3D 打印定制一體化半骨盆假體治療髖臼周圍原發(fā)惡性骨腫瘤短期療效的評(píng)估

閔理 王杰 張瑀琦 盧敏勛 周勇 張聞力 羅翼 王一天 唐凡 段宏 屠重棋

功能性重建骨盆腫瘤切除后殘留的巨大骨缺損是骨腫瘤外科醫(yī)生必須面對(duì)的巨大挑戰(zhàn)。自 20 世紀(jì) 70 年代開始，多種非假體重建方式應(yīng)運(yùn)而生，包括髖關(guān)節(jié)曠置，髂 - 股骨融合或假關(guān)節(jié)重建，結(jié)構(gòu)性同種異體骨重建，自體股骨重建 + 髖關(guān)節(jié)置換以及自體瘤骨滅活回植。這些方案雖然在部分患者中取得了較好的術(shù)后功能，但均存在不可避免的缺陷，比如術(shù)后長(zhǎng)時(shí)間制動(dòng)，雙下肢不等長(zhǎng)，深部感染，來源有限，骨不愈合，腫瘤復(fù)發(fā)等。

近年來，半骨盆假體重建因其初始穩(wěn)定性較好、外形更易被接受以及功能恢復(fù)相對(duì)較快等因素，逐漸占據(jù)骨盆惡性腫瘤治療的主導(dǎo)地位[1]。迄今為止，已知的半骨盆假體類型主要有馬鞍式 (saddle) 假體、冰激凌錐形 (icecream cone) 假體、組配式 (modular) 假體和定制式 (custom-made) 假體。馬鞍式假體未與宿主骨形成穩(wěn)定的骨性連接，整體功能較差，并且并發(fā)癥發(fā)生率較高[2-5]。冰激凌假體與宿主骨的連接更加緊密，但不適合骨盆 Ⅰ 區(qū)大部分切除的骨缺損，不能重建完整骨盆環(huán)[6-10]。組配式半骨盆假體組裝靈活，且可進(jìn)行骨盆環(huán)完整重建，但其安裝技術(shù)要求高，假體組件間存在斷裂風(fēng)險(xiǎn)，不匹配的假體與宿主骨錨定將直接影響骨整合，最終易導(dǎo)致松動(dòng)[1,11-15]。

自 1971 年第一例定制化半骨盆假體投入臨床應(yīng)用起，其設(shè)計(jì)理念及方法一直在快速發(fā)展[17]。隨著 3D 打印技術(shù)的應(yīng)用以及假體設(shè)計(jì)進(jìn)一步改良，定制化半骨盆假體的預(yù)后已經(jīng)得到了長(zhǎng)足進(jìn)步[18-27]。但這種假體的設(shè)計(jì)仍存在可以改善的地方，比如一體化設(shè)計(jì)以及重建完整骨盆環(huán)。一體化設(shè)計(jì)可從整體考慮假體力學(xué)分布及傳導(dǎo)，重建完整骨盆環(huán)可獲得骨盆三維穩(wěn)定進(jìn)而增強(qiáng)假體穩(wěn)定性，避免后期的假體移位、松動(dòng)及斷裂[21,28]。目前來看，具備這兩種性質(zhì)的定制假體僅由 Wong 等[29]報(bào)道過，但其應(yīng)用僅為 1 例骨缺損較小的病例，并且骨盆連續(xù)性尚未被完全破壞。

因此，筆者自主設(shè)計(jì)研發(fā)了 3D 打印定制一體化半骨盆假體，并應(yīng)用于臨床治療。本研究通過單中心回顧性隊(duì)列研究實(shí)施 en-bloc 切除聯(lián)合 3D 打印定制一體化半骨盆假體重建術(shù)治療原發(fā)性髖臼周圍惡性骨腫瘤患者，并評(píng)價(jià)其療效。目的在于： (1) 闡述假體的設(shè)計(jì)理念；(2) 介紹相關(guān)手術(shù)技巧；(3) 評(píng)價(jià)并討論該假體治療原發(fā)性髖臼周圍惡性骨腫瘤的早期療效。

