3D打印定制假体在桡骨远端骨巨细胞瘤保肢重建中的应用：技术、疗效与展望

      中国3D打印网编译文章！

      桡骨远端是骨巨细胞瘤（GCT）的第三好发部位。对于Campanacci III级或复发性肿瘤，广泛切除（En-bloc resection）是降低局部复发率的标准治疗方式，但随之产生的大段骨缺损重建是骨科医生面临的巨大挑战。传统方法如腕关节融合术、自体腓骨移植、同种异体骨移植等，常伴随腕关节功能丧失、供区并发症、骨不连、关节不稳定及远期退变等问题。近年来，增材制造（3D打印）技术为这一难题提供了革命性的解决方案，能够实现与患者解剖结构高度匹配的个性化假体制作。

       广西医科大学附属医院的研究（2018-2021年）正是这一前沿技术临床转化的一个典型范例。该研究对5例患者实施了3D打印全金属假体重建术，并取得了鼓舞人心的中期疗效。下文将结合现有文献，对此技术的优势、手术关键、疗效及挑战进行深入探讨。

金属一体化假体。图片来源：广西医科大学附属医院

一、 3D打印定制假体的技术优势：从“适配”到“整合”

与传统标准化假体或移植骨相比，3D打印定制假体的核心优势在于其高度的“个性化”和“功能化”设计。

1. 解剖形态的精准匹配：基于患者健侧桡骨镜像数据或患侧术前高分辨率CT扫描，可以设计出与原生桡骨远端关节面角度、尺骨切迹、茎突高度等关键解剖标志几乎完全一致的假体。这种精确匹配不仅恢复了腕骨的力学承载面，也为后续的软组织重建奠定了基础。如您所述，假体远端预制的孔洞为韧带和关节囊的附着提供了可靠的锚定点。

2. 促进骨整合的界面设计：假体设计不局限于宏观形态。其骨干部分可采用多孔网格或粗糙化表面处理，这种结构模仿了松质骨的孔隙率，有利于宿主骨长入，实现生物型固定，从而降低无菌性松动的长期风险。您提到的研究中假体柄部的纹理和沟槽设计，正是为了优化骨水泥的微观交锁，增强固定强度。

3. 一体化软组织重建平台：桡腕关节的稳定性不仅依赖骨骼结构，更依赖于复杂的韧带系统（如掌侧桡腕韧带、背侧桡腕韧带、三角纤维软骨复合体TFCC）。3D打印假体允许医生在术前规划时，就在假体上预留用于缝合韧带残端或肌腱移植物的通道、孔洞或小柱。广西医科大学团队使用的“网状补片”包裹技术，进一步扩大了软组织的附着面积，增强了关节囊的愈合能力，这对于预防术后桡腕关节半脱位或尺侧撞击至关重要。

22岁男性病例研究。（A）术前X光片；（B）肿瘤切除及假体植入术中图像；（C）术中放置包裹在网状移植物中的3D打印金属假体；（D）术后X光片（3天，前后位和侧位视图）；（E）术后X光片。图片由广西医科大学第一附属医院提供

二、 手术成功的关键：精准规划与软组织平衡

技术本身不能保证成功。您的研究结果明确指出，并发症（如远端桡尺关节脱位、尺骨撞击综合征）的发生凸显了手术精度的极端重要性。这与其他文献的结论高度一致。

1. 术前精准规划与模拟：利用3D打印的1:1实体模型，手术团队可以在术前进行肿瘤切除范围模拟、假体试安装以及韧带重建路径的演练。这极大提高了手术的预见性和精准度，缩短了手术时间，减少了术中透视。

2. 肿瘤的广泛切除与软组织的最大限度保留：手术的首要目标是达到肿瘤学的广泛切除边界。在此前提下，应尽最大努力保留未被肿瘤侵犯的关节囊、韧带起点及TFCC结构。对于必须切除的部分，则需进行系统的重建。有研究对比发现，直接重建保留的韧带与利用残留软组织缝合重建辅以支具固定，两者术后功能无显著差异，但均优于完全切除后仅用克氏针临时固定的病例。

3. 假体位置与远端桡尺关节（DRUJ）稳定性的恢复：假体植入时，不仅要注意桡骨的长度和关节面的倾斜角，还必须精确恢复尺骨切迹的解剖形态，这是维持DRUJ稳定的骨性基础。术后发生的DRUJ脱位，往往与假体旋转对位不良或TFCC修复不当有关。因此，术中必须仔细检查前臂旋转时DRUJ的稳定性。

