引用本文： 亞穆罕默德·阿力克, 阿依古麗·喀斯木, 阿里木江·阿不來提, 艾合買提江·玉素甫, 烏日開西·艾依提. 3D打印骨水泥塑型器在四肢骨缺損修復中的應用. 中國修復重建外科雜志, 2016, 30(12): 1447-1451. doi: 10.7507/1002-1892.20160300 復制
因骨髓炎及骨腫瘤等原因切除病變骨組織后，常遺留大段骨缺損，對于感染未得到有效控制無法一期行關節置換或短期內因各種因素不能進行替代植入物修復的患者，為恢復肢體長度以及能早期功能鍛煉，臨床上常采用抗生素骨水泥填充骨缺損[1]。一般骨水泥塑型過程時間較短，從骨水泥粉末和配套液體充分混合至塑型穩定狀態不超過20 min，術中需在短時間內手工調整骨水泥大小、形狀，以良好填充骨缺損，對術者要求較高[2-4]。此外，臨床常用的手法塑型或注射器等簡易裝置進行骨水泥塑型，在修復不規則形狀骨缺損時難以達理想效果。3D打印技術為定制化醫療帶來了新的契機，通過3D打印可制備形狀復雜的骨水泥塑型器，以準確塑型骨水泥植入物，縮短手術時間，提高患者滿意度。2015年2月-2016年3月，我科使用3D打印骨水泥塑型器對骨水泥塑型后修復13例四肢骨缺損，獲得了良好效果。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
本組男9例，女4例；年齡20~58歲，平均38.4歲。慢性骨髓炎7例；病程0.8~5.1年，平均2.2年。骨結核3例，病程1.3、2.4、2.7年。骨腫瘤2例，其中多發內生軟骨瘤1例、骨肉瘤1例，病程分別為3.2年、9個月。骨缺血性壞死1例，病程7個月。左側5例，右側8例。病變部位：肱骨近端2例、中段1例，股骨中段4例，脛骨中段4例、中下段2例。
1.2 術前設計
1.2.1 骨水泥植入物數字模型設計
應用Light Speed 64排螺旋CT（GE公司，美國）掃描病變部位，球管電流180 mA，電壓120 kV，矩陣512×512，層厚1.25 mm。將獲得的數據以DICOM格式保存，導入Mimics10.01軟件（Materalise公司，比利時）進行三維重建。以健側為模板虛擬鏡像還原患側缺損處，將病變部位三維重建數據與健側充分擬合對位，選擇解剖標志點，確定截骨平面設計骨水泥植入物數字模型，以STL格式文件保存。見圖 1。
圖1
骨水泥植入物數字模型設計示意圖?術前X線片示右側肱骨近端病變，部分骨質缺損?Mimics10.01軟件三維重建右側肱骨紅色部分為肱骨頭病變部位?Mimics10.01軟件中以健側為模板經鏡像技術三維重建患側肱骨近端綠色部分為骨水泥植入物數字模型??圖 2?骨水泥塑型器模塊設計與成型?~?3-matic軟件設計骨水泥塑型器模塊?~?3D打印骨水泥塑型器??圖 3?患者，女，35歲，右側肱骨近端腫瘤擴大切除術后修復?術前X線片提示右側肱骨頭缺損，肱骨短縮畸形?術中探查病變骨組織?術中病變骨組織切除后骨缺損?術中將骨水泥填充于骨水泥塑形器?制備的肱骨近端骨水泥植入物?采用肱骨近端骨水泥植入物修復缺損部位?術后5個月X線片示骨水泥植入物完整，未出現脫位
Figure1.
