3D打印截骨导板辅助下的TKA手术在河西走廊地区的临床应用

目的　比较3D打印截骨导板辅助全膝关节置换（total knee arthroplasty,TKA）与传统手术方式行TKA的临床效果差异,探讨应用3D打印个性化截骨技术在TKA中的临床应用价值。 方法　将2015年10月~2018年6月间行TKA的120例（136膝）患者,随机分成3D组和传统组,3D组60例（70膝）采用3D打印截骨导板辅助膝关节置换手术,传统组60例（66膝）采用传统的膝关节置换方法。术前两组患者年龄、性别、KSS（knee society score）评分,均无统计学差异（P>0.05）。记录手术时间,术中实际股骨远端、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）,并进行统计学分析,末次随访时行KSS评分。 结果　术后随访9~32个月,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无统计学差异（P>0.05）;3D导板组的手术时间、MFTA值、STCA值与传统组相比差异有统计学意义（P<0.05）;末次随访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　3D打印个性化截骨技术简化了TKA手术步骤,可提高手术的精准度与临床疗效,值得进一步推广应用。     

3D打印截骨导板辅助下的TKA手术在河西走廊地区的临床应用

目的　比较3D打印截骨导板辅助全膝关节置换（total knee arthroplasty,TKA）与传统手术方式行TKA的临床效果差异,探讨应用3D打印个性化截骨技术在TKA中的临床应用价值。 方法　将2015年10月~2018年6月间行TKA的120例（136膝）患者,随机分成3D组和传统组,3D组60例（70膝）采用3D打印截骨导板辅助膝关节置换手术,传统组60例（66膝）采用传统的膝关节置换方法。术前两组患者年龄、性别、KSS（knee society score）评分,均无统计学差异（P>0.05）。记录手术时间,术中实际股骨远端、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）,并进行统计学分析,末次随访时行KSS评分。 结果　术后随访9~32个月,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无统计学差异（P>0.05）;3D导板组的手术时间、MFTA值、STCA值与传统组相比差异有统计学意义（P<0.05）;末次随访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　3D打印个性化截骨技术简化了TKA手术步骤,可提高手术的精准度与临床疗效,值得进一步推广应用。     

3D截骨导板在合并股骨畸形膝关节骨性关节炎患者膝关节置换中的应用

背景:对于复杂膝关节骨性关节炎,采用传统操作器械截骨定位技术易导致人工全膝关节置换假体位置安放不良。3D打印个性化截骨导板可使截骨与假体安放更加精准。目的:探讨个性化3D打印个性化截骨导板辅助下进行人工全膝关节置换治疗合并股骨畸形晚期膝关节骨性关节炎的早期临床疗效。方法:选择2016年6月至2020年5月广州医科大学附属第五医院收治的31例合并股骨畸形的重度膝关节骨性关节炎患者,男14例,女17例,年龄54-88岁,均在个性化3D打印个性化截骨导板辅助下行人工全膝关节置换治疗。治疗前及治疗后3 d,影像学测量股骨与胫骨机械轴夹角、股骨后髁角、髌骨横轴-股骨通髁线角;治疗前及治疗后6,12个月,评估患者美国特种外科医院(HSS)膝关节评分、目测类比评分与膝关节活动范围。结果与结论:(1)31例患者均获得12个月以上随访,试验及随访过程中未发生与植入材料相关的不良反应;(2)31例患者治疗后3 d的股骨与胫骨机械轴夹角、股骨后髁角、髌骨横轴-股骨通髁线角均低于治疗前(P均=0.000);(3)31例患者治疗后6,12个月的HSS膝关节评分与膝关节活动范围均高于治疗前(P <0.05)...     

