引用本文： 譚淋云, 王一天, 虎鑫, 何宣虹, 杜貴鋒, 王浩, 湯小迪, 孫銘昊, 屠重棋, 閔理. 股骨近段瘤性骨缺損修復與重建研究進展. 中國修復重建外科雜志, 2024, 38(10): 1269-1275. doi: 10.7507/1002-1892.202404018 復制
版權信息： ?四川大學華西醫院華西期刊社《中國修復重建外科雜志》版權所有，未經授權不得轉載、改編
股骨近段是維持正常髖關節功能和人體運動能力的關鍵解剖結構，但惡性腫瘤切除或嚴重創傷易導致難以修復的骨缺損[1-2]。其修復面臨多重挑戰，例如復雜的力學環境（承受高達體質量7～10倍的多向動態應力）、獨特的解剖結構（特定的前傾角、頸干角及多處肌肉附著點），以及易發生骨質疏松的骨質特點[3-4]。傳統重建方法（如同種異體骨移植、帶血管腓骨移植等）均存在固有缺陷，難以滿足臨床需求。而3D打印技術的進步為這一難題帶來了新的解決方案。3D打印假體憑借其精準匹配個體解剖結構、擬骨結構設計降低應力屏蔽、促進骨整合等優勢，為股骨近段骨缺損修復提供了更為精準和個性化的方案，有望顯著提高臨床治療效果，避免因重建失敗而不得不舍棄正常髖關節的情況。
本文將回顧股骨近段瘤性骨缺損修復重建領域的研究進展，重點探討保髖重建與非保髖重建兩種策略下各種手術方式的應用及優缺點比較，以期為臨床實踐提供參考和指導。
1 保髖重建
保髖重建的核心理念是最大限度保留患者自身髖關節結構和功能。對于腫瘤尚未累及髖關節、關節面完整且關節活動度良好的患者，保髖重建是一種理想重建方式。傳統的保髖重建術式包括同種異體骨移植、帶血管蒂腓骨移植、瘤段滅活回植等；近年來，牽張成骨、骨搬運、膜誘導成骨、3D打印人工腫瘤假體等新技術也不斷涌現。
1.1 同種異體骨移植
同種異體骨移植是目前臨床上廣泛應用的大段骨缺損重建策略之一。與自體骨移植相比，同種異體骨移植無需額外手術獲取骨量，供骨來源相對充足。然而，同種異體骨移植也存在一定局限性，主要包括免疫排斥反應、成骨活性下降和骨整合緩慢等問題。為降低免疫原性，臨床常用經過低溫保存、γ射線輻照或化學處理的同種異體骨[5]。這些處理方法雖能有效抑制免疫排斥反應，但也降低了骨的成骨活性和骨誘導能力。同種異體骨的骨整合和骨重塑能力遠不及自體骨，大塊同種異體骨移植后骨不連發生率高達23%，延遲愈合發生率更是高達56%[6-7]。此外，術后早期同種異體骨血運重建不足，可能導致移植骨塌陷、骨折、骨吸收等并發癥。
最新研究聚焦于提高同種異體骨移植的效果，主要從兩個方向展開：生物活性材料的復合應用和新型復合移植策略。為增強同種異體骨的生物活性、促進血運重建和加速骨整合過程，研究者探索將同種異體骨與各種生物活性材料結合使用[8-9]。同時，新型復合移植技術也在不斷發展，其中一個策略是同種異體骨與自體血管化骨瓣的復合移植。這種方法結合了同種異體骨的結構支撐作用和血管化自體骨的成骨誘導能力，有望更有效地修復骨缺損[10]。
1.2 帶血管蒂腓骨移植
帶血管蒂腓骨移植因含有活性成骨細胞和即時恢復的血運供應，具有較強的成骨活性和抗感染能力，但其直徑和長度有限，單獨使用難以滿足股骨近段大段骨缺損的修復需求。為此，Capanna等[11]提出了同種異體骨聯合帶血管蒂腓骨的復合重建模式，充分利用兩種材料的優勢，即同種異體骨提供結構支撐，恢復股骨近段的完整性和穩定性，而帶血管蒂腓骨則促進骨整合和成活。這種復合模式可通過髓內植入或覆蓋技術實現，其中覆蓋技術因軟組織覆蓋較多，在股骨重建中更易實施。從生物力學角度看，兩種材料在不同階段分擔負重，降低應力集中和并發癥發生率；從生物相容性看，帶血管蒂腓骨加速同種異體骨的血運重建，促進“嵌合骨”形成，提高骨整合效率。這種協同效應實現了“1+1>2”的效果，為股骨近段大段骨缺損的精準化修復提供了新策略[12]。但臨床應用中仍需注意采取有效的內固定和個體化康復策略，以防止骨折和骨不連等并發癥。
1.3 瘤段滅活回植
瘤段滅活回植是一種將切除的腫瘤骨段經特殊處理后原位回植修復骨缺損的生物重建方法。其主要適用于侵犯范圍局限、骨質破壞輕微的早期成骨肉瘤或軟骨肉瘤患者。與同種異體骨和人工假體相比，自體瘤段在免疫相容性、解剖匹配度和經濟成本方面具有明顯優勢。瘤段滅活可采用多種物理或化學手段，如高壓蒸汽、放射線照射、液氮冷凍、無水乙醇浸泡等。然而，滅活強度的增加可能導致骨基質蛋白變性，影響骨整合和骨重塑。部分學者提倡采用聯合滅活策略，通過多種滅活手段的優化組合，在力學強度和生物活性之間達到相對平衡[13]。