The design schematics of bone cement prosthesis digital model ?Preoperative X-ray film, showing right proximal humeral bone defect ?Using Mimics10.01 software to reconstruct the right humerus Red part for humeral lesions part ?The reconstructed proximal humerus using normal side as the template Green part for bone cement prosthesis digital model ??Fig. 2 The design and forming of bone cement shaping module ?-?3-matic software to design bone cement modules ?-?Bone cement shaping module made by 3D printer ??Fig. 3 A 35-year-old female patient with humeral head defect after extended resection of proximal humerus tumor ?Preoperative X-ray film, showing right humeral head defect and shortening of the humerus ?Intraoperative exploration, showing abnormal bone tissue ?Humeral head defect after removing abnormal bone tissue ?Bone cement was filled into the shaping module during operation ?Preparation of bone cement prosthesis of humeral head ?Repair of defect with humeral head prosthesis ?X-ray film at 5 months after operation, showing complete humeral head bone cement and no dislocation
1.2.2 骨水泥塑型器模塊設計與成型
將STL格式骨水泥植入物數字模型導入3-matic軟件（Materalise公司，比利時）中，以截骨面為起始部，設計大小及高度合適的圓柱體，將骨水泥植入物數字模型完全包裹，采用布爾運算工具計算圓柱體減去假體數字模型的剩余體，即生成骨水泥塑型器模具內腔；將模具沿圓柱徑向分為3個模塊，3個模塊的分界面應保證模具能順利脫開，將3個模塊STL數據導入MAKERBOT-Z18 3D打印機（MAKERBOT工業公司，美國），設置層厚0.1 mm，填充率50%，采用聚乳酸材料3D打印成型，低溫高壓消毒備用。見圖 2。
1.3 手術方法
于全麻或神經阻滯麻醉下，逐層切開皮膚及皮下組織，顯露病變部位；對于骨感染性疾病者，徹底擴創直至正常軟組織，擺據及骨刀清除死骨和硬化骨直至截骨面骨皮質有新鮮血液滲出；骨惡性腫瘤者行包膜外擴大切除骨組織。本組截骨后骨缺損長度為4.5~8.9 cm，平均6.7 cm。骨水泥粉末與含抗生素的液劑按比例充分攪拌混勻后，將半凝固狀態的抗生素骨水泥填充于骨水泥塑型器內，并用2枚斯氏針固定。待抗生素骨水泥達到完全凝固狀態后拆除塑型模具，將塑型的抗生素骨水泥植入骨缺損處，兩者緊密貼合后使用內（外）固定裝置固定；其中慢性骨髓炎及骨結核患者使用外固定裝置，骨腫瘤及骨缺血性壞死患者采用內固定接骨板。徹底沖洗術區，放置負壓引流，分層縫合切口。
