数字化设计/显示技术辅助经皮椎体后凸成形术的应用研究

目的探讨数字化设计/显示技术辅助经皮椎体后凸成形术(D-PKP)对胸腰椎骨质疏松性椎体压缩骨折(OVCF)的临床疗效。方法选取2019年1月至2019年5月徐州医科大学附属淮安医院收治的25例采用经皮椎体后凸成形术(PKP)治疗的单节点高龄胸腰椎OVCF患者为研究对象,采用电脑随机抽样法随机分为数字化设计/显示技术辅助PKP组(D-PKP组)13例和常规PKP组(T-PKP组)12例。测量并比较2组患者手术时间、术中X射线透视次数、骨水泥灌注量、骨水泥与上/下终板最大接触比、骨水泥渗漏率、手术前后矢状位责任椎体后凸角、住院时间与术后12 h、1 d、1周、1个月的VAS和ODI,比较2组患者手术疗效。结果本研究2组患者骨水泥灌注量比较,差异无统计学意义(P>0.05);D-PKP组患者术后矢状位责任椎体后凸角、骨水泥与上/下终板最大接触比及骨水泥渗漏率明显优于T-PKP组,差异有统计学意义(P<0.05)。D-PKP组患者术中X射线透视次数少于T-PKP组,手术时间、住院时间短于T-PKP组,术后12 h、1 d的VAS和ODI优于T-PKP组,差异均具有统计学意义(P<0.05)。2组患者术后1周、1个月VAS与ODI比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论数字化设计/显示技术能够辅助PKP手术的精准实施,有助于提高OVCF的治疗效果。     

基于MRI和三维CT个性化截骨导板在内轴型膝关节假体置换中的应用

背景:基于三维CT数据的个性化定位导板可提高后稳定型假体关节置换的精确度,但基于三维CT扫描数据的骨性结构重建忽略了股骨远端关节软骨厚度,将影响个性化截骨导板使用及全膝关节置换后的临床效果。目的:探讨基于MRI和三维CT的个性化截骨导板辅助内轴型膝关节假体置换的安全性、准确性及早期临床疗效。方法:选择南京医科大学附属南京医院骨科2018年2月至2019年4月收治的110例膝关节骨关节炎患者,均使用内轴型膝关节假体行全膝关节置换,随机分2组进行手术,试验组58例在基于MRI和三维CT的个性化截骨导板辅助下完成膝关节截骨,对照组52例采用传统髓内、髓外定位方法完成膝关节截骨,记录两组手术时间、术中出血量。术后随访复查X射线片,并评估膝关节协会功能KSS评分与目测类比评分。结果与结论:①110例患者获得6-10个月随访,未出现严重术后并发症;②试验组手术时间、术中出血量少于对照组(P<0.01);③术后1个月X射线片显示,试验组术后髋-膝-踝角、冠状面股骨组件角、冠状面胫骨组件角、矢状面胫骨组件角与理论设计值的偏差均小于对照组(P<0.01);④试验组术后1,3,6个月的膝关节功能KSS评分高于对照组(P<0.05),两组间目测类比评分比较差异无显著性意义(P>0.05);⑤结果表明基于MRI和三维CT的个性化截骨导板辅助内轴型膝关节假体置换,能有效提高假体安放准确性,缩短手术时间,该方法安全可行,早期临床效果满意。     

个体化数字导航模板辅助儿童肘内翻畸形精准截骨

目的 :探讨利用计算机辅助设计和3D打印技术制作的一种个体化手术导航模板实现儿童肘内翻畸形精准截骨的可行性。方法:2015年6月至2016年6月需手术治疗的15例儿童肘内翻畸形患者,依据上肢CT数据结合计算机软件设计并利用3D打印机打印出与肱骨远端匹配的截骨导航模板。术中在导航模板辅助下精准截骨,纠正冠状面的内翻畸形和水平面的内旋畸形,2枚克氏针交叉固定截骨断端,伸直位石膏固定,术后定期复查X线片。结果:计算机辅助设计和3D打印的个体化手术导航模板术中与肱骨远端骨性标志匹配良好,沿导航模板截骨面进行截骨精准简便,术后患肢外观满意,截骨端平均愈合时间6.7周(6~8周)。随访3~6个月后影像学和肘关节活动范围评估优12例,良3例,无切口感染、内固定松动断裂或继发性尺神经炎发生。结论:3D打印个体化手术导航模板可以辅助儿童肘内翻畸形的精准截骨,最大程度恢复肘关节正常解剖结构,操作方便,值得推广应用。     

