恶性肿瘤对人类生命健康构成了巨大威胁。在全球范围内，恶性肿瘤已经成为世界人口的主要死因之一，据世界卫生组织统计，2020年全球近1/6的死亡是由恶性肿瘤导致的。中国的恶性肿瘤负担也在日益增加，随着人口老龄化和生活方式的改变，中国恶性肿瘤的发病率和死亡率逐渐增加，恶性肿瘤逐渐成为中国的主要死因之一。开发有效的诊疗手段对降低我国恶性肿瘤负担具有重要意义。多年来各种研究集中于利用肿瘤的生物化学特性诊断和治疗肿瘤，但这并不能完全解决肿瘤临床诊疗的诸多难题。随着生物力学和力学生物学与肿瘤学的交叉研究不断深入，力学因素逐渐成为备受关注的肿瘤新特征，调控肿瘤发生发展并有望成为肿瘤诊疗的新靶点。目前，许多临床医师对肿瘤的力学特征尚缺乏深入了解，也未完全掌握其在诊疗中的潜在价值。鉴于此，本文通过总结国内外相关研究，提出并系统性地介绍了肿瘤力医学这一概念，从肿瘤生物力学、肿瘤力生物学、肿瘤力诊断学和肿瘤力治疗学四个方面系统性地阐述肿瘤的多尺度力学特征及其对肿瘤生物学行为的影响，探讨力学特征在肿瘤诊疗中的潜在应用，旨在为肿瘤诊疗提供新的研究视角和解决方案。

肿瘤型人工关节的临床应用已趋于成熟，但松动、断裂及感染等相关并发症一直未得到很好解决，以至严重影响了患者整体的临床效果。近年来，生物材料、表面处理和生物力学等相关基础领域的研究进展为肿瘤型人工关节的设计改进提供了相应的理论基础。对肿瘤型人工关节的表面涂层改进和应用抗菌处理技术降低假体感染率、通过优化假体的结构设计改进固定方式，以及降低假体松动率、机械并发症等，是目前研究的主要方向。

胫骨下段肿瘤的周围软组织覆盖量有限，生物力学复杂，使得肿瘤切除重建较为困难。人工假体可为胫骨下段肿瘤切除后骨缺损提供良好的机械强度，但术后并发症较多，且需解决软组织覆盖不足及术后踝关节不稳定等问题。三维数字技术的发展为胫骨中下段重建提供了新的治疗策略，相比早期的踝关节保留型假体，三维打印融合型假体的快速骨整合效应提供了较好的踝关节稳定性及肢体功能。此外，三维打印假体可通过个性化设计缩小假体周径，及与距骨进行适形匹配等减少软组织覆盖不足及距骨塌陷等并发症。目前胫骨下段假体的相关研究报道较少，三维打印融合型假体的安全性需大量长期随访研究结果验证，假体近端及远端固定方式的选择方法需在未来研究中探索。

胫骨下段出现原发恶性或侵袭性良性肿瘤相对罕见，70%~95%的胫骨下段原发性恶性肿瘤患者可获得抢救性保肢治疗机会 ［1, 2］。但由于胫骨下段软组织覆盖量有限且生物力学因素复杂，行保肢手术难度极大。既往有学者报告的胫骨下段肿瘤切除术后的生物重建方法包括同种异体骨重建、瘤段灭活再植入、腓骨重建等；相关并发症包括植入物骨折、感染、骨不连、肿瘤复发等，且恶性骨肿瘤术后大剂量化疗增加了并发症发生风险 ［3, 4］。机械重建可为完全负重提供足够的机械强度，但切口愈合不良，假体感染及踝关节不稳定等并发症发生率仍较高 ［5］。我们在三维打印多孔假体设计的基础上 ［6, 7］，对6例胫骨中下段原发恶性或侵袭性良性肿瘤患者行肿瘤完整切除后，使用三维打印金属骨小梁的融合型踝关节假体进行重建，假体与距骨关节面固定融合。现对患者术后中短期结果进行总结分析，分享假体设计及手术初步经验，为融合型踝关节假体的临床应用提供参考。