1.4 療效評價指標
采用Image J軟件測量以下指標：①將鏡像還原的病變部位數字模型用相應健側數字模型替換，測量其與骨接觸面匹配指數（健側相應部位匹配指數為100%）；②術后3個月復查CT，測量骨水泥植入物與骨接觸面匹配指數（健側相應部位匹配指數為100%）。記錄術前數字化模型設計、3D打印骨水泥塑型器所需時間，以及術中裝配填充骨水泥塑型器、骨水泥固化、拆除骨水泥塑型器所需時間，塑型后骨水泥是否需要二次修整。術后復查X線片或CT，觀察骨水泥植入物有無移位、斷裂及周圍骨折發生等。
2 結果
經鏡像還原的數字模型與骨接觸面匹配指數為95.1%~97.4%，平均96.3%；骨水泥植入物與骨接觸面匹配指數為91.2%~94.7%，平均93.2%。本組術前數字化模型設計耗時41~58 min，平均43 min；3D打印骨水泥塑型器耗時4~6 h，平均4.3 h。術中使用1~2 U骨水泥，平均1.9 U；裝配填充骨水泥塑型器耗時2.8~4.6 min，平均3.9 min；骨水泥固化成型時間13~17 min，平均14 min；拆除骨水泥塑型器耗時4~5 min；塑型后的骨水泥植入物與塑型器能順利分離，且分離過程中未出現骨水泥碎裂及脫落，塑型一次成功，無二次加工或調整。
術后患者切口均Ⅰ期愈合，無繼發感染等手術早期相關并發癥發生。患者均獲隨訪，隨訪時間5~17個月，平均9.4個月。X線片及CT復查示，骨水泥植入物位置良好，無斷裂發生；無周圍骨折等并發癥發生。見圖 3。
3 討論
3.1 3D打印技術制備骨水泥塑型器可行性
骨髓炎或骨腫瘤切除術后遺留的骨缺損形狀、大小不規則。既往修復骨缺損時，主要依靠術者肉眼觀察，選擇外形結構相近的植入物。如植入物與患者骨骼發生嚴重不匹配時，需對骨組織修整以適應植入物[5-7]。不僅延長了手術時間，同時對患者造成了二次創傷。3D打印技術作為一種快速成型技術，具有打印速度快、可定制的優點。O’Reilly等[8]基于CT計算機輔助設計采用骨水泥修復22例顱骨骨缺損，獲得了良好效果。我們在上述研究基礎上，采用3D打印技術制備骨水泥塑型器，通過填充骨水泥制備與周圍骨組織接觸面匹配的骨水泥植入物修復骨缺損。本實驗采用的MAKERBOT-Z18 3D打印機屬桌面級打印機，使用操作簡便，完成定制化打印耗時短。本組3D打印骨水泥塑型器耗時4~6 h，平均4.3 h。避免了長時間定制周期，術前1 d即可完成數字模型定制化設計及實體打印。
Tan等[9]報道顱骨骨折修補術中，其虛擬鏡像還原的模型與顱骨缺損匹配指數達99.2%。本組Image J軟件測量數字模型及骨水泥植入物與骨接觸面匹配指數低于該結果，且實體模型匹配指數低于數字模型。分析原因可能有以下幾點：①3D打印機精度差異造成實體模型匹配指數低于數字模型。②經鏡像還原的骨組織數字模型與原病變骨組織殘端擬合過程中，選擇擬合解剖標志點位置及手工調整擬合過程可能會產生較大誤差。Aboul-Hosn等[10]采用CAD/CAM軟件對16例下頜畸形患者進行了術前虛擬矯正手術，并設計了手術導板，在虛擬手術過程中以下頜角作為解剖標志點，采用特定分段二次逼近曲面擬合方程將下頜畸形配準于正常的下頜，提出該方法準確性優于手動拖拽三維圖像擬合。③本組采用的Mimics10.01軟件在對骨組織進行閾值分割過程中，忽略了骨表面的關節軟骨，造成生成的肱骨頭數字模型比實際值小。Smith等[11]報道采用高分辨CT及激光掃描儀對同一組成人尸體髖關節標本掃描，比較兩者生成的數字模型存在0.1~0.3 mm的差異。
3.2 骨水泥塑型器設計及制備原則
