3D打印技术在复杂肿瘤膝关节股骨假体周围骨折翻修术中的应用

目的：采用计算机三维重建技术对1例复杂的肿瘤膝关节股骨假体周围骨折患者进行术前设计和手术模拟,为解决肿瘤膝关节置换术后股骨假体周围骨折的问题探索出一条更为精准可行的方案。方法：选择1例32岁被诊断为肿瘤膝关节股骨假体周围骨折的女性患者为研究对象,将患者双侧下肢骨骼和假体分别进行三维重建。测量患侧骨折位置的长度、残余股骨长度、股骨假体近端顶点的位置、组配式假体各个部分及患侧股骨髓腔在各个位置的直径等重要参数。根据参数在原有假体基础上进行股骨柄和钉道的特殊设计,与患侧股骨进行计算机模拟组装,无误后按照三维文件找原厂家进行假体股骨柄组件及导向器的定制。采用SLA光固化树脂打印机打印剖开的患侧股骨的树脂模型,与定制的组件和导航器一并在患侧进行假体模拟植入,匹配成功后进行常规手术,术中取出骨水泥,按照术前设定的步骤进行股骨柄翻修,术中骨折缺损处采用同种异体骨板进行修补。观察患者手术前后X线、患者术中病理检测结果、术后康复功能和康复功能评分。结果：术前经计算机匹配成功,模型与假体模拟组装成功,导向器重新定制,术中成功按照术前设计实施手术。术后病理回报结果符合预判。X线对位、对线良好。术后1个月患者恢复正常行走和下蹲功能,患者MSTS93评分从术前0分提高到术后1个月14分。结论：对于复杂的肿瘤膝关节假体周围骨折,术前可以采用计算机三维重建进行手术设计和模拟,3D打印技术打印模型与假体进行手术模拟匹配,从而保证最佳的手术效果。     

3D打印技术辅助治疗髋臼肿瘤1例报告及文献复习

目的：采用3D打印钛合金骨盆假体对1例转移性髋臼肿瘤患者进行骨盆重建,探索治疗髋臼肿瘤的新方法。方法：对1例转移性髋臼肿瘤患者行骨盆CT扫描,采用Mimics 14.0软件进行三维重建,制备1∶1比例3D打印骨盆光固化树脂模型,根据术前规划的截骨范围设计并制备3D打印个体化截骨导板,骨盆假体外形设计以患者健侧半骨盆镜像图像为基础。设计并制造3D打印钛合金骨盆假体,术中采用截骨导板对骨盆进行截骨,并根据术前设计位置植入骨盆假体进行骨盆重建。结果：术后12个月内对患者进行多次随访,复查骨盆X线片。骨盆X线显示假体位置良好,无移位,达到对骨盆的解剖重建。术后12个月随访记录,健康调查简表（SF-36）评分为75.35分,肌肉骨骼肿瘤协会（MSTS）评分为11分,髋关节Harris评分为52分。术后患者恢复了下肢基本功能,在支具辅助下可以站立及正常行走。结论：本研究中3D打印骨盆假体达到了对患者骨盆的精确重建,改善了患者术后运动功能。     

3D打印技术辅助设计下个体化定制半肩关节假体在肱骨近端 重建肩关节置换术中的应用

目的：探讨3D打印技术辅助设计下个体化定制半肩关节假体在1例复杂肱骨近端骨折内固定物失效造成肱骨近端缺损患者肩关节置换术中的应用,为涉及关节骨缺损的修复和重建提供参考。方法：1例患者因左侧肱骨近端骨折切开复位内固定术后内固定物断裂、肱骨近端塌陷坏死入院。双侧肱骨CT扫描获取数据进行三维重建,使用3D打印技术制造患者健侧与患侧肱骨光固化树脂模型;根据骨质破坏范围设计截骨长度;以健侧肱骨镜像图像为基础设计患侧个体化定制半肩关节假体外形,通过电子束熔融技术制造Ti₆Al₄V半肩关节假体。术前使用患侧模型进行模拟截骨,使用定制假体与残余模型进行模拟匹配实验;术中行近端肱骨截骨后,按照术前设计位置植入定制假体。术后1、3、6和12个月分别对患者进行随访。结果：手术时间为150 min,术中出血量为290 mL。术后1、3、6和12月分别复查肱骨X线图像显示假体位置良好,无松动;患者无感染（血沉和C-反应蛋白水平正常）、脱位、神经损伤和假体周围骨折等并发症。UCLA肩关节评分：术前和术中13分,术后1个月15分,术后3个月22分,术后6个月28分,术后12个月30分。Constant-Murley肩关节功能评分：术前和术中21分,术后1个月28分,术后3个月61分,术后6个月65分,术后12个月70分。DASH上肢功能评分：术前DASH分为100分,术中100分,术后1个月63分,术后3个月50分,术后6个月44分,术后12个月25分。术后患肩日常生活能力恢复基本满意。结论：植入3D打印技术辅助设计下的个体化半肩关节假体可完成涉及关节骨缺损的解剖和功能重建,患者短期随访疗效明显。     

