3D 打印髖臼導(dǎo)板輔助骨盆腫瘤切除后精確重建

施鳳偉 郭征 范宏斌 付軍 李小康 黃海 裴延軍 王飛 王臻

3D 打印髖臼導(dǎo)板輔助骨盆腫瘤切除后精確重建

施鳳偉 郭征 范宏斌 付軍 李小康 黃海 裴延軍 王飛 王臻

目的 探討 3D 打印髖臼導(dǎo)板在骨盆原發(fā)惡性腫瘤患者半骨盆切除后骨盆修復(fù)重建中的應(yīng)用價(jià)值及效果。方法 回顧性分析 2014 年 9 月至 2016 年 7 月，在我科治療的 8 例骨盆原發(fā)惡性腫瘤患者，男5 例，女 3 例，年齡 32～59 歲，平均 43.5 歲，右側(cè) 5 例，左側(cè) 3 例，軟骨肉瘤 3 例，骨肉瘤 2 例，尤文肉瘤 1 例，多形性肉瘤 1 例，惡性纖維組織細(xì)胞瘤 1 例，根據(jù) Enneking 骨盆病變類型分為：I＋I(xiàn)I 區(qū) 3 例、II＋I(xiàn)II 區(qū) 3 例、I＋I(xiàn)I＋I(xiàn)II 區(qū) 1 例、I＋I(xiàn)I＋I(xiàn)V 區(qū) 1 例，術(shù)前根據(jù)患者骨盆薄層 CT 三維重建患者骨盆結(jié)構(gòu)，模擬手術(shù)并設(shè)計(jì)導(dǎo)板，術(shù)中行導(dǎo)板輔助下半骨盆切除、釘棒重建骨盆環(huán)、全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)。結(jié)果 8 例均成功進(jìn)行術(shù)前設(shè)計(jì)、導(dǎo)板制作并應(yīng)用于術(shù)中定位。1 例導(dǎo)板在消毒后出現(xiàn)輕微變形，經(jīng)術(shù)中參考透視影像微調(diào)后放置滿意，余 7 例均成功放置臼杯。手術(shù)時(shí)間 5～8.2 h，平均 6.4 h，術(shù)中出血 3500～9000 ml，平均 6200 ml。術(shù)后根據(jù) X 線及 CT 評(píng)價(jià)示：患側(cè)和健側(cè)對(duì)比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。1 例術(shù)后出現(xiàn)切口內(nèi)積液，經(jīng)對(duì)癥支持治療后痊愈；1 例術(shù)后 5 天因翻身不當(dāng)出現(xiàn)髖關(guān)節(jié)脫位，行切開復(fù)位后未發(fā)生髖關(guān)節(jié)再脫位。8 例均隨訪，隨訪 2 個(gè)月～2 年，平均 10 個(gè)月，隨訪期間 1 例骨肉瘤患者于術(shù)后 6 個(gè)月出現(xiàn)肺轉(zhuǎn)移，目前帶瘤存活。其余患者術(shù)后恢復(fù)良好，隨訪期間未發(fā)現(xiàn)復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移。末次隨訪時(shí) MSTS 評(píng)分為 15～24 分，平均 20 分。結(jié)論 3D 打印髖臼導(dǎo)板能夠輔助術(shù)中正確安裝髖臼網(wǎng)杯位置，并減少手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量及透視次數(shù)，術(shù)后評(píng)估顯示髖臼位置良好，具有一定的創(chuàng)新性及不錯(cuò)的效果。

打印，三維；骨盆；骨腫瘤；骨重建

骨盆原發(fā)惡性腫瘤通常體積較大，侵犯范圍廣。腫瘤整塊切除手術(shù)要求高、難度大、術(shù)后并發(fā)癥較多，但其能夠降低術(shù)后復(fù)發(fā)率，延長患者生存期。隨著診療手段和化療技術(shù)的發(fā)展，骨盆腫瘤的切除與重建技術(shù)有了長足的進(jìn)步。半骨盆切除術(shù)后骨盆環(huán)解剖結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重，腫瘤所累及的患側(cè)髂骨、恥骨、坐骨和髖臼均被截除，對(duì)側(cè)恥骨和骶骨的空間位置漂移。這些因素極大地增加了半骨盆重建空間定位的難度，成為困擾腫瘤外科醫(yī)生的一個(gè)難題。

