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。     

3D打印光固化树脂模型在精确评估膝关节损伤及其个体化治疗方案制定中的应用

目的：采用三维（3D）打印光固化树脂模型在体外直观地还原膝关节损伤患者骨及关节面损伤范围及程度,为临床上严重的关节炎患者的诊断及个体化治疗方案的制定提供可靠的依据。方法：选取1例19岁男性创伤性关节炎患者,对患者双下肢进行CT扫描并行三维重建,采用3D打印技术以1：1的比例打印出患侧及健侧膝关节骨的光固化树脂模型;随后对模型进行CT扫描,将其与患者膝关节CT数据共同三维重建,并进行参数测量,应用统计学方法比较2组参数差异,验证模型精确性;通过术前手术模拟进行个体化治疗方案制定,通过模型进一步确定与该患者匹配的假体型号。结果：该模型各项参数与患者膝关节影像学参数比较差异无统计学意义（P>0.05）。术中观察,患者股骨远端、胫骨近端关节面等病损情况与术前3D打印模型高度吻合。所选假体型号匹配,手术时间较同类手术明显缩短,麻醉时间及出血量均有所减少。患者术后短期随访效果良好。结论：3D打印光固化树脂模型具有很高的精确度,可以应用于骨关节炎的辅助诊断和手术模拟,确定更为合理的个体化方案,提高手术疗效。     

定制肿瘤人工髋关节假体断裂三维有限元分析及套接式翻修假体的初步应用

目的分析断裂的定制肿瘤人工髋关节股骨假体生物力学特性，对其设计进行优化。同时探讨自行设计的套接式翻修假体的应用价值。方法将患者股骨的CT扫描图像用Mimics软件进行处理后连同假体的尺寸导入UG2.0软件造模。后模拟手术将假体、股骨装配，导入到三维有限元软件ABAQUS6.5中进行力学加载分析。针对无松动定制肿瘤人工髋关节的髓外部分发生意外断裂进行翻修而设计了一种套接式翻修假体，并初步应用。结果定制肿瘤人工髋关节假体的股骨颈与髓外柄连接部、髓内柄与髓外柄连接部、髓内柄的内外侧1/3部出现了应力集中，而髓外柄应力均较低。对本例患者进行了19个月的随访，Enneking评分翻修术前为1分，术后为26分。最近一次随访为25分。结论定制肿瘤人工髋关节假体需要在应力集中部位，如假体的尺寸、外形、材料等方面得到加强。套接式翻修假体在其适用范围内有较高的应用价值，近期效果良好，但需进一步随访。     

髋关节置换术后股骨假体周围骨折的手术治疗

目的探讨手术治疗髋关节置换术后股骨假体周围骨折的临床疗效。方法选择2011年10月～2018年2月手术治疗的25例髋关节置换术后股骨假体周围骨折的患者,依据Vancouver分型,B1型5例,B2型12例,C型8例,其中1例B1型患者为陈旧性,根据具体分型采用不同的治疗方法 ,观察术后髋关节Harris评分及膝关节Hiss评分,并对骨折愈合情况、肢体长度进行评价。结果随访10～46个月,平均(28.5±3.0)个月。假体周围骨折术前测量患侧肢体较对侧肢体短缩1.0～3.0 cm,平均(1.80±0.60)cm;术后随访时短缩0～1.3 cm,平均(0.90±0.35)cm,与术前相比,差异有统计学意义(P=0.003)。所有患者骨折均愈合良好,骨性愈合时间11～18个月,平均13.4个月,未发现假体松动以及内固定断裂或移位。术后髋关节Harris评分83～96分,平均(90.2±5.2)分,优良率达85.6%。术后膝关节Hiss评分85～100分,平均(94.3±3.8)分,优良率100.0%,临床疗效良好。结论髋关节置换术后股骨假体周围骨折临床治疗较为棘手,术前应根据患者身体情况、功能要求、骨头质量以及骨折类型制定个体化手术方案,方可取得较好临床疗效。     

