Bone and soft tissue sarcomas, tumors of the skinBone and soft tissue sarcomas, tumors of the skinСаркомы костей, мягких тканей и опухоли кожи2219-46142782-3687Publishing House ABV Press104REAL CLINICAL CASESКЛИНИЧЕСКИЕ СЛУЧАИComputer simulation, 3D-printing and custom-made prosthetics in treatment of a patient with osteosarcoma of the pelvisКомпьютерное моделирование, 3D-принтинг и индивидуальное протезирование в лечении больного с остеосаркомой костей тазаSushentsovE. A.СушенцовЕ. А.
Russian Federation

24, Kashirskoe sh., Moscow, 115478.

Сушенцов Евгений Александрович - кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник отделения опухолей опорно-двигательного аппарата.

115478, Москва, Каширское ш., д. 24.

crcspine@rambler.ruMusaevE. R.МусаевЭ. Р.
Russian Federation

24, Kashirskoe sh., Moscow, 115478.

Мусаев Эльмар Расимович - доктор медицинских наук, член-корреспондент РАН, заведующий отделения вертебральной хирургии.

115478, Москва, Каширское ш., д. 24.

MaslovL. B.МасловЛ. Б.
Russian Federation

34, Rabfakovskaya st., Ivanovo, 153003; 29, Polytechnicheskaya st., 195251, St.Petersburg.

Маслов Леонид Борисович - доктор физико-математических наук, зав. кафедрой теоретической и прикладной механики ИГЭУ им. В.И. Ленина.

153003, Иваново, ул. Рабфаковская, д. 34; 195251, Санкт-Петербург, ул. Политехническая, д. 29.

ZhmayloM. A.ЖмайлоМ. A.
Russian Federation

29, Polytechnicheskaya st., 195251, St.Petersburg.

Жмайло Михаил Александрович - ведущий инженер, центр НТИ «Новые производственные технологии».

195251, Санкт-Петербург, ул. Политехническая, д. 29.

SofronovD. I.СофроновД. И.
Russian Federation

24, Kashirskoe sh., Moscow, 115478.

Софронов Денис Игоревич - кандидат медицинских наук, научный сотрудник отделения вертебральной хирургии.

115478, Москва, Каширское ш., д. 24.

AgaevD. K.АгаевД. К.
Russian Federation

24, Kashirskoe sh., Moscow, 115478.

Агаев Дергах Камаледдинович - аспирант отделения опухолей опорно-двигательного аппарата.

115478, Москва, Каширское ш., д. 24.

DzampaevA. Z.ДзампаевА. З.
Russian Federation

24, Kashirskoe sh., Moscow, 115478.

Дзампаев Аслан Зелимханович - кандидат медицинских наук, зав. отделением опухолей опорно-двигательного аппарата НИИ детской онкологии и гематологии.

115478, Москва, Каширское ш., д. 24.

RomantsovaO. M.РоманцоваО. М.
Russian Federation

24, Kashirskoe sh., Moscow, 115478.

Романцова Ольга Михайловна - кандидат медицинских наук, врач-онколог отделения опухолей опорно-двигательного аппарата НИИ детской онкологии и гематологии.

115478, Москва, Каширское ш., д. 24.

FedorovaA. V.ФедороваА. В.
Russian Federation

24, Kashirskoe sh., Moscow, 115478.

Федорова Александра Владимировна - кандидат медицинских наук, научный сотрудник рентгенодиагностического отделения.

115478, Москва, Каширское ш., д. 24.

AlievM. D.АлиевМ. Д.
Russian Federation

3, 2nd Botkinsky drive, Moscow, 125284.

Алиев Мамед Джавадович - доктор медицинских наук, академик РАН, советник директора ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России.

125284, Москва, 2-й Боткинский проезд, д. 3.