CT图像三维重建在膝关节骨损伤诊断和治疗中的应用价值

目的：探讨螺旋CT图像三维重建在膝关节骨损伤诊断中的价值及对手术的指导意义。方法：对68例膝关节骨损伤患者进行螺旋CT扫描，运用MPR和VR技术重建膝关节三维图像。结果：三维CT图像能够围绕X轴和Z轴任意旋转、切割从不同角度观察，能够清晰显示膝关节骨损伤的解剖形态特点。结论：三维CT重建在膝关节骨损伤方面具有较大的临床应用价值，有助于提高膝关节手术的精确性，并为患者预后的估计提供帮助。     

3-D打印技术在全膝关节置换术中临床应用

目的:探讨3-D打印技术在全膝关节置换术中临床应用疗效。方法:对6例行全膝关节表面置换的患者,术前行膝关节3-D打印,制作关节模型,测量术前截骨量,截骨角度,术前根据测量数据制定符合的膝关节假体。测量术中的手术时间,假体术中与术前的匹配度,采用HSS膝关节评分对手术后患者短期膝关节功能活动情况进行评价。结果:6例患者手术中假体使用与术前制定符合,手术时间及出血量较过去减少,术后膝关节功能改善明显,未出现感染、假体下沉。结论:3-D打印技术应用于全膝关节置换术降低了手术难度,减少了手术时间、出血量,术后膝关节活动功能好,是未来发展的一种趋势。     

3D打印技术在下颌骨肿瘤中的应用

目的探讨3D打印技术在下颌骨肿瘤的应用。方法 8例下颌骨肿瘤患者,术前行64排螺旋CT扫描和MRI3.0T扫描,进行三维重建配准,通过快速成型技术制作肿瘤模型和修复块,术中引导骨肿瘤截骨,术后对手术效果进行评价。结果 8例患者平均随访36个月,均无局部复发,无假体周围感染、松动及断裂事件发生。结论 3D打印技术应用于下颌骨肿瘤可以明确肿瘤位置,并且减少了手术的操作时间,可以达到更佳的手术效果。     

3D打印结核病椎模型个体化指导胸椎椎弓根螺钉置入

目的：探讨3D打印胸椎结核模型对胸椎结核手术置钉的个体化指导。方法：对52例胸椎结核患者进行术前64排螺旋CT薄层扫描,收集整理扫描数据经专业医学影像处理软件行三维数字重建,三维数字重建经3D打印机打印出与实体1:1大小的病灶节段区域实物模型,反复仔细观察模型,参照模型制定个体化手术方案,测量预置椎弓根长度、直径及置钉角度与方向,行模拟手术,指导手术置钉。结果：52例患者手术均成功,术前参考3D打印实物模型,术中达到了精准置钉矫形固定与快速清理病灶及植骨大小合适稳定,术后X线及CT复查反映内置物长短、直径、角度、方向基本同术前,未见移位与松动。结论：应用3D打印结核病椎模型能够直观、全面的显示出胸椎结核病灶与椎弓根、附件解剖情况,术者能够充分熟悉病灶区域,术前数据测量,精确指导手术及个体化置钉与病灶切除,缩短手术时间,降低手术难度与风险,减少术中出血及术后并发症。     

多层螺旋CT三维重建对膝关节骨折的应用价值

目的:探讨多层螺旋CT 重建技术在膝关节骨折患者中的诊断价值.方法:选取我院收治的24 例膝关节骨折患者,对其采用多层螺旋CT 扫描技术进行扫描检查所得到的影像资料,进行重建技术重新处理,并与普通X射线检查结果相比较.结果:24 例膝关节骨折患者的螺旋CT 扫描三维重建技术处理后,均可清晰看见患者骨折线的位置、范围和骨块的移位与关节面塌陷的程度和面积等.结论:通过多层螺旋CT 重建技术的应用,可以较为清晰的全方位显示膝关节骨折的相关信息,还能显示出关节面塌陷的程度和面积,为患者治疗方案的制定及实施具有较大的临床指导价值.     