股骨近段因其特殊的解剖和力學特點，很少使用單純瘤段滅活回植。回植的滅活瘤段難以承受負重應力，病理性骨折風險極高[14]。Kotb等[15]回顧性分析了26例行瘤段滅活回植的股骨腫瘤患者，發現術后5年假體周圍骨折發生率高達19.2%，且多伴有感染。因此，單純瘤段滅活回植不適合作為股骨近段骨腫瘤的常規重建方式，這種復合重建策略仍面臨諸多挑戰。
1.4 牽張成骨及骨搬運技術
牽張成骨是通過逐步牽開骨折斷端，在骨缺損區形成新生骨組織的技術。自1988年Ilizarov提出“張力-應力”學說以來，該技術已成為治療骨缺損、畸形、骨不連及矮小癥的重要方法[16]。牽張成骨的生物學基礎在于骨組織和周圍軟組織對持續牽拉力的響應，可激活成骨細胞，促進BMSCs向成骨方向分化。骨搬運是牽張成骨技術的一種特殊應用，主要用于治療大段骨缺損。在這個過程中，健康的骨段被切斷并逐漸“搬運”到缺損區域，同時在其后方形成新骨。這種技術特別適用于創傷、感染或腫瘤切除后的大段骨缺損修復[17]。然而，傳統Ilizarov技術存在固定架佩戴時間長、并發癥多等局限[18-21]。為縮短牽張成骨療程，研究者開始從生物刺激和力學調控等方面進行探索。Wagner等[22]報道在牽張成骨過程中聯合應用特立帕肽，可顯著增加新生骨礦化速度和力學強度。此外，各類計算機輔助、智能反饋式骨牽引系統的出現，有助于降低傳統裝置的固定失敗風險[23-24]。目前，牽張成骨和骨搬運在股骨近段腫瘤切除后修復重建的應用仍受限。隨著生物技術和智能化牽引方案的發展，牽張成骨的適應證有望進一步拓寬，但其在股骨近段腫瘤切除后的應用仍需謹慎評估。
1.5 膜誘導成骨技術
膜誘導成骨技術由法國學者Masquelet于1986年首次提出，其核心是通過植入骨水泥誘導形成具有成骨潛能的誘導膜，再將自體骨移植于膜腔內，實現骨性愈合[25]。該技術的獨特優勢在于誘導膜具有屏障阻隔作用和成骨促進功能[26]。Baud等[27]報道了11例股骨嚴重骨缺損（平均9.9 cm）患者接受膜誘導成骨技術治療的臨床結果，無一例發生骨不連，平均愈合時間僅6.3個月，明顯短于同期脛骨骨缺損患者（平均愈合時間11.6個月）。Morwood等[28]的研究也支持這一結論，他們發現與脛骨相比，股骨缺損的愈合時間顯著縮短，植骨后存活率更高。然而，在股骨近段腫瘤切除后的應用中，該技術面臨諸多挑戰，如誘導膜成骨活性有限、全身因素影響、軟組織缺損導致誘導膜完整性差等。部分外科醫生認為，由于骨整合和重塑過程緩慢，可能導致下肢重建中的力學失敗，因此該技術更適合上肢缺損重建[29]。
1.6 3D打印人工腫瘤假體
人工腫瘤假體是指應用于腫瘤切除后骨缺損重建的專用假體。近年來，隨著3D打印技術的迅速發展，個性化3D打印腫瘤假體逐漸成為研究熱點，為骨缺損重建帶來了新的可能性[30]。3D打印技術的引入徹底革新了人工腫瘤假體的設計和制造過程。相較于傳統假體，3D打印假體通過精確的影像學數據和計算機輔助設計，在形態設計、材料選擇、固定方式及功能匹配方面具有顯著優勢。這種高度個性化的重建方法可以完美匹配患者的解剖結構，并能更好地滿足腫瘤患者個性化重建需求[31]。這不僅提高了假體的適配性和穩定性，還有助于改善患者術后功能恢復和生活質量。此外，3D打印技術還為假體材料的創新提供了更多可能。多孔結構設計、梯度材料等新概念的應用，使得假體在力學性能和生物相容性方面取得了顯著進步[32]。
1.6.1 3D打印技術
3D打印技術也被稱為快速成型或增材制造，是一種基于三維數字模型，通過逐層堆積材料（如塑料或金屬）創建三維物體的過程[33]。隨著技術進步和臨床需求的增加，3D打印技術在骨科腫瘤領域，尤其是股骨近段腫瘤假體的個性化制造中得到了廣泛應用[34-36]。與傳統大規模生產假體不同，3D打印根據患者的CT和MRI掃描結果、腫瘤位置及大小等個體特征定制假體，為每例患者提供量身定制的解決方案[37-38]。這種技術不僅能在宏觀結構上實現個性化設計，還能在微觀結構層面進行優化。通過調整材料的多孔結構和表面特性，可以增強骨整合，促進細胞生長和分化，從而改善假體的長期穩定性和功能[39-40]。這種高度定制化的方法有望顯著提高腫瘤切除后骨缺損修復的效果，進一步改善患者的術后功能恢復和生活質量。
