目的：应用新型数字化技术观察股骨上段髓腔形态并测量其形态学参数,设计股骨上段组配式骨干假体系统,并通过有限元方法分析股骨上段组配式骨干假体重建后股骨生物力学改变及假体力学结构特点。通过回顾性研究探讨股骨干恶性骨肿瘤切除后骨干假体重建骨缺损的临床效果。方法：(1)选取50例健康成年人,男25例,女25例,年龄20-60岁,身高155-180cm,体重指数：18-24。CT扫描要求：扫描范围股骨头至股骨小转子下100mmm,层厚1mm,Dicom格式刻光盘保存。将CT原始数据导人数字化骨科临床研究平台系统(SuperImage orthopedics Edition1.1Cybermed Ltd)依次测量每个模型股骨小转子下缘以远共11个层面髓腔内径、股骨横断面外径等参数。将每层测量结果相对应的数值详细记录,将数据导入SPSS13.0,计算每组平均数(X),标准差(S)等指标,计算结果(X±S)mm。(2)选取1例健康男性,将CT扫描的全股骨Dicom格式文件导入Mimics10.0软件中进行三维重建,将Mimics软件中输出的股骨三维模型导入Geomagic Studio10.0软件中,建立全股骨及股骨缺损模型。模拟成人慢步行走步态周期中髋关节承载处于峰值时刻股骨的应力分布,通过配对资料t俭验分析正常股骨与组配式骨干假体重建后股骨6个特征性观测区域的应力,探讨股骨上段组配式骨干假体重建后股骨生物力学特点。(3)2011年6月至2013年4月收治股骨干恶性骨肿瘤患者9例,男3例,女6例,年龄63-80岁,平均年龄69岁。肿瘤类型：骨转移瘤8例,骨髓瘤1例。9例患者中8例就诊时伴有病理性骨折,1例影像学检查表现为溶骨性破坏,濒临骨折(Mirels评分为9分)。术后两周随访时采用国际骨肿瘤协会MSTS (Musculoskeletal Tumor Society,MSTS)评分评价患者肢体功能。术前及术后两周随访时分别采用视觉模拟评价系统VAS(Visual analogue scale, VAS评分)进行疼痛程度评价,评估患者术后疼痛缓解程度。结果：(1)股骨上段髓腔测量结果见表1.1。股骨髓腔中点纵轴线上小转子水平下缘距离股骨近端关节面的距离69±9.91mm。(2)正常全股骨模型平均等效应力分布显示压应力主要集中于股骨距及股骨干中下1/3内侧,最大值99.93MPa；张应力主要集中于股骨干外侧,最大值88.75MPa。股骨上段组配式骨干假体重建后特征性观测区域应力值与正常股骨应力值无显著统计学差异(P>0.05)。股骨上段组配式骨干假体重建后模型应力极值均未超过股骨与钛合金的极限强度。(3)9例患者均顺利完成手术,平均截骨长度9.8cm(7-15cm)。末次随访时9例患者中死亡5例,死亡原因均为肿瘤多发脏器转移,多器官功能衰竭。4例存活患者平均随访6个月(2-10个月)。术后2周患者MSTS评分平均25分(23～28分),肢体功能恢复至原来的80%,术后两周开始逐步下地负重活动。术前VAS评分平均8分(7-10分),术后两周VAS评分平均2分(0-4分),疼痛缓解率达到100%。随访期内,所有患者均未发生假体相关并发症,无假体翻修病例；1例患者术后发生伤口感染,经换药、清创、应用抗生素后伤口愈合。结论：(1)应用新型数字化技术可以得到精确的、可重复性的股骨上段髓腔形态学参数。(2)股骨上段组配式骨干假体重建符合股骨生物力学特点,恢复了股骨完整性和应力传导。(3)股骨干恶性骨肿瘤切除后的节段性骨缺损,骨干假体重建是一种可选择的重建方法,该重建方法可以允许患者早期负重、患肢疼痛明显缓解、近期肢体功能效果良好。