目的:探讨3D打印金属假体重建下肢骨干恶性骨肿瘤切除术后骨缺损的早期疗效。方法:回顾性分析2019年3月至2022年3月郑州大学附属肿瘤医院采用3D打印个体化金属假体置换重建34例下肢骨干恶性骨肿瘤切除术后骨缺损的患者资料，男23例、女11例，年龄（19.1±15.2）岁（范围7~80岁），其中22例患者年龄<18岁。病变位于股骨近端3例、股骨中远端15例、胫骨近端10例、胫骨远端6例；骨肉瘤24例、Ewing肉瘤6例、未分化肉瘤2例、骨纤维肉瘤1例、恶性骨巨细胞瘤1例。随访并记录切口愈合情况、有无假体周围断裂及无菌性松动、假体-骨界面愈合情况、双下肢是否不等长、术后并发症等。采用实体瘤疗效评价标准（response evaluation criteria in solid tumor，RECIST）评价肿瘤转归，采用美国肌肉骨骼肿瘤协会（Musculoskeletal Tumor Society，MSTS）93功能评分评价下肢功能。结果:所有患者手术均顺利完成，34例患者病变长度（125.5±35.4） mm（范围70~240 mm）、截骨长度（160.2±33.9） mm（范围80~275 mm）。肿瘤均未累及术前设计的截骨面。定制假体均安装牢固，与保留关节面一侧匹配紧密。术后2例出现局部切口脂肪液化、4例出现切口浅表感染，经清创及抗生素治疗后愈合。1例胫骨远端骨肉瘤患者假体-骨界面愈合较差，术后2个月出现严重假体周围感染致假体植入失败，经去除假体、控制感染及使用Ilizarov技术牵拉成骨治疗后感染控制，局部成骨可；其余33例患者假体-骨界面愈合良好。术后7个月，1例患者假体接触面局部骨质有局限吸收，但金属假体及螺钉未松动；其余患者均未发生感染及假体松动、断裂等并发症。术后所有患者均存活且获得随访，随访时间（13.8±5.6）个月（范围7~27个月），无一例发生截骨端肿瘤复发，但5例发生肺转移。16例患者出现双下肢不等长，其中10例长度差<2 cm、3例为2~5 cm 、3例超过5 cm 。除1例因感染而取出假体外，其余33例患者术后MSTS 93评分为（24.9±2.2）分（范围19~28分），评价为优26例、良7例。根据RECIST标准，34例患者中26例完全缓解、5例疾病进展、3例疾病稳定。结论:3D打印金属假体重建是治疗下肢恶性骨肿瘤切除术后骨缺损的有效方式之一，该方法安全可靠，早期疗效满意。

颅颌面的解剖结构复杂，颅颌面创伤和先天性畸形的修复极具挑战性。3D打印是一种增材制造方法，将塑料或金属等材料层层叠加在一起，从而产生3D物体。3D打印技术可再现颅颌面的解剖结构，制作手术导板和个体化植入物，将复杂手术简单化，解决颅颌面外科的部分关键问题。

目的:探讨提高带金属植入物患者放射治疗计划剂量计算准确度的方法。方法:利用具有金属伪影消减技术的CT模拟机对插入金属棒的CIRS调强模体和8例椎体中植入了钢钉并接受放疗的患者进行扫描，在获得的常规CT图像、金属伪影消减技术CT图像及对其金属区域进行密度填充的图像上设计治疗计划。在模体中比较单个射野及IMRT计划的计算结果与剂量测量结果，同时对患者IMRT计划中金属植入物及其伪影对照射剂量产生的影响进行分析。结果:基于常规CT图像的放疗计划中，射野入射路径未通过金属区域时，单个射野的剂量计算误差为3.85%，通过金属区域时射野计算误差范围达4.46%～74.11%。IMRT计划中存在入射路径通过金属区域的射野时，其误差可能超出临床可接受的范围，计算误差随这种射野所占剂量权重的增加而变大。当采用密度填充及伪影消减技术处理图像后，上述单个射野的计算误差分别为1.23%和0.89%～4.73%，IMRT计划的剂量误差为1.84%。若单独采用密度填充技术处理金属区域，IMRT计划的剂量误差为1.88%。基于常规CT图像的患者IMRT计划中，受金属植入物及其伪影的影响，实际靶区受到的最小剂量、平均剂量及处方剂量覆盖率较计划结果下降，危及器官剂量相近。结论:基于常规CT图像的放疗计划中，入射路径通过金属区域的射野可能产生较大的剂量计算误差。如果植入的金属材料已知，在计划系统中对金属区域进行密度填充能有效提高计划的剂量计算准确度。伪影消减技术能显著改善图像质量，进一步减少剂量计算误差，对于配备这种功能的CT机进行带金属植入物患者的模拟定位时应作为常规技术。

