基于快速成型的个体化人工半膝关节的研制--计算机辅助设计与制造

目的设计并制造一种用于复合异体半关节移植的个体化人工半膝关节,为解决异体骨移植关节软骨坏死和异体-自体关节形状不匹配时提供一种方案. 方法利用提取的股骨髁关节软骨三维轮廓数据,在Surfacer 9.0图像处理软件上进行个体化人工半膝关节的计算机辅助设计,得到三维模型,进行数据格式转换,在LPS600快速成型机上制出快速成型树脂模,对树脂模进行修整、抛光获得理想的个体化人工半膝关节模型,经硅胶翻模、制作蜡模、成壳、浇铸,获得钛合金关节.将快速成型不易加工的融合笼焊接到关节上,抛光后即获得钛合金个体化人工半膝关节成品.并选择1例14岁患者,因右股骨下段骨肉瘤切除异体骨段保肢术后复发为临床应用. 结果设计、制造出1例新型复合异体半关节移植的个体化人工半膝关节,术中见假体与异体骨、对侧关节匹配良好.手术顺利,患者5周可下地行走,6个月异体-自体骨愈合,随访1年患膝无不适,膝关节功能良好. 结论经CT数据获得骨骼三维轮廓信息,利用快速成型技术建模、熔模制造,可获得满意的个体化人工半膝关节假体,临床应用1例明显改善膝关节功能,较好解决了异体-自体关节形状不匹配.     

应用快速成型技术制造骨科个体化内植物

目的 :探讨基于快速成型技术的个体化人工内植物制造方法。方法 :拟制造一个人工半膝关节。对猪股骨下端进行螺旋CT扫描 ,利用自主开发的图像格式转换软件进行矢量转换 ,经矢量化三维重建后 ,提取出感兴趣的软骨下骨和关节软骨表面轮廓的三维图像 ,然后进行假体的计算机辅助设计 ,在LPS 60 0快速成型机上制出快速成型树脂模 ,经精密铸造 ,获得钛合金假体 ,然后进行动物实验 ,对制造精度进行检验。结果 :制造出个体化人工膝关节 ,经动物实验 ,与软骨下骨、对侧关节匹配良好。结论 :经CT数据获得骨骼三维轮廓信息 ,利用快速成型技术建模、熔模铸造可以快捷地制造出个体化假体 ,可以进一步进行临床应用研究     

快速成型的个体化人工半膝关节的研制--股骨髁的三维建模

目的探讨由螺旋CT扫描数据获取关节软骨表面轮廓信息的方法,为基于快速成型技术的个体化人工半膝关节研究奠定基础. 方法采用Picker 6000螺旋CT机对股骨远端进行层厚1 mm扫描,在CT机Voxel Q图像工作站进行三维容积重建,之后对重建数据间隔0.1 mm下载二维断层图像.应用自行开发的数据格式转换软件,对下载图像进行滤波、去噪等处理,求出断面图像的二维边缘轮廓矢量化数据,输入Surfacer 9.0软件进行矢量化三维重建.针对关节软骨轮廓的识别及假体设计的需要,提取出较精确的关节软骨表面轮廓三维图像,用于个体化人工半膝关节的计算机辅助设计. 结果实现了CT图像信息的矢量转换,获得了有关的关节软骨表面轮廓三维实体模型. 结论由螺旋CT数据进行关节软骨外形轮廓的矢量化重建,可获得精确的关节软骨轮廓三维实体模型,其可编辑性强,为复合大段异体骨移植的人工半膝关节假体计算机辅助设计和快速成型制造奠定了基础;对医学图像信息的矢量转换简便易行,在骨科、口腔颌面外科生物制造领域有较好的应用前景.     

快速成型制造个体化金属植入物在骨科应用的展望

针对骨病、骨肿瘤,最理想的治疗方法是根据患者病骨的几何解剖状态,专门设计制定个体化治疗方案,个体化治疗中涉及到个体化植入物的应用.现存的金属植入物缺乏个体匹配性.基于反求工程和快速成形技术直接制造的个体化金属植入物,解决了目前个体化植入物翻模制造、周期较长的问题.采用新型材料作为原材料直接成型出个体化金属植入物将是快速成形技术在骨科应用的发展方向.     