資料與方法

一、納入和排除標(biāo)準(zhǔn)

1. 納入標(biāo)準(zhǔn)：(1) 2016 年 10 月至 2017 年 5 月，我院行 en-bloc 切除聯(lián)合 3D 打印定制一體化半骨盆假體重建術(shù)治療的原發(fā)性髖臼周圍惡性骨腫瘤患者；(2) 18～70 歲患者；(3) 原發(fā)性髖臼周圍惡性骨腫瘤患者；(4) 接受 en-bloc 切除聯(lián)合 3D 打印定制一體化半骨盆假體重建術(shù)者；(5) 隨訪資料完整者。

2. 排除標(biāo)準(zhǔn)：(1) 無法接受 3D 打印定制一體化半骨盆假體及其相關(guān)并發(fā)癥者；(2) 合并其它嚴(yán)重疾病或全身評(píng)估不能耐受手術(shù)者；(3) 伴有關(guān)節(jié)內(nèi)感染或其它部位活動(dòng)性感染者；(4) 對(duì)金屬植入物過敏者；(5) 伴有嚴(yán)重骨質(zhì)疏松者；(6) 患側(cè)肢體肌肉力量嚴(yán)重減退者；(7) 心理或精神障礙不能配合治療者；(8) 患側(cè)下肢其它關(guān)節(jié) (膝、踝) 存在明顯功能受損影響下肢功能評(píng)估者；(9) 隨訪資料不完整者。

二、一般資料

本研究經(jīng)由四川大學(xué)華西醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。所有患者均簽署知情同意書。

本研究共納入 11 例，男 5 例，女 6 例；年齡為 31～65 歲，平均 45.6 歲。本組 11 例均為初治，其中累及骨盆 Ⅰ、Ⅱ 區(qū) 3 例，累及骨盆 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 區(qū) 8 例，Enneking Ⅱb 級(jí) 8 例，Enneking Ⅲ 級(jí) 3 例[17,30]。

本組 11 例均以髖部疼痛伴活動(dòng)受限入院，無病理性骨折患者。體格檢查：患者骨盆及髖關(guān)節(jié)區(qū) 域無或稍腫脹，局部壓痛明顯，髖關(guān)節(jié)活動(dòng)度明顯降低。

所有初治患者均活檢證實(shí)為原發(fā)性髖臼周圍惡性骨腫瘤，其中軟骨肉瘤 6 例，骨肉瘤 1 例，去分化皮質(zhì)旁骨肉瘤 1 例，尤文氏肉瘤 1 例，血管肉瘤 1 例，纖維肉瘤 1 例。并完善骨盆的 X 線片、三維 CT、磁共振，雙下肢站立位 X 線片，全身骨顯像或 PET-CT 以及胸部薄層 CT 掃描 (圖 1a，圖 2a)。其中 3 例術(shù)前診斷為肺部轉(zhuǎn)移。

術(shù)前通過 HHS (harris hip score) 評(píng)分系統(tǒng)與 MSTS (musculoskeletal tumor society scores) 評(píng)分系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估[31-32]。

三、圍術(shù)期處理

1. 3D 打印定制一體化半骨盆假體設(shè)計(jì)和制造：本研究中涉及假體均由華西醫(yī)院骨與軟組織腫瘤中心臨床團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)，并由北京春立正達(dá)醫(yī)療器械有限公司制造。個(gè)性化模擬正常的尺寸和外觀是假體設(shè)計(jì)和制造的主要原則。將 CT 數(shù)據(jù)導(dǎo)入 Mimics V20.0 (Materialise Corp，Leuven，Belgium) 中建立虛擬三維模型，此后，利用圖像融合技術(shù)將 MRI 數(shù)據(jù)整合至虛擬三維模型中用以顯示腫瘤邊界 (圖 1b，圖 2b)。術(shù)前模擬確定切除范圍：軟骨肉瘤邊緣以外 10 mm，其它高度惡性腫瘤邊緣以外 30 mm。共設(shè)計(jì) 11 個(gè) 3D 打印定制一體化半骨盆假體。其中，8 例骶髂關(guān)節(jié)無法保留，3 例骶髂關(guān)節(jié)保留，8 例恥骨上支部分保留，3 例恥骨上支完整保留。并由此共設(shè)計(jì) 4 種類型假體 (圖 3)。