近年來，隨著 3D 打印技術(shù)的迅速發(fā)展，3D 打印模型、導(dǎo)板應(yīng)用于骨科臨床病例的診療實(shí)踐也方興未艾[1-3]，其能幫助術(shù)者在手術(shù)中更好地定位解剖結(jié)構(gòu)、明確各結(jié)構(gòu)之間的空間位置，利于制訂和實(shí)施手術(shù)方案。目前，這種技術(shù)應(yīng)用于半骨盆切除后骨盆環(huán)重建，髖關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心定位卻鮮有報(bào)道。2014 年 9 月至 2016 年 7 月，在我科為 8 例患者行半骨盆切除，3D 打印髖臼導(dǎo)板技術(shù)輔助重建骨盆環(huán)與髖臼，現(xiàn)報(bào)告如下。

資料與方法

一、一般資料 ( 表1 )

本組 8 例均簽署知情同意書。術(shù)前均行活檢確診，因本組患者腫瘤侵犯范圍廣，均行半骨盆切除、釘棒重建骨盆環(huán)、全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)。其中 1 例因腫瘤累計(jì) IV 區(qū)，需一期行后路骶骨截骨、二期行半骨盆切除、釘棒重建骨盆環(huán)、全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)。本組病例除軟骨肉瘤外其余患者均行術(shù)前新輔助、術(shù)后輔助化療。

二、術(shù)前處理

所有患者術(shù)前均行肺部 CT 和全身核素掃描( ECT ) 了解患者有無肺部及其它部位的轉(zhuǎn)移。行骨盆平片、CT、MRI 檢查確定腫瘤部位、累及范圍以及周圍血管有無侵犯等情況，術(shù)前行腫瘤滋養(yǎng)血管栓塞以減少術(shù)中出血。將骨盆薄層 CT ( 層距 0.625 mm )數(shù)據(jù)導(dǎo)入 Mimics 10.01 軟件 ( Materialise 公司，比利時(shí) )，對(duì)手術(shù)區(qū)域進(jìn)行三維重建，確定腫瘤邊緣，在計(jì)算機(jī)上模擬半骨盆切除。根據(jù)對(duì)側(cè)髖臼的空間位置結(jié)合半骨盆切除后的骨盆形態(tài)設(shè)計(jì)髖臼導(dǎo)板，將髖臼導(dǎo)板的 STL 文件導(dǎo)入 3D 打印設(shè)備 ( 熔融沉積成型，EZAU 3D 打印機(jī)，陜西東望科貿(mào)有限公司 ) ( PLA 聚乳酸 )，導(dǎo)板加工完成后，滅菌封裝。