三、 临床疗效与文献证据

        您的研究报告了平均40.8个月随访的优良结果：腕关节活动度良好，握力达健侧的64%，且无感染及假体松动。这些数据与国内外其他中心的中短期随访结果相互印证。一项针对11例患者使用非骨水泥型3D打印假体的研究显示，平均随访14.45个月时，疼痛显著缓解，平均Mayo腕关节评分达72分，DASH评分18.7分，且未观察到假体相关并发症。另一项针对13例患者的“生物型”假体中期评估报告，术后腕关节背伸、旋前、旋后及握力均较术前有统计学意义的提升，Mayo评分达70分，同样未出现假体脱位或松动。更有研究将地舒单抗（Denosumab）新辅助治疗与3D打印假体相结合，在平均47.3个月的更长随访中，患者腕关节活动度得到进一步改善，平均Mayo评分71.8分，仅个别病例出现腕关节半脱位或DRUJ分离。

    这些一致性较高的积极结果共同表明，3D打印定制假体重建术能够在有效控制肿瘤的同时，为患者保留具有实用功能的腕关节，短期至中期并发症率可控。

一位25岁女性的病例研究。（A）术前X光片；（B）术中植入包裹有网片的三维金属假体；（C）术后第三天的前后位和侧位X光片；（D）术后32个月的X光片。图片由广西医科大学第一附属医院提供

四、 当前局限与未来展望

尽管前景广阔，但我们必须清醒认识到该技术仍处于发展深化阶段，存在若干局限：

1. 缺乏长期随访数据：现有研究随访期多在5年以内，无法评估假体的长期磨损、疲劳断裂、以及继发性腕关节骨关节炎的发生率。关节面材料（通常是聚乙烯与金属或陶瓷配对）的长期耐久性需要更长时间的观察。

2. 学习曲线与标准化问题：该技术高度依赖医生的工程学理解、术前规划和精细外科技术。手术的成功与否与软组织处理细节密切相关。目前尚未形成全球统一的手术技术规范和假体设计标准。

3. 成本与监管：个性化假体的设计、制造和监管审批流程复杂，成本高于标准化产品。虽然美国FDA等机构已批准部分3D打印脊柱植入物，但针对桡骨远端等复杂部位的定制假体，其监管路径和报销政策仍需完善。

结论
       广西医科大学附属医院的临床实践，与全球多个医疗中心的报告共同证明，3D打印定制假体是治疗桡骨远端侵袭性骨巨细胞瘤的一种极具前景的保肢重建方案。它通过“解剖匹配-生物固定-软组织整合”的三位一体设计，超越了传统方法的功能局限。其成功的关键在于以肿瘤学安全为前提，将先进的制造技术与显微外科的精准软组织处理原则相结合。未来，需要通过多中心、大样本、长期随访的研究来进一步验证其疗效，并推动设计、手术和监管的标准化，使这项创新技术能更可靠、更广泛地惠及患者。

参考文献

1.Anatomic 3D-Printed Endoprosthetic With Multiligament Reconstruction After En Bloc Resection in Giant Cell Tumor of Distal Radius. J Am Acad Orthop Surg Glob Res Rev. 2021. 该文详细描述了结合多韧带重建的3D打印假体手术技术。

2.Uncemented three-dimensional-printed prosthetic replacement for giant cell tumor of distal radius. Cancer Manag Res. 2018. 报告了11例非骨水泥型3D打印假体的短期良好结果。

3.PubMed上对文献的摘要索引。

4. Combined use of 3D-printed customized prostheses and denosumab for the treatment of giant cell tumor of the distal radius. Front Oncol. 2025. 探讨了地舒单抗联合3D打印假体的中远期疗效。

5. Artificial bone scaffolds and bone joints by additive manufacturing: A review. Bioprinting. 2023. 综述了增材制造在骨关节植入物中的应用与挑战。

6.Additive manufacturing in bone science: A cutting-edge review of its potential and progress. Med Novel Technol Devices. 2025. 概述了AM在骨再生领域的进展、优势及面临问题。

7. Exploring Macroporosity of Additively Manufactured Titanium Metamaterials for Bone Regeneration. 系统回顾了多孔钛植入物的设计原则，关乎生物固定。

8. 淄博市第一医院使用MediTool医学3D打印技术辅助治疗桡骨远端骨肿瘤. 2016. 中文案例，展示了3D打印模型在术前规划中的价值。

9. 3D打印生物型假体治疗桡骨远端骨巨细胞瘤的中期疗效评估. 总结了13例生物型假体的中期结果，强调了软组织评估与修复的重要性。