LISS内固定治疗全膝关节置换术后股骨假体周围骨折

目的探讨LISS内固定治疗全膝关节置换(Total Knee Arthroplasty, TKA)术后股骨假体周围骨折的临床效果。方法 2010年6月至2016年12月我院收治TKA术后股骨假体周围骨折患者20例,根据骨折不同治疗方法 20例患者分为:LISS(Less Invasive Stabilization System)内固定组,非LISS内固定组。对骨折原因、手术情况、骨折愈合时间、KSS评分进行分析。结果两组患者手术时间、术后2年KSS评分存在显著差异(P0.05),LISS内固定组明显优于非LISS内固定组;术前KSS评分、骨折愈合时间、并发症率比较两组患者无显著差异(P0.05)。结论 TKA术后股骨假体周围骨折膝关节假体稳定患者推荐采用LISS内固定治疗,手术时间短、操作相对简单、骨折固定可靠,术后早期功能康复能够最大程度保留膝关节功能。     

微创内固定稳定系统治疗全膝关节置换术后股骨髁上假体周围骨折

目的:探讨采用微创内固定稳定系统(less invasive stabilization system,LISS)治疗全膝关节置换术后股骨髁上假体周围骨折的临床效果。方法:研究纳入2006年10月至2009年10月间收治的采用切开复位股骨远端LISS内固定治疗且获得完整随访资料的8例全膝关节置换术后股骨髁上假体周围骨折的患者,对患者术后的膝关节活动度、关节功能等进行评定。结果:随访时间3～39个月,平均11个月。8例患者未出现伤口感染,内固定松动、断裂,假体未见松动,至随访时骨折愈合好。患膝术后关节活动度平均为0～94°,患膝外翻角较术前无明显变化。膝关节功能平均HSS评分为79.38分,Lysholm评分为80.25分,优良率均为87.5%。结论:LISS是治疗全膝关节置换术后股骨髁上假体周围骨折一种有效的方法,结合植骨及早期功能锻炼,有利于患肢功能的早期恢复,结果满意。     

个体定制化人工半膝关节的快速设计制造与临床试用

[目的]建立以计算机辅助设计（CAD）和快速成型（RP）技术为核心的人工半膝关节个体定制化设计方案和快速制造方法，通过临床试用探讨半膝关节置换术的应用和假体设计制造技术。[方法]以患者CT扫描和三维重建等临床影像学资料为数据源，利用图像处理技术获取关节形状的数据，采用NURBS算法在Surface软件下重构出关节曲面，在计算机上完成半膝关节假体及其辅助装置的三维设计。采用RP技术制作出原型并通过精密铸造等手段完成实体制造。将假体与大段异体骨移植联合应用，对1例股骨下段肿瘤患者进行了肿瘤切除、人工膝关节置换术。[结果]全部设计和制造过程可在1周内完成。计算机分析表明，所设计的关节面CAD模型与原始数据的最大误差〈1mm，在屈、伸、旋转等状态下与胫骨关节面匹配良好，应力分布均匀。通过RP和精密铸造技术制作的假体及其辅助装置符合设计要求，可与大段异体骨装配。植入患膝后假体位置准确，能够实现与对侧胫骨关节面的良好匹配，关节间隙正常。术后患者无不良反应，可早期功能锻炼。随访1年，患者膝关节功能恢复满意，未见关节脱位、慢性疼痛等。[结论]通过CAD和RP技术制造的定制化半膝关节在特定病例中具有一定的临床实用价值。     

髋关节置换术后股骨假体周围骨折的手术治疗

目的：探讨髋关节置换术后股骨假体周围骨折的手术治疗效果。方法：2006年10月至2012年1月手术治疗的10例股骨假体周围骨折的患者,依据Vancouver分型采用不同的治疗方法,对患者术后骨折愈合情况、髋关节功能、骨折部位疼痛和肢体长度进行评价。结果：随访时间6~69个月,平均35.1月。所有患者的骨折均达愈合,对位和对线良好,无假体松动以及内固定断裂或移位。髋关节Harris评分71~90分,平均79.8分,优良率达到70%。负重行走时骨折部位疼痛情况视觉模拟评分（visual analogue scale,VAS）0~3分,平均1.4分。假体周围骨折术前测量患侧肢体较对侧肢体短缩0~2.5 cm,平均（1.6±0.9）cm;术后随访时短缩0~1.8 cm,平均（0.6±0.6） cm,同术前相比差异有统计学意义（P=0.002）。结论：髋关节置换术后股骨假体周围骨折临床治疗难度较大,可根据患者年龄、一般情况、功能要求以及骨折的Vancouver分型选择个体化的治疗方案,手术治疗可取得满意的疗效。     