表1 本組 8 例患者的基本情況Tab.1 The basic information of 8 patients

三、手術(shù)重建過程

取髂腹股溝－髂股聯(lián)合切口，游離并保護(hù)髂血管、股神經(jīng)，骨盆內(nèi)側(cè)從髂肌表面、外側(cè)從臀中肌表面在正常肌肉袖套內(nèi)分離腫瘤。前側(cè)從恥骨聯(lián)合、后側(cè)從骶髂關(guān)節(jié)、遠(yuǎn)端從股骨小轉(zhuǎn)子上 1.5 cm截骨。顯露髖臼及坐骨支，切斷在坐骨支上附力的半腱肌、半膜肌及盆底肌肉，以及骶棘韌帶和骶結(jié)節(jié)韌帶，完整切除半骨盆。將 3D 打印的髖臼導(dǎo)板兩端分別嵌插于骶骨翼和對(duì)側(cè)恥骨上，將特制的髖臼重建網(wǎng)杯放入髖臼導(dǎo)板中，S1、2椎體植入椎弓根螺釘，將 2 枚螺釘用鈦棒與髖臼網(wǎng)杯相連，術(shù)中透視證實(shí)髖臼網(wǎng)杯安放位置滿意，而后去除導(dǎo)板，行剩余釘棒復(fù)合固定，使用骨水泥加強(qiáng)，安裝聚乙烯襯墊。髓腔銼擴(kuò)大同側(cè)股骨髓腔，安裝非骨水泥股骨假體柄和球頭。牽引下將髖關(guān)節(jié)復(fù)位，檢查各項(xiàng)動(dòng)度良好，無松弛。逐層閉合創(chuàng)面，穿抗外旋鞋，防止髖關(guān)節(jié)脫位。術(shù)后給予抗感染、抗凝及相關(guān)對(duì)癥支持治療，指導(dǎo)患者行肌肉功能鍛煉，復(fù)查骨盆平片和 CT 評(píng)價(jià)髖臼假體位置。

四、隨訪及功能評(píng)價(jià)

術(shù)后 2 年內(nèi)每 3 個(gè)月隨訪 1 次，隨后每半年隨訪 1 次。每次隨訪時(shí)行體格檢查、肢體功能評(píng)價(jià)、拍攝 X 線片，必要時(shí)行肢體 CT、MRI 檢查。術(shù)后每3 個(gè)月，行 1 次胸部 CT 掃描直到術(shù)后 2 年，隨后每6 個(gè)月行胸部 CT 掃描評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)移。末次隨訪采用國際肌肉骨骼腫瘤學(xué)會(huì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[4]( Musculoskeletal tumor society scores，MSTS ) 進(jìn)行評(píng)價(jià)。該評(píng)分包括 6 個(gè)方面內(nèi)容，即疼痛程度、肢體功能喪失情況、患者滿意度、是否需要使用工具輔助、行走受限情況及有無步態(tài)異常等，每項(xiàng) 0～5 分，滿分為 30 分。

五、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

使用 SPSS 13.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，用配對(duì) t 檢驗(yàn)分析患者術(shù)后患側(cè)髖臼和健側(cè)髖臼對(duì)比情況，P＜0.05 差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

一、3D 打印髖臼導(dǎo)板臨床應(yīng)用

8 例均成功進(jìn)行術(shù)前設(shè)計(jì)、導(dǎo)板制作并應(yīng)用于術(shù)中定位。術(shù)中應(yīng)用 3D 打印髖臼導(dǎo)板引導(dǎo)臼杯定位中 1 例導(dǎo)板在消毒后出現(xiàn)輕微變形，經(jīng)術(shù)中參考透視影像微調(diào)后放置滿意。余 7 例均成功放置臼杯。手術(shù)時(shí)間 5～8.2 h，平均 6.4 h，術(shù)中出血3500～9000 ml，平均 6200 ml，術(shù)中無失血性休克及輸血不良反應(yīng)。術(shù)后 X 線及 CT 評(píng)價(jià)結(jié)果見表2，其中，距離和外展角的測(cè)量依據(jù) X 線，前傾角的測(cè)量依據(jù) CT，統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果見表3，結(jié)果顯示無論是旋轉(zhuǎn)中心距離或是髖臼角度，患側(cè)和健側(cè)對(duì)比 P 值均＞0.05，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，3D 打印髖臼導(dǎo)板的應(yīng)用具有不錯(cuò)的效果。

二、并發(fā)癥

本組 8 例未發(fā)生術(shù)后傷口感染、皮膚壞死，均于術(shù)后 7～10 天轉(zhuǎn)入康復(fù)理療科進(jìn)行術(shù)后康復(fù)訓(xùn)練。1 例術(shù)后出現(xiàn)切口內(nèi)積液，經(jīng)清創(chuàng)、加強(qiáng)引流、抗感染等對(duì)癥支持治療后痊愈；1 例術(shù)后 5 天因翻身不當(dāng)出現(xiàn)髖關(guān)節(jié)脫位，行切開復(fù)位后未發(fā)生髖關(guān)節(jié)再脫位。