骨水泥塑型器設計及制備時應遵循以下原則：①最大限度還原骨組織解剖結構及形態，力爭骨水泥植入物植入后，其應力傳導符合原解剖結構生物力學分布。②便于骨水泥有效填充，避免形成死腔，造成骨水泥分布不均勻。③便于骨水泥在填充過程中加壓，避免骨水泥中形成氣泡或分層現象。④設計成多模塊結構，各模塊之間具備良好咬合結構，確保在塑型過程中保持絕對穩定；塑型完成后，各模塊之間易于分離，避免使用暴力拆解。⑤選擇無毒無害材料制備塑型器，以生物可降解材料為佳；術前需嚴格消毒滅菌，但不可與骨水泥本身發生理化反應。
3.3 注意事項
①聚乳酸材料融點為180℃，故該材料制備的骨水泥塑型器不可高溫高壓滅菌，選擇低溫等離子滅菌不會引起其力學強度的改變[12]。
②將骨水泥粉末與其液劑混合即啟動聚合反應，有文獻報道骨水泥啟動聚合反應后其反應溫度最高可達到63.5℃[13-14]，本課題組在骨水泥塑型穩定拆除塑型器時發現，骨水泥與其塑型裝置在局部細小銜接縫隙處有粘連，分析可能是骨水泥聚合反應后產生的高溫軟化了塑型裝置，需進一步實驗驗證。局部粘連經手法松解后，塑型器順利拆除。
③有學者提出在術前先塑型骨水泥、消毒后再植入人體，可節約手術及麻醉時間[15]。我們選擇術中進行骨水泥塑型，主要原因為術前將含抗生素的液劑與骨水泥粉末混勻反應，在消毒及保存過程中可能會引起抗生素失效甚至變性，從而產生嚴重毒副作用；骨水泥塑型穩定后，采用不恰當的滅菌消毒方式可能改變其生物力學強度，存在骨水泥近期或遠期斷裂或脫落風險[16]。
④骨水泥植入物術后脫位的預防：文獻報道鄰近關節假體脫位發生率高達38%，這與植入物與關節匹配不良，造成關節不穩有關[17]。準確的術前設計及手術操作是預防術后并發癥發生的關鍵。本組術前均行數字化三維設計，確保骨水泥植入物充分匹配其解剖位置。因CT對骨關節軟骨顯影閾值較皮質骨低，三維重建過程中不能精確重建關節軟骨組織，我們發現生成的骨水泥植入物數字模型體積較真實骨組織體積小3%~4%，與文獻報道結果[9-10]相似。為解決上述問題，我們采用Mimics10.01軟件放大工具對構建的骨水泥數字模型同比放大，并使用摩爾運算工具對放大前、后行差值運算法，驗證其增大體積，以期最大程度還原解剖學大小及形態特征。同時，對于鄰近關節（肩關節）骨缺損患者，術中嚴格按照術前擬定的胸大肌和大圓肌支點平面以下截骨面截骨，嚴密縫合肩關節囊、胸鎖筋膜，修補肩袖，術后6個月隨訪無關節脫位，但遠期療效有待進一步觀察。
綜上述，3D打印骨水泥塑型器可縮短手術時間，其個性化塑型的骨水泥植入物與周圍骨與軟組織匹配較好，修復四肢骨缺損可獲得較好療效。
因骨髓炎及骨腫瘤等原因切除病變骨組織后，常遺留大段骨缺損，對于感染未得到有效控制無法一期行關節置換或短期內因各種因素不能進行替代植入物修復的患者，為恢復肢體長度以及能早期功能鍛煉，臨床上常采用抗生素骨水泥填充骨缺損[1]。一般骨水泥塑型過程時間較短，從骨水泥粉末和配套液體充分混合至塑型穩定狀態不超過20 min，術中需在短時間內手工調整骨水泥大小、形狀，以良好填充骨缺損，對術者要求較高[2-4]。此外，臨床常用的手法塑型或注射器等簡易裝置進行骨水泥塑型，在修復不規則形狀骨缺損時難以達理想效果。3D打印技術為定制化醫療帶來了新的契機，通過3D打印可制備形狀復雜的骨水泥塑型器，以準確塑型骨水泥植入物，縮短手術時間，提高患者滿意度。2015年2月-2016年3月，我科使用3D打印骨水泥塑型器對骨水泥塑型后修復13例四肢骨缺損，獲得了良好效果。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
本組男9例，女4例；年齡20~58歲，平均38.4歲。慢性骨髓炎7例；病程0.8~5.1年，平均2.2年。骨結核3例，病程1.3、2.4、2.7年。骨腫瘤2例，其中多發內生軟骨瘤1例、骨肉瘤1例，病程分別為3.2年、9個月。骨缺血性壞死1例，病程7個月。左側5例，右側8例。病變部位：肱骨近端2例、中段1例，股骨中段4例，脛骨中段4例、中下段2例。
