骨腫瘤外科主要任務(wù)涉及兩個方面：切除與重建。近十年來新材料、新技術(shù)不斷出現(xiàn)，骨腫瘤切除后骨關(guān)節(jié)缺損的重建取得長足進(jìn)步。依照重建方法不同分為生物性重建和機械性重建。此外，新興的 3D 打印技術(shù)在腫瘤性缺損重建的臨床應(yīng)用正在展開，短期效果可靠，然而遠(yuǎn)期功能結(jié)果和并發(fā)癥少有報道。
【摘 要】 目的 評價異體鎖骨移植重建鎖骨腫瘤切除后骨缺損的方法及效果。 方法 2000 年1 月－ 2006 年1 月，對9 例鎖骨腫瘤患者行腫瘤瘤段切除、異體鎖骨聯(lián)合鋼板修復(fù)重建術(shù)。其中男4 例，女5 例；年齡12 ～ 68 歲。良性腫瘤和瘤樣病變2 例，Campanacci 影像學(xué)分級均為Ⅲ級；原發(fā)性惡性和轉(zhuǎn)移瘤共7 例。病變位于鎖骨外側(cè)端3 例、胸骨端2 例、骨干4 例，2 例合并病理性骨折。根據(jù)Enneking 功能評價標(biāo)準(zhǔn)，術(shù)前患肢功能優(yōu)3 例，良3 例，可1 例，差2 例；術(shù)前疼痛等級評定（visual analogue scale，VAS）示：中度以上靜息痛4 例，活動時中度以上疼痛3 例，重度疼痛2 例。腫瘤采用全切除方式，原發(fā)性惡性腫瘤和轉(zhuǎn)移瘤術(shù)后分別局部輔助放療和化療，隨訪評價腫瘤控制、疼痛緩解、植骨愈合和肩關(guān)節(jié)功能等情況。 結(jié)果 9 例患者均獲隨訪12 ～ 70 個月，平均34.6 個月。隨訪期內(nèi)未發(fā)現(xiàn)局部腫瘤復(fù)發(fā)，原發(fā)性惡性腫瘤未見遠(yuǎn)隔轉(zhuǎn)移。術(shù)后外形良好，未見明顯排斥反應(yīng)，無深部感染發(fā)生。8 例患者異體骨與自體骨間Ⅰ期愈合，愈合時間3.2 ～ 6.8個月，平均5.4 個月，其中1 例患者取內(nèi)固定后因外傷造成異體骨骨折，再次行鋼板內(nèi)固定治療，4 個月后骨折愈合；另1 例術(shù)后出現(xiàn)鋼板松動、骨不連，經(jīng)再次植骨后6 個月愈合。Enneking 功能評價：術(shù)后3 個月優(yōu)6 例，良3 例；6 例患者隨訪24個月時，優(yōu)4 例，良1 例，可1 例。VAS 評定示術(shù)后3 個月僅2 例上肢活動時出現(xiàn)輕度疼痛；術(shù)后12 個月，7 例無疼痛，活動時中度和輕度疼痛各1 例。 結(jié)論 異體鎖骨是鎖骨腫瘤切除后殘留骨缺損的一種良好重建材料，重建后患肩的外形和功能滿意，疼痛減少，生活質(zhì)量提高。
目的 設(shè)計并制造一種用于復(fù)合異體半關(guān)節(jié)移植的個體化人工半膝關(guān)節(jié)，為解決異體骨移植關(guān)節(jié)軟骨壞死和異體自體關(guān)節(jié)形狀不匹配時提供一種方案。方法 利用提取的股骨髁關(guān)節(jié)軟骨三維輪廓數(shù)據(jù)，在Surfacer 9.0圖像處理軟件上進(jìn)行個體化人工半膝關(guān)節(jié)的計算機輔助設(shè)計，得到三維模型，進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，在LPS600快速成型機上制出快速成型樹脂模，對樹脂模進(jìn)行修整、拋光獲得理想的個體化人工半膝關(guān)節(jié)模型，經(jīng)硅膠翻模、制作蠟?zāi)！⒊蓺?、澆鑄，獲得鈦合金關(guān)節(jié)。