三、腫瘤控制及功能評(píng)價(jià)

本組 8 例均獲 2 個(gè)月～2 年隨訪，平均 10 個(gè)月。隨訪期間 1 例骨肉瘤患者于術(shù)后 6 個(gè)月出現(xiàn)肺轉(zhuǎn)移，目前帶瘤存活。其余患者術(shù)后恢復(fù)良好，隨訪期間未發(fā)現(xiàn)復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移。末次隨訪時(shí) MSTS 評(píng)分為 15～24 分，平均 20 分。

表2 術(shù)后患側(cè)健側(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比Tab.2 The data comparison of postoperative lesion side and normal side

表3 統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果Tab.3 Statistical analysis results

典型病例

患者，男，46 歲，主因右髖部疼痛 3 個(gè)月余入院，術(shù)前 X 線、MRI 示右側(cè)髖臼周圍病變 ( 圖1 )，行右髖關(guān)節(jié)病變切開活檢術(shù)，術(shù)后病理回報(bào)骨肉瘤，常規(guī)新輔助化療后，行骨盆薄層 CT 掃描 ( 層距0.625 mm )，將掃描數(shù)據(jù)導(dǎo)入 Mimics 10.01 軟件( Materialise 公司，比利時(shí) ) 行三維重建、模擬半骨盆切除、設(shè)計(jì)導(dǎo)板及打印 ( 圖2 )。

患者于全麻下取左側(cè)臥位，采用髂腹股溝－髂股聯(lián)合切口，行半骨盆切除、釘棒重建骨盆環(huán)、全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)，術(shù)中將 3D 打印的髖臼導(dǎo)板兩端分別嵌插于骶骨翼和對(duì)側(cè)恥骨上，將特制的髖臼重建網(wǎng)杯放入髖臼導(dǎo)板中 ( 圖3 )，行釘棒復(fù)合固定及全髖關(guān)節(jié)置換。術(shù)后復(fù)查 X 線、CT 評(píng)價(jià)髖臼假體位置 ( 圖4 )，患側(cè)髖臼外展角 41.7°，健側(cè)髖臼外展角 44.3°，相差 -2.6°；患側(cè)髖臼前傾角 21.2°，健側(cè)髖臼前傾角 22.5°，相差 1.3°；患側(cè)股骨頭旋轉(zhuǎn)中心距通過健側(cè)小轉(zhuǎn)子上沿水平線垂直高度 59.6 mm，健側(cè)股骨頭旋轉(zhuǎn)中心距通過健側(cè)小轉(zhuǎn)子上沿水平線垂直高度 51.2 mm，相差 8.4 mm；患側(cè)股骨頭旋轉(zhuǎn)中心距正中線 85.1 mm，健側(cè)股骨頭旋轉(zhuǎn)中心距正中線 100.4 mm，相差 -15.3 mm。出院后在我院行間斷周期性化療，術(shù)后 3 個(gè)月患者隨訪可正常坐下 ( 圖5 )，末次隨訪患者無肺轉(zhuǎn)移，MSTS 評(píng)分21 分。

圖1 患者術(shù)前 X 線片、MRI Fig.1 Preoperative X-ray and MRI圖2 設(shè)計(jì)及打印導(dǎo)板 Fig.2 The design and print of guide plate圖3 導(dǎo)板術(shù)中應(yīng)用 Fig.3 Application of guide plate in operation圖4 術(shù)后 X 線片及 CT Fig.4 Postoperative X-ray and CT