目前，3D打印假體的制備過程包括以下步驟：① 利用患者的CT或MRI數據，使用專業軟件創建三維模型；② 根據腫瘤切除范圍和患者骨質情況，優化假體設計；③ 將優化后的模型導入3D打印機；④ 使用適合的金屬材料（如鈦合金）逐層打印假體；⑤ 進行后處理，如表面處理和滅菌，以獲得最終產品。
1.6.2 3D打印材料
3D打印技術在骨科假體制造領域的應用日益廣泛，材料選擇是決定假體性能和臨床效果的關鍵因素。目前，3D打印材料主要分為金屬材料、非金屬材料和生物材料三大類。① 金屬材料是骨科3D打印最常用材料之一，主要包括鈦合金、鉭材料和鈷鉻合金。鈦合金（如Ti6Al4V）因其優異的生物相容性、高強度和低密度特性，成為股骨近段等承重部位假體的首選材料[41]。鉭材料憑借其獨特的多孔結構和類骨彈性模量，在促進骨整合和減少應力遮蔽方面表現出色，常用于髖臼杯和骨填充物的制作[42]。鈷鉻合金則以其高強度、優秀的耐磨性和耐腐蝕性，廣泛應用于髖、膝關節假體的制造[43]。② 非金屬材料主要包括高分子材料和陶瓷材料。在高分子材料中，聚醚醚酮因其接近皮質骨的彈性模量和X射線透明性，在脊柱融合器和顱骨修復中得到廣泛應用[44]。可吸收高分子材料如聚乳酸和聚己內酯等，因其可被人體吸收，在骨缺損修復和組織工程支架中展現出獨特優勢。陶瓷材料中，羥基磷灰石因其化學成分與骨礦物質相似，具有優異的生物活性和骨傳導性，常被用作涂層材料或與其他材料復合，以提高假體的骨整合能力[45]。③ 生物材料是一類新興的3D打印材料，主要包括脫細胞基質、膠原蛋白、殼聚糖等。這些材料具有良好的生物相容性和生物活性，可模擬天然細胞外基質的結構和功能，促進細胞黏附、增殖和分化。在骨科領域，生物材料常被用于制作組織工程支架或與其他材料復合，以提高假體的生物活性。
近年來，功能梯度材料和新型復合材料的開發為個性化假體設計提供了更多可能性。例如，鈦-羥基磷灰石復合材料既保留了鈦的機械強度，又具備羥基磷灰石的生物活性[46]。這些創新材料的應用有望進一步提高假體的生物相容性和長期穩定性。在選擇3D打印材料時，需綜合考慮患者的具體情況、植入部位的生物力學要求以及可能的長期并發癥，以確保最佳臨床效果。
1.6.3 3D打印腫瘤假體重建股骨近段骨缺損
目前，針對股骨近段腫瘤切除后的假體重建尚無統一標準，臨床上存在多種設計理念和術式。傳統的短柄假體因固定段較短，難以有效抵抗旋轉應力和杠桿作用力，無菌性松動發生率較高。Healey等[47]提出了望遠鏡式同種異體骨重建技術，通過將同種異體骨遠端與宿主骨近端以望遠鏡式互相嵌套50 mm，增加了骨-骨界面的接觸面積，從而獲得更可靠的初期穩定性和骨整合能力；但仍面臨同種異體骨吸收、骨不連、感染等并發癥風險。Zimel等[48]基于Wolff定律開發了Compress?壓配式固定假體，該假體采用一個4～8 cm的短柄設計，在遠端增加了特制錐形植入柄，可產生持續軸向壓應力，根據應力刺激誘導宿主骨的生長和重塑，從而實現穩固的骨-假體界面固定[49]；但對殘余骨質量有較高要求，骨皮質厚度需≥2.5 mm，且無骨溶解發生，這限制了其應用范圍[48]。
3D打印技術通過CT/MRI影像融合和數字化建模，獲得髓腔和骨缺損的三維形態，在此基礎上優化假體的形態匹配和假體柄設計[50-51]。同時3D打印技術可設計假體材料的微觀結構特征。研究發現，采用梯度孔隙率（75%～85%）和梯度孔徑（400～1 200 μm）的鈦合金多孔結構，能夠恰到好處地平衡骨長入與血管化，最大程度模擬松質骨的應力傳遞和力學性能，從而顯著改善界面骨整合和假體穩定性[52]。基于此，本中心使用3D打印技術設計了股骨近段弧形柄假體，以鈦合金作為基本材料，主體設計成弧形，中心是實心結構，內外側分別設計成具有羥基磷灰石涂層的多孔結構，內側孔隙率50%，外側孔隙率70%，用于股骨近段瘤性骨缺損重建修復。將假體柄末端置于股骨頭中心偏下方，避開高應力區，同時順應髓腔生理彎曲，在獲得穩定固定的同時降低了柄身應力水平。臨床隨訪示，該假體的應力分布接近正常股骨，可有效緩解應力集中，且與髓腔貼合性良好，微動位移量顯著低于直柄假體[53]。在17例行弧形柄假體置換的患者中，平均隨訪58.1個月，均未發生明顯無菌性松動或假體折斷，下肢功能恢復滿意[53-54]。