不同类型膝关节后稳定型假体髁间截骨量的对比

背景：后稳定型膝关节假体股骨侧需要额外的髁间截骨来容纳胫骨柱和股骨窝结构,髁间窝两侧与股骨体相连处应力集中是骨折好发部位。不同品牌假体不同型号间截骨量的差异并没有具体数据,不便于临床医生在选择假体时参考。 目的：比较临床上常用的后稳定型膝关节假体(进口、国产的6个品牌)髁间截骨数据的不同,为临床假体选择和应用提供依据。 方法：选择目前国内常用的(进口、国产的6个品牌)后稳定型人工膝关节假体,包括Zimmer NexGen LPS、Stryker Scrorpio NRG Knee-Flexed、Depuy PFC Sigma、Smith&nephew Genesis-2 PS、United-U1及威高GKPS。根据截骨模板确定截骨面包括股骨髁前截面、后截部、股骨髁远端截面、后斜截面;对应股骨假体径线包括髁内外径宽、髁前后径宽、股骨髁间窝截骨宽度及深度,对上述数据进行对比测量。 结果与结论：6种膝关节股骨髁假体的前后径/内外径、髁间窝截骨量及形态均存在差异,国外品牌股骨远端前后截骨面间径线较短,对后髁的截骨程度较大。随着应用假体尺寸的增大,所用品牌髁间截骨宽度所致骨量丢失比例均呈下降趋势,无论是小尺寸假体还是大尺寸假体,Stryker Scrorpio NRG Knee-Flexed假体髁间截骨宽度均较小。 6个品牌的膝关节假体截骨尺寸有所不同,以上结果并不足以评价不同假体之间的优劣,但就保留髁间骨储量而言,髁间截骨量少的设计较具优势。中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程     

数字化导航模板辅助全膝关节置换的临床应用

目的　探讨临床数字化导航模板辅助全膝关节置换的可行性和准确性。 方法　招募20例（男8例,女12例）膝骨性关节炎患者。采集患者下肢全长MRI扫描数据,利用逆向工程软件对MRI数据进行处理,计算机内设计得到一款与股骨远端和胫骨近端匹配的可定位截骨平面和外旋轴的导航模板,最后通过快速成型机制作模板实物用于临床手术操作。手术由同一位具有关节置换经验的骨科医生行全膝关节置换手术。术前观察导航模板与股骨髁和胫骨平台匹配性,术后通过CT扫描检测截骨的准确性。 结果 导航模板与股骨髁和胫骨平台贴合紧密,无明显移动;所有患者股骨远端和胫骨近端截骨面与下肢机械轴基本垂直,外旋轴定位精确,股骨后髁截骨面与通髁轴保持平行。 结论 数字化导航模板辅助全膝关节置换具有安全可行,手术操作简单,截骨力线准确。     

基于3D打印个性化手术导航模板辅助下的人工全膝关节置换

背景：膝关节的解剖形态个体差异显著,而传统膝关节置换手术定位力线方法复杂,不能准确预测术中患者的力线位置、假体大小及截骨量。 目的：探讨基于医学图像三维重建、计算机辅助设计技术以及3D打印制造的个性化手术导航模板辅助下全膝关节置换的临床效果。 方法：采用CT或者磁共振扫描设备对患者进行扫描,获取患者医学图像数据;采用二维医学图像处理技术进行骨骼的三维重构;利用计算机辅助设计技术进行导航模板的设计;采用3D打印技术制造个性化手术导航模板,并进行临床全膝关节置换;置换后采用影像学评估术后效果。 结果与结论：Arigin 3D Pro(昕健医疗技术有限公司)能够准确重构出患者下肢骨骼三维模型,自主研发的三维设计软件Arigin Surgical Templating(昕健医疗)能够精确定位包括下肢力线、股骨旋转轴等在内的下肢相关轴线及截骨参考点。该组研究设计和制作的个性化膝关节手术导航模板,术中和股骨髁与胫骨平台骨性解剖结构贴合紧密,无明显移动;全膝关节置换后患者下肢力线偏差小于3°。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程     

全膝关节置换术截骨导板的仿生设计与制造

目的 设计制造一种考虑假体尺寸的全膝关节置换术截骨导板(简称截骨导板),实现术中快速、精准定位、辅助截骨的目的。方法 截骨导板采用德国EOS公司的FORMIGA P 110三维(3D)打印设备制造,打印材料为聚十二内酰胺(PA12)。通过CT、股骨3D重建、假体逆向重建获得股骨远端与假体的数字模型,用计算机手术预演确定合理尺寸的假体,固定股骨远端与假体的接触面作为截骨平面,以该平面为基准逐步装配其他部件。3D打印设备模型输入格式为病理性股骨标准模板库(STL),采用选择性激光烧结(SLS)技术生产截骨导板,打印主体材料为聚十二内酰胺(PA12)。制造成品灭菌消毒后,于2019年至2021年用于3例因严重骨关节炎实施的截骨手术,其中男性2例,女性1例;患处位于左侧1例,右侧2例;年龄54～67岁,平均年龄59岁。术中医生严格按照截骨导板使用指南实施截骨手术。统计术中和术后失血量、手术时间、髋膝踝角、胫股角、美国膝关节协会评分(AKS)与美国特种外科医院(HSS)膝关节功能评分对手术结果进行评估。结果 成功打印制造截骨导板,主要尺寸：固定钉钉孔到截骨平面的垂直距离10.17～12.51 m...     