圖5 術(shù)后 3 個(gè)月患者隨訪情況Fig.5 The follow-up of the patients after 3 months

討 論

骨盆解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，與多個(gè)重要臟器、血管、神經(jīng)相比鄰。骨盆區(qū)域的原發(fā)惡性腫瘤早期無特殊癥狀，一旦發(fā)現(xiàn)體積相對(duì)較大，給切除帶來很大困難。骨盆腫瘤治療的基本步驟依然是切除和重建，切除是盡可能在安全邊界下去除腫瘤，防止腫瘤播散，減少腫瘤對(duì)生命的威脅；而進(jìn)行功能重建則為了提高患者的生活質(zhì)量[5]。I 區(qū)的腫瘤切除后若不造成骨盆環(huán)連續(xù)性中斷則無需重建，若影響到骨盆環(huán)穩(wěn)定性和髖關(guān)節(jié)功能就要采取適宜的術(shù)式進(jìn)行重建，可采取自體髂骨或腓骨移植進(jìn)行骨盆環(huán)重建[6]；III 區(qū)的腫瘤切除即單純的坐骨和恥骨切除而未累及髖關(guān)節(jié)者，一般不進(jìn)行重建；對(duì)于病變累及II 區(qū)的骨盆腫瘤，切除與重建存在多種方式，Steel等[7]最先報(bào)道了股骨頭曠置術(shù)，即將股骨頭曠置，利用周圍的瘢痕組織限制股骨頭，術(shù)后患者下肢出現(xiàn)不同程度的肢體短縮，雖可以行走，但跛行明顯；也有學(xué)者行骨融合術(shù)，即采用股骨頸與髂骨、坐骨或骶骨殘端融合，該方法雖然術(shù)后穩(wěn)定性好，但喪失髖關(guān)節(jié)功能[8]；瘤骨殼滅活再植有大小、外形合適、無排異反應(yīng)、愈合后能達(dá)到生物固定的效果，但缺點(diǎn)是局部復(fù)發(fā)率高[9]；異體半骨盆移植愈合后可達(dá)到生物固定的效果并且局部復(fù)發(fā)率低，但缺點(diǎn)是排異反應(yīng)引起傷口不愈、骨質(zhì)吸收，同時(shí)異體骨來源存在嚴(yán)重短缺等[9]；機(jī)械性骨盆重建早期可達(dá)到堅(jiān)固的固定，局部復(fù)發(fā)率低，但后期可出現(xiàn)骨盆松動(dòng)、關(guān)節(jié)脫位等。總體而言，隨著外科技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械性重建應(yīng)用相對(duì)較多，常用的包括組配型和計(jì)算機(jī)模擬設(shè)計(jì)型假體[10]。在骨盆的重建過程中，髖臼位置的確定仍較困難，一般來說，需要術(shù)中多次透視調(diào)整和確定髖臼的正確位置，不但消耗了大量的手術(shù)時(shí)間，也給患者和手術(shù)醫(yī)生帶來了一定的放射損傷。近年來發(fā)展的計(jì)算機(jī)輔助導(dǎo)航系統(tǒng)定位精確，術(shù)中操作靈活性強(qiáng)，具有很強(qiáng)的應(yīng)變性，術(shù)中可給予實(shí)時(shí)圖像支持，腫瘤切除后可輔助髖臼位置的確認(rèn)，但其硬件投資較大，學(xué)習(xí)曲線長，術(shù)中定位裝置的安裝會(huì)造成患者二次損傷[11]。