髋关节置换术后股骨假体周围骨折的手术治疗效果研究

目的 探讨髋关节置换术后发生股骨假体周围骨折患者的手术治疗的临床疗效.方法 选取16例髋关节置换术后发生股骨假体周围骨折患者作为研究对象,根据Vancouycr分型采用不同的治疗方法 进行治疗,观察患治疗效果.结果 所有患者骨折具愈合,患者患侧髋关节Harris评分平均分数为(79.14±5.63)分,治疗优良率为75.00%.患者重行走时骨折部位疼痛情况视觉模拟平均分数为(1.42±0.12)分.手术之前,患者假体周围骨折肢体较对侧肢体平均短缩(1.62±0.37)cm;手术治疗后,平均短缩(0.83±0.26)cm,数据比较差异具有统计学意义(P<0.05).结论 对髋关节置换术后发生股骨假体周围骨折患者的手术治疗需要依据患者的年龄、功能要求及Vancouycr分型选择合适的治疗措施,通过制定手术方案,即可取得较高的治疗效果.     

3D打印技术在骨肿瘤手术治疗中的应用

面对骨肿瘤患者个体化的差异如何在尽量保留肢体情况下精准完整地切除骨肿瘤、重建骨肿瘤切除后的骨缺损、减少肿瘤复发率以及最大限度地恢复肢体的功能对于骨科医生来说是一个巨大的挑战.本文主要介绍了3D打印新型模型与骨肿瘤周围复杂的解剖关系,3D打印截骨导板快速切除骨肿瘤,3D打印假肢及内植入物重建肿瘤切除后的骨缺损,3D生物打...     

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。     

计算机辅助设计3D打印聚醚醚酮材料修复儿童颅骨缺损的应用

目的:证明用于儿童颅骨缺损的3D打印聚醚醚酮(PEEK)材料植入物的三维建模和制作方法的可行性和有效性.方法:选取空军军医大学唐都医院2019年4月至2019年12月收治的7例颅骨缺损或颅骨骨肿瘤患者,利用64排CT薄层扫描影像数据,使用Mimics 19.0软件进行医学三维建模,在重建后的模型上使用Magics和Ge...     

3D打印截骨导板辅助人工全膝关节置换术在重度膝内翻畸形中的应用观察

目的探析3D打印截骨导板技术辅助人工全膝关节置换术(TKA)在重度膝内翻畸形骨性关节炎中的应用,提高临床TKA的精准性。方法收集42名重度膝关节内翻畸形病人的临床资料进行分析。将病人采取随机数字表法分为2组,其中3D打印导板组21例(23膝)在3D打印截骨导板辅助下行TKA,传统手术组21例(21膝)接受传统TKA手术治疗。记录2组病人的手术时间、术中失血量、术后24 h引流量、术后股骨与胫骨机械轴夹角(aMFTA)以及膝关节KSS、WOMAC评分并进行统计分析。结果所有病人均成功实施手术并进行6个月随访。与传统手术组比较,3D打印导板组手术时间显著缩短(P<0.01),术中失血量、术后24 h引流量均明显减少(P<0.01);术后aMFTA低于传统手术组(P<0.01)。2组病人术后6个月KSS临床及功能评分均明显高于术前(P<0.01), 术后6个月3D打印导板组KSS功能评分高于传统手术组(P<0.05), 而2组KSS临床评分差异无统计学意义(P>0.05)。2组病人术后3个月和术后6个月WOMAC评分较术前均随着时间的增加而降低(P<0.01);术后3个月,3D打印导板组评分低于传统手术组(P<0.05)。2组病人术后均未出现感染、神经损伤、深静脉血栓形成、假体松动脱位等并发症。结论3D打印截骨导板技术辅助TKA治疗膝关节重度内翻畸形较传统TKA手术兼备时间短、失血量少、手术截骨精准度提高和术后功能恢复快的优点,临床疗效更佳。     