颈椎椎弓根螺钉内固定系统具有良好的生物力学性能，在颈椎矫形及融合手术中发挥着重要作用。但颈椎区域解剖结构的复杂性导致了较高的手术风险，主要包括椎动脉、神经根和脊髓不同程度的损伤。骨科机器人辅助颈椎椎弓根螺钉内固定技术是一种创新的外科手术技术，其工作原理主要包括空间映射、图像配准以及规划执行，从而使机器人可以完成从图像处理、螺钉轨迹规划到机械臂运动控制的整个过程。既往研究表明使用骨科机器人辅助可以提高颈椎手术的准确性和安全性。机器人辅助颈椎椎弓根螺钉内固定手术的适应证包括需要颈椎稳定性重建及畸形矫正的病例。禁忌证主要包括颈椎后部结构感染、外伤或肿瘤导致的椎弓根和椎体损伤，以及椎弓根缺如、椎弓根直径过细等解剖结构异常。术前需要根据X线及椎体断层CT等影像学资料进行手术规划，确定内固定范围，并识别异常解剖结构。根据手术需要及软组织张力选择常规正中切口或双侧经皮切口。准确注册及图像获取后，在机器人工作站上进行螺钉规划；然后在机器人引导下放置套管，并置入导针及螺钉。操作时应时刻关注机械臂的精确性问题，遇到定位偏差较大时不能盲目操作，需仔细查找原因。骨科机器人辅助颈椎椎弓根螺钉内固定技术具有准确性、稳定性和可重复性高的优势，可以克服传统手术的局限性，提高手术效果。

可局限性移动的椎管内肿瘤，国内外仅有少量文献报道，临床上对其缺乏了解。本文通过对有限的文献检索提示，该类肿瘤成年人多见、男性多于女性、好发于腰骶段，神经鞘瘤为其最常见的病理学类型，MRI是目前诊断的"金标准"。若术前未及时发现，可造成术者对肿瘤位置的误判，增加术后并发症，加重临床症状，甚至影响脊柱的生物力学功能。

目的:探讨一期后路全脊椎整块切除术治疗下腰椎（L 4、L 5）转移性肿瘤的可行性和临床效果。 方法:回顾性分析自2012年1月至2018年6月23例行手术治疗的下腰椎转移性肿瘤患者资料，其中男14例，女9例；年龄（57.9±10.8）岁（范围37~74岁）。所有患者均行一期后路全脊椎整块切除、钛网植入、后路椎弓根钉棒系统内固定术治疗。统计的临床指标包括手术时间，术中失血量，术后住院时间，患者术前、术后1个月及术后6个月的疼痛视觉模拟评分（visual analogue scale，VAS）、美国东部肿瘤协作组（Eastern Cooperative Oncology Group，ECOG）体力状况评分，患者术前、术后的美国脊柱损伤协会（American spinal injury association，ASIA)脊髓损伤分级，围手术期并发症，局部复发情况及患者生存期。结果:本组23例中位随访时间为20个月（6~56个月），至末次随访仍有3例存活，其平均随访时间为（37.3±11.7）个月，其中1例出现局部复发，但仍带瘤生存。手术时间（258±96）min（范围155~510 min）；术中出血量（1258.7±528.6）ml（范围750~2 500 ml）；术后住院时间（18.4±4.6）d（范围10~30 d）。VAS评分由术前（7.4±0.8）分改善至术后1个月（2.6±0.6）分，ECOG评分由术前（1.6±0.9）分改善至术后6个月（0.9±0.7）分，与术前相比差异均具有统计学意义（ P<0.05）。6例出现术后急性神经根刺激症状，3例出现术后脑脊液漏，3例出现术后切口感染，1例肺部感染，3例随访期间出现钛网移位。 结论:一期后路全脊椎整块切除术治疗下腰椎转移性肿瘤是可行的，虽然因为特殊的解剖结构和生物力学特性，该术式具有相当的挑战性，但远期随访效果满意。