圖3 針對(duì)不同骨缺損設(shè)計(jì)四大類假體 a：Ⅰ 型假體針對(duì)骨缺損累及骶髂關(guān)節(jié)但保留部分恥骨；b：Ⅱ 型假體針對(duì)骨缺損累及骶髂關(guān)節(jié)但未累及恥骨；c：Ⅲ 型假體針對(duì)骨缺損未累及骶髂關(guān)節(jié)但累及部分恥骨；d：Ⅳ 型假體針對(duì)骨缺損未累及骶髂關(guān)節(jié)及恥骨圖 4 術(shù)中示意圖 a：在充分暴露骨盆腫瘤后，股骨頸截骨暴露髖臼，根據(jù)術(shù)前計(jì)劃使用髖臼截骨導(dǎo)板輔助精準(zhǔn)截骨；b：安放假體時(shí)，優(yōu)先固定恥骨后，再?gòu)?fù)位假體，行髂骨或骶骨螺釘固定Fig.3 Four types of prostheses were designed for different bone defects a: Type Ⅰ prosthesis for bone defects involving the sacroiliac joint; it will preserve part of the pubis; b: Type Ⅱ prosthesis for bone defects involving the sacroiliac joint but not the pubic bone; c: Type Ⅲ prosthesis for bone defects involving the pubis but not the sacroiliac joint; d: Type Ⅳ prosthesis for bone defects only involving the acetebulumFig.4 Intraoperative schematic diagram a: Acetabular osteotomy guide was used to assist the precise osteotomy according to the preoperative plan after acetabulum exposure following femoral neck osteotomy; b: Prosthesis should be reduced and fixed with sacrum screws after pubic bone fixation as placing

假體主體由髂骨翼縮小簡(jiǎn)化而來，髂后上下棘及坐骨棘均被移除。假體由實(shí)心結(jié)構(gòu)和類骨小梁多孔結(jié)構(gòu)組成。實(shí)心結(jié)構(gòu)包括沿弓狀緣延伸的“弧形”支撐結(jié)構(gòu)，螺釘孔，髖臼和恥骨支。類骨小梁多孔結(jié)構(gòu)特征為 600 μm 孔徑和 70% 孔隙率。眾多縫線孔沿假體嵴分布用以重建臀肌及髂肌。截骨導(dǎo)板固定在腫瘤側(cè)。

所有假體在近端通過平整類骨小梁多孔表面連接切除后殘留髂骨或骶骨，并用松質(zhì)骨螺釘固定。在遠(yuǎn)端，3 例假體通過類骨小梁多孔半球面與殘余髖臼連接，8 例假體通過類骨小梁多孔恥骨柄或者恥骨帽與殘余恥骨連接。坐骨支重建由坐骨結(jié)節(jié)的保存情況決定。

假體通過電子束熔融技術(shù)生產(chǎn)，同時(shí)假體模型及截骨導(dǎo)板采用光固化技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn) (圖 1c，圖 2c)。假體設(shè)計(jì) (2 天)、制作 (3 天)、后處理 (2 天) 以及運(yùn)輸 (3 天) 共 10 天左右。