1.2 術前設計
1.2.1 骨水泥植入物數字模型設計
應用Light Speed 64排螺旋CT（GE公司，美國）掃描病變部位，球管電流180 mA，電壓120 kV，矩陣512×512，層厚1.25 mm。將獲得的數據以DICOM格式保存，導入Mimics10.01軟件（Materalise公司，比利時）進行三維重建。以健側為模板虛擬鏡像還原患側缺損處，將病變部位三維重建數據與健側充分擬合對位，選擇解剖標志點，確定截骨平面設計骨水泥植入物數字模型，以STL格式文件保存。見圖 1。
圖1
骨水泥植入物數字模型設計示意圖?術前X線片示右側肱骨近端病變，部分骨質缺損?Mimics10.01軟件三維重建右側肱骨紅色部分為肱骨頭病變部位?Mimics10.01軟件中以健側為模板經鏡像技術三維重建患側肱骨近端綠色部分為骨水泥植入物數字模型??圖 2?骨水泥塑型器模塊設計與成型?~?3-matic軟件設計骨水泥塑型器模塊?~?3D打印骨水泥塑型器??圖 3?患者，女，35歲，右側肱骨近端腫瘤擴大切除術后修復?術前X線片提示右側肱骨頭缺損，肱骨短縮畸形?術中探查病變骨組織?術中病變骨組織切除后骨缺損?術中將骨水泥填充于骨水泥塑形器?制備的肱骨近端骨水泥植入物?采用肱骨近端骨水泥植入物修復缺損部位?術后5個月X線片示骨水泥植入物完整，未出現脫位
Figure1.
The design schematics of bone cement prosthesis digital model ?Preoperative X-ray film, showing right proximal humeral bone defect ?Using Mimics10.01 software to reconstruct the right humerus Red part for humeral lesions part ?The reconstructed proximal humerus using normal side as the template Green part for bone cement prosthesis digital model ??Fig. 2 The design and forming of bone cement shaping module ?-?3-matic software to design bone cement modules ?-?Bone cement shaping module made by 3D printer ??Fig. 3 A 35-year-old female patient with humeral head defect after extended resection of proximal humerus tumor ?Preoperative X-ray film, showing right humeral head defect and shortening of the humerus ?Intraoperative exploration, showing abnormal bone tissue ?Humeral head defect after removing abnormal bone tissue ?Bone cement was filled into the shaping module during operation ?Preparation of bone cement prosthesis of humeral head ?Repair of defect with humeral head prosthesis ?X-ray film at 5 months after operation, showing complete humeral head bone cement and no dislocation