仿生双动全髋关节置换重建髋关节的早期疗效研究

目的：评价仿生双动全髋关节置换重建髋关节的可行性、安全性、初始稳定性及早期临床疗效。方法：2019年1—6月利用仿生双动全髋关节置换完成25例髋关节重建，其中，男9例，女16例；年龄（70.20±6.94）岁，所有患者均为新鲜股骨颈骨折。记录手术完成时间、术中出血量、术后引流量。术后门诊随访，复查髋关节X线片，分别采用视觉模拟度量表（visual analogue scale，VAS）、Harris功能评分（Harris hip score，HHS）以及Mayo髋关节功能评分（Mayo hip score，MHS）评估患髋局部疼痛改善和髋关节功能恢复情况。结果：所有患者均完成有效随访，随访时间（13.55±0.99）个月（12~15个月）；手术时间为（1.36±0.25）h，术中出血量为（275.00±77.17）mL，术后引流量为（236.11±76.32）mL；术后门诊复查髋关节X线显示：关节假体位置良好、关节力线恢复满意，关节假体和骨接触面紧密接触、无缝隙。术前VAS评分（5.61±0.97）分降至术后12个月（0.11±0.12）分（t=26.92，P＜0.001）；HHS评分由术前（3.77±1.40）分升至术后12个月（91.83±4.88）分（t=-86.73，P＜0.001）；MHS功能评分术后12个月（89.10±5.22）分；所有患者均未发生血管神经损伤、感染、假体脱位、血管栓塞等手术相关并发症。结论：仿生双动全髋关节置换能够有效重建髋关节，增加髋关节稳定性，恢复髋关节功能，早期临床效果满意。     

基于CT/MRI融合医学影像数据的全腰椎三维解剖计算机辅助建模

目的：采用CAD技术拟合三维CT扫描数据、薄层MR数据,以重建包括椎体、椎间盘纤维环、髓核等重要软硬组织解剖结构信息的全腰椎三维解剖计算机模型。方法：采集1例中国男性志愿者三维CT扫描数据、薄层MR数据。扫描范围：L1~S5 全节段。MRI：Spce及Stir序列,层厚0.5 mm;CT：120 kV,层厚0.75 mm,FOV矩阵512×512。CT、MR均保存为DICOM格式。将 MR、CT数据分别导入Midivi医学图像处理软件,重建软、硬组织三维结构;并在其中测量椎间盘髓核、纤维环的数据。根据所得数据在Midivi中刻画髓核、纤维环的分布,并依据椎体、椎间盘解剖标志点进行配准。从而得到融合椎体、椎间盘纤维环、髓核的全腰椎三维解剖建模。结果：MR获得Spce序列470幅、Stir序列240幅,CT获得断层图像738幅。生成的椎体与骶骨的体积按顺序分别为47.49、50.92、58.95、62.86、62.60、218.85 cm³ ;椎间盘的体积按顺序分别为11.08、12.30、13.12、13.89、13.55 cm3 ; 全腰椎三维模型STL数据文件238 M。结论：通过MR、CT扫描,能够分别获得高精度椎间盘(髓核、纤维环)、椎体的三维解剖数据,通过基于解剖标志点的三维MR、CT配准融合法,能够精确地建立高精度全腰椎三维解剖模型。     

3D打印个性化定位截骨导板在人工全膝关节置换术中的精准度研究

目的基于3D打印技术构建全膝关节置换术(TKA)的个性化定位截骨导航模板(POI),并对POI的精准度进行评价。方法术前对患侧下肢行全长CT扫描,膝关节MRI扫描,匹配膝关节CT及MRI数据,重建具有软骨层的下肢全长三维解剖数据。在CAD软件中测量下肢力线、模拟截骨、虚拟个性化安装TKA假体,再依据CAD设计结果,采用Boolean Subraction运算设计POI与股骨髁、胫骨平台的配准面,并根据配准面、截骨面,设计POI的外形与限位结构,最终采用FDM 3D打印技术制作POI。制作股骨髁POI及胫骨平台POI各15例,比较POI尺寸、截骨槽大小的设计值和实际值的偏差以测量POI的构建精准度;比较POI匹配点与解剖标志点距离(DML)实际值和理论值的偏差以测量POI的匹配精准度;测量术后TKA假体角度与设计值的偏差值以验证POI的截骨精准度。结果 POI的外形、限位结构与设计值差异无统计学意义(P0.05);实际股骨髁与胫骨平台POI的DML与理论值差异无统计学意义(P0.05);术后TKA假体的各特征角度与设计值差异无统计学意义(P0.05)。结论 3D打印技术可以准确构建TKA的POI,POI可以准确地配准关节面并导向TKA术中截骨,有利于TKA手术的精准化。     