2. 手術(shù)方法：本組 11 例患者的手術(shù)均由同一名資深外科醫(yī)生完成?；颊呔u擺側(cè)臥位髂后入路聯(lián)合 Smith-Petersen 入路，視腫瘤范圍決定是否附加腹股溝切口。在分離過程中，髖關(guān)節(jié)周圍肌肉起止點(diǎn)被盡可能保留。骨表面軟組織被盡量分離以放置截骨導(dǎo)板輔助截骨。截骨完成后使用塑料模型驗(yàn)證截骨精確，并采用脈沖水槍反復(fù)沖洗及應(yīng)用聚維酮碘浸泡術(shù)野。假體植入前，對(duì)于保留的骶髂關(guān)節(jié)面使用咬骨鉗顯露松質(zhì)骨，對(duì)于保留的髖臼采用髖臼挫或其它方式處理骨面使骨面與假體相應(yīng)部分匹配。假體在接觸面處理完成后一次植入，優(yōu)先固定恥骨后再?gòu)?fù)位假體行髂骨或骶骨固定。在坐骨保留的情況下，通常最后進(jìn)行固定。在骨盆重建完成后，使用骨水泥將聚乙烯超半徑內(nèi)杯以增加 (5°～10°) 前傾角的方式固定至髖臼內(nèi)，并完成股骨側(cè)的安裝及髖關(guān)節(jié)的復(fù)位。在盡可能重建肌肉前，再次采用脈沖水槍反復(fù)沖洗及應(yīng)用聚維酮碘浸泡術(shù)野。手術(shù)完成后記錄術(shù)中時(shí)長(zhǎng)及術(shù)中失血量。

3. 術(shù)后處理：術(shù)后患肢處于旋轉(zhuǎn)中立位，15°～25° 外展，15° 髖關(guān)節(jié)屈曲位和 15° 膝關(guān)節(jié)屈曲位，并輔以梯形枕和防旋鞋維持體位。術(shù)后 3 天內(nèi)，通過 2 項(xiàng)測(cè)試評(píng)估髖臼周圍肌力及穩(wěn)定性。第一個(gè)測(cè)試是檢查患者髖關(guān)節(jié)周圍穩(wěn)定性：患者主動(dòng)保持患肢髖關(guān)節(jié)外展 15°～25°，屈曲 60°～80°，膝關(guān)節(jié)屈曲 90° 姿勢(shì)的能力。第二個(gè)試驗(yàn)為在髖關(guān)節(jié)外展 15°～25°，屈曲 20°～30°，膝關(guān)節(jié)屈曲 30°～45° 情況下主動(dòng)伸膝并維持。

若患者均順利通過兩個(gè)測(cè)試，則認(rèn)為髖關(guān)節(jié)穩(wěn)定性及伸膝肌力良好，符合早期康復(fù)的條件。這類患者在術(shù)后 1 周內(nèi)繼續(xù)同測(cè)試方案相同的鍛煉方式加強(qiáng)髖部肌肉的力量和平衡。術(shù)后 2 周內(nèi)，進(jìn)行站立不負(fù)重屈髖訓(xùn)練。術(shù)后 2 周，患肢的負(fù)重從 10 kg 逐漸增加直到與健肢受力相等 (持續(xù)時(shí)間一般為 2 周)。術(shù)后 4 周，允許患者進(jìn)行髖關(guān)節(jié)外展、內(nèi)收、后伸訓(xùn)練，并配合助行器練習(xí)行走。

若患者難以完成任一測(cè)試，則認(rèn)為髖關(guān)節(jié)穩(wěn)定性差或缺乏肌肉力量，此時(shí)采用骨盆 - 大腿支具固定是必要的 (15°～25° 外展，15° 髖屈曲，15° 膝關(guān)節(jié)屈曲)。該兩項(xiàng)測(cè)試在患者術(shù)后 2～3 周內(nèi)作為日常床上訓(xùn)練進(jìn)行。術(shù)后 3 周，患者可行站立不負(fù)重屈髖訓(xùn)練。術(shù)后 4 周，逐漸從 10 kg 開始負(fù)重直到增加至全重 (持續(xù)時(shí)間一般為 2 周)。術(shù)后 6～8 周行髖部外展、內(nèi)收、后伸訓(xùn)練，并采用助行器練習(xí) 行走。

術(shù)后前 3 個(gè)月，患者睡眠情況下均需 T 型枕及防旋鞋輔助。此后，所有患者都被鼓勵(lì)在沒有拐杖的情況下行走，并被告知開始為期 1 周的翹二郎腿和下蹲訓(xùn)練 (圖 1d，圖 2d)。在此訓(xùn)練完成后患者可以不需要輔助器械行走并屈髖 ≥ 90°。