3D打印技术在复杂性胫骨平台骨折的应用效果观察

目的:探究3D打印技术治疗复杂性胫骨平台骨折的实用性及有效性。方法:随机将我院符合纳入标准的56例复杂胫骨平台骨折(Schatzker分型V、VI型)患者分为观察组和对照组各28例。3D打印骨折模型委托第三方公司制作。观察组术前根据模型模拟手术并制定手术方案,对照组根据影像结果制定手术方案,比较两组手术时间、术中出血量、术中透视次数、术后骨折骨性愈合时间及术后6个月膝关节HSS评分。结果:全部病例均获得随访,随访时间6~12个月。两组手术时间、术中出血量、术中透视次数比较均有明显差异(P<0.05),骨折骨性愈合时间基本一致。术后6个月膝关节HSS评分优良率观察组为89.28%,对照组为78.57%,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:3D打印技术可明显缩短手术时间,减少术中出血量及术中透视次数,有利于改善膝关节功能。     

三维可视化联合3D打印在Bismuth-Corlette III、IV型肝门部胆管癌个体化精准外科治疗中的应用

目的 探讨三维可视化3D打印在Bismuth-Corlette Ⅲ、Ⅳ型肝门部胆管癌个体化精准外科治疗中的应用价值。方法 回顾性分析南方医科大学珠江医院肝胆外科2016年5月~2019年3月在三维可视化3D打印指导下10例肝门部胆管癌外科手术治疗患者。收集患者薄层CT数据,进行三维重建后打印3D模型,观察肿瘤与肝内胆管、肝动脉、门静脉和肝静脉系统的三维立体关系,进行术前模拟手术并制定手术方案,将3D打印模型带入手术室进行术中实时导航,指导手术治疗。结果 10例患者均成功构建三维可视化打印3D模型,进行 Bismuth-Corlette三维可视化分型：Ⅲa型4例、Ⅲb型4例、Ⅳ型2例,其中门静脉变异4例,肝动脉变异3例。门静脉“三分叉”变异2例;“工字型”变异1例;1例罕见的门静脉右前支缺如变异;2例既有门静脉变异又出现肝动脉变异。肝动脉变异3例,1例肝左动脉起自胃左动脉,2例肝右动脉起自肠系膜上动脉。其中Ⅲb型4例行左半肝切除术; Ⅲa型4例行右半肝切除;Ⅳ型1例行围肝门区域切除,1例行左半肝切除术。此组患者术前三维可视化3D打印模型及术前规划与术中情况均一致。手术时间452±75.12 min,术中出血量356±62.35 mL,术后住院时间15±4.61 d。术后出现胆漏1例,少量胸 腔积液3例,经通畅引流及内科治疗后康复出院,围手术期无肝功能衰竭及死亡病例。结论 三维可视化联合3D打印对Bismuth-Corlette Ⅲ、Ⅳ肝门部胆管癌进行准确的术前评估、手术规划,优化手术方案,尤其在肝内血管变异情况下,有助于提高手术安全性,降低手术风险。     

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。     

复杂肾结石模型建立及虚拟输尿管软镜手术应用3例

Objective To establish a 3D model of complex kidney stones and perform virtual ureteroscopic surgery. Methods Three cases of complicated renal calculi were reconstructed digitally from CTU images, and the corresponding urinary system models were printed out by 3D printing technology. Results The models of urinary system and kidney stones were successfully established in all three patients. The models showed the renal parenchyma, pelvis and the adjacent position of kidney stones directly and accurately. At the same time, virtual ureteroscopy was successfully performed in each model. Conclusion The establishment of a complex kidney stone model provides high guiding significance for intraoperative procedures, and plays an important role in preoperative planning of surgical paths, assessing surgical risks, and improving success rates.