1.6.4 3D打印假體潛在缺點
盡管3D打印技術在骨科假體制造領域展現出巨大潛力，但其應用仍面臨一些挑戰和潛在缺點：① 生物相容性問題，某些材料可能引發炎癥反應；② 力學性能不如傳統假體，存在疲勞或斷裂風險；③ 表面粗糙度和精度可能影響骨組織整合；④ 定制化生產可能缺乏標準，影響質量一致性；⑤ 制造成本高且時間長，不適用于緊急情況；⑥ 遠期臨床數據缺乏，難以評估遠期效果；⑦ 個體差異影響假體適用性和效果。
2 非保髖重建
對于腫瘤累及導致殘余骨段無法行人工腫瘤假體重建的患者，可選擇同種異體骨復合人工關節置換（allograft prosthesis composite，APC）或全股骨置換術（total femoral replacement，TFR）。這兩種術式在擴大切除范圍的同時，最大限度地恢復了患肢功能，但仍面臨諸多術后并發癥的挑戰。
2.1 APC
APC技術可分為骨水泥型、生物型和混合型[55]。與單純同種異體骨移植相比，APC能提供即刻穩定性和關節活動功能，并有望通過界面骨整合獲得長期生物固定。然而，APC仍存在一些局限性，如界面骨性愈合困難、翻修手術難度大、骨吸收加速等。為提高APC的療效，學者們嘗試了多種改良技術，如階梯型截骨、V形截骨等。但研究顯示[56]，即便采用改良截骨方式，APC術后骨不連和延遲愈合發生率仍較高。免疫排斥反應和同種異體骨吸收是影響APC遠期療效的重要因素，術后同種異體骨吸收發生率高達28.6%～47.6%[57]，這可能導致假體周圍骨質疏松、同種異體骨塌陷等并發癥。本中心早期采用生物型APC重建股骨近段腫瘤患者15例，中位隨訪時間39個月，假體周圍骨折發生率為20%[58]。研究表明[58]，環扎固定等增強內固定措施可降低APC術后骨折和內固定失效風險，但對改善同種異體骨存活作用有限。總的來說，APC技術在股骨近段腫瘤重建中展現出良好的臨床效果，但仍面臨骨整合和同種異體骨吸收等挑戰。未來個性化假體的應用可能為APC技術帶來新的發展機遇。
2.2 TFR
對于股骨腫瘤侵犯范圍較廣，常規切除后殘留骨量過少、無法行人工假體或APC重建時，TFR成為了唯一選擇。TFR雖然允許患者早期下地負重和進行功能鍛煉，但由于其連接了髖、膝兩個關節，關節面磨損等相關并發癥發生風險較高，術后鍛煉和功能恢復面臨更大挑戰。國內相關研究表明，TFR術后并發癥較多，主要包括假體周圍感染、髖關節脫位、髖膝關節疼痛以及皮膚壞死等。文獻報道其局部復發率為14.7%～20.0%，深部感染率為7.1%～10.7%，因假體脫位需行二次翻修手術的患者比例高達7.5%～10.7%[59]。這些研究結果提示TFR術后并發癥發生率較高，臨床應用時需慎重權衡利弊。同時，術后應加強功能訓練和隨訪，以盡早發現和處理可能出現的問題，提高患者生活質量。
3 總結與展望
股骨近段瘤性骨缺損修復與重建已由單純追求患肢存活轉變為兼顧肢體功能與患者生活質量，保肢手術已成為首選治療方式。傳統的同種異體骨移植、血管化自體骨移植、滅活瘤段回植等保髖重建策略和APC、TFR等非保髖重建策略雖各有優勢，但仍面臨骨整合不良、骨吸收、應力遮擋、關節穩定性差等并發癥風險。逐漸發展的數字化、智能化、精準化技術有望實現瘤體三維精準切除和個性化假體設計。其中3D打印技術得到廣泛關注，3D打印可根據患者影像數據快速制造解剖型假體，實現假體與骨缺損的高度匹配，最大限度保護殘余骨組織。同時，多孔結構、梯度材料等3D打印工藝的應用，可模擬骨小梁結構，改善骨-假體界面整合。
綜上述，股骨近段瘤性骨缺損重建是一項復雜的系統工程，需要骨科、腫瘤、影像、材料、機械、信息等多學科協同創新，提供精準、個體化的整體解決方案。其中，3D打印技術以其個性化、精準化、快速成型等獨特優勢，成為股骨近段假體重建的核心策略之一。隨著3D打印材料和工藝的日益成熟，結合數字化設計和力學優化技術，必將推動假體植入從“形態匹配”走向“解剖重建”的新階段。
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突
