莱斯大学与德克萨斯大学安德森癌症中心的合作研究团队，开发出一种基于计算机建模的术前规划新方法，旨在辅助复杂骨盆肿瘤切除后的重建手术。该研究发表于《生物医学材料力学行为杂志》。

在涉及半骨盆切除以移除侵袭性骨肿瘤的手术中，如何重建脊柱与髋关节结构以恢复患者坐、站、行走能力，是骨科肿瘤学领域的重大挑战。以往缺乏明确的工程学方案来指导移植骨选择和植入物配置决策。

该研究的通讯作者、莱斯大学机械工程系助理教授劳德尔·阿维拉指出：“这些病例出了名的复杂。半骨盆切除术后会留下一个很大的空隙。外科医生必须决定移植哪种骨骼、使用哪种植入物以及如何将所有部件组装起来，才能使重建后的骨盆能够承受日常负荷。”

研究团队利用一位年轻成年患者的匿名医学影像数据，构建了高精度三维计算机模型，并采用有限元分析模拟重建骨盆在恢复初期承受的机械负荷。这使医生能在术前于计算机模型中测试不同移植骨材料和植入物的力学表现。

第一作者、莱斯大学博士后研究员里蒂卡·门加尼表示：“这使我们能够通过计算机模型测试不同的骨移植材料和植入材料，这反过来可以为手术决策提供信息，并有望改善骨盆重建的力学效果。”

模拟分析显示，横截面积较大的股骨或胫骨移植骨，比细长的腓骨承受的机械应力更小、变形更轻微。在植入物材料方面，钛或不锈钢等金属能提供更强的即时稳定性，而聚醚醚酮等聚合物材料则更有利于长期的骨骼重塑与愈合。

安德森癌症中心的骨科肿瘤外科医生贾斯汀·伯德表示：“在手术室里，我所做的决定将影响患者余生的活动能力。拥有一个针对特定患者的模型，可以展示不同的移植材料和植入物在真实负荷下的表现，这让我们在选择最安全、最持久的重建方案时拥有巨大的优势。”

为提升临床适用性，团队还开发了简化的二维模型，能快速评估不同移植方案。尽管本研究聚焦于复杂的半骨盆切除病例，但该从影像到建模的流程具备灵活性，可推广至其他类型的脊柱骨盆重建手术。

阿维拉总结道：“通过将工程学和医学相结合，我们为外科团队提供了一种新的方法来预测切口缝合后会发生什么——这确实有可能改善患者的治疗效果。”

更多信息：作者：Ritika Raj Menghani 等人，标题：《联合半骨盆切除术、骶骨切除术和 L5 椎体切除术后脊柱骨盆重建中骨移植和植入物选择的力学特性》，发表于：《生物医学材料力学行为杂志》 (2026)。