肩胛骨外关节切除术后双约束假体肩重建的优化设计、手术技巧及美容效果:概念验证

【字体: 时间:2025年05月17日 来源:World Journal of Surgical Oncology 2.4

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  肩外关节切除术后解剖缺损重建面临挑战,标准技术常致不稳或僵硬。研究者针对新型双约束假体存在的肱骨组件突出致美容缺陷问题,优化设计并改良手术入路。15 岁骨肉瘤患者术后 18 个月效果满意,证实该设计及术式潜力。

  
肩部长恶性肿瘤时,彻底切除肿瘤与保留肢体功能的平衡始终是临床难题。当肿瘤侵犯肩关节需行外关节切除(Extra-articular Resection)时,三角肌和肩袖功能常因手术损伤丧失,传统重建技术要么导致肩关节不稳定,要么引发僵硬,难以兼顾功能与形态。约束型假体虽能提升稳定性,却存在较高的无菌性松动风险。近年来,一种双约束假体(Double-Constrained Implant)凭借独特 biomechanical 设计崭露头角,但其长期使用后因周围肌肉萎缩导致肱骨组件前突,造成明显的美容缺陷,限制了临床应用。

为解决这一难题,捷克查理大学第一医学院骨科团队联合美国密苏里大学研究者,针对双约束假体的设计缺陷与手术入路优化展开研究。他们以一位 15 岁右肱骨近端骨肉瘤(Osteosarcoma)患者为对象,实施 Malawer V 型外关节切除(切除范围包括肱骨近端及肩胛骨盂部),采用创新改良的双约束假体进行肩重建,并对传统 Malawer 手术入路进行改进。该研究成果发表于《World Journal of Surgical Oncology》,为复杂肩肿瘤切除后的功能与形态重建提供了新思路。

研究采用的关键技术包括:

  1. 个性化 3D 打印假体设计:基于患者解剖结构定制肩胛骨组件与模块化肱骨组件,通过哑铃状连接器(Dumbbell Piece)实现关节约束,采用 Ti64Al4V 钛合金结合类金刚石涂层(DLC)提升生物相容性与抗菌性,聚醚醚酮(PEEK)材料制作关节内衬。
  2. 改良 Malawer 手术入路:通过锁骨、肩峰及喙突截骨扩大术野,暴露肿瘤背侧区域,确保安全切除边界,术后以锁定加压钢板(LCP)固定截骨端。

研究结果


1. 假体设计优化与力学性能


新型假体通过去除肱骨组件锚定结构、缩短哑铃连接器(从 28mm 减至 22mm)及锥形体积优化,使假体最突出部位距离旋转中心减少 8.8mm(降幅 18%),总体积减少 40%,显著降低前突风险,同时保留原有的活动范围(Range of Motion)。

2. 手术实施与术后恢复


手术采用沙滩椅体位,经改良入路完整切除肿瘤,术中牺牲腋神经并切断肩袖肌腱。假体通过骨水泥固定肩胛骨组件,肱骨柄以两枚干扰螺钉增强抗旋转稳定性。术后 18 个月随访显示,患者无肿瘤复发,肩关节稳定,可完成日常活动,MSTS 评分 22/30,DASH 评分 30.8/100,且前肩区无明显畸形,美容效果显著优于传统设计。

3. 组织愈合与安全性


术后 3 个月影像学显示假体固定牢固,截骨部位完全愈合。病理检查证实切除边界阴性,新辅助化疗后肿瘤坏死率超 95%。随访期间未出现假体松动、脱位或感染等并发症。

研究结论与意义


本研究通过双约束假体的体积优化与锁定机制改良,成功解决了传统设计的美容缺陷问题,同时通过改良手术入路提升了肿瘤暴露与切除安全性。3D 打印技术与生物相容性材料(如 DLC 涂层、PEEK 内衬)的应用,不仅实现了假体与患者解剖结构的精准匹配,还通过促进骨整合与抑制细菌黏附增强了长期稳定性。尽管单病例研究存在局限性,但 18 个月的良好预后及同期 4 例患者队列中 3 例的稳定表现(最长随访 45 个月),初步验证了该技术的可行性与安全性。

研究首次将假体设计创新与手术入路改良相结合,为肩外关节切除术后重建提供了 “功能 - 形态” 双优解,尤其为年轻患者兼顾肿瘤控制与生活质量开辟了新路径。未来需更大样本量与长期随访数据,进一步验证该假体的远期疗效及 biomechanical 优势,但其展现的技术潜力已为肩肿瘤外科的精准重建奠定了重要基础。

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