四、術(shù)后隨訪及療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

手術(shù)邊界由我院病理科評(píng)定并報(bào)告，用以確定腫瘤的 en-bloc 切除。

骨盆 X 線片，術(shù)后及術(shù)后前 3 個(gè)月每月 1 次，此后每 3 個(gè)月 1 次。骨盆正位片用于評(píng)價(jià)患者雙下肢長(zhǎng)度和髖臼高度、偏心距及外展角。下肢長(zhǎng)度測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)為，術(shù)后同側(cè)小轉(zhuǎn)子最低處與骨盆坐骨結(jié)節(jié)連線或經(jīng)對(duì)側(cè)坐骨結(jié)節(jié)與中軸線垂線的距離。髖臼高度測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)為，同側(cè)髖臼頂點(diǎn)與坐骨結(jié)節(jié)連線或?qū)?cè)坐骨結(jié)節(jié)與中軸線垂線的距離。承重力臂 (bodyweight moment arm) 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)為髖臼中心到中軸線的距離。髖臼外展角，髖臼外側(cè)最高點(diǎn)與最低點(diǎn)連線和中軸線之間的夾角。

骨盆三維 CT 用于評(píng)價(jià)患者髖臼假體前傾角，術(shù)后當(dāng)即 1 次，以后每 3 個(gè)月檢查 1 次。

評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為，在髖臼最大橫斷面圖片上，以髖臼緣最前點(diǎn)與最后點(diǎn)連線和身體水平面垂線之間 夾角。

斷層融合成像技術(shù) (tomosynthesis-shimadzu metal artefact reduction technology，T-SMART) 檢查用于評(píng)估骨整合情況，術(shù)后當(dāng)即 1 次，以后每 3 個(gè)月檢查 1 次。

腫瘤學(xué)評(píng)估記錄包括局部復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移和死亡。功能學(xué)評(píng)估采用 MSTS 評(píng)分和 HHS 評(píng)分。并發(fā)癥評(píng)估記錄包括感染、脫位、松動(dòng)、假體斷裂、假體周圍骨折等 (圖 1e、f，圖 2e、f)。

五、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用 IBM SPSS 25.0 數(shù)據(jù)處理軟件 (IBM SPSS，Armonk，NY)。術(shù)前與術(shù)后 MSTS 評(píng)分及其分項(xiàng)和 HHS 評(píng)分以±s形式表示，使用配對(duì)t檢驗(yàn)用于連續(xù)變量統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn) α 值取雙側(cè) 0.05。

結(jié) 果

經(jīng)術(shù)后病理結(jié)果確認(rèn)，術(shù)中所有患者在截骨導(dǎo)板輔助下獲得 R0 切除。所有患者按術(shù)前計(jì)劃行 3D 打印定制一體化半骨盆假體重建，術(shù)中行髖關(guān)節(jié)前屈 90°、后伸 30°、前屈 45°、外展 45° 測(cè)試，未見脫位。軟組織重建中，9 例臀中肌獲得重建，2 例無法重建；臀大肌，髂腰肌，縫匠肌及股直肌均良好重建。手術(shù)時(shí)間 170～540 min，平均 (287.27±109.72) min，術(shù)中出血量 900～8200 ml，平均 (3527.27±2162.53) ml。

所有患者均獲平均 (27.82±1.75) 個(gè)月的隨訪。無腫瘤復(fù)發(fā)及死亡。術(shù)前 Enneking 分期 Ⅲ 級(jí)的患者中，1 例接受肺部轉(zhuǎn)移瘤切除術(shù)，術(shù)后無肺部新發(fā)腫瘤；1 例接受化療，在一線化療及二線化療均耐藥后接受阿帕替尼靶向治療，現(xiàn)肺部轉(zhuǎn)移瘤穩(wěn)定；1 例拒絕肺部手術(shù)、化療及靶向等后續(xù)治療，現(xiàn)局部未復(fù)發(fā)，肺部轉(zhuǎn)移灶處于進(jìn)展中。余患者無肺轉(zhuǎn)移。