个体化钛合金掌指关节假体设计及快速成型制造的研究

目的 探讨运用计算机辅助设计及快速成型技术制造出个体化钛合金人工掌指关节假体的方法,为掌指关节的假体置换提供一种新的假体.方法 应用3DMSR软件对掌指关节二维CT轮廓数据进行三维重建,然后在图像处理软件Surface9.0上进行个体化人工假体及其髓内假体柄的计算机辅助设计.输出的数据模型在FS-320QZ激光快速成型机上制造出快速成型树脂模型,经硅胶翻模、制作蜡模、成壳、浇铸,抛光后获得钛合金个体化人工掌指关节假体.结果 经过对螺旋CT扫描的掌指关节的二维图像进行三位重建和CAD得到的个体化掌指关节假体模型,假体模型关节面表面光滑,设计的假体柄体现了原始髓腔的基本形态及大小,转换成快速成型机通用的STL格式数据,输入快速成型机便获得树脂模型,经过一系列铸造过程完成个体化钛合金假体的制造.结论 利用CT数据获得掌指关节三维轮廓信息,利用快速成型技术、熔模制造,可获得满意的个体化钛合金人工掌指关节假体.     

应用快速成型技术制作新生儿骨盆和股骨模型

目的探讨快速成型技术制作新生儿骨盆和股骨模型的可能性和准确性。方法应用64排螺旋CT获得新生儿骨盆和股骨薄层断面图像,经计算机图像处理得到骨盆和股骨分层信息,利用快速成型技术制作骨盆和股骨实体模型,并检测方法的可行性和所得模型的准确性。结果应用快速成型技术成功地制作了新生儿骨盆和股骨实体模型,且两者之间具有良好的相似性。结论快速成型技术制作新生儿骨盆和股骨模型方法可靠,所得模型准确性良好。     

全膝关节置换术中股骨后髁个体化截骨方法与临床应用

目的 介绍一种术前精确测量股骨后髁角(posterior condylar angle,PCA)的方法并行临床应用,比较使用传统参考股骨后髁线(posterior femoral condylar line,PCL)外旋3°截骨和个体化测量PCA截骨行人工全膝关节置换术(total knee arthroplasty,...     

快速成型技术在脊柱外科中的应用研究现状

快速成型是一种进行物理模型快速制作的新兴技术,已广泛应用于颌面外科、神经外科、矫形外科等医学领域.本文介绍了脊柱外科中常用的快速成型技术及其应用原理,综述了快速成型脊柱实物模型及个体化模板在术前规划、手术模拟、定制植入物和内固定装置、辅助椎弓根螺钉内固定等方面的应用研究现状,对快速成型技术在脊柱外科领域的应用前景进行了展望.     

快速成型技术在骨科中的应用进展

1快速成型技术及原理快速成型技术,又叫快速原型制造技术,简称RP或RPM(Rapid Prototyping/Rapid Prototyping Manufacturing)技术,是20世纪80年代中后期发展起来的一项基于离散或堆积成形原理的新型数字化成型制造技术,直接根据零件的计算机辅助设计(CAD)电子模型,通过材料的精确堆积,快速生产原型或零件,     