单髁置换过程中胫骨假体立柱长度对膝关节生物力学的影响

背景：膝关节单髁置换手术能有效治疗膝关节单侧严重骨关节炎，临床上发现单髁置换后容易发生胫骨后侧骨皮质断裂，断裂始于胫骨截骨的龙骨槽处，胫骨假体立柱长度影响单髁置换后膝关节的生物力学结果。目的：探讨单髁置换中胫骨假体立柱长度对膝关节生物力学的影响，找出假体立柱长度与患者胫骨前后径的关系。方法：选取37岁无膝关节疾病史健康女性志愿者的计算机断层扫描图像数据和常用单髁假体，建立自然膝关节模型并建立单髁假体模型。建立8种不同长度的胫骨假体立柱，最小长度为31 mm，最大长度为34.5 mm，以0.5 mm递进，与医院常使用假体立柱长度33.2 mm进行对比。股骨组件和胫骨组件的材料是钴铬钼合金，胫骨衬垫材料是超高分子量聚乙烯。使用有限元分析软件在股骨上方加载1 000 N观察膝关节的生物力学变化。结果与结论：(1)胫骨假体立柱长度为33 mm时胫骨应力最小，前交叉韧带应力最小，外侧半月板应力最小，股骨假体应力最小；余下各部件应力都较小；(2)受试者本身胫骨内侧平台前后径长度为53 mm，通过计算比例，胫骨假体立柱长度占胫骨前后径最佳比应为62%左右，如果低于此值可能会发生假体无菌性松动，如果高...     

一种组合式个性化人工膝关节假体数字化设计方法

目的 提出一种组合式个性化人工膝关节假体结构,解决膝关节股骨肿瘤保肢手术由于截骨位置差异性较大,很难采用标准型人工膝关节假体满足个性化需求的问题。方法 首先将患部关节区域CT数据进行三维重建,并利用MRI增强扫描技术建立肿瘤的三维模型,再通过肿瘤模型与患部关节模型进行位置匹配,在三维模型上确定手术截骨位置,根据截骨尺寸设计个性化的股骨柄与标准股骨髁假体进行有效组合,形成一种组合式个性化人工膝关节假体。结果 根据本文设计方法的结果加工成型,骨科临床医生分析膝关节假体结构与人体膝关节生理结构相符,达到个性化假体设计要求,能够重建患者膝关节功能。结论 这种膝关节假体结构有利于降低个性化膝关节假体设计加工成本,缩短设计加工周期,有望提高患者生命质量。     

成年人双侧膝关节形态学相似程度分析

目的通过比较双侧膝关节的形态学参数,评估利用镜像法逆向重建膝关节假体的有效性。方法以健侧为模板提取参数,基于逆向工程思路重建膝关节假体。实验共收集双侧CT分析区域数据正常的胫骨18例、股骨69例,进行三维重建,利用Geomagic Control 2015进行配准,分别计算双侧膝关节的胫骨、股骨的偏差体积和面积及软件处理偏差,分析双侧膝关节的形态学差异,验证镜像法结合逆向工程技术设计个性化假体的可行性。结果偏差分析结果显示,超过85%区域差异小于1 mm,双侧膝关节存在高度的相似性。用Geomagic进行曲面优化前后股骨表面积无显著差异(P=0.197),胫骨表面积也无统计学差异(P=0.798)。股骨相似程度为(0.3427±0.9956)mm,胫骨的相似程度为(0.4165±1.0714)mm。结论双侧股骨远端及胫骨近端的关节面区域存在较高的相似性,可以利用健侧的股骨关节面原位逆向建模数据拟合的方法设计个性化假体。     