1.2.2 骨水泥塑型器模塊設計與成型
將STL格式骨水泥植入物數字模型導入3-matic軟件（Materalise公司，比利時）中，以截骨面為起始部，設計大小及高度合適的圓柱體，將骨水泥植入物數字模型完全包裹，采用布爾運算工具計算圓柱體減去假體數字模型的剩余體，即生成骨水泥塑型器模具內腔；將模具沿圓柱徑向分為3個模塊，3個模塊的分界面應保證模具能順利脫開，將3個模塊STL數據導入MAKERBOT-Z18 3D打印機（MAKERBOT工業公司，美國），設置層厚0.1 mm，填充率50%，采用聚乳酸材料3D打印成型，低溫高壓消毒備用。見圖 2。
1.3 手術方法
于全麻或神經阻滯麻醉下，逐層切開皮膚及皮下組織，顯露病變部位；對于骨感染性疾病者，徹底擴創直至正常軟組織，擺據及骨刀清除死骨和硬化骨直至截骨面骨皮質有新鮮血液滲出；骨惡性腫瘤者行包膜外擴大切除骨組織。本組截骨后骨缺損長度為4.5~8.9 cm，平均6.7 cm。骨水泥粉末與含抗生素的液劑按比例充分攪拌混勻后，將半凝固狀態的抗生素骨水泥填充于骨水泥塑型器內，并用2枚斯氏針固定。待抗生素骨水泥達到完全凝固狀態后拆除塑型模具，將塑型的抗生素骨水泥植入骨缺損處，兩者緊密貼合后使用內（外）固定裝置固定；其中慢性骨髓炎及骨結核患者使用外固定裝置，骨腫瘤及骨缺血性壞死患者采用內固定接骨板。徹底沖洗術區，放置負壓引流，分層縫合切口。
1.4 療效評價指標
采用Image J軟件測量以下指標：①將鏡像還原的病變部位數字模型用相應健側數字模型替換，測量其與骨接觸面匹配指數（健側相應部位匹配指數為100%）；②術后3個月復查CT，測量骨水泥植入物與骨接觸面匹配指數（健側相應部位匹配指數為100%）。記錄術前數字化模型設計、3D打印骨水泥塑型器所需時間，以及術中裝配填充骨水泥塑型器、骨水泥固化、拆除骨水泥塑型器所需時間，塑型后骨水泥是否需要二次修整。術后復查X線片或CT，觀察骨水泥植入物有無移位、斷裂及周圍骨折發生等。
2 結果
經鏡像還原的數字模型與骨接觸面匹配指數為95.1%~97.4%，平均96.3%；骨水泥植入物與骨接觸面匹配指數為91.2%~94.7%，平均93.2%。本組術前數字化模型設計耗時41~58 min，平均43 min；3D打印骨水泥塑型器耗時4~6 h，平均4.3 h。術中使用1~2 U骨水泥，平均1.9 U；裝配填充骨水泥塑型器耗時2.8~4.6 min，平均3.9 min；骨水泥固化成型時間13~17 min，平均14 min；拆除骨水泥塑型器耗時4~5 min；塑型后的骨水泥植入物與塑型器能順利分離，且分離過程中未出現骨水泥碎裂及脫落，塑型一次成功，無二次加工或調整。
術后患者切口均Ⅰ期愈合，無繼發感染等手術早期相關并發癥發生。患者均獲隨訪，隨訪時間5~17個月，平均9.4個月。X線片及CT復查示，骨水泥植入物位置良好，無斷裂發生；無周圍骨折等并發癥發生。見圖 3。
3 討論
3.1 3D打印技術制備骨水泥塑型器可行性
骨髓炎或骨腫瘤切除術后遺留的骨缺損形狀、大小不規則。既往修復骨缺損時，主要依靠術者肉眼觀察，選擇外形結構相近的植入物。如植入物與患者骨骼發生嚴重不匹配時，需對骨組織修整以適應植入物[5-7]。不僅延長了手術時間，同時對患者造成了二次創傷。3D打印技術作為一種快速成型技術，具有打印速度快、可定制的優點。O’Reilly等[8]基于CT計算機輔助設計采用骨水泥修復22例顱骨骨缺損，獲得了良好效果。我們在上述研究基礎上，采用3D打印技術制備骨水泥塑型器，通過填充骨水泥制備與周圍骨組織接觸面匹配的骨水泥植入物修復骨缺損。本實驗采用的MAKERBOT-Z18 3D打印機屬桌面級打印機，使用操作簡便，完成定制化打印耗時短。本組3D打印骨水泥塑型器耗時4~6 h，平均4.3 h。避免了長時間定制周期，術前1 d即可完成數字模型定制化設計及實體打印。