末次隨訪時(shí)，11 例均獲得良好骨整合 (圖 1f，圖 2f)。術(shù)后雙下肢長(zhǎng)度方面，健側(cè)小轉(zhuǎn)子最低處與骨盆坐骨結(jié)節(jié)連線或經(jīng)對(duì)側(cè)坐骨結(jié)節(jié)與中軸線垂線距離為 (6.22±2.78) mm，患側(cè)為 (6.78± 3.85) mm，雙側(cè)對(duì)比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (t= -0.691，P= 0.505)。術(shù)后髖臼高度測(cè)量方面，健側(cè)髖臼頂點(diǎn)與坐骨結(jié)節(jié)連線或?qū)?cè)坐骨結(jié)節(jié)與中軸線垂線的距離為 (85.26±11.52) mm，患側(cè)為 (86.55± 12.85) mm，雙側(cè)對(duì)比無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (t= -1.419，P= 0.186)。術(shù)后承重力臂方面，健側(cè)髖臼中心到中軸線距離為 (98.75±3.99) mm，患側(cè)為 (97.62± 4.28) mm，雙側(cè)對(duì)比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (t= 1.106，P= 0.294)。所有患者雙下肢長(zhǎng)度、髖臼偏心距、髖臼前傾角、髖臼外展角與術(shù)前相同。雙下肢長(zhǎng)度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為，對(duì)比術(shù)前術(shù)后患側(cè)小轉(zhuǎn)子最低處與骨盆坐骨結(jié)節(jié)連線關(guān)系。髖臼高度測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)為，以腰椎棘突連線作為中心線，以髖臼頂端向該中心線做垂線，比較雙側(cè)垂線高度差。髖臼偏心距，由髖臼中心向中心線做垂線，比較雙側(cè)垂線長(zhǎng)度。髖臼外展角，髖臼外側(cè)最上點(diǎn)與最下點(diǎn)連線和中心線之間的夾角。

圖1 a：53 歲女性骨肉瘤，術(shù)前骨盆 X 線片；b：術(shù)前手術(shù)模擬，圖中可見患者左恥骨及髖臼受累；c：假體側(cè)位觀；d：該患者下蹲功能良好；e：Ⅲ 型 3D 打印半骨盆定制假體置換術(shù)后 X 線片；f：術(shù)后 2 年 T-SMART 展示良好骨整合Fig.1 a: Preoperative pelvic X-ray of a 53-year-old osteosarcoma woman; b: Preoperative surgical simulation, the left pubic bone and acetabulum were involved; c: Lateral view of the prosthesis; d: Good squatting functions; e: Postoperative X-ray image of the type Ⅲ 3D-printed hemipelvis prosthesi; f: T-Smart showed good osseointegration 2 years after surgery

骨盆三維 CT 用于評(píng)價(jià)患者髖臼假體前傾角，術(shù)后及術(shù)后每 3 個(gè)月 1 次。在橫斷面圖片上，以 髖臼緣最前點(diǎn)與最后點(diǎn)連線和身體水平面垂線之間夾角。

本組 11 例術(shù)后患肢髖關(guān)節(jié)功能均獲得明顯改善，末次隨訪時(shí) 9 例無輔助行走，2 例扶手杖行走。術(shù)后 MSTS 評(píng)分及其相關(guān)分項(xiàng) (疼痛、功能、行走、行走輔助、情感接受度、跛行) 與術(shù)前比較，其差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。術(shù)后 HHS 評(píng)分與術(shù)前比較，其差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (表 1)。