测量截骨联合间隙平衡技术在全膝关节置换股骨外旋截骨中的应用

文题释义： 股骨外旋截骨：因为胫骨平台正常解剖有大约3°的内倾角,在全膝关节置换术中平台截骨面是垂直于下肢力线的,故相应的股骨髁假体需要放置在外旋3°的位置,这样才可以保证屈曲间隙的内外侧平衡和良好的髌骨轨迹。股骨假体旋转不良将会导致膝前痛、膝关节屈曲失衡、活动受限、髌骨轨迹异常等问题。 测量截骨：胫骨和股骨截骨相对独立,完成截骨后再进行软组织平衡以达到对称且平衡的屈伸间隙。测量截骨法参考股骨解剖标记来确定股骨假体旋转,这些解剖参考物主要是股骨通髁线,后髁连线和Whiteside线。这种截骨方法容易操作,手术时间较短,但依赖于正常的解剖标识。背景：全膝关节置换是治疗膝关节终末期疾病的有效方法,经典截骨方法包括间隙平衡技术和测量截骨技术。这2种技术各有其优缺点,术中将两者混合使用以期能取长补短,使关节置换效果达到最佳化。目的：探讨测量截骨和间隙平衡技术联合使用在全膝关节置换股骨外旋截骨中的应用操作以及早期疗效。方法：纳入2016年9月至2018年12月采用伸直间隙优先法,术中联合使用测量截骨和间隙平衡技术进行全膝关节置换的患者30例,男4例,女26例,年龄46-81岁;骨关节炎伴膝内翻24例,膝外翻2例;类风湿性关节炎伴膝外翻4例。所有患者对治疗方案均知情同意,且得到医院伦理委员会批准。术前和术后末次随访采用疼痛目测类比评分、美国特种外科医院膝关节评分、解剖股胫角和膝关节活动度评价疗效。结果与结论：①术后切口均Ⅰ期愈合,无感染、无血管神经损伤、无下肢深静脉血栓形成及假体周围骨折等早期并发症发生;②30例患者均获得随访,随访时间 6-30个月;③患者术后末次随访疼痛目测类比评分、美国特种外科医院膝关节评分、膝关节活动度及股胫角均较术前显著改善(P < 0.05);④提示医生需对全膝关节置换中测量截骨和间隙平衡技术熟悉掌握,基于患者的具体情况在术中联合使用,以期获得更佳的软组织平衡和假体位置。联合技术易于掌握,可以使用传统截骨工具操作,从而取得良好的近期疗效。ORCID: 0000-0002-6122-082X(陆斌)中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程     

正常中国成年人相当于全膝关节置换胫骨近端截骨部位的形态学测量

背景:在人工全膝关节置换过程中,胫骨近端截骨后常出现胫骨截骨面与进口假体覆盖无法令人满意的结果。除了手术技术外,一个主要的原因是根据西方人群解剖学特征设计的胫骨金属假体与国人胫骨近端截骨面在形态学上存在差异。目的:对正常中国成年人膝关节胫骨近端截骨面进行形态学测量,分析与人工全膝关节置换相关的截骨面的形态学特征。方法:选取90例单侧膝关节疾患的正常中国成年人,按身高分为151～160cm组、161～170cm组、171～180cm组,对双膝关节进行CT扫描及三维重建。在CT断层图像上测量健侧胫骨近端截骨面的前后径、左右径、前后径/左右径值,分析各指标之间的相互关系,并比较胫骨近端截骨面前后径/左右径值与常用进口假体金属托数据之间的差异。结果与结论:随着身高的增加,男女性胫骨近端截骨面的前后径、左右径也相应增加,但其比值相应减小。胫骨近端截骨面前后径与左右径呈直线正相关,前后径/左右径值与左右径呈直线负相关。国人胫骨近端截骨面前后径/左右径值较目前常用进口假体胫骨托前后径/左右径比值大。提示国人胫骨近端截骨面形态上具有其自身特点,设计符合国人解剖特征的胫骨假体时,应适当增大前后径/左右径值。     

中国北方60岁以上老年人股骨外翻角、股骨后髁角数字化测量及与中青年的比较

背景：全膝关节置换是终末期膝关节骨性关节炎的有效治疗手段,股骨外翻角及股骨后髁角是术前评估的重要参数,选择适宜的角度进行截骨有利于术后下肢力线的重建及假体的稳定,因此研究股骨外翻角及股骨后髁角对全膝关节置换术中截骨意义重大。目的：测量内蒙古地区不同年龄段人群的股骨外翻角、股骨后髁角,了解不同年龄段人群两项参数的分布情况。方法：选择2018年1月至2021年12月在内蒙古医科大学附属医院及乌兰察布市第二人民医院进行下肢血管检查患者,共纳入175例,分为4组：<60岁(A组,n=41)、60-69岁(B组,n=52)、70-79岁(C组,n=41)、≥80岁(D组,n=41)。收集患者的下肢血管CT资料,使用Mimics 21.0软件进行三维重建并旋转至标准正位,模拟下肢X射线片测量股骨外翻角,在CT横断面测量股骨后髁角。利用SPSS 25.0软件分析同性别不同年龄段间两个参数的差异、同年龄段不同性别间两参数的差异以及两个参数与年龄的相关性。结果与结论：(1)相同性别下,A、B组股骨外翻角小于C、D组(P <0.05);对于男性患者,A、B组股骨后髁角小于C、D组(P <...     

