背景骨肿瘤是发生在骨内或起源于各种骨组织成分的肿瘤,1993年WHO公布骨肿瘤分类,分为良性、中间性及恶性,骨肿瘤的发病率在人群中约占0.01%,四肢恶性骨肿瘤约占人类恶性肿瘤的1%,以青少年多见。20世纪70年代以前,恶性骨肿瘤以截肢为主,但复发率仍旧很高,随着不断成熟的外科切除、重建及放、化疗技术的进步,保肢手术已成为主要趋势,有文献报道85%-95%的患者可以通过保肢治疗。人工关节假体置换辅以放化疗,提高了患者生存及生活质量。恶性骨肿瘤的生存率及保肢成功率的明显提高,患者生存期延长,对长节段假体置换术后的功能和长期稳定性相应的也提出了更高要求。膝关节周围是骨肿瘤的好发部位,肿瘤型膝关节假体置换术可以在短时间内完成膝关节功能重建,病人短期就可以恢复行走,大量临床研究显示,假体的远期生存时间有很大差异。有文献报道,目前假体设计仅考虑了假体长度和体积两个因素,而对于胫股冠状角、胫骨平台一骨干角、胫骨平台后倾角以及髓内针与髓腔适配性等影响假体长期功能、稳定性、磨损的参数,未予重视[1]。假体无菌性松动与生物力学、机械因素以及患者自身因素等有关。通过对膝关节置换术后假体松动病人的随访发现,假体与骨的矢状位力线对线不良很可能是引起假体松动的重要原因。本研究通过对股骨与假体矢状位力线测量,通过有限元分析,探讨矢状位下股骨与假体匹配关系及影响因素,为外科手术安装假体及假体制作提供理论依据。并对25例骨巨细胞瘤行膝关节假体置换的疗效进行分析。目的通过对本组86例股骨肿瘤应用肿瘤型膝关节假体置换的患者影像资料分析,获得股骨形态学特点,根据股骨与假体力线匹配的关系,寻求假体早期松动原因,为临床骨肿瘤型假体安装和设计制造提供科学依据。回顾性分析25例膝关节周围骨巨细胞瘤人工关节置换术后临床疗效。方法回顾性分析我院2000年1月-2014年1月采用全膝关节人工假体置换的86例骨肿瘤患者的临床资料、影像学资料,测量患者术前股骨正侧位骨直径及髓腔直径,骨壁厚度;基于股骨与假体矢状位对线不良的假设,建立数学模型,进行有限元分析;测量86例患者术后1年、3年、5年x线片,统计矢状位下股骨与假体力线角度差别对假体松动的影响,提出假体改进方法;对25例四肢骨巨细胞瘤患者行瘤段切除人+工关节假体置换重建。术后每3个月复查胸片和患肢正侧位x线片,采用enneking评分标准评定患肢关节功能及假体存活率。所有结果均用spss16.0进行统计分析,p<0.05为有统计学意义。结果1.股骨形态学测量:对正位下股骨直径和髓腔直径做统计学检验,发现男性股骨直径大于女性股骨直径,有统计学意义;侧位下股骨直径与髓腔直径,男性跟女性无统计学意义,形态学看,股骨中段呈后外侧皮质骨较前内侧厚的椭圆形,股骨髓腔并非呈规则的圆形。对矢状位下股骨生理弧度:86例患者中随机选取37例患者,股骨矢状位生理弯曲弧度明显处分别为:12岁以下,距小转子6.5—8.5cm,弧度为6—8°;12—20岁,距小转子9—11cm,弧度为7—9°;20岁以上距小转子11—13cm,弧度为8—10°。远端弧度较近端弧度小,每个年龄段的股骨矢状位弯曲程度不一,随年龄增长股骨矢状位弧度增大。2.对假体取出物建立有限元数学模型后,分别给与3°和6°的偏倚角,股骨假体髓内针与股骨在8个方向上力线偏倚角度为3°和6°时,有限元分析发现,当假体髓内针与股骨力线偏移角度为3°时,对髓腔骨壁的形变>0.58mm(0.58mm是松质骨承受最大形变值),超过髓腔骨壁的承受极限,假体柄的偏倚角度对髓腔骨质的形变有重要影响,6°时形变值是3°时的2倍。骨骼的顺应自适应导致骨骼要顺应假体的力学轴线,造成假体和骨应力不均,假体载荷传递受力不均而改变了最初的生理力线,从而导致早期应力遮挡和无菌性松动的发生。3.86例患者中,冠状位下术后1月股骨与假体力线偏倚角度大于3°的为2例,仅占2.3%,术后2—5年偏移角度大于3°的为4例,占4.7%,最大偏移角度为3.68°,假体周围有2例出现大于2mm的透亮区,定为可能松动;矢状位下术后1月股骨与假体力线偏移角度大于3°的9例,占10.4%,术后2—5年偏移角度大于3°的13例,占15.1%,最大偏移角度为14°,假体周围出现大于2mm透亮区的有5例,出现移位、断裂的有8例,有5例因松动下沉已经行翻修手术。4.25例患者均获得随访,随访时间为20~168个月。根据Enneking骨肿瘤术后肢体功能的客观标准评价术后功能,优20例,良2例,中3例,差0例,优良率88%。25例患者中有5例出现假体无菌性松动或断裂,均为股骨骨巨细胞瘤人工关节置换患者,且松动均发生于股骨端,使用时间分别为2年、7年、10年、14年;1例术后2年行假体翻修,2例术后10年行假体翻修,1例术后4年出现关节活动受限,手术探查为股骨假体后侧瘢痕组织挛缩所致,行后关节囊松解术后恢复正常。结论矢状位下股骨中段呈后外侧皮质骨较前内侧厚的椭圆形,股骨髓腔并非呈规则的圆形;股骨近端1/3处是弧度明显,股骨与假体力线的偏倚角度超过3°,对髓腔骨壁的应力便大于髓腔形变最大值,引起应力遮挡,造成无菌性松动;而在矢状位股骨与假体力线的偏倚角度是引起假体松动的重要原因,对此提出假体改进依据,在矢状位上适应髓腔生理形态的有一定弧度的假体髓内针是最好选择。对骨巨细胞瘤行瘤段切除+人工关节假体置换术,效果满意,但远期期并发症多,如何降低复发率及并发症是以后研究的重点。