Tan等[9]報道顱骨骨折修補術中，其虛擬鏡像還原的模型與顱骨缺損匹配指數達99.2%。本組Image J軟件測量數字模型及骨水泥植入物與骨接觸面匹配指數低于該結果，且實體模型匹配指數低于數字模型。分析原因可能有以下幾點：①3D打印機精度差異造成實體模型匹配指數低于數字模型。②經鏡像還原的骨組織數字模型與原病變骨組織殘端擬合過程中，選擇擬合解剖標志點位置及手工調整擬合過程可能會產生較大誤差。Aboul-Hosn等[10]采用CAD/CAM軟件對16例下頜畸形患者進行了術前虛擬矯正手術，并設計了手術導板，在虛擬手術過程中以下頜角作為解剖標志點，采用特定分段二次逼近曲面擬合方程將下頜畸形配準于正常的下頜，提出該方法準確性優于手動拖拽三維圖像擬合。③本組采用的Mimics10.01軟件在對骨組織進行閾值分割過程中，忽略了骨表面的關節軟骨，造成生成的肱骨頭數字模型比實際值小。Smith等[11]報道采用高分辨CT及激光掃描儀對同一組成人尸體髖關節標本掃描，比較兩者生成的數字模型存在0.1~0.3 mm的差異。
3.2 骨水泥塑型器設計及制備原則
骨水泥塑型器設計及制備時應遵循以下原則：①最大限度還原骨組織解剖結構及形態，力爭骨水泥植入物植入后，其應力傳導符合原解剖結構生物力學分布。②便于骨水泥有效填充，避免形成死腔，造成骨水泥分布不均勻。③便于骨水泥在填充過程中加壓，避免骨水泥中形成氣泡或分層現象。④設計成多模塊結構，各模塊之間具備良好咬合結構，確保在塑型過程中保持絕對穩定；塑型完成后，各模塊之間易于分離，避免使用暴力拆解。⑤選擇無毒無害材料制備塑型器，以生物可降解材料為佳；術前需嚴格消毒滅菌，但不可與骨水泥本身發生理化反應。
3.3 注意事項
①聚乳酸材料融點為180℃，故該材料制備的骨水泥塑型器不可高溫高壓滅菌，選擇低溫等離子滅菌不會引起其力學強度的改變[12]。
②將骨水泥粉末與其液劑混合即啟動聚合反應，有文獻報道骨水泥啟動聚合反應后其反應溫度最高可達到63.5℃[13-14]，本課題組在骨水泥塑型穩定拆除塑型器時發現，骨水泥與其塑型裝置在局部細小銜接縫隙處有粘連，分析可能是骨水泥聚合反應后產生的高溫軟化了塑型裝置，需進一步實驗驗證。局部粘連經手法松解后，塑型器順利拆除。
③有學者提出在術前先塑型骨水泥、消毒后再植入人體，可節約手術及麻醉時間[15]。我們選擇術中進行骨水泥塑型，主要原因為術前將含抗生素的液劑與骨水泥粉末混勻反應，在消毒及保存過程中可能會引起抗生素失效甚至變性，從而產生嚴重毒副作用；骨水泥塑型穩定后，采用不恰當的滅菌消毒方式可能改變其生物力學強度，存在骨水泥近期或遠期斷裂或脫落風險[16]。
④骨水泥植入物術后脫位的預防：文獻報道鄰近關節假體脫位發生率高達38%，這與植入物與關節匹配不良，造成關節不穩有關[17]。準確的術前設計及手術操作是預防術后并發癥發生的關鍵。本組術前均行數字化三維設計，確保骨水泥植入物充分匹配其解剖位置。因CT對骨關節軟骨顯影閾值較皮質骨低，三維重建過程中不能精確重建關節軟骨組織，我們發現生成的骨水泥植入物數字模型體積較真實骨組織體積小3%~4%，與文獻報道結果[9-10]相似。為解決上述問題，我們采用Mimics10.01軟件放大工具對構建的骨水泥數字模型同比放大，并使用摩爾運算工具對放大前、后行差值運算法，驗證其增大體積，以期最大程度還原解剖學大小及形態特征。同時，對于鄰近關節（肩關節）骨缺損患者，術中嚴格按照術前擬定的胸大肌和大圓肌支點平面以下截骨面截骨，嚴密縫合肩關節囊、胸鎖筋膜，修補肩袖，術后6個月隨訪無關節脫位，但遠期療效有待進一步觀察。
綜上述，3D打印骨水泥塑型器可縮短手術時間，其個性化塑型的骨水泥植入物與周圍骨與軟組織匹配較好，修復四肢骨缺損可獲得較好療效。