如何实现Oxford单髁置换的准确截骨和术后稳定

Oxford单髁置换(UKA)准确截骨、间隙平衡、获得稳定及良好运动轨迹是手术成功的关键.UKA首先建立的是屈曲间隙,然后根据屈曲间隙大小再建立伸直间隙.其间隙平衡是指,在完成内侧胫骨平台截骨后,通过对股骨髁远端研磨调整股骨假体相对于股骨放置的高度,获得相等的屈伸间隙.UKA截骨一环扣一环,不能失误.胫骨截骨量不能过多...     

3D打印辅助胫骨高位开放截骨联合关节镜治疗膝内翻畸形临床疗效分析

目的观察3D打印截骨导板辅助胫骨高位开放式截骨术(OWHTO)联合关节镜清理治疗膝关节内翻畸形的临床疗效。方法回顾性分析2017年1月至2018年5月本院骨伤科膝关节内翻畸形患者15例(16膝)。术前利用3D打印截骨导板模拟OWHTO,根据理想的术后下肢力线(WBL),确定截骨部位、合页、高度、宽度、胫骨平台后倾角(PTS)及锁定钢板模型,进行截骨内固定。对术前术后WBL、Lysholm评分、PTS、髌骨高度指数(Caton指数)进行比较。结果随访15~24个月,WBL术前为(19.27±1.55)%,3D打印设计为(61.91±0.24)%,术后WBL恢复到(60.54±0.84)%,术前术后有统计学差异,3D打印设计与术后实际对比无统计学差异;术前术后PTS分别为(10.01±2.89)°,(10.06±0.09)°,无统计学差异;术后1年Lysholm评分(82.31±1.22)分,与术前(34.75±1.87)分比较差异有统计学意义。结论3D打印截骨导板辅助OWHTO,可实现精确截骨,显著改善下肢力线,减少术中透视,节省手术时间,是治疗膝关节内翻畸形安全有效的方法。     

股骨远端解剖数据测量及其与膝关节假体径线的匹配性探讨

目的　将股骨远端解剖结构相关数据与国内常用的膝关节假体参数进行对比,评估假体吻合度,为设计符合解剖结构的假体提供参考。 方法　①选100例无明显骨质缺损的华南地区成人股骨标本 (左51,右49), 拍数字化照片;②校正放大率后测量：机械轴长度、机械轴/解剖轴夹角、髁横径、髁间截骨面横径、外髁前后径、内髁前后径;③测量Zimmer NexGen LPS、Stryker Scrorpio NRG Knee-Flexed、United-U1、威高 GKPS假体的髁内外径宽、假体前髁高度及后髁高度。 结果　(1)股骨远端横径为(7.60±0.60) cm,股骨远端外侧髁高度为(5.90±0.76) cm,内侧髁高度为(5.73±0.74) cm,其间无明显相关性;(2) 4品牌假体的截骨长度均可适应股骨远端骨结构,但前髁截骨高度与4种品牌假体前髁高度对比,在设定容差范围内的涵盖率为24%~55%,股骨后髁高度与假体的后髁高度对比,涵盖率仅14%~21%。 结论　股骨远端解剖形态数据分布较为弥散,在关节置换过程中需个体化处理。假体径线与华南地区国人股骨远端形态存在一定差异。     