目的:利用体模评价能谱CT去金属伪影（MAR）技术减低脊柱不同植入物伪影的效果。方法:选取离体的羊椎体骨模型1具，分别构建椎弓根钉、3D椎体及钛网内固定模型，行能谱CT检查。以10 keV为间隔，重建出70~140 keV之间共8组MAR和非MAR图像。测量置入物旁ROI内的CT值和SD值，计算伪影指数（AI）和信噪比（SNR），同时对骨质、椎弓根钉伪影、3D椎体伪影及钛网伪影严重程度进行主观评分。绘制AI和SNR随keV变化的曲线，采用配对样本 t检验比较低能级（70 keV）、中等能级（100 keV）和高能级（130 keV）条件下MAR和非MAR图像AI值和SNR的差异，主观评分的差异比较采用Wilcoxon符号秩和检验。 结果:在70~140 keV范围内，MAR和非MAR图像椎弓根钉的前方、后方、侧方和3D椎体以及钛网旁AI值随keV的增加而减低，SNR值改善。在70、100、130 keV条件下，椎弓根钉前方、后方、侧方及钛网旁的AI值在MAR组非较MAR组均明显减低（ P<0.05）。3D椎体后方，仅在70 keV条件下，MAR图像AI值较非MAR组减低，差异有统计学意义（ P<0.001）。在椎弓根钉前方、后方及3D椎体侧方SNR值随keV增加而增加，在其他部位SNR值随keV增加而减低。主观评价中，MAR图像评分均高于非MAR图像（ P<0.05）。 结论:能谱CT MAR技术能够减低脊柱植入物伪影，可明显减少椎弓根钉及钛网伪影，而对3D椎体后方的减少伪影的效果有限。

目的:分析后天性掌跖角化症（PPK）患者的临床特征及金属植入物（MI）对患者血浆细胞因子的影响。方法:本研究为观察性研究，收集2020年6月至2021年12月东部战区总医院皮肤科就诊的后天性PPK，以同期健康体检者为对照。PPK面积及严重度指数评分参考湿疹面积及严重度指数评分法，采用金属成分斑贴试验（MPT）检测两组金属过敏原，采用酶联免疫吸附试验检测血浆肿瘤坏死因子（TNF）α、干扰素（IFN）γ、白细胞介素（IL）4、IL-13、IL-17A、IL-8水平。非正态分布的计量资料以 M（ Q1， Q3）表示，采用秩和检验；计数资料组间比较采用 χ2检验。 结果:PPK患者组81例，男42例，女39例，平均年龄48岁（范围21 ~ 65岁），37例（45.7%）有MI，其中牙科植入物34例，骨科植入物2例，心内科植入物1例。对照组纳入36例健康体检者，两组年龄及性别构成差异无统计学意义（ P > 0.05）。MI组（37例）PPK面积及严重度指数评分[0.40（0.27，0.75）分]与无MI组（44例）[0.38（0.19，0.70）分]差异无统计学意义（ Z = 1.21， P = 0.225）。PPK患者组46例、对照组30例行MPT检查，患者组金属阳性比例（14/46）高于对照组（2/30， χ2 = 6.17， P = 0.013）；46例行MPT检查患者中，有MI患者金属阳性比例（10/25）高于无MI患者（4/21，校正后 P < 0.017）。患者组及对照组均有36例行血浆细胞因子检测，患者组血浆TNF-α[66.2（58.7，69.3） pg/ml]、IFN-γ水平[645.0（571.5，681.1）]均低于对照组[71.5（64.5，73.9）、716.5（620.4，785.0） pg/ml， P < 0.05]，两组间血浆IL-4、IL-13、IL-17A、IL-8水平差异均无统计学意义（ P > 0.05）。 结论:后天性PPK患者特别是有MI的患者MPT阳性更多见，金属与后天性PPK间存在一定的相关性，血浆TNF-α和IFN-γ水平改变可能与部分后天性PPK有关。

金属伪影严重影响骨科金属植入物术后患者的影像评估，CT和MRI去金属伪影技术成为近年来影像学研究的热点之一。研究较成熟的MRI去金属伪影技术主要有视角倾斜技术、层面编码金属伪影矫正技术及多采集与可变谐图像结合技术，以及能谱CT和相关的去金属伪影技术。MRI和CT去金属伪影技术在髋、膝关节置换术和脊柱内固定等方面的应用较为成功。