作者貢獻聲明 譚淋云、王一天：綜述構思及設計、查閱文獻與文章撰寫；虎鑫、孫銘昊、杜貴鋒、王浩、湯小迪：文獻檢索；王一天、何宣虹：補充觀點，修改論文；屠重棋、閔理：對文章的知識性內容作批評性審閱
股骨近段是維持正常髖關節功能和人體運動能力的關鍵解剖結構，但惡性腫瘤切除或嚴重創傷易導致難以修復的骨缺損[1-2]。其修復面臨多重挑戰，例如復雜的力學環境（承受高達體質量7～10倍的多向動態應力）、獨特的解剖結構（特定的前傾角、頸干角及多處肌肉附著點），以及易發生骨質疏松的骨質特點[3-4]。傳統重建方法（如同種異體骨移植、帶血管腓骨移植等）均存在固有缺陷，難以滿足臨床需求。而3D打印技術的進步為這一難題帶來了新的解決方案。3D打印假體憑借其精準匹配個體解剖結構、擬骨結構設計降低應力屏蔽、促進骨整合等優勢，為股骨近段骨缺損修復提供了更為精準和個性化的方案，有望顯著提高臨床治療效果，避免因重建失敗而不得不舍棄正常髖關節的情況。
本文將回顧股骨近段瘤性骨缺損修復重建領域的研究進展，重點探討保髖重建與非保髖重建兩種策略下各種手術方式的應用及優缺點比較，以期為臨床實踐提供參考和指導。
1 保髖重建
保髖重建的核心理念是最大限度保留患者自身髖關節結構和功能。對于腫瘤尚未累及髖關節、關節面完整且關節活動度良好的患者，保髖重建是一種理想重建方式。傳統的保髖重建術式包括同種異體骨移植、帶血管蒂腓骨移植、瘤段滅活回植等；近年來，牽張成骨、骨搬運、膜誘導成骨、3D打印人工腫瘤假體等新技術也不斷涌現。
1.1 同種異體骨移植
同種異體骨移植是目前臨床上廣泛應用的大段骨缺損重建策略之一。與自體骨移植相比，同種異體骨移植無需額外手術獲取骨量，供骨來源相對充足。然而，同種異體骨移植也存在一定局限性，主要包括免疫排斥反應、成骨活性下降和骨整合緩慢等問題。為降低免疫原性，臨床常用經過低溫保存、γ射線輻照或化學處理的同種異體骨[5]。這些處理方法雖能有效抑制免疫排斥反應，但也降低了骨的成骨活性和骨誘導能力。同種異體骨的骨整合和骨重塑能力遠不及自體骨，大塊同種異體骨移植后骨不連發生率高達23%，延遲愈合發生率更是高達56%[6-7]。此外，術后早期同種異體骨血運重建不足，可能導致移植骨塌陷、骨折、骨吸收等并發癥。
最新研究聚焦于提高同種異體骨移植的效果，主要從兩個方向展開：生物活性材料的復合應用和新型復合移植策略。為增強同種異體骨的生物活性、促進血運重建和加速骨整合過程，研究者探索將同種異體骨與各種生物活性材料結合使用[8-9]。同時，新型復合移植技術也在不斷發展，其中一個策略是同種異體骨與自體血管化骨瓣的復合移植。這種方法結合了同種異體骨的結構支撐作用和血管化自體骨的成骨誘導能力，有望更有效地修復骨缺損[10]。
1.2 帶血管蒂腓骨移植
帶血管蒂腓骨移植因含有活性成骨細胞和即時恢復的血運供應，具有較強的成骨活性和抗感染能力，但其直徑和長度有限，單獨使用難以滿足股骨近段大段骨缺損的修復需求。為此，Capanna等[11]提出了同種異體骨聯合帶血管蒂腓骨的復合重建模式，充分利用兩種材料的優勢，即同種異體骨提供結構支撐，恢復股骨近段的完整性和穩定性，而帶血管蒂腓骨則促進骨整合和成活。這種復合模式可通過髓內植入或覆蓋技術實現，其中覆蓋技術因軟組織覆蓋較多，在股骨重建中更易實施。從生物力學角度看，兩種材料在不同階段分擔負重，降低應力集中和并發癥發生率；從生物相容性看，帶血管蒂腓骨加速同種異體骨的血運重建，促進“嵌合骨”形成，提高骨整合效率。這種協同效應實現了“1+1>2”的效果，為股骨近段大段骨缺損的精準化修復提供了新策略[12]。但臨床應用中仍需注意采取有效的內固定和個體化康復策略，以防止骨折和骨不連等并發癥。
1.3 瘤段滅活回植
瘤段滅活回植是一種將切除的腫瘤骨段經特殊處理后原位回植修復骨缺損的生物重建方法。其主要適用于侵犯范圍局限、骨質破壞輕微的早期成骨肉瘤或軟骨肉瘤患者。與同種異體骨和人工假體相比，自體瘤段在免疫相容性、解剖匹配度和經濟成本方面具有明顯優勢。瘤段滅活可采用多種物理或化學手段，如高壓蒸汽、放射線照射、液氮冷凍、無水乙醇浸泡等。然而，滅活強度的增加可能導致骨基質蛋白變性，影響骨整合和骨重塑。部分學者提倡采用聯合滅活策略，通過多種滅活手段的優化組合，在力學強度和生物活性之間達到相對平衡[13]。