National Medical Research Center of Oncology named after N.N. Blokhin of the Ministry of Health of RussiaНМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина Минздрава РоссииState Educational Institution of Higher Professional Education Ivanovo State Power University named after V.I. LeninИвановский государственный энергетический университет им. В.И. ЛенинаPeter the Great St.Petersburg Polytechnic University (SPbPU)Санкт-Петербургский политехнический университет Петра ВеликогоNational Medical Research Radiological Center of the Ministry of Health of the Russian FederationНМИЦ радиологии Минздрава России2511201911453612504202125042021Copyright ©; 2019, Sushentsov E.A., Musaev E.R., Maslov L.B., Zhmaylo M.A., Sofronov D.I., Agaev D.K., Dzampaev A.Z., Romantsova O.M., Fedorova A.V., Aliev M.D.Copyright ©; 2019, Сушенцов Е.А., Мусаев Э.Р., Маслов Л.Б., Жмайло М.A., Софронов Д.И., Агаев Д.К., Дзампаев А.З., Романцова О.М., Федорова А.В., Алиев М.Д.2019Sushentsov E.A., Musaev E.R., Maslov L.B., Zhmaylo M.A., Sofronov D.I., Agaev D.K., Dzampaev A.Z., Romantsova O.M., Fedorova A.V., Aliev M.D.Сушенцов Е.А., Мусаев Э.Р., Маслов Л.Б., Жмайло М.A., Софронов Д.И., Агаев Д.К., Дзампаев А.З., Романцова О.М., Федорова А.В., Алиев М.Д.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://sarbon.abvpress.ru/jour/article/view/104

The article presents a clinical case of treating a patient with iliac osteosarcoma who underwent pelvic resection with the replacement of the defect with an individual implant. Data of computed tomography (CT), a digital three-dimensional model of the pelvis reconstructed and a physical model made using 3D-printing. The optimal volume of bone resection was determined taking into account oncological principles. An implant design developed taking into account the anatomical features of the patient using computer simulation. A computer model of the pelvic bones with a defect replaced by an individual implant analyzed by the finite element method to determine the stress zones in the skeleton-implant system. The surgery was performed according to a previously plan, after the removal of the tumor, an individual pelvic prosthesis and hip prosthesis were successfully implanted. The patient followed up for 2 years, without the progression of the disease and the development of orthopedic complications with a good functional result. The use of computer design and 3D-printing of the pelvic prosthesis according to an individual project may be the optimal method of choice for the treatment of patients with tumors of the pelvic bones with a good clinical and functional result.

В статье представлен клинический случай лечения пациента с остеосаркомой подвздошной кости, которому была выполнена резекция костей таза с замещением дефекта индивидуальным имплантом. На основании данных компьютерной томографии (КТ) была реконструирована цифровая трехмерная модель таза и изготовлена физическая модель при помощи 3И-печати. Определен оптимальный объем резекции кости с учетом онкологических принципов. Разработан дизайн имплантата с учетом анатомических особенностей пациента при помощи компьютерного моделирования. Компьютерная модель костей таза с замещенным дефектом индивидуальным имплантатом проанализирована методом конечных элементов для определения зон напряжения в системе «скелет-имплантат». Операция прошла по заранее намеченному плану, после удаления опухоли индивидуальный протез таза и тазобедренного сустава были успешно имплантированы. Пациент прослежен на протяжении 2 лет, без прогрессирования болезни и развития ортопедических осложнений, с хорошим функциональным результатом. Применение компьютерного дизайна и 3И-печати тазового протеза по индивидуальному проекту может быть оптимальным методом выбора для лечения больных с опухолями костей таза с хорошим клиническим и функциональным результатом.