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。

3D打印技术制备复杂形态骨科金属植入物具有快速、高效的特点，而钛及钛合金是目前3D打印金属植入物最常用的原材料。3D打印多孔钛及钛合金假体具有生物相容性好、高比强度、低弹性模量的特点，相关临床试验证明其支撑可靠，骨修复效果良好。钽金属具有与钛金属类似的理化性质，相关研究显示其具有良好的骨诱导性。近年来，3D打印技术制备个性化多孔钽金属假体也越来越被关注，但现有相关研究仍有限。本文通过对既往国内外关于多孔钛和多孔钽的研究报道进行回顾，从制造工艺、机械性能、生物相容性、表面改性、骨整合效应和临床应用及钛合金方面对两类多孔金属的性能进行比较，同时展望了多孔钛和多孔钽相关骨科个性化置入产品在未来的应用前景。

目的:探讨钽涂层金属在体外促进大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)黏附、增殖及成骨分化方面的作用。方法:在体外取6只6周龄SD大鼠BMSCs进行原代培养至第3代，使用化学气相沉积系统自行制备钽涂层金属。然后进行流式细胞术鉴定、BMSCs三向诱导、荧光染色、细胞增殖检测及实时荧光定量聚合酶链反应技术(Q-PCR)试验。观察比较BMSCs在钛合金圆片（Ti6Al4V组）和钽金属圆片（Ta组）表面黏附的BMSCs数量、增殖速率、成骨细胞特异性转录因子(OSX)、Runt相关转录因子2(RUNX2)、骨粘连蛋白(OSN)和骨桥蛋白(OPN)的表达情况。结果:流式细胞术结果显示CD44 (94.55%)、CD90 (95.01%)、CD34 (0.06%)。诱导成骨分化14 d后碱性磷酸酶(ALP)染色阳性；诱导成骨分化21 d后出现茜素红钙化结节；成脂诱导21 d后油红O染色呈阳性；成软骨诱导21 d后阿利新蓝染色评估有软骨形成能力。激光共聚焦显微镜结果显示BMSCs在Ti6Al4V组和Ta组金属圆片表面贴附生长，细胞间互相接触、聚集成片，Ta组金属圆片上黏附的BMSCs数量明显多于Ti6Al4V组，并且具有更好的延展性能。细胞增殖检测结果发现，分别共培养1、3、5、7 d后Ta组BMSCs的增殖速率明显快于Ti6Al4V组，差异均有统计学意义( P<0.05)。Q-PCR结果发现，与Ti6Al4V组相比，体外培养7 d后Ta组金属圆片更能促进OSN和OPN的表达，差异有统计学意义( P<0.05)；体外共培养21 d后，Ta组金属圆片更能促进OSX、RUNX2、OSN和OPN的表达，差异均有统计学意义( P< 0.05)。 结论:相比于传统的骨科植入物钛合金而言，钽涂层金属能够更好地促进BMSCs的黏附，增殖和成骨分化。

目的:探讨电子束熔融(EBM)制备多孔钛合金融合器的力学性能、生物相容性及椎间融合效果。方法:通过计算机设计和EBM技术制备多孔钛合金(Ti-6Al-4V)融合器，通过电子显微镜观察其表征和微观结构，通过体外力学试验评估其弹性模型和抗压强度，通过四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法(MTT)法评估生物相容性。选取12只雄性成年小尾寒羊，建立小尾寒羊颈椎椎间融合模型，按照随机数字表法分为两组，每组6只。实验组置入3D打印椎间融合器，对照组置入聚醚醚酮(PEEK)融合器(中空处含有碎骨粒)。术后6个月行X线片检查，观察融合器是否有移位、松动或下沉；Micro-CT观察椎间隙骨小梁生长情况；组织学观察微观结构下椎间融合情况，分析两组融合器内的矿化骨百分比(MBF)和材料-骨结合百分比(BA)。结果:多孔钛合金融合器是一个中间为八面体金属小梁、外围为金属框的结构，金属小梁的直径为(413±78)μm，孔径为(597±46)μm，孔隙率为(54.8±5.8)%；弹性模量为(19.6±0.8)GPa，压缩强度为(37.6±2.3)GPa，刚度为(17 633±882)N/mm；多孔钛合金融合器具有良好的生物相容性。两组X线片均未见融合器出现移位和松动。两组Micro-CT检查可见贯通整个椎间隙的骨小梁分布，实现了骨性融合；实验组新生骨组织对金属小梁形成了结合紧密，对照组新生骨质和PEEK融合器之间仍可见到空隙。组织学显示实验组椎间隙MBF为(43.7±10.6)%，与对照组[(46.5±11.4)%]差异无统计学意义( P>0.05)，而对照组骨小梁和PEEK融合器交界处可见较多的纤维组织包裹，骨组织与PEEK融合器未形成紧密融合；实验组BA为(53.7±12.8)%，对照组为(7.5±2.8)%( P<0.05)。 结论:EBM制备多孔钛合金融合器具有合适的力学性能和孔隙率、良好的生物相容性和椎间融合效果，具有临床应用前景。