3D打印个性化多孔钛金属支架重建髋臼骨缺损的中期疗效评估

目的：探讨应用3D打印个性化多孔钛金属支架重建髋臼骨缺损的可行性、安全性、初始稳定性及中期临床疗效。方法：采用3D打印个性化多孔钛金属支架重建12例髋臼骨缺损患者,利用计算机对患者髋臼骨缺损进行三维建模,设计个性化多孔钛金属支架模型,再利用钛合金3D打印完成个性化支架的实体加工成型,并对实体部件进行喷砂、超声波振荡、高温处理、消毒等后处理。通过髋关节外侧入路显露髋关节,植入个性化髋臼支架,记录手术时间、术中出血量及并发症发生情况。术后门诊随访,分别采用视觉模拟度量表（visual analogue scale,VAS）和Harris功能评分评估患髋局部疼痛和髋关节功能情况,结合髋关节X线及CT扫描分析髋关节力线恢复情况,骨缺损与支架的匹配度和包容性。结果：12例手术时间1.1~3.5 h,平均（2.23±0.7）h;术中出血量150~820 mL,平均（406.67±219.29）mL;随访时间为12~26个月,平均15.33个月,患者关节功能恢复满意,VAS评分由术前（5.17±1.53）分下降至术后1年（1.67±0.78）分（t=9.225,P＜0.001）,Harris功能评分由术前（47.67±7.15）分升高至术后1年（86.75±4.52）分（t=-27.380,P＜0.001）。术后复查髋关节X线及CT扫描显示：关节假体位置良好、关节力线恢复满意,髋臼骨缺损区与金属支架之间紧密接触、无松动。结论：3D打印个性化多孔钛金属支架能够重建髋臼骨缺损,增加髋关节的初始稳定性,降低髋关节重建术的手术难度,术后髋关节功能恢复良好。     

阶段性使用止血带对全膝关节置换术后关节功能康复的影响

目的：探讨止血带不同使用方式对全膝关节置换（total knee arthroplasty,TKA）术后关节功能康复的影响。方法：选取2019年2—12月南京医科大学附属南京医院关节外科同一手术团队完成的单侧、初次TKA患者120 例,随机分为3组：无止血带组（A组）,全程不使用止血带;全程止血带组（B组）,手术全程使用止血带;阶段性使用止血带组（C组）,仅在截骨后假体安放阶段使用止血带。比较3组间手术时间,术中出血量,手术前后血红蛋白、红细胞压积及磷酸肌酸激酶,术后第1、7天疼痛视觉模拟评分（visual analogue scale,VAS评分）、膝关节协会功能评分（knee society score,KSS评分）,患肢周径手术前后变化及并发症发生情况。结果：3组患者均得到有效随访观察。在手术时间、术中出血量方面,B组优于C组,C组优于A组,差异有统计学意义（P＜0.05）。在患肢周径（髌骨上极20 cm）手术前后差值方面,A组优于C组,C组优于B组,差异有统计学意义（P＜0.05）。在术后第1天及第7天VAS评分、术后第1天及第7天KSS评分方面,A组和C组优于B组,差异有统计学意义（P＜0.05）,A组和C组之间差异无统计学意义（P＞0.05）。3组患者手术前后血红蛋白差值、红细胞压积差值、磷酸肌酸激酶差值、患肢周径（髌骨上极以及下极10 cm）手术前后差值以及术后并发症差异无统计学意义（P＞0.05）。结论：TKA术中阶段性使用止血带可有效减少手术时间及术中出血,减轻患者术后肢体疼痛及肿胀程度,促进TKA术后关节功能康复,早期临床效果满意。