背景骨肿瘤是指起源于各种骨组织成分发生或发生在骨内的肿瘤,大约占全部肿瘤的2%,分为瘤样病变、良性肿瘤和恶性肿瘤。其中,在恶性骨肿瘤中,骨肉瘤是最为常见,且威胁最大的。骨肉瘤好发于儿童和青少年,最常见部位是骨骺生长最为活跃的股骨远端。在1970年之前,骨肉瘤的治疗方案为单纯手术治疗,远期生存率只有20%~30%,大多数患者采取了根治性截肢手术,但仍无可避免出现肺转移,5年生存率依然让人失望。近三十多年来,随着新辅助化疗技术的出现,以手术为主,化疗联合放疗等多程式的治疗方案,使得骨肉瘤5年生存率达到了60%~70%,同时,保肢手术也成为骨肉瘤手术治疗的主流替代以往的截肢术。对于儿童患者,肿瘤型人工全膝关节置换术是临床上治疗该类患者的主要方法。课题组多年深耕适用于儿童的肿瘤型膝关节假体的研究,在世界上首创了双屈伸运动半膝关节的概念,并陆续推出了两代双动半膝关节假体的产品,该类关节假体由于有效保护了胫腓平台的骨骺端,使得患肢的生长发育潜能得到一定程度的保留,有效改善了患者双下肢不等长的症状,在临床使用中取得了较为满意的疗效。其中,在第二代双屈伸运动人工半膝关节假体的股骨柄部分设计中,课题组研发了一种新型非骨水泥股骨柄。这是因为1、儿童患者的骨质生长活跃,成骨细胞可以较为迅速的长入股骨柄的多孔涂层内;2、儿童患者骨质质量较好,很少存在骨质疏松等情况,同时采用非骨水泥柄,可以更多的保留患者的骨量;3、儿童患者一般体重较轻,非骨水泥柄若压配植入适当,可以提供足够的初始稳定性。本研究第一部分通过对新型非骨水泥柄与传统骨水泥柄的体外力学实验进行对照研究,探讨分析新型非骨水泥柄与传统骨水泥股骨柄的初始稳定性差异;第二部分对我院既往已行双屈伸运动人工半膝关节置换的6例患者的临床效果进行期随访,并重点观察非骨水泥股骨柄的疗效。本研究分为两部分:第一部分、新型非骨水泥股骨柄与骨水泥股骨柄在体外力学实验的对照研究目的:探讨新型非骨水泥股骨柄的设计特征,比较其与传统骨水泥固定股骨柄在体外力学性能上的差异。方法:将挑选出的羊股骨随机分为两组,每组12根,将新型非骨水泥股骨柄与骨水泥股骨柄分别植入两组羊股骨内,利用特制的夹具固定骨与假体两端,在生物力学仪器上施加垂直拔拉与旋转扭动载荷,记录两组不同固定类型股骨柄的拔出位移与旋转微动数据,并进行统计学分析。结果:在100n、200n、300n、400n、500n、600n轴向拔拉载荷下,拔出的平均值,在非骨水泥柄组分别是1.7522±0.7743mm,3.3723±0.6924mm,4.6765±0.7351mm,6.4487±0.6982mm,7.8543±0.7265mm,8.8394±0.6755mm。骨水泥柄组分别是1.3470±0.5343mm,2.4230±0.5024mm,2.8196±0.5171mm,3.3470±0.4835mm,3.9568±0.5021mm,3.9568±0.5021mm。两组统计p<0.05;在加载2nm、4nm、6nm、8nm旋转负荷时,微动的平均值,在非骨水泥柄组分别是0.7400±0.1223μm、1.1358±0.1367μm、1.6825±0.1426μm、2.0786±0.1302μm;骨水泥柄组分别是1.0231±0.1054μm、1.4596±0.1188μm、1.8255±0.1152μm、2.2786±0.1034μm,两组统计p>0.05。结论:新型非骨水泥柄在加载轴向拔拉负荷时,稳定性不如于骨水泥柄,但是在加载旋转负荷时,新型非骨水泥柄的稳定性与骨水泥柄相仿。第二部分、新型非骨水泥柄设计特征及临床应用效果目的:对新型儿童非骨水泥股骨柄的临床应用进行中期随访,并结合随访结果探讨新型儿童非骨水泥股骨柄的设计特征。方法:选取2010年9月~2013年4月在我科植入新型非骨水泥股骨柄的6名儿童患者,其中男1例,女5例;置换时平均年龄9.2岁(7~11岁)。病理诊断结果均为骨肉瘤;右股骨下端患者4例,左股骨下端患者2例;其中一例患者术前有病理骨折。6例患者在我科行双屈伸运动人工动半膝关节置换术,其中股骨髁部位均采用了新型非骨水泥柄。采用enneking骨肌肉肿瘤手术后下肢功能评定标准对患肢行功能评价,影像学重点评估股骨柄在髓腔放置位置是否得当、股骨柄假体有无松动、有无应力遮挡、骨溶解等现象。结果:6例患者随访时间中位数为27.5个月,非骨水泥股骨柄无一例出现断裂,无翻修病例,非骨水泥股骨柄与股骨生物固定理想,患者均未出现股骨柄部位疼痛。MSTS评分22.5分;射线片示所有患者股骨髓腔内假体柄放置位置满意,假体未见明显下沉、松动。假体周围未见明显透亮线。结论:新型非骨水泥固定型股骨柄设计合理,早期稳定性可,后期可取得满意的生物固定效果。