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。     

个性化3D打印术前模拟与传统截骨在高位胫骨截骨中的应用与比较

文题释义： 高位胫骨截骨：是治疗早期单纯内侧间室膝关节骨关节炎行之有效的术式,包括内侧开放与外侧闭合截骨两种术式。 3D打印技术：是将计算机三维数字成像技术和多层次连续打印技术相结合的一种新兴应用技术,与传统的材料去除加工方法不同的是,它通过分层加工、叠加成型的方式,逐层增加材料来生成3D实体模型。有研究报道3D打印截骨模块可精确指导全膝关节置换及内侧开放高位胫骨截骨术中截骨。 背景：高位胫骨截骨是治疗早期单纯内侧间室膝关节骨关节炎的经典术式,3D打印可用于制作个性化手术工具,课题组已应用3D打印技术辅助高位胫骨截骨治疗膝关节骨关节炎。 目的：对比传统截骨方法,探讨个性化3D打印截骨辅助下外侧闭合楔形高位胫骨截骨联合膝关节清理治疗合并内翻畸形膝关节骨关节炎的优势与不足。 方法：行外侧闭合楔形高位胫骨截骨联合膝关节清理的病例47例,采用随机数字法分成2组：3D打印截骨组21例术中采用个性化3D打印截骨,传统截骨组26例予传统截骨。对比两组的手术时间、术中C形臂透视次数及出血量、术后1个月患侧下肢力线,以及术后1,3,6,12,24个月评估患侧膝关节美国特种外科医院(hospital of special surgery,HSS)评分。研究方案经莆田市第一医院伦理委员会审查批准,参与试验的患病个体对治疗过程完全知情同意。 结果与结论：①术中3D打印截骨模块均与术前模拟卡位相一致;②3D打印截骨组手术时间较传统截骨组明显缩短[(69.71±3.17),(92.92±5.91)min,t=-17.21,P < 0.01];3D打印截骨组术中C形臂透视次数明显少于传统截骨组[(5.71±1.62),(18.15±3.00)次,t=-18.12,P < 0.01];3D打印截骨组出血量显著少于传统截骨组[(275.24±53.82),(507.69±45.19)mL,t=-16.10,P < 0.01];③两组术后1个月患侧下肢力线及术后24个月患侧膝关节HSS评分差异无显著性意义(均P > 0.05);④结果说明,对比传统截骨,在外侧闭合楔形高位胫骨截骨中应用个性化3D打印截骨可明显缩短手术时间,减少术中透视和出血,但二者术后2年随访患者膝关节功能恢复无明显差异。 ORCID: 0000-0001-9766-6164(陈金国) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程     

个性化截骨工具辅助下人工全膝关节置换与传统人工全膝关节置换手术精确度及临床疗效比较

目的比较3D打印个性化截骨工具辅助(patient-specific instrumentation,PSI)下人工全膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA)与传统TKA的手术精确度和临床疗效。方法自2017年9月至2018年12月,将40例拟接受初次膝关节置换患者随机分为2组,每组均为20人。一组应用个性化截骨工具辅助TKA手术(PSI组),另一组接受传统TKA(对照组)。比较两组患者的冠状面下肢机械轴线、手术时间、术中出血量、术后引流量以及HSS评分。结果对照组和PSI组的手术时间分别为(103.3±18.7) min和(91.3±15.7) min;术中出血量分别为(372.0±53.0)mL和(332.8±47.0)mL;术后引流量分别为(378.8±97.2)mL和(315.0±89.0)mL。两组手术时间、术中出血量、术后引流量比较差异均有统计学意义(P0.05)。对照组和PSI组术后2周HSS评分分别为(89.3±2.8)分和(88.7±2.9)分,两组比较差异无统计学意义(P0.05)。对照组和PSI组术后全下肢力线差值分别为(1.9±1.1)°和(1.2±1.0)°,冠状面股骨假体角度(frontal femoral component angle,FFC)差值分别为(2.1±1.1)°和(1.1±0.9)°,两组比较差异有统计学意义(P0.05)。冠状面胫骨假体角度(frontal tibia component angle,FTC)差值分别为(1.3±0.8)°和(1.4±0.8)°,两组比较差异无统计学意义(P0.05)。结论PSI辅助TKA较传统TKA手术时间更短、术中出血量更少,并且术后冠状面全下肢力线及股骨力线的改善优于传统TKA手术。     

利用2D-3D自动注册技术研究TKA术后胫股关节运动

目的重建全膝置换(total knee arthroplasty,TKA)膝关节三维运动,研究后稳定型假体之间的运动和接触。方法以16例TKA膝关节为研究对象,获取动态X线透视图像和假体三维模型,建立2D-3D自动注册算法,重建膝关节的三维运动,计算运动学参数并测量假体之间的接触位置。结果单幅X线图像注册时间小于30 s,图像平面内重复性注册精度为0.4 mm和0.5°。高屈曲垫片对膝关节屈曲度和胫骨内外旋无明显改进。股骨假体在胫骨垫片的外侧接触点后移范围大于内侧。稳定柱后方的接触发生在屈膝约30°以后,平均接触范围小于9 mm。结论 2D-3D自动注册技术在精度和效率上达到TKA膝关节在体三维运动测量要求,测量结果对TKA膝关节生物力学研究和改进假体设计具有参考意义。