自體骨復合旋轉鉸鏈膝關節(jié)假體治療股骨遠端骨巨細胞瘤的臨床應用和有限元分析.pdf

1、研究背景：
　　 骨巨細胞瘤(giant cell tumors，GCT)是一種常見的原發(fā)性骨腫瘤之一，在我國占骨腫瘤的10％～15％，歐美國家為5％～8％?？梢娢覈l(fā)病率明顯高于歐美國家。其多發(fā)于骨干骺端，組織來源尚不清楚，一般認為起始于骨髓內間葉組織。具有局部侵襲、復發(fā)和轉移傾向。由于該腫瘤在生物學行為上的不確定性及局部較高的復發(fā)率，其診斷、治療方式的選擇及預后判斷常面臨很多困難。
　　 目前對于骨巨細胞瘤治療，目的

2、主要是去除病灶，減少局部復發(fā)機會和保留關節(jié)功能。治療方面主要以手術治療為主。手術方法主要有病損內切除，節(jié)段性切除兩種手術方法。骨巨細胞瘤因其復發(fā)率高，而且還有惡變或轉移的可能，因而選擇何種術式爭取滿意的效果尚存在意見分歧。對于CampanacciⅢ級或復發(fā)伴病理骨折侵及關節(jié)面的骨巨細胞瘤，目前以節(jié)段性切除為主，但是何種手術方式可以最大程度降低腫瘤復發(fā)率，且能保持一定程度的關節(jié)功能成為目前手術治療骨巨細胞瘤的研究焦點。
　　 鑒于

3、目前對于CampanaeciⅢ級骨巨細胞瘤手術治療方面的爭議，結合臨床，我們發(fā)現(xiàn)自體骨復合旋轉鉸鏈膝關節(jié)假體對于治療股骨遠端骨巨細胞瘤有一定優(yōu)勢，第一：由于選擇了節(jié)段性切除的手術方式，腫瘤復發(fā)幾率明顯降低；第二：由于采用了自體骨復合旋轉鉸鏈膝關節(jié)假體，患者關節(jié)功能得到一定保留，而且患者自體滅活骨與宿主骨可以達到骨性愈合，在遠期可以明顯提高假體的使用年限，降低翻修幾率。
　　 為了驗證自體骨復合旋轉鉸鏈膝關節(jié)的臨床療效及生物穩(wěn)定性

4、，我們設計了此實驗。第一：通過對5例CampanacciⅢ級股骨遠端骨巨細胞瘤患者應用自體骨復合旋轉鉸鏈膝關節(jié)假體進行手術治療，利用MSTS功能評分和ISOLS復合移植物影像評分進行評價。第二：建立人體股骨遠端40％骨缺損復合假體計算模型，模擬手術，利用有限元分析方法對其進行生物力學分析，一方面可以降低成本，節(jié)省時間、消除標本間的個體差異。另一方面則可通過對實驗條件的控制，準確地模擬體內的力學情況。
　　 本實驗包含以下兩個部分

5、：
　　 第一部分：自體骨復合旋轉鉸鏈膝關節(jié)假體治療股骨遠端骨巨細胞瘤的臨床應用
　　 第二部分：自體骨復合旋轉鉸鏈膝關節(jié)假體修復股骨遠端骨缺損早期及遠期有限元分析
　　 第一部分自體骨復合旋轉鉸鏈膝關節(jié)假體治療股骨遠端骨巨細胞瘤的臨床應用
　　 目的：探討酒精滅活自體骨復合旋轉鉸鏈膝關節(jié)假體治療股骨遠端骨巨細胞瘤的臨床療效。
　　 方法：回顧2007年1月至2008年10月間5例股骨遠端骨巨細胞

6、瘤患者，臨床應用酒精滅活自體骨復合旋轉鉸鏈膝關節(jié)假體進行手術治療，利用MSTS功能評分和ISOLS復合移植物影像評分進行評價。其中男3例，女2例；平均29．6歲(22—40歲)；左側4例，右側1例；3例為手術后復發(fā)，2例伴病理性骨折。
　　 結果：5例患者均為股骨遠端骨巨細胞瘤，Campanacci分級為Ⅲ級，平均隨訪37月(28—49月)，無感染、復發(fā)、松動、肢體短縮等并發(fā)癥。術后6—11月達到骨性愈合。術后MSTS功能評分平

7、均25．7分(85．7％)(25—27分)，ISOLS影像評分平均31．4分(87．2％)(28—35分)
　　 結論：自體骨復合旋轉鉸鏈膝關節(jié)假體治療股骨遠端骨巨細胞瘤，可以降低腫瘤復發(fā)率、提高早期肢體功能。
　　 第二部分：自體骨復合旋轉鉸鏈膝關節(jié)假體修復股骨遠端骨缺損早期及遠期有限元分析
　　 目的：建立自體骨復合旋轉鉸鏈膝關節(jié)假體修復股骨遠端骨缺損的三維有限元模型，分析并比較自體骨復合旋轉鉸鏈膝關節(jié)假體植

8、入股骨遠端髓內后近期及遠期的股骨—骨水泥—假體柄的應力分布。
　　 方法：基于1名正常青年志愿者左側股骨CT數(shù)據(jù)，利用圖像處理和轉換技術，運用CAD分析軟件建模，建立自體骨復合旋轉鉸鏈膝關節(jié)假體修復重建股骨遠端40％骨缺損的三維有限元模型，利用有限元分析軟件，加載平地慢速(3km/h)行走步態(tài)周期中下肢3倍體質量負荷，分析早期及遠期模型股骨—骨水泥—假體柄的應力分布。
　　 結果：自體骨復合旋轉鉸鏈膝關節(jié)假體修復股骨遠端

9、40％骨缺損，手術后早期骨皮質最大應力出現(xiàn)在股骨近段，為145．82Mpa：骨水泥最大應力出現(xiàn)在在骨水泥上1/4段內側為40．90Mpa，假體柄最大應力出現(xiàn)在假體柄上段為389．24Mpa，均未超過三種材料最大應力負荷，早期穩(wěn)定性良好，遠期滅活骨骨質愈合后股骨骨皮質、骨水泥及假體柄應力明顯降低，股骨應力遮擋明顯減小。
　　 結論：腫瘤型假體修復股骨遠端骨缺損早期生物穩(wěn)定性良好，遠期隨著滅活骨與宿主骨愈合，能有效減低術后假體松動的