基于中国人群解剖数据的模块化3D打印轴状假体用于大型C2骨缺损重建：有限元分析及初步临床疗效

《BMC Musculoskeletal Disorders》：Modular 3D-printed axis prosthesis for large C2 bone defect reconstruction based on Chinese population anatomical data: finite element analysis and preliminary clinical outcomes

　　

摘要

背景

在切除C2椎体肿瘤后，如何重建较大的骨缺损仍是上颈椎手术中的重大挑战。传统的重建方法存在诸多局限性，包括定制周期长以及解剖结构匹配度不佳。

方法

首先收集了40名健康受试者的寰枢关节CT数据以测量相关解剖参数，进而设计出一种模块化假体。同时建立了C1–C4的有限元模型，用于比较该模块化假体与传统钛网在生物力学性能上的差异。有一名C2椎体肿瘤患者接受了全椎体切除术，随后植入了这种模块化假体。

目的

基于中国健康人群的寰枢关节解剖数据，设计一种新型的模块化3D打印多孔钛合金脊柱假体；通过有限元分析验证其生物力学安全性和稳定性；并通过初步的临床病例观察来评估其临床效果。

结果

该假体由9个上部模块和3个下部模块组成，能够根据中国人群的解剖特征进行个性化调整。有限元分析显示，其应力分布合理，位移稳定性良好。在12个月的随访中，该患者的假体位置保持良好，影像学检查也显示假体与骨骼之间的连接处有明显的骨长入现象。

结论

这种新型的3D打印模块化假体具有可靠的生物力学性能，能够很好地适配中国人群的解剖结构，有望成为C2椎体肿瘤切除后快速重建的一种理想替代方案。