股骨近段因其特殊的解剖和力學特點，很少使用單純瘤段滅活回植。回植的滅活瘤段難以承受負重應力，病理性骨折風險極高[14]。Kotb等[15]回顧性分析了26例行瘤段滅活回植的股骨腫瘤患者，發現術后5年假體周圍骨折發生率高達19.2%，且多伴有感染。因此，單純瘤段滅活回植不適合作為股骨近段骨腫瘤的常規重建方式，這種復合重建策略仍面臨諸多挑戰。
1.4 牽張成骨及骨搬運技術
牽張成骨是通過逐步牽開骨折斷端，在骨缺損區形成新生骨組織的技術。自1988年Ilizarov提出“張力-應力”學說以來，該技術已成為治療骨缺損、畸形、骨不連及矮小癥的重要方法[16]。牽張成骨的生物學基礎在于骨組織和周圍軟組織對持續牽拉力的響應，可激活成骨細胞，促進BMSCs向成骨方向分化。骨搬運是牽張成骨技術的一種特殊應用，主要用于治療大段骨缺損。在這個過程中，健康的骨段被切斷并逐漸“搬運”到缺損區域，同時在其后方形成新骨。這種技術特別適用于創傷、感染或腫瘤切除后的大段骨缺損修復[17]。然而，傳統Ilizarov技術存在固定架佩戴時間長、并發癥多等局限[18-21]。為縮短牽張成骨療程，研究者開始從生物刺激和力學調控等方面進行探索。Wagner等[22]報道在牽張成骨過程中聯合應用特立帕肽，可顯著增加新生骨礦化速度和力學強度。此外，各類計算機輔助、智能反饋式骨牽引系統的出現，有助于降低傳統裝置的固定失敗風險[23-24]。目前，牽張成骨和骨搬運在股骨近段腫瘤切除后修復重建的應用仍受限。隨著生物技術和智能化牽引方案的發展，牽張成骨的適應證有望進一步拓寬，但其在股骨近段腫瘤切除后的應用仍需謹慎評估。
1.5 膜誘導成骨技術
膜誘導成骨技術由法國學者Masquelet于1986年首次提出，其核心是通過植入骨水泥誘導形成具有成骨潛能的誘導膜，再將自體骨移植于膜腔內，實現骨性愈合[25]。該技術的獨特優勢在于誘導膜具有屏障阻隔作用和成骨促進功能[26]。Baud等[27]報道了11例股骨嚴重骨缺損（平均9.9 cm）患者接受膜誘導成骨技術治療的臨床結果，無一例發生骨不連，平均愈合時間僅6.3個月，明顯短于同期脛骨骨缺損患者（平均愈合時間11.6個月）。Morwood等[28]的研究也支持這一結論，他們發現與脛骨相比，股骨缺損的愈合時間顯著縮短，植骨后存活率更高。然而，在股骨近段腫瘤切除后的應用中，該技術面臨諸多挑戰，如誘導膜成骨活性有限、全身因素影響、軟組織缺損導致誘導膜完整性差等。部分外科醫生認為，由于骨整合和重塑過程緩慢，可能導致下肢重建中的力學失敗，因此該技術更適合上肢缺損重建[29]。
1.6 3D打印人工腫瘤假體
人工腫瘤假體是指應用于腫瘤切除后骨缺損重建的專用假體。近年來，隨著3D打印技術的迅速發展，個性化3D打印腫瘤假體逐漸成為研究熱點，為骨缺損重建帶來了新的可能性[30]。3D打印技術的引入徹底革新了人工腫瘤假體的設計和制造過程。相較于傳統假體，3D打印假體通過精確的影像學數據和計算機輔助設計，在形態設計、材料選擇、固定方式及功能匹配方面具有顯著優勢。這種高度個性化的重建方法可以完美匹配患者的解剖結構，并能更好地滿足腫瘤患者個性化重建需求[31]。這不僅提高了假體的適配性和穩定性，還有助于改善患者術后功能恢復和生活質量。此外，3D打印技術還為假體材料的創新提供了更多可能。多孔結構設計、梯度材料等新概念的應用，使得假體在力學性能和生物相容性方面取得了顯著進步[32]。
1.6.1 3D打印技術
3D打印技術也被稱為快速成型或增材制造，是一種基于三維數字模型，通過逐層堆積材料（如塑料或金屬）創建三維物體的過程[33]。隨著技術進步和臨床需求的增加，3D打印技術在骨科腫瘤領域，尤其是股骨近段腫瘤假體的個性化制造中得到了廣泛應用[34-36]。與傳統大規模生產假體不同，3D打印根據患者的CT和MRI掃描結果、腫瘤位置及大小等個體特征定制假體，為每例患者提供量身定制的解決方案[37-38]。這種技術不僅能在宏觀結構上實現個性化設計，還能在微觀結構層面進行優化。通過調整材料的多孔結構和表面特性，可以增強骨整合，促進細胞生長和分化，從而改善假體的長期穩定性和功能[39-40]。這種高度定制化的方法有望顯著提高腫瘤切除后骨缺損修復的效果，進一步改善患者的術后功能恢復和生活質量。