骨科和口腔颌面外科3D打印模型的精度验证和可靠性分析

目的：探讨骨科和口腔颌面外科立体光固化（SLA）-3D打印模型的精确度,阐明该技术临床应用的可靠性。方法：随机纳入SLA-3D打印模型33例（长骨10例、不规则骨13例和假体10例）,进行CT回扫并行三维重建;依据模型临床应用特点选取最大高径（MH）、最大长径（ML）、最大宽径（MW）、滑车宽径（WT）、滑车长径（LT）、关节盂长径（LGC）、关节盂宽径（WGC）、髂前上棘到耻骨结节距离（DPI）、髋臼直径（DA）、髓腔直径（DMC）、右下颌支前缘高度（AHRR）和右下颌支后缘高度（PHRR）等相关参数分别对原始数据及模型数据进行测量,计算各参数的绝对和相对误差,以组内相关系数（ICC）作为评价数据一致性指标,对假体模型进行空间误差分析。结果：33例SLA-3D打印模型中,除不规则骨组MW外,与原始数据比较,各组其他各项参数比较差异均无统计学意义（P > 0.05）,模型数据与原始数据间各项参数ICC值均大于0.950,绝对和相对误差最大值分别为-0.58 mm和-1.37%;假体模型空间误差最大值为0.237 mm,总平均值为0.132 mm。结论：SLA-3D打印模型CT的数据与原始数据高度一致,其在骨科及颌面外科疾病诊疗过程中的应用准确而可靠。     

计算机辅助设计在膝关节形态学研究中的应用

目的：通过计算机辅助设计技术对膝关节几何形态进行相关研究，探讨此方法对膝关节假体设计的指导意义。方法：利用计算机辅助设计技术对6例尸体膝关节CT扫描后所输出的数据进行三维重建，并对重建后膝关节几何模型及解剖后膝关节实体相关参数分别测量，进行对比和分析研究，了解三维重建后的误差，分析误差原因。结果：膝关节三维重建后测量的参数较手工测量偏小，其中半径参数平均误差在1．33—2．64mm之间，长度线性参数平均误差在0．73～1．31mm之间。结论：计算机辅助设计技术为膝关节复杂表面几何大体形态学研究提供一种良好的手段。     

3D打印技术辅助术前设计和重建肘关节解剖结构1例报告及文献复习

目的：探讨通过3D打印技术辅助进行术前设计指导实施个性化定制肘关节假体置换术的可行性。方法：收治1例右肱骨远端粉碎性骨折术后患者,10年前因摔伤导致肱骨髁粉碎性骨折行切开复位内固定治疗,治疗后因内固定物断裂失效,关节强直及疼痛,活动受限,来本院行肘关节功能重建和缓解疼痛,给予患者3D打印辅助个性化定制肘关节假体置换术治疗,术前通过计算机辅助设计技术联合3D打印技术进行术前设计,模仿重建解剖形态确定截骨范围,以重建解剖形态为基础设计个性化肘关节假体。术中按照术前设计进行截骨并行肘关节重建术。结果：患者手术顺利完成,术中定位显示肘关节假体位置良好,达到术前设计效果,术后随访结果满意,术后6个月患者的关节功能能够满足日常生活行为需要;术后36个月随访肘关节功能评价（HSS）评分由术前的15分恢复为90分。结论：对于复杂的肱骨远端骨折内固定物断裂的患者,可采用计算机辅助设计技术结合3D打印技术进行假体设计和辅助术前设计,实现患者肘关节解剖结构重建及功能恢复。     

3D打印技术对胫骨平台骨折关节面复位的应用价值及术后CT结果研究

目的探讨3D打印技术对胫骨平台骨折关节面复位的应用价值及术后CT结果。方法选择2015年1月～2018年12月我院收治的60例胫骨平台骨折患者,随机分为两组各30例,对照组实施传统切开复位内固定术,观察组在3D打印技术指导下行切开复位内固定术,比较两组手术情况、关节面复位情况、临床疗效、膝关节活动度、膝关节功能评分。结果 (1)观察组复位固定时间、手术时间均较对照组缩短(P均0.05)。(2)观察组的关节面最大阶梯高度、关节面复位满意度评分均较对照组更高(P均0.05)。(3)观察组的优良率较对照组更高,其治疗后的伸膝最大角度、屈膝最大角度、膝关节功能评分均较对照组更高(P均0.05)。结论应用3D打印技术指导胫骨平台骨折手术,可更快、更好地复位关节面,有利于提高疗效,改善膝关节功能。     