sarcomapelvic boneprosthetic reconstruction3D-printingadditive technologyprototypingcomputer simulationfinite element analysisсаркомакости тазапротезирование3D-принтингаддитивные технологиипрототипированиекомпьютерное моделированиеконечно-элементный анализHam SJ, Kroon HM, Koops HS, Hoekstra HJ. Osteosarcoma of the pelvis: oncological results of 40 patients registered by The Netherlands Committee on Bone Tumours. Eur J Surg Oncol. 2000;26:53-60.Meyers PA, Gorlick R. Osteosarcoma. Pediatr Clin North Am. 1997;44:973-989.Wurtz LD, Peabody TD, Simon MA. Delay in the diagnosis and treatment of primary bone sarcoma of the pelvis. J Bone Joint Surg Am. 1999;81:317-325.Grimer RJ, Carter SR, Tillman RM, Spooner D, Mangham DC, Kabukcuoglu Y. Osteosarcoma of the pelvis. J Bone Joint Surg Br. 1999;81:796-802.Bielack SS, Kempf-Bielack B, Delling G, Exner GU, Flege S, Helmke K et al. Prognostic factors in high-grade osteosarcoma of the extremities or trunk: An analysis of 1,702 patients treated on neoadjuvant cooperative osteosarcoma study group protocols. J Clin Oncol. 2002;20:776-790.Bieling P, Rehan N, Winkler P, Helmke K, Maas R, Fuchs N et al. Tumor size and prognosis in aggressively treated osteosarcoma. J Clin Oncol. 1996;14:848-858.Kawai A, Healey JH, Boland PJ, Lin PP, Huvos AG, Meyers PA. Prognostic factors for patients with sarcomas of the pelvic bones. Cancer. 1998;82:851-859.Carter SR, Eastwood DM, Grimer RJ, Sneath RS. Hindquarter amputation for tumours of the musculoskeletal system. J Bone Joint Surg Br. 1990;72:490-493.Bielack SS, Wulff B, Delling G, Gobel U, Kotz R, Ritter J et al. Osteosarcoma of the trunk treated by multimodal therapy: Experience of the Cooperative Osteosarcoma study group (COSS). Med Pediatr Oncol. 1995;24:6-12.Kawai A, Huvos AG, Meyers PA, Healey JH. Osteosarcoma of the pelvis. Oncologic results of 40 patients. Clin Orthop Relat Res. 1998;348:196-207.Ayvaz M, Bekmez S, Mermerkaya MU, Caglar O, Acaroglu E, Tokgozoglu AM. Long-term results of reconstruction with pelvic allografts after wide resection of pelvic sarcomas. Scientific World Journal 2014:605019.Ozaki T, Hillmann A, Bettin D, Wuisman P, WinkelmannW. High complication rates with pelvic allografts. Experience of 22 sarcoma resections. Acta Orthop Scand. 1996;67:333-338.O'Connor MI, Sim FH. Salvage of the limb in the treatment of malignant pelvic tumors. J Bone Joint Surg Am. 1989;71:481-494.Liang H, Ji T, Zhang Y, Wang Y, Guo W. Reconstruction with 3D-printed pelvic endoprostheses after resection of a pelvic tumour. Bone Joint J. 2017;99-B:267-275.Chen X, Xu L, Wang Y, Hao Y, Wang L. Image-guided installation of 3D-printed patient-specific implant and its application in pelvic tumor resection and reconstruction surgery. Comput Methods Prog Biomed. 2016;125:66-78.Wong KC, Kumta SM, Geel NV, Demol J. One-step reconstruction with a 3D-printed, biomechanically evaluated custom implant after complex pelvic tumor resection. Comput Aided Surg. 2015;20:14-23.Сушенцов ЕА, Мусаев ЭР, Софронов ДИ, Федорова АВ, Степанова АМ, Ефименко ОС, Дженжера ГЕ, Алиев МД. Индивидуальное эндопротезирование на основе 3О-технологий после резекции костей таза. Саркомы костей, мягких тканей и опухоли кожи. 2017;(3):14-20.Maslov L.B. Mathematical model of bone regeneration in a porous implant. Mechanics of Composite Materials. 2017;53(3):399-414.Маслова ИЛ, Суркова ПВ, Маслов ЛБ, Жмайло МА, Сушенцов ЕА. Конечно-элементное моделирование ацетабулярного компонента персонализированного эндопротеза тазобедренного сустава. XII Всероссийский съезд по фундаментальным проблемам теоретической и прикладной механики: сборник трудов в 4 томах. Т. 4: Материалы симпозиумов. Уфа: РИЦ БашГУ. 2019;4:178-180.Shah FA, Snis A, Matic A, Thomsen P, Palmquist A. 3D printed Ti6Al4V implant surface promotes bone maturation and retains a higher density of less aged osteocytes at the boneimplant interface. Acta Biomater. 2016;30:357-367.Sing SL, An J, Yeong WY, Wiria FE. Laser and electronbeam powder-bed additive manufacturing of metallic implants: a review on processes, materials and designs. J Orthop Res. 2016;34:369-385.Xiu P, Jia Z, Lv J, Yin C, Cheng Y, Zhang K, Song C, Leng H, Zheng Y, Cai H, Liu Z. Tailored surface treatment of 3D printed porous Ti6Al4V by microarc oxidation for enhanced osseointegration via optimized bone in-growth patterns and interlocked bone/implant Interface. ACS Appl Mater Interfaces. 2016;8:17964-17975.