膝骨关节炎患者股骨后髁软骨磨损差异对人工全膝关节置换术中股骨假体旋转定位的影响

目的通过测量膝骨关节炎患者股骨内、外侧后髁软骨厚度以及后髁角(posterior condylar angle,PCA),探讨其对人工全膝关节置换(total knee arthroplasty,TKA)术中截骨的影响。方法选择2011年5月-12月拟行TKA治疗的53例(60膝)膝骨关节炎患者作为研究对象(骨关节炎组),男12例(14膝),女41例(46膝);年龄57～82岁,平均71.9岁。胫股角为(183.2±2.6)°。以15例(30膝)健康志愿者膝关节作为对照(对照组),男6例,女9例;年龄59～68岁,平均66.3岁。将MRI扫描膝关节获得数据导入Mimics10.01交互式医学影像控制系统,测量内、外侧股骨后髁软骨厚度和包括与不包括后髁软骨时的PCA,进行统计学分析。结果对照组股骨内、外侧后髁软骨厚度分别为(1.85±0.33)mm及(1.92±0.27)mm,包括与不包括后髁软骨时的PCA分别为(5.0±0.9)°和(5.1±0.8)°,差异均无统计学意义(P>0.05)。骨关节炎组股骨内、外侧后髁软骨厚度分别为(0.45±0.40)mm及(1.78±0.51)mm,包括与不包括后髁软骨时的PCA分别为(3.3±1.7)°和(4.8±1.8)°,差异均有统计学意义(P<0.05)。骨关节炎组股骨内、外侧后髁软骨厚度差为(1.33±0.45)mm,与包括与不包括后髁软骨时的PCA角度差(1.5±1.3)°成正相关(r=0.75,P=0.01)。结论膝骨关节炎患者股骨后髁软骨磨损程度存在差异,导致内、外侧后髁软骨厚度和包括与不包括后髁软骨时的PCA存在差异,TKA术中行截骨时,应将股骨后髁软骨厚度差异纳入考虑范围内。     

人工股骨头置换术300例治疗结果分析

自1988年以来，我院共开展人工股骨头置换手术489例，其中300例301髋获得6个月～10．5年的随访，报告如下。     

数字化导航模板辅助全膝关节置换的模拟研究

 目的 探讨数字化导航模板辅助全膝关节置换的准确性和可行性。方法 取成年尸体下肢标本 20具,随机分为导航模板组和传统方法组,每组 10具 20个膝关节。导航模板组术前行下肢全长 CT扫描,利用逆向工程软件对 CT数据进行处理,设计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,通过快速成型机制作模板实物用于尸体标本的全膝关节置换手术操作。传统方法组按常规全膝关节置换手术操作。术后通过 CT扫描比较两种方法定位的截骨准确性。结果 导航模板与股骨髁和胫骨平台贴合紧密,无明显移动。导航模板组 18个膝关节的股骨远端和胫骨近端截骨面与下肢机械轴垂直,2个膝关节内翻; 17个膝关节后髁截骨面与通髁轴完全平行,3个膝关节有成角。传统方法组 20个膝关节均出现下肢机械轴内外翻,其中 5个膝关节大于 5°; 20个膝关节均出现后髁截骨面与通髁轴成角,其中 10个膝关节大于 3°。结论 导航模板法的股骨远端、胫骨近端和股骨外旋截骨准确性均高于传统手术方法。     

Bryan人工颈椎椎间盘置换术治疗颈椎病的中期临床效果及对邻近椎间盘退变的影响

目的观察Bryan人工颈椎椎间盘置换术治疗颈椎病的中期临床效果,研究该术对邻近椎间盘的影响。方法 2004年11月～2007年12月间,对34例颈椎间盘突出症患者共38个节段实施Bryan人工颈椎椎间盘置换术,于术前及术后1周、3个月、6个月、12个月、24个月、36个月、48个月、60个月进行SF-36、颈椎功能障碍指数（neckdisabrlity index,NDI）、疼痛视觉模拟量表（visual anatague scale,VAS）评分及Odom标准评定临床效果;于术前、术后12月2、4月3、6月、48月6、0月,用X线椎间盘退变评分系统（0-9分法）评估该手术对邻近椎间盘的影响;记录并发症及再手术的发生情况。结果 Bryan人工颈椎椎间盘置换术后患者症状较术前改善明显,短期临床效果显著。术后36个月和48个月依然保持良好的中期临床效果,中期随访中可见临床效果稍有下降,但末次随访仍保持良好的临床效果。手术未导致椎间盘退变加剧,无严重退行性变发生。无严重并发症及再手术。结论 Bryan人工颈椎椎间盘治疗颈椎病的中期临床效果良好,未导致邻近椎间盘退变加剧。     