3D打印体外导板辅助儿童膝内外翻畸形矫正的初步应用

目的 利用3D打印技术研制个体化膝部体外导板,探讨其应用于8字钢板骨骺阻滞术的可行性.方法 对2014年1月至2016年1月该院诊治的12例膝内外翻患儿(男7例,女5例;平均年龄8.2岁,膝关节伸直位时完成下肢连续螺旋CT扫描,将Dicom格式存储的CT数据导入Mimics 15.0中,重建膝关节三维模型.将重建后的膝关节数据以.stl格式导入Geomagic 11.0软件中,根据置钉不穿破骨骺和关节面、与骨骺平行、位于骨骺前后中线的要求,设计出8字钢板置钉导航模板;利用3D打印技术打印出导航模板;术中通过模板定位,行8字钢板及螺钉内固定,术后CT评估置钉位置.结果 经过影像学验证,应用3D打印个体化体外导板对12例患者行8字钢板骨骺阻滞术,置钉准确.病例随访6个月至2年,均取得满意矫形效果.结论 3D打印制作个体化膝部体外导板,辅助8字钢板骨骺阻滞治疗儿童膝内外翻畸形,置钉位置精准,疗效满意.     

数字医学在膝关节三维重建中的应用

目的:探索膝关节三维数字化模型的重建及可视化方法.方法:利用1例志愿者的右侧膝关节核磁共振成像(Magnetic resonallce imaging,MRI)薄层扫描数据,采集二维图像数据,应用Materialise公司的交互式医学图像控制系统(Materialises interactive medical ima...     

骨小梁3D打印在人工髋关节的应用

目的:研究分析骨小梁3D打印在人工髋关节中的应用效果。方法:选取人工髋关节置换翻修手术患者40例,根据假体不同分观察组、对照组,各20例。对照组应用常规人工髋关节假体,观察组应用3D打印技术翻修人工髋关节。观察并对比两组患者手术前后髋关节功能评分及疼痛(VAS)评分。结果:术后6个月,两组髋关节功能改善,且观察组髋关节优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);术后6个月,观察组VAS评分低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:骨小梁3D打印技术在人工髋关节中得到较好的应用,髋关节假体吻合度及稳定性较高,有助于促进患者髋关节功能的恢复,降低并发症发生率,值得推广。     

基于3D打印的个性化截骨技术与传统方式行全膝关节表面置换的临床对比

目的 研究基于3D打印个性化截骨技术在全膝关节置换中的临床应用价值.方法 选择2015年10月~2017年2月间17例20膝关节疼痛及功能障碍患者采用3D打印截骨导板辅助下行全膝关节置换手术,同期选择16例18膝采用传统手术方式行全膝关节置换术.术前两组患者年龄、性别、KSS评分,均无统计学差异性(P>0.05).记录手术时间,术中出血量、手术实际股骨远端、胫骨近端截骨量,术后X线片测量平均股骨、胫骨机械轴夹角(MFTA),矢状位胫骨平台后倾角(STCA)数值并进行统计学分析,末次随访时行KSS评分.结果 术后随访7~23月,两组病例均未出现关节感染,假体松动、移位、下沉等并发症.3D导板组术前规划的股骨远端、胫骨近端截骨量与手术实际数值无统计学差异性(P>0.05);3D导板组的手术时间、术中出血量、MFTA值、STCA值与传统组相比差异有统计学意义(P<0.05);随访末期3D导板组KSS临床及功能评分均高于传统组,两组间差异有统计学意义(P<0.05).结论 基于3D打印个性化截骨技术简化了全膝关节表面置换术手术的操作步骤,可提高手术的精准度与临床疗效,值得进一步推广应用.     

应用3D打印技术联合组配式S-ROM假体人工髋关节置换术治疗成人CroweⅣ DDH

目的 探讨3D打印技术联合组配式S-ROM假体人工髋关节置换术在治疗成人CroweⅣ DDH的应用.方法 2014年9月至2017年9月, 随机选取10例成人CroweⅣ DDH患者, 分为3D组 (5例) 和常规组 (5例) .男性4例, 女性6例, 年龄2763岁, 平均43.6岁.2组病例术前均进行Harris评分, 3D组根据患者三维CT数据, 制作髋关节3D打印模型.并依据模型测量选择假体大小、确定手术方案并进行模拟手术.随后采用组配式S-ROM假体进行人工关节置换术, 记录术中髋关节实际情况、假体型号、手术时间及出血量等.术后1周再次行Harris评分, 随访早期疗效和并发症发生率.结果 3D组术中髋关节实际情况与术前3D打印模型一致, 术中出血量、手术时间、术后Harris评分提高情况均优于常规组, 术后髋关节功能改善明显, 活动良好.结论应用3D打印技术联合组配式S-ROM假体人工髋关节置换术治疗成人CroweⅣ DDH, 可以进一步提高手术精确度和成功率, 减少手术时间、出血量及并发症发生率等.