目前，3D打印假體的制備過程包括以下步驟：① 利用患者的CT或MRI數據，使用專業軟件創建三維模型；② 根據腫瘤切除范圍和患者骨質情況，優化假體設計；③ 將優化后的模型導入3D打印機；④ 使用適合的金屬材料（如鈦合金）逐層打印假體；⑤ 進行后處理，如表面處理和滅菌，以獲得最終產品。
1.6.2 3D打印材料
3D打印技術在骨科假體制造領域的應用日益廣泛，材料選擇是決定假體性能和臨床效果的關鍵因素。目前，3D打印材料主要分為金屬材料、非金屬材料和生物材料三大類。① 金屬材料是骨科3D打印最常用材料之一，主要包括鈦合金、鉭材料和鈷鉻合金。鈦合金（如Ti6Al4V）因其優異的生物相容性、高強度和低密度特性，成為股骨近段等承重部位假體的首選材料[41]。鉭材料憑借其獨特的多孔結構和類骨彈性模量，在促進骨整合和減少應力遮蔽方面表現出色，常用于髖臼杯和骨填充物的制作[42]。鈷鉻合金則以其高強度、優秀的耐磨性和耐腐蝕性，廣泛應用于髖、膝關節假體的制造[43]。② 非金屬材料主要包括高分子材料和陶瓷材料。在高分子材料中，聚醚醚酮因其接近皮質骨的彈性模量和X射線透明性，在脊柱融合器和顱骨修復中得到廣泛應用[44]。可吸收高分子材料如聚乳酸和聚己內酯等，因其可被人體吸收，在骨缺損修復和組織工程支架中展現出獨特優勢。陶瓷材料中，羥基磷灰石因其化學成分與骨礦物質相似，具有優異的生物活性和骨傳導性，常被用作涂層材料或與其他材料復合，以提高假體的骨整合能力[45]。③ 生物材料是一類新興的3D打印材料，主要包括脫細胞基質、膠原蛋白、殼聚糖等。這些材料具有良好的生物相容性和生物活性，可模擬天然細胞外基質的結構和功能，促進細胞黏附、增殖和分化。在骨科領域，生物材料常被用于制作組織工程支架或與其他材料復合，以提高假體的生物活性。
近年來，功能梯度材料和新型復合材料的開發為個性化假體設計提供了更多可能性。例如，鈦-羥基磷灰石復合材料既保留了鈦的機械強度，又具備羥基磷灰石的生物活性[46]。這些創新材料的應用有望進一步提高假體的生物相容性和長期穩定性。在選擇3D打印材料時，需綜合考慮患者的具體情況、植入部位的生物力學要求以及可能的長期并發癥，以確保最佳臨床效果。
1.6.3 3D打印腫瘤假體重建股骨近段骨缺損
目前，針對股骨近段腫瘤切除后的假體重建尚無統一標準，臨床上存在多種設計理念和術式。傳統的短柄假體因固定段較短，難以有效抵抗旋轉應力和杠桿作用力，無菌性松動發生率較高。Healey等[47]提出了望遠鏡式同種異體骨重建技術，通過將同種異體骨遠端與宿主骨近端以望遠鏡式互相嵌套50 mm，增加了骨-骨界面的接觸面積，從而獲得更可靠的初期穩定性和骨整合能力；但仍面臨同種異體骨吸收、骨不連、感染等并發癥風險。Zimel等[48]基于Wolff定律開發了Compress?壓配式固定假體，該假體采用一個4～8 cm的短柄設計，在遠端增加了特制錐形植入柄，可產生持續軸向壓應力，根據應力刺激誘導宿主骨的生長和重塑，從而實現穩固的骨-假體界面固定[49]；但對殘余骨質量有較高要求，骨皮質厚度需≥2.5 mm，且無骨溶解發生，這限制了其應用范圍[48]。
3D打印技術通過CT/MRI影像融合和數字化建模，獲得髓腔和骨缺損的三維形態，在此基礎上優化假體的形態匹配和假體柄設計[50-51]。同時3D打印技術可設計假體材料的微觀結構特征。研究發現，采用梯度孔隙率（75%～85%）和梯度孔徑（400～1 200 μm）的鈦合金多孔結構，能夠恰到好處地平衡骨長入與血管化，最大程度模擬松質骨的應力傳遞和力學性能，從而顯著改善界面骨整合和假體穩定性[52]。基于此，本中心使用3D打印技術設計了股骨近段弧形柄假體，以鈦合金作為基本材料，主體設計成弧形，中心是實心結構，內外側分別設計成具有羥基磷灰石涂層的多孔結構，內側孔隙率50%，外側孔隙率70%，用于股骨近段瘤性骨缺損重建修復。將假體柄末端置于股骨頭中心偏下方，避開高應力區，同時順應髓腔生理彎曲，在獲得穩定固定的同時降低了柄身應力水平。臨床隨訪示，該假體的應力分布接近正常股骨，可有效緩解應力集中，且與髓腔貼合性良好，微動位移量顯著低于直柄假體[53]。在17例行弧形柄假體置換的患者中，平均隨訪58.1個月，均未發生明顯無菌性松動或假體折斷，下肢功能恢復滿意[53-54]。