將快速成型不易加工的融合籠焊接到關(guān)節(jié)上，拋光后即獲得鈦合金個體化人工半膝關(guān)節(jié)成品。并選擇1例14歲患者，因右股骨下段骨肉瘤切除異體骨段保肢術(shù)后復(fù)發(fā)為臨床應(yīng)用。結(jié)果 設(shè)計、制造出1例新型復(fù)合異體半關(guān)節(jié)移植的個體化人工半膝關(guān)節(jié)，術(shù)中見假體與異體骨、對側(cè)關(guān)節(jié)匹配良好。手術(shù)順利，患者5周可下地行走，6個月異體-自體骨愈合，隨訪1年患膝無不適，膝關(guān)節(jié)功能良好。結(jié)論 經(jīng)CT數(shù)據(jù)獲得骨骼三維輪廓信息，利用快速成型技術(shù)建模、熔模制造，可獲得滿意的個體化人工半膝關(guān)節(jié)假體，臨床應(yīng)用1例明顯改善膝關(guān)節(jié)功能，較好解決了異體-自體關(guān)節(jié)形狀不匹配。
目的 探討異種成骨細(xì)胞移植及組織工程骨構(gòu)建的可能性。方法 用二步酶消化 -組織塊聯(lián)合接種法行 SD大鼠骨細(xì)胞原代培養(yǎng) ,傳代后用堿性磷酸酶 (AL P)染色法進(jìn)行細(xì)胞鑒定 ;再將 2 8只大耳白兔分為 3組 :自體移植組 (A組 )、異種移植組 (B組 )、正常對照組 (C組 ) ,分別于腹直肌袋內(nèi)注入自體軟骨細(xì)胞懸液、SD大鼠成骨細(xì)胞及生理鹽水 ,于 1、2、4及 8周行免疫學(xué)及組織形態(tài)學(xué)檢測。結(jié)果 細(xì)胞原代接種后 5天成單層 ,經(jīng)鑒定為成骨細(xì)胞 ;實驗兔各組移植后受體無明顯全身及局部排異反應(yīng) ;B組移植后 2、4周檢測到特異性抗體 ,2周檢測到細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒反應(yīng) ,4周達(dá)高峰 ,8周開始減退 ,HE染色見大量炎性細(xì)胞浸潤 ,至 8周無明顯異位成骨現(xiàn)象。 A、C兩組移植后未見明顯體液及細(xì)胞免疫反應(yīng)。結(jié)論 單純異種成骨細(xì)胞不能作為細(xì)胞移植及組織工程骨構(gòu)建的可靠細(xì)胞來源。
目的 為解決組織工程中種子細(xì)胞數(shù)量不足及為組織工程種子細(xì)胞研究提供標(biāo)準(zhǔn)細(xì)胞，建立永生化hBMSCs（MSCxj）系，進(jìn)一步探討MSCxj 的異位成骨能力。 方法 取凍存復(fù)蘇后生長良好的第35 代和第128 代MSCxj，擴增培養(yǎng)至2 109 個，分別與牛松質(zhì)骨復(fù)合培養(yǎng)，作為A、B 組（n=12），C 組為單純牛松質(zhì)骨（n=12）。成骨誘導(dǎo)培養(yǎng)48 h 和18 d 時行掃描電鏡觀察細(xì)胞在材料上的生長情況。于18 只4 ～ 6 周齡裸鼠背部兩側(cè)皮下各作一3 mm小切口，將3 組共36 個標(biāo)本采用組內(nèi)隨機、組間兩兩配對分別植入切口內(nèi)。處死動物前分別行四環(huán)素?zé)晒鈽?biāo)記。于術(shù)后4、8、12周各組分別取4 個標(biāo)本行HE、麗春紅三色、四環(huán)素?zé)晒馊旧?、鼠抗人骨鈣素單克隆抗體免疫組織化學(xué)染色觀察，并行形態(tài)學(xué)定量分析。 