骨肿瘤保肢术是二十世纪80年代随着新辅助化疗、外科重建技术进步和新的影像技术如CT／MRI的出现而逐渐开展起来的。对于儿童保肢手术，仍然是骨肿瘤矫形外科治疗的难点。大段同种异体骨关节移植修复肢体恶性肿瘤术后缺损，虽已经取得了广泛而成功的经验，但存在异体关节软骨坏死和关节形状不匹配带来的骨性关节炎等问题。随着医学的进步，骨肿瘤患者生存率逐步提高，异体骨关节移植中骨性关节炎带来的生存质量差的问题日益受到重视。 在西京医院全军骨科研究所深低温冷冻大段异体骨关节移植手术取得良好效果的基础上，为进一步解决异体骨移植术后关节面匹配性差、软骨坏死致关节面塌陷的问题，提高青少年异体半关节保肢手术效果，课题小组利用现代计算机和工程学知识，提出了复合定制化人工半膝关节的异体骨保肢手术方案：a．依据膝关节CT图像复制关节表面形状；b．精密整合患者和异体骨关节内外表面形状，制造定制化人工半膝关节；c．配合研究小组先前设计的有限接触式股骨髁上型带锁髓内钉，复合大段同种异体骨植入体内，构成定制化人工半膝关节系统——试图保留胫骨骨骺、胫骨关节面，减少或推迟骨关节炎的发生；期望取得骨肿瘤切除术后理想的生物学重建和后期良好的关节功能。第四军医大学硕士学位论文 研究小组建立了以“CT/RP/QC”为核心的定制化人工半膝关节系统设计布雌访案;提妇T以‘从imies&Im铭eManager/sUrface而G，，为核心技术的定制化人工半膝关节系统快速设计方法;采用树脂原型直接包埋成型工艺制造人工关节，提高假体制造精度，缩短制造周期;结合假体设计及手术要求，研制了一套辅助定位装置，并将其应用于动物实验和临床病例，实现人工半膝关节的精确定位。 分别以猪和狗两种动物为模型进行三期活体实验，分析实验结果，并在半膝关节假体设计、制造和临床手术方案等环节反复改进。动物实验结果表明:定制化人工半膝关节与对侧胫骨关节面匹配良好，关节间隙存在，功能未受明显影响，可以满足临床定制化要求。 复合大段异体骨移植定制化人工半膝关节临床应用于一例骨肉瘤患者。结果表明:通过即和精密铸造技术制造的假体及其辅助装置符合设计要求，植入体内后能够实现与对侧胫骨关节面的良好匹配。术后随访18月，假体稳固性好，关节间隙正常，膝关节功能尚可，患肢生长受到轻度影响。 针对动物实验和临床应用中存在的关节软骨磨损问题，研究小组借鉴双极人工股骨头假体的设计原理，在定制化人工半膝关节的设计基础上，提出了双滑动半膝关节假体的设计理念，并对其设计方法和制造工艺进行了初步的探讨。