近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、材料技術(shù)及 3D 打印技術(shù)的迅速發(fā)展，其在骨科的應(yīng)用也越來越普遍。Bagaria 等[12]先后在髖臼、跟骨、Hoffa 骨折中使用 3D 打印等比例實(shí)體模型，輔助確定骨折復(fù)位順序、內(nèi)植物選擇、內(nèi)植物預(yù)塑形、甚至確定螺釘長度及植入角度，制訂個(gè)體化治療方案。嚴(yán)斌等[13]在應(yīng)用 3D 打印導(dǎo)航模板輔助腰椎椎弓根螺釘精確植入的實(shí)驗(yàn)性研究中，取得了良好的效果。本研究中根據(jù)患者的骨盆薄層 CT 在計(jì)算機(jī)中三維重建患者骨盆結(jié)構(gòu)，模擬腫瘤切除，并通過對(duì)側(cè)髖臼位置及形態(tài)，根據(jù)切除后的骨盆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)髖臼導(dǎo)板，并通過 3D 打印技術(shù)進(jìn)行打印，將打印好的導(dǎo)板消毒應(yīng)用于手術(shù)中，術(shù)后的療效評(píng)估和對(duì)比分析都顯示該方法具有不錯(cuò)的效果。首先，在導(dǎo)板的設(shè)計(jì)上，由于導(dǎo)板具有安放髖臼網(wǎng)杯部分，相對(duì)于常規(guī)的截骨導(dǎo)板，髖臼導(dǎo)板的設(shè)計(jì)更薄，同時(shí)采用鏤空技術(shù)，方便術(shù)中操作及導(dǎo)板的去除。其次，術(shù)中導(dǎo)板的應(yīng)用減少了因髖臼放置消耗的時(shí)間及術(shù)中出血量，同時(shí)大大減少了因?yàn)椴粩嗾{(diào)整髖臼位置的透視次數(shù)，一般來說只需在導(dǎo)板確定位置后透視一次進(jìn)行位置的確認(rèn)，偶爾需要再次透視進(jìn)行位置的微調(diào)，很好地解決了過去安放髖臼帶來的手術(shù)困難。手術(shù)時(shí)間縮短可減少患者傷口暴露時(shí)間，降低并發(fā)癥發(fā)生幾率；術(shù)中透視次數(shù)明顯減少也有利于保護(hù)患者和醫(yī)護(hù)人員。再次，相對(duì)于計(jì)算機(jī)導(dǎo)航技術(shù)而言，術(shù)中導(dǎo)板的優(yōu)勢(shì)在于設(shè)備價(jià)格低廉，術(shù)中定位準(zhǔn)確，不造成過多損傷。最后，術(shù)后的跟蹤隨訪及評(píng)價(jià)結(jié)果顯示導(dǎo)板的應(yīng)用具有不錯(cuò)的療效，患側(cè)和健側(cè)的對(duì)比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。當(dāng)然，本研究的隨訪時(shí)間相對(duì)較短，對(duì)于患者的療效及相關(guān)并發(fā)癥仍需進(jìn)一步隨訪觀察。

3D 打印導(dǎo)板在臨床的應(yīng)用越來越普遍，但還存在一定的問題和挑戰(zhàn)。首先是在導(dǎo)板的前期設(shè)計(jì)工作中需要消耗一定的時(shí)間，這在一定程度上增加了外科醫(yī)生的工作量；其次，導(dǎo)板設(shè)計(jì)是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，在導(dǎo)板設(shè)計(jì)階段需同時(shí)注意手術(shù)方式、部位、術(shù)野周圍軟組織等幾方面問題，確保導(dǎo)板在應(yīng)用中不易移動(dòng)，導(dǎo)板的設(shè)計(jì)者不僅要具有一定的臨床專業(yè)知識(shí)，還要對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)、相關(guān)軟件的應(yīng)用有很好的掌握，這對(duì)導(dǎo)板的設(shè)計(jì)者提出了很高的要求；最后，導(dǎo)板的應(yīng)用過程中產(chǎn)生了一定的額外費(fèi)用，這給本來就費(fèi)用較高的患者帶來了額外的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。相信，隨著 3D 打印技術(shù)的不斷發(fā)展和普及、材料技術(shù)的不斷進(jìn)步，這些問題都能一步步迎刃而解。

綜上所述，3D 打印髖臼導(dǎo)板應(yīng)用于骨盆原發(fā)惡性腫瘤的切除重建手術(shù)中，在設(shè)計(jì)和應(yīng)用中都具有一定的創(chuàng)新性，同時(shí)能夠減少手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量及透視次數(shù)，有利于術(shù)中對(duì)于患者和醫(yī)護(hù)人員的保護(hù)，指導(dǎo)髖臼假體的正確安裝，術(shù)后評(píng)估顯示髖臼位置良好，具有不錯(cuò)的手術(shù)效果，加上術(shù)前術(shù)后有效的綜合治療，臨床療效明顯，有著良好的應(yīng)用前景。