結(jié)果 細(xì)胞- 異種骨復(fù)合培養(yǎng)48 h，掃描電鏡觀察見A、B 組細(xì)胞貼附生長良好；18 d 可見大量合成的絲狀細(xì)胞外基質(zhì)及細(xì)小顆粒樣分泌物，并覆蓋細(xì)胞。裸鼠皮下埋植實驗：HE、麗春紅三色、四環(huán)素?zé)晒馊旧^察示，術(shù)后4 周A、B 組標(biāo)本成骨不明顯，8 周A、B 組標(biāo)本周邊及異種骨內(nèi)部孔隙有類骨基質(zhì)沉積，12 周A、B 組標(biāo)本成骨增加，A、B 組間成骨情況比較無明顯差異；C 組各時間點均未見骨質(zhì)形成。鼠抗人骨鈣素單克隆抗體免疫組織化學(xué)染色顯示，A、B 組8 周及12 周骨陷窩內(nèi)骨鈣素染色呈陽性。形態(tài)學(xué)定量分析顯示，術(shù)后8 周A、B組骨長入率分別為5.64% ± 2.68%和4.92% ± 2.95%，術(shù)后12 周分別為13.94% ± 2.21% 和14.34% ± 3.46%，兩組間比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P gt; 0.05）；組內(nèi)術(shù)后12周骨長入率均高于術(shù)后8 周，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P lt; 0.05）。 結(jié)論 MSCxj 與原代培養(yǎng)hBMSCs 一樣具有良好的異位成骨能力，可作為骨組織工程的種子細(xì)胞進(jìn)行相關(guān)實驗及臨床研究。
觀察應(yīng)用多孔TCP 人工骨修復(fù)腫瘤性骨缺損的臨床效果和骨愈合機制，提出“結(jié)構(gòu)移植”新理論。 方法 2003 年1 月－ 2005 年12 月，應(yīng)用多孔TCP 人工骨顆粒材料修復(fù)各種原發(fā)性良性骨腫瘤切除后遺留骨缺損61 例。男33 例，女28 例；年齡9 個月～ 46 歲。骨纖維結(jié)構(gòu)不良8 例，骨囊腫23 例，嗜酸性肉芽腫12 例，內(nèi)生軟骨瘤13 例，非骨化纖維瘤2 例，骨母細(xì)胞瘤3 例。腫瘤范圍1.5 cm × 1.0 cm ～ 7.0 cm × 5.0 cm。腫瘤切除后缺損范圍為2.0 cm × 1.5 cm ～ 8.0 cm × 5.0 cm。術(shù)后不同時間點行X 線片、單光子發(fā)射計算機斷層骨掃描（single photon emissioncomputed tomography，SPECT）、在體TCP 人工骨降解的X 線影像學(xué)半定量研究以及組織病理學(xué)觀察TCP 人工骨降解情況。 結(jié) 果 術(shù)后患者一般情況良好，傷口均Ⅰ期愈合。61 例獲5 ～ 24 個月隨訪。骨缺損于術(shù)后1 ～ 6 個月均愈合，骨愈合率達(dá)96.7%。除1 例坐骨嗜酸性肉芽腫患者術(shù)后3 個月腫瘤復(fù)發(fā)，再次手術(shù)治療后痊愈，余患者無復(fù)發(fā)。X 線片觀察術(shù)后1 個月即可見植骨與宿主骨結(jié)合部間隙模糊，新骨開始形成；3 個月植骨從周圍向中心開始吸收，周圍與中心均可見新骨形成；6 個月植骨與宿主骨融合，骨缺損完全修復(fù)，移植材料降解率為78.9%；12 個月植骨大部分吸收，骨質(zhì)改建塑形，部分髓腔再通；24 個月骨質(zhì)塑形改建良好，髓腔再通。術(shù)后1 個月SPECT 觀察，顯示局部有較多核素濃聚，骨代謝旺盛，植骨中心核素有明顯濃聚，為中心誘導(dǎo)成骨現(xiàn)象。