本研究中，1 例脂肪壞死引起傷口延遲愈合，經(jīng)清創(chuàng)一期縫合后傷口愈合。未見深部感染、假體脫位、假體或螺釘斷裂等其它并發(fā)癥。

討 論

一、假體創(chuàng)新設(shè)計(jì)利于精準(zhǔn)重建三維骨盆環(huán)，為骨整合提供必要條件

自 20 世紀(jì) 70 年代以來，定制化假體以其形態(tài)重建的精準(zhǔn)化逐步成為主流。但以往的定制化假體以減材制造為主，涂層覆蓋甚至于拋光的假體表面導(dǎo)致假體骨界面骨整合不良，進(jìn)而不可避免地出現(xiàn)假體機(jī)械性失效[18,20,22]。得益于增材制造 (3D 打印) 技術(shù)的縱深發(fā)展和對(duì)于骨整合理論的深入理解，近期，3D 打印類骨小梁多孔結(jié)構(gòu)定制化假體已被成功運(yùn)用于臨床[21,28-29,33-36]。然而，即便在假體骨界面獲得較為滿意的骨整合，組配式假體多關(guān)節(jié)連接方式依舊存在松動(dòng)甚至斷裂可能性。另外，骨盆腫瘤在切除后，整個(gè)骨盆環(huán)將呈現(xiàn)縱向與橫向的移位，部分假體會(huì)以犧牲 Ⅲ 區(qū)連接來使假體植入更為便捷，但完整的骨盆環(huán)重建不僅可以增加半骨盆假體的三維穩(wěn)定和改善假體重建后骨盆的力學(xué)傳導(dǎo)，更是避免患者術(shù)后并發(fā)癥的必要措施。

筆者設(shè)計(jì)并制作了一系列具有類骨小梁結(jié)構(gòu)多孔表面結(jié)構(gòu)的定制一體化半骨盆假體，并應(yīng)用于 11 例原發(fā)性髖臼周圍惡性骨腫瘤患者。

假體置換的長(zhǎng)期目標(biāo)是為了患者重返社會(huì)提供持久的靜力支持。假體強(qiáng)度和界面骨整合能力便成為關(guān)注焦點(diǎn)。為了增強(qiáng)假體整體強(qiáng)度，假體內(nèi)部由實(shí)心結(jié)構(gòu)構(gòu)成，將弓狀緣支撐結(jié)構(gòu)、髖臼、螺釘孔、恥骨等在內(nèi)的連續(xù)于一體。骨整合能力與界面結(jié)構(gòu)、初始穩(wěn)定性和應(yīng)力刺激有關(guān)。本研究中的假體界面均采用已被證實(shí)具有促進(jìn)骨形成能力的多孔結(jié)構(gòu)[37-43]。在術(shù)中，盡可能顯露宿主骨小梁結(jié)構(gòu)連接假體界面，輔以股骨頭自體骨移植以促進(jìn)骨整合。假體恥骨部分采用恥骨柄或恥骨帽等設(shè)計(jì)增大假體與殘余恥骨的接觸面。充分的初始穩(wěn)定性可以通過設(shè)計(jì)良好的螺釘方向和三維解剖重建骨盆環(huán)實(shí)現(xiàn)[21]。術(shù)后康復(fù)期宜早期進(jìn)行適當(dāng)負(fù)重鍛煉，通過適當(dāng)應(yīng)力刺激進(jìn)一步促進(jìn)假體界面骨整合，增強(qiáng)假體穩(wěn)定性。

二、重視術(shù)前精準(zhǔn)方案設(shè)計(jì)與圍術(shù)期個(gè)性化康復(fù)利于患者功能重建

此前，采用定制化半骨盆假體臨床研究顯示術(shù)后患者平均 MSTS 得分在 11～22 分[18,20-22,24-25]。本研究中，MSTS 評(píng)分平均為 22 分，HHS 評(píng)分平均為 77.6 分，所有患者均能行走，其中 9 例不需要任何輔助措施。其原因包括：(1) 骨盆腫瘤通常處于較深位置，要獲取良好視野需要分離眾多肌肉及軟組織，術(shù)前對(duì)手術(shù)入路的精確分析確定最佳手術(shù)入路可以盡可能地減少額外的肌肉損傷，從而保證保留更多的功能；(2) 術(shù)中手術(shù)導(dǎo)板應(yīng)用減小不必要的切口暴露、減少周圍正常肌肉損害的情況下達(dá)到 en-bloc 切除；(3) 完整骨盆環(huán)及原位髖臼重建保證了骨盆三維穩(wěn)定及正常應(yīng)力傳導(dǎo)，為術(shù)后早期功能鍛煉提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。同時(shí)，早期負(fù)重促進(jìn)骨整合，更有利于重建骨盆穩(wěn)定，最終提升術(shù)后功能恢復(fù)水平[44]；(4) 術(shù)中盡可能保留肌肉附著點(diǎn)骨組織，在重建縫合肌肉止點(diǎn)時(shí)，以骨 - 金屬重建替代肌腱 - 金屬重建，加強(qiáng)穩(wěn)定性，利于早期鍛煉；(5) 個(gè)性化術(shù)后康復(fù)計(jì)劃最大化利用留存肌肉能力，從而達(dá)到較好的功能恢復(fù)。

