減少手術(shù)時間，提高假體安裝精度，手術(shù)效果更佳。

我們于2006年起將3D導(dǎo)航模板技術(shù)應(yīng)用于骨科腫瘤手術(shù)，積累了大量的相關(guān)病例[16-17]。針對脛骨上段腫瘤，術(shù)者通過分析脛骨上段腫瘤的三維重建解剖模型，可以在計算機上準(zhǔn)確設(shè)計外科切除邊界，明確截骨高度及角度；而基于CAD方法進行模擬手術(shù)，并在3D打印手術(shù)導(dǎo)板的指引下切除腫瘤，則更加有助于提高腫瘤切除的精準(zhǔn)度。

3.2.2.2 促進術(shù)后功能恢復(fù) 采用計算機輔助模擬手術(shù)，設(shè)計最佳匹配的個性化修復(fù)體，并在虛擬模型上模擬骨缺損的修復(fù)過程，有助于術(shù)者對手術(shù)的理解，達到精確手術(shù)的目的，術(shù)后功能得到有效恢復(fù)[18-19]；與此同時，在個性化假體模型的參數(shù)設(shè)計中增加有效固定長度，保證髓內(nèi)固定桿弧度與脛骨近端髓腔弧度一致，脛骨假體外旋與外翻角度均以患者自身或健側(cè)肢體為參照，術(shù)中無需再次測量，節(jié)省手術(shù)時間，個性化假體與自體骨接合緊密且更穩(wěn)定，從而最大限度地保留了下肢功能。而以患者健側(cè)正常解剖參數(shù)為依據(jù)的3D打印技術(shù)可進一步提高膝關(guān)節(jié)假體的解剖精度和匹配度，彌補假體參數(shù)的設(shè)計缺陷。本研究中個性化手術(shù)組術(shù)后膝關(guān)節(jié)功能更優(yōu)，其原因還在于，術(shù)者基于CAD輔助技術(shù)準(zhǔn)確切除腫瘤的同時，精確恢復(fù)了患者的肢體長度和下肢解剖力線。而肢體長度和下肢力線的準(zhǔn)確恢復(fù)，是術(shù)后功能恢復(fù)的前提；同時還可最大程度地減少假體因受力不均導(dǎo)致的機械性磨損，提高假體壽命。

此外，假體自身的活動度、穩(wěn)定性及軟組織平衡與術(shù)后功能恢復(fù)關(guān)系密切[20-21]。本研究以大段異體骨移植修復(fù)缺損脛骨殘端，為假體提供良好的力學(xué)支撐；而個性化非限制性假體的設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)膝關(guān)節(jié)表面置換相似，能最大程度地保證膝關(guān)節(jié)的活動范圍。腫瘤切除后軟組織有不同程度的缺如，軟組織平衡受到影響，易導(dǎo)致假體松動、斷裂、脫位，常規(guī)手術(shù)通常輔以鉸鏈?zhǔn)郊袤w彌補不足，其固有缺陷在于安裝時僅輕度誤差即可能導(dǎo)致假體松動及應(yīng)力集中處折斷，術(shù)后活動功能也無法達到常規(guī)膝關(guān)節(jié)置換的水平。本術(shù)式應(yīng)用3D打印手術(shù)導(dǎo)板，可確保腫瘤在安全徹底切除的同時，盡可能保留更多的骨量及正常軟組織，避免因過度切除正常組織而造成后期功能重建困難。本研究還采用異體肌腱重建內(nèi)外側(cè)副韌帶，以支具輔助康復(fù)鍛煉，其目的就在于提高術(shù)后假體穩(wěn)定性，避免發(fā)生脫位。

3.3 并發(fā)癥問題

除腫瘤復(fù)發(fā)外，并發(fā)癥是導(dǎo)致脛骨上段惡性腫瘤手術(shù)失敗的另一主要原因。常見并發(fā)癥包括術(shù)后感染、假體松動、脫位、假體斷裂、周圍骨折等，其中術(shù)后假體感染和無菌性松動是導(dǎo)致手術(shù)失敗和翻修的最常見原因[22-24]。

本研究中兩組假體感染、假體松動等并發(fā)癥均發(fā)生于術(shù)后12個月內(nèi)。其中個性化手術(shù)組排異反應(yīng)1例、感染1例；常規(guī)手術(shù)組感染、假體松動、周圍骨折、傷口不愈合各1例。由于個性化手術(shù)組應(yīng)用大段異體骨和側(cè)副韌帶同時重建骨的力學(xué)支撐和軟組織平衡，因此減少了假體松動、骨折的發(fā)生風(fēng)險；而CAD結(jié)合3D打印輔助腫瘤切除重建手術(shù)減少了手術(shù)創(chuàng)傷，提高了假體安裝的匹配度，但目前仍無法避免異體骨吸收和排異反應(yīng)的問題，需要進行深入的材料學(xué)研究。常規(guī)手術(shù)組根據(jù)影像學(xué)目測界定腫瘤切除范圍，一般遵循“寧大勿小”的原則，為保證安全邊界，很容易將切除范圍擴大，加重手術(shù)創(chuàng)傷，易造成切口愈合困難，假體周圍亦無異體骨支撐，應(yīng)力集中易導(dǎo)致假體周圍骨折的發(fā)生。

本研究的不足之處在于病例數(shù)較少，缺乏更長時間的隨訪比較研究；異體肌腱側(cè)副韌帶重建在運動醫(yī)學(xué)中雖為常規(guī)手術(shù)，但應(yīng)用于APC技術(shù)重建膝關(guān)節(jié)功能的報道仍較少；異體骨、自體骨聯(lián)合植骨是否能提高骨愈合率，仍缺乏臨床證據(jù)的支持。這些問題需要在今后的工作中予以研究和解決。