組織病理學(xué)觀察，TCP 人工骨顆粒與宿主自體骨結(jié)合緊密，植骨處有大量骨軟骨組織形成，充填骨孔洞內(nèi)外；深部有新生血管樣組織長入，于植骨內(nèi)部及周圍形成有較多細(xì)胞圍繞的“鑲邊”狀結(jié)構(gòu)。 結(jié)論 多孔TCP 人工骨修復(fù)腫瘤性骨缺損臨床效果良好。其內(nèi)部多孔三維結(jié)構(gòu)模擬人骨天然仿生“自組織”結(jié)構(gòu)，有利于募集細(xì)胞長入支架深部，達(dá)到良好的血管化并最終形成修復(fù)性新骨組織，兼具骨傳導(dǎo)和骨誘導(dǎo)的骨愈合機制，為一高效新型“結(jié)構(gòu)性”骨移植修復(fù)材料。
目的使用多種3-D打印技術(shù)制作手術(shù)導(dǎo)板，探討其在骨腫瘤切除重建手術(shù)中的應(yīng)用效果，并對比不同3-D打印技術(shù)制備的手術(shù)導(dǎo)板優(yōu)缺點。 方法回顧分析2012年9月－2014年1月符合選擇標(biāo)準(zhǔn)的31例骨腫瘤患者臨床資料，其中男19例，女12例；年齡6～67歲，中位年齡23歲。病程15 d～12個月，中位病程2個月。其中惡性腫瘤13例，良性腫瘤18例；腫瘤位于股骨9例、脊柱7例、脛骨6例、骨盆5例、肱骨3例、腓骨1例。根據(jù)術(shù)前薄層（0.625 mm）CT掃描等影像學(xué)檢查所得數(shù)據(jù)行術(shù)前腫瘤切除設(shè)計，根據(jù)切除計劃設(shè)計手術(shù)導(dǎo)板。術(shù)前加工導(dǎo)板使用的3-D打印技術(shù)和材料分別為：熔融沉積成型9例（ABS樹脂）、光固化立體成型14例（光敏樹脂）、3-D印刷工藝5例（石膏）、選擇性激光燒結(jié)3例（鋁合金）；導(dǎo)板滅菌后按術(shù)前計劃應(yīng)用于術(shù)中。通過對比導(dǎo)板制作加工時間分析4種3-D打印技術(shù)效率，記錄術(shù)前設(shè)計時間、手術(shù)時間、術(shù)中透視次數(shù)，與同期同類常規(guī)手術(shù)28例（對照組）進(jìn)行比較。 結(jié)果4種導(dǎo)板制作加工時間分別為：熔融沉積成型（19.3±6.5）h、光固化立體成型（5.2±1.3）h、3-D印刷工藝（8.6±1.9）h、選擇性激光燒結(jié)（51.7±12.9）h，選擇性激光燒結(jié)導(dǎo)板制作加工時間明顯長于另外3種。31例均成功進(jìn)行術(shù)前設(shè)計、導(dǎo)板制作并應(yīng)用于手術(shù)；除3 例術(shù)中導(dǎo)板斷裂變形（ABS樹脂1例、石膏2例），改為常規(guī)手術(shù)治療外；余28例定位針均成功導(dǎo)入，根據(jù)定位針指引準(zhǔn)確按術(shù)前手術(shù)設(shè)計截骨。與對照組比較，28例患者術(shù)前設(shè)計時間延長、手術(shù)時間縮短、術(shù)中透視次數(shù)減少，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。28例均獲隨訪，隨訪時間1～12個月，平均3.7個月。術(shù)后X線片及CT檢查示腫瘤均完整切除，大段同種異體骨重建穩(wěn)定。 結(jié)論3-D打印手術(shù)導(dǎo)板很好地適應(yīng)了骨腫瘤手術(shù)個體化要求，可在術(shù)中實現(xiàn)術(shù)前設(shè)計，不同3-D打印技術(shù)制備的手術(shù)導(dǎo)板各有優(yōu)勢，需根據(jù)具體手術(shù)方式選擇。