三、注重術(shù)前手術(shù)模擬與實(shí)際手術(shù)操作利于并發(fā)癥防治

定制假體重建治療骨盆惡性腫瘤最常見的并發(fā)癥包括復(fù)發(fā) 0%～33%、感染 0%～30% 和脫位 0%～20%[18-26]。

以往定制型假體研究中，術(shù)后平均復(fù)發(fā)時(shí)間為 10～22.2 個(gè)月[18-19,21-23,25-26]。本研究采用基于 CT 并融合 MRI 數(shù)據(jù)的多模態(tài)圖像融合技術(shù)，生成虛擬三維圖像，精準(zhǔn)顯示腫瘤范圍，并通過精確的腫瘤邊界分析，仔細(xì)的手術(shù)模擬，精準(zhǔn)的手術(shù)導(dǎo)板設(shè)計(jì)以及嚴(yán)格按照計(jì)劃的手術(shù)操作，最終達(dá)到良好的局部腫瘤控制。同時(shí)，對(duì)于腫瘤骨切除邊界而言，在軟骨肉瘤中采用了文獻(xiàn)報(bào)道的中位切除邊界 10 mm[29,36,45-46]； 而在高級(jí)別惡性腫瘤中采用了較為激進(jìn)的 30 mm 作為切除邊界以最大限度的控制局部復(fù)發(fā)[47]。

本研究中，傷口延遲愈合是目前惟一并發(fā)癥。為了減少深部感染，本組在假體設(shè)計(jì)和圍術(shù)期處理實(shí)施了 3 個(gè)步驟：(1) 該假體具有仿生流線型形態(tài)和粗糙表面多孔結(jié)構(gòu)，為軟組織長(zhǎng)入提供必要條件，可有效減少術(shù)后死腔；(2) 截骨導(dǎo)板和塑料模型的應(yīng)用，顯著減少了手術(shù)和假體暴露時(shí)間； (3) 在腫瘤切除后和假體植入前，反復(fù)的脈沖水槍沖洗和聚維酮碘浸泡避免了創(chuàng)面感染。

為減少脫位，術(shù)前進(jìn)行了對(duì)髖臼位置及方向精準(zhǔn)設(shè)計(jì)，術(shù)中借助截骨導(dǎo)板精準(zhǔn)切除及按計(jì)劃重建，在適當(dāng)增加前傾角情況下安置限制型聚乙烯內(nèi)杯，并調(diào)整了恰當(dāng)?shù)募∪廛浗M織張力。

目前看來，3D 打印定制一體化半骨盆假體治療髖臼周圍原發(fā)惡性骨腫瘤早期療效顯著，使之成為骨盆惡性腫瘤重建的可靠方式。假體表面類骨小梁多孔結(jié)構(gòu)有助于假體骨整合，定制一體化設(shè)計(jì)極大方便了手術(shù)時(shí)假體的精準(zhǔn)植入。術(shù)前模擬、術(shù)中操作以及術(shù)后康復(fù)計(jì)劃的注重，將進(jìn)一步促進(jìn)患者功能恢復(fù)以及控制術(shù)后并發(fā)癥。當(dāng)然，希望隨著時(shí)間的推移，該假體應(yīng)用于更多患者后，更確切印證該假體與宿主骨之間骨整合與其長(zhǎng)期生物穩(wěn)定性的相關(guān)性。