目的:比较椎间孔螺钉（paravertebral foramen screws，PVFS）、侧块螺钉（lateral mass screws，LMS）与椎弓根螺钉（pedicle screws，PS）的生物力学强度。方法:选取8具新鲜冰冻尸体，男4具、女4具，死亡时年龄（45.3±11.2）岁。CT检查排除骨折、畸形、感染、肿瘤等疾病引起的骨质破坏或其他异常，最终筛选出30个C 3~C 6颈椎脊椎。将制备完成的颈椎节段标本顺序编号，应用随机数字表法将其随机分为三组，每组10个标本，分别用于双侧置入椎间孔螺钉（4.5 mm×12 mm螺钉）、侧块螺钉（3.5 mm×14 mm）与椎弓根螺钉（3.5 mm×24 mm螺钉）。随机选取一侧进行直接拔出力测试（速度5 mm/min），另一侧进行疲劳测试（位移±1.0 mm，频率1 Hz，循环500次）及残余拔出力测试。 结果:椎间孔螺钉的直接拔出力为（327.10±17.07）N，侧块螺钉为（305.71±11.63）N，椎弓根螺钉为（635.67±22.82）N。椎间孔螺钉的残余拔出力为（265.62±18.19）N，侧块螺钉为（192.80±17.10）N，椎弓根螺钉为（494.89±41.79）N。椎间孔螺钉、侧块螺钉和椎弓根螺钉的残余拔出力较直接拔出力均有不同程度降低（ tPVFS=7.795， tLMS=17.267， tPS=9.349， P<0.001），分别下降了18.8%、36.93%和22.15%。椎弓根螺钉的直接拔出力高于椎间孔螺钉和侧块螺钉（ t=34.245， t=40.741， P<0.001），椎间孔螺钉略高于侧块螺钉（ t=3.275， P=0.004）。残余拔出力椎弓根螺钉最高，椎间孔螺钉次之，侧块螺钉最小（ F=314.619， P< 0.001）。椎间孔螺钉的首次循环载荷和首次达到设定位置时载荷均高于侧块螺钉（ t=3.625， P=0.002； t=5.388， P<0.001）和椎弓根螺钉（ t=2.575， P=0.019； t=2.680， P=0.015），侧块螺钉与椎弓根螺钉的差异无统计学意义（ t=0.609， P=0.550； t=1.953， P=0.067）。椎间孔螺钉与椎弓根螺钉的末次循环载荷均高于侧块螺钉（ t=5.341， P<0.001； t=3.439， P=0.003），但椎间孔螺钉与椎弓根螺钉的差异无统计学意义（ t=1.606， P=0.126）。 结论:椎间孔螺钉的直接拔出力略高于侧块螺钉，残余拔出力明显高于侧块螺钉，抗疲劳性能与椎弓根螺钉相近并明显优于侧块螺钉，因此，颈椎椎间孔螺钉具有作为侧块螺钉和椎弓根螺钉有效替代的潜能。

目的:探讨下颌骨重建时应用腓骨榫卯结构设计结合拉力螺钉固位的应力及位移特点。方法:选取2020年8月上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔颌面-头颈肿瘤科收治的1例66岁男性下颌骨无骨折及畸形的患者作为志愿者。通过CT扫描获取患者下颌骨及腓骨影像学数据，应用Mimics 17.0、GeomagicWrap 2017软件进行三维重建、逆向重建获取下颌骨与腓骨三维模型。经过Solidworks 2017与Geomagic Design X 64软件最终获得腓骨重建下颌骨模型。采用布尔运算分割皮质骨与松质骨。应用三维有限元分析，模拟垂直咬合状态(载荷条件为在中切牙沿轴线向下125 N，第2、3磨牙沿轴线向下250 N)，对比分析榫卯结构结合拉力螺钉与传统钛板两种固定方式在骨断端愈合前、后，下颌骨及内固定物的应力与位移分布特点。在榫卯固定模式中优化下颌骨边界条件，再次测量未愈合时应力条件下榫卯固定模式内固定物的应力分布及下颌骨的移位情况。结果:在应力分布方面：骨断端未愈合条件下，榫卯结构固定的内固定物应力峰值分布于骨断面与内固定物的交界处，为304.07 MPa；钛板固定方式的应力峰值位于后端骨断端处，为345.39 MPa。骨愈合后，榫卯结构固定的内固定物应力峰值分布不变，为58.47 MPa；钛板固定方式内固定物的应力集中在钛钉与钛板的接触点，为92.06 MPa；此外，榫卯固定模式优化边界条件后，在骨未愈合条件下，骨两端应力分布均匀，内固定物应力峰值为88.56 MPa，显著低于钛的最大屈服强度860 MPa。在位移方面：在骨未愈合条件下，两种固定方式的位移峰值均分布于下颌骨下缘正中部偏右侧颏孔区，累及前端截骨面。榫卯固定方式的下颌骨位移峰值(1.307 mm)略小于钛板固定方式的下颌骨位移峰值(1.447 mm)；在骨愈合后，两种固定方式的主要位移位置均靠近下颌骨下缘正中部，不累及截骨面。钛板固定方式的位移峰值(0.518 mm)小于榫卯固定方式的峰值(0.750 mm)。在骨未愈合条件下，榫卯结构固定模型优化边界后，下颌骨位移峰值为0.212 mm。结论:应用腓骨进行下颌骨重建时，榫卯结构设计联合拉力螺钉的固位方式安全、有效，是一种新型的下颌骨重建固定方式。

射线照射是现代医疗中常用的方法之一，尤其在恶性肿瘤的治疗中应用广泛。但在放疗过程中，射线可对骨相关细胞、骨微观结构产生直接影响，或对骨髓、脉管系统等产生间接影响，从而造成骨损伤。尽管目前的研究成果对放射性骨损伤的认识并不透彻，但因其具有普遍性，故近年来逐渐受到医疗工作者的重视。笔者对射线引起的骨骼系统损伤及其预防和治疗进行综述。