目的 完善 β 磷酸三鈣（β tricalcium phosphate，β-TCP）生物陶瓷系統(tǒng)微創(chuàng)治療股骨頭壞死（osteonecrosis of the femoral head，ONFH）的理論體系，評估其臨床療效。方法取 7～8 月齡雄性新西蘭大白兔 18 只制備血管化動物模型，術(shù)后 4、8、12 周采用 micro-CT 掃描血管三維重建和熒光背景下血管顯像觀察新生血管形態(tài)，并計算血管長入包裹區(qū)的深度、血管數(shù)目以及血管直徑。取 9 個豬股骨標(biāo)本隨機分為 3 組（n=3）：A 組為正常股骨頭頸組；B 組為空腔組（隧芯減壓通道+股骨頭內(nèi)球形骨缺損）；C 組為植骨組，打壓植入混合陶瓷顆粒填充股骨頭內(nèi)球形缺損，骨隧道內(nèi)植入 β-TCP 多孔生物陶瓷棒。行生物力學(xué)檢測計算標(biāo)本的剛度及屈服載荷。多中心回顧分析 2012 年 1 月—2018 年 7 月，國內(nèi) 7 所醫(yī)療中心行生物陶瓷系統(tǒng)微創(chuàng)保髖治療的 ONFH 患者 200 例（232 髖）。其中男 145 例，女 55 例；年齡 17～76 歲，平均 42 歲。按照國際骨循環(huán)協(xié)會（ARCO）分期為Ⅱ期 150 髖，Ⅲ期 82 髖。術(shù)后定期對患者進(jìn)行影像學(xué)評估，采用 Harris 評分對髖關(guān)節(jié)功能進(jìn)行評價，并比較 ARCO Ⅱ期與Ⅲ期患者的臨床療效。結(jié)果 動物實驗結(jié)果顯示血管可由多孔生物陶瓷棒非包裹區(qū)長入包裹區(qū)，至 12 周時可見血管貫穿包裹區(qū)。隨術(shù)后時間延長，血管長入包裹區(qū)的深度、血管數(shù)目、血管直徑均逐漸增加，各時間點間比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。生物力學(xué)檢測示，B、C 組標(biāo)本剛度和屈服載荷顯著低于 A 組，B 組屈服載荷顯著低于 C 組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）；C 組股骨頭頸的剛度恢復(fù)至 A 組的 41.52%±3.96%，屈服載荷恢復(fù)至 A 組的 46.14%±7.85%。臨床研究顯示，200 例患者均獲隨訪，隨訪時間 6～73 個月，平均 22.7 個月。至末次隨訪時有 12 例（16 髖）行全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)，髖關(guān)節(jié)生存率為 93.10%；根據(jù)影像學(xué)評估，184 髖（79.31%）影像學(xué)穩(wěn)定，48 髖（20.69%）出現(xiàn)影像學(xué)進(jìn)展；Harris 評分為（79.3±17.3）分，較術(shù)前（57.3±12.0）分顯著改善（t=18.600，P=0.000）；優(yōu)良率達(dá) 64.22%（149/232）。ARCO Ⅱ期患者在髖關(guān)節(jié)生存率、影像學(xué)評估、Harris 評分方面均優(yōu)于 ARCO Ⅲ期患者（P<0.05）。結(jié)論β-TCP 生物陶瓷系統(tǒng)微創(chuàng)治療 ONFH，可引導(dǎo)大轉(zhuǎn)子及股骨頸血運至股骨頭內(nèi)促進(jìn)壞死修復(fù)；術(shù)后早期可以部分恢復(fù)股骨頭頸力學(xué)性能；該方法為 ONFH 患者，尤其是早期患者提供了一種新的保髖治療選擇。