1.6.4 3D打印假體潛在缺點
盡管3D打印技術在骨科假體制造領域展現出巨大潛力，但其應用仍面臨一些挑戰和潛在缺點：① 生物相容性問題，某些材料可能引發炎癥反應；② 力學性能不如傳統假體，存在疲勞或斷裂風險；③ 表面粗糙度和精度可能影響骨組織整合；④ 定制化生產可能缺乏標準，影響質量一致性；⑤ 制造成本高且時間長，不適用于緊急情況；⑥ 遠期臨床數據缺乏，難以評估遠期效果；⑦ 個體差異影響假體適用性和效果。
2 非保髖重建
對于腫瘤累及導致殘余骨段無法行人工腫瘤假體重建的患者，可選擇同種異體骨復合人工關節置換（allograft prosthesis composite，APC）或全股骨置換術（total femoral replacement，TFR）。這兩種術式在擴大切除范圍的同時，最大限度地恢復了患肢功能，但仍面臨諸多術后并發癥的挑戰。
2.1 APC
APC技術可分為骨水泥型、生物型和混合型[55]。與單純同種異體骨移植相比，APC能提供即刻穩定性和關節活動功能，并有望通過界面骨整合獲得長期生物固定。然而，APC仍存在一些局限性，如界面骨性愈合困難、翻修手術難度大、骨吸收加速等。為提高APC的療效，學者們嘗試了多種改良技術，如階梯型截骨、V形截骨等。但研究顯示[56]，即便采用改良截骨方式，APC術后骨不連和延遲愈合發生率仍較高。免疫排斥反應和同種異體骨吸收是影響APC遠期療效的重要因素，術后同種異體骨吸收發生率高達28.6%～47.6%[57]，這可能導致假體周圍骨質疏松、同種異體骨塌陷等并發癥。本中心早期采用生物型APC重建股骨近段腫瘤患者15例，中位隨訪時間39個月，假體周圍骨折發生率為20%[58]。研究表明[58]，環扎固定等增強內固定措施可降低APC術后骨折和內固定失效風險，但對改善同種異體骨存活作用有限。總的來說，APC技術在股骨近段腫瘤重建中展現出良好的臨床效果，但仍面臨骨整合和同種異體骨吸收等挑戰。未來個性化假體的應用可能為APC技術帶來新的發展機遇。
2.2 TFR
對于股骨腫瘤侵犯范圍較廣，常規切除后殘留骨量過少、無法行人工假體或APC重建時，TFR成為了唯一選擇。TFR雖然允許患者早期下地負重和進行功能鍛煉，但由于其連接了髖、膝兩個關節，關節面磨損等相關并發癥發生風險較高，術后鍛煉和功能恢復面臨更大挑戰。國內相關研究表明，TFR術后并發癥較多，主要包括假體周圍感染、髖關節脫位、髖膝關節疼痛以及皮膚壞死等。文獻報道其局部復發率為14.7%～20.0%，深部感染率為7.1%～10.7%，因假體脫位需行二次翻修手術的患者比例高達7.5%～10.7%[59]。這些研究結果提示TFR術后并發癥發生率較高，臨床應用時需慎重權衡利弊。同時，術后應加強功能訓練和隨訪，以盡早發現和處理可能出現的問題，提高患者生活質量。
3 總結與展望
股骨近段瘤性骨缺損修復與重建已由單純追求患肢存活轉變為兼顧肢體功能與患者生活質量，保肢手術已成為首選治療方式。傳統的同種異體骨移植、血管化自體骨移植、滅活瘤段回植等保髖重建策略和APC、TFR等非保髖重建策略雖各有優勢，但仍面臨骨整合不良、骨吸收、應力遮擋、關節穩定性差等并發癥風險。逐漸發展的數字化、智能化、精準化技術有望實現瘤體三維精準切除和個性化假體設計。其中3D打印技術得到廣泛關注，3D打印可根據患者影像數據快速制造解剖型假體，實現假體與骨缺損的高度匹配，最大限度保護殘余骨組織。同時，多孔結構、梯度材料等3D打印工藝的應用，可模擬骨小梁結構，改善骨-假體界面整合。
綜上述，股骨近段瘤性骨缺損重建是一項復雜的系統工程，需要骨科、腫瘤、影像、材料、機械、信息等多學科協同創新，提供精準、個體化的整體解決方案。其中，3D打印技術以其個性化、精準化、快速成型等獨特優勢，成為股骨近段假體重建的核心策略之一。隨著3D打印材料和工藝的日益成熟，結合數字化設計和力學優化技術，必將推動假體植入從“形態匹配”走向“解剖重建”的新階段。
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突
作者貢獻聲明 譚淋云、王一天：綜述構思及設計、查閱文獻與文章撰寫；虎鑫、孫銘昊、杜貴鋒、王浩、湯小迪：文獻檢索；王一天、何宣虹：補充觀點，修改論文；屠重棋、閔理：對文章的知識性內容作批評性審閱