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( 本文編輯：裴艷宏 )

Application of 3D printing acetabulum guide plate for assisting accurate reconstruction after the excision of pelvic tumor

SHI Feng-wei, GUO Zheng, FAN Hong-bin, FU Jun, LI Xiao-kang, HUANG Hai, PEI Yan-jun, WANG Fei, WANG Zhen. Department of Orthopaedic Oncology, Xijing Hospital, the fourth Military Medical University, Xi’an, Shanxi, 710032, China

GUO Zheng, Email: guozheng@fmmu.edu.cn

ObjectiveTo evaluate the value and effect of application of 3D printing acetabulum guide plate for conf rming center of rotation and reconstruction of semi-pelvic in the patients with primary malignancy in pelvis.MethodsBetween September 2014 and July 2016, 8 patients with primary malignancy in pelvis were treated. There were 5 males and 3 females with an average age of 43.5 years ( range: 32 - 59 years ). In 5 cases the tumor was in right side and in 3 cases in left side. The 3 of the cases had chondrosarcoma, 2 cases had osteosarcoma, l case had Ewing sarcoma, 1 case had pleomorphic sarcoma and l case had malignant f brous histiocytoma. According to the Enneking system for staging musculoskeletal tumors, the lesion involved ilium ( region I ) and acetabulum ( region II ) in 3 cases, acetabulum ( region II ) and ischium ( region III ) in 3 cases, ilium ( region I ), acetabulum ( region II ) and ischium ( region III ) in 1 case, acetabulum ( region II ), ischium ( region III ) and sacrum ( region IV ) in 1 case. For all the patients reconstruction of pelvic structure and surgical simulation were performed and guide plate was designed before surgery and application of 3D printing acetabulum guide plate for hemipelvectomy, reconstruction of pelvic ring and total hip arthroplasty.ResultsAll the patients were succeeded with preoperative design, production and application of guide plate. Slight deformation of guide plate occurred in 1 case, and was adjusted for correct position in surgery; in the others acetabular cup was in correct position. The average surgical time was 6.4 hours ( range: 5 -8.2 hours ). The average blood loss was 6200 ml ( range: 3500 - 9000 m1 ). The data comparison of postoperative lesion side and normal side had no statistical signif cance based on the postoperative X ray and CT. Effusion in the woundoccurred in 1 case, and was cured with symptomatic and supportive treatment; dislocation of hip joint occurred in 1 case because of improper turning over on the 5th day after the operation. All the patients were followed up, and the average follow-up time was 10 months ( range: 2 - 24 months ). During the follow-up, lung metastasis occurred in 1 case with osteosarcoma after 6 months, and was alive; the other patients had no local recurrence and metastasis. At the last follow-up, the average musculoskeletal tumor score ( MSTS ) was 20 ( range: 15 - 24 ). Conclusions The application of 3D printing acetabulum guide plate which could assist the installation of acetabular cup in the right location, reduce the operation time, blood loss and number of X-ray fluoroscopy, postoperative evaluation shows accurate acetabulum position. This technique has certain innovation and functional effectiveness.

Printing; Three-dimensional; Pelvis; Bone neoplasms; Bone remodeling

10.3969/j.issn.2095-252X.2017.02.007

R738.1, R687.3

國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃 ( 2016YFB1101104 )；陜西省科技統(tǒng)籌創(chuàng)新工程計(jì)劃項(xiàng)目 ( 2012KTCG01-14 )

710032 西安，第四軍醫(yī)大學(xué)西京骨科醫(yī)院骨腫瘤科

郭征，Email: guozheng@fmmu.edu.cn

2016-11-08 )