人工全膝关节置换术股骨假体矢状位位置的影响因素

目的 :探讨造成人工全膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA)后矢状面上股骨假体不同位置放置的原因。方法:回顾性的收集2012年2月1日至2014年2月1日之间,因膝关节骨性关节炎入院,且由同一主刀行初次人工全膝关节置换术患者共251例作为研究对象。根据术后全长片矢状面股骨假体屈曲角(femoral prosthesis flexion angle,FPFA)分为3组:FPFA3°为屈曲组共68例,其中男18例,女50例,平均年龄(68.59±6.16)岁;0°~3°为中立组共143例,其中男33例,女110例,平均年龄(69.26±6.74)岁;0°为过伸组共40例,其中男8例,女32例,平均年龄(70.31±6.70)岁。观察并记录各组研究对象的身高、性别、体重指数(body mass index,BMI)、股骨长度、股骨前弓角度及术中股骨远端切除厚度等资料,并做统计学分析。结果:屈曲组、中立组及过伸组的FPFA分别为(4.48±1.52)°、(1.93±0.57)°、(-1.52±0.43)°,差异有统计学意义(P0.05);各观察指标中股骨前弓角、身高、股骨长度各自在3组之间差异均有统计学意义(P0.05);FPFA与股骨前弓角、身高、股骨长度的回归系数分别为0.605、0.164、0.390。结论:股骨前弓角度大、股骨长度短、身高矮均会造成术后股骨假体的过伸位放置,其中股骨前弓角度影响最大。     

类风湿性关节炎伴严重骨质疏松行双髋双膝关节置换术1例

正近20年来,关节置换术日趋成熟,可全面改善中晚期类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)患者的生活质量,在重建下肢负重力线、缓解疼痛、纠正畸形和恢复功能方面,均取得满意疗效。笔者于2015年收治类风湿性关节炎伴严重骨质疏松行双髋、双膝关节置换术1例,报告如下。患者,男,25岁,未婚,因"四肢关节疼痛伴活动受限12年余"入院。患者于12年前无明显原因出现四肢关节疼痛,与天气变化有关,伴晨僵,曾在外院     

双节段Bryan人工颈椎椎间盘置换联合双节段融合治疗多节段颈椎椎间盘突出症：5年随访结果

目的观察采用相邻双节段Bryan人工颈椎椎间盘置换联合双节段植骨融合术治疗多节段颈椎椎间盘突出症的中远期临床效果,并回顾置换联合融合手术（hybrid surgery,HS）的文献报道。方法 2004年12月对1例C3/C4/C5/C6/C7椎间盘突出的男性患者实施了C4/C5/C6 Bryan ACDR,C3/C4和C6/C7椎间盘切除、椎体间钛网植骨、Zephir钢板内固定术。分别于术前及术后2周、1年、2年、5年完成SF-36生活质量量表、日本骨科学会（JapaneseOrthopaedic AssociationJ,OA）评分（17分法）,颈椎功能障碍指数（neck disability index,NDI）、颈部及上肢疼痛视觉模拟量表（visual analogue scale,VAS）评分;术后各随访时点行影像学检查观察Bryan人工颈椎椎间盘位置、椎间活动度、钛网和钢板的位置及植骨融合情况。结果术后2周1、年、2年随访上述各量表评分均反映临床效果良好,但术后5年随访,患者出现中等程度颈痛及双上肢麻木,其远期临床效果有所下降。随访中影像学检查示Bryan假体及钛网钢板位置均良好,Bryan假体活动度正常,植骨融合良好。结论 HS手术治疗多节段颈椎椎间盘突出症的近中期临床效果良好,远期临床效果尚可,手术安全。该术式兼顾颈椎的活动度和稳定性,为多节段颈椎椎间盘突出症的手术治疗提供了新的选择。     

第2代测序技术诊断芬戈尔德菌假体周围感染1例报告

患者,女,68 岁,2017 年5 月因右膝骨性关节炎行右全膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA)(图la,lb).术后3 个月门诊随访时右膝关节功能恢复良好.术后12个月(2018 年5 月12 日),患者出现右膝持续肿胀,并伴有持续疼痛,无发热,自行在当地卫生所输注克林霉素7 d,肿...     

旋转平台与固定平台假体全膝人工关节置换术的早期疗效比较

目的比较全膝人工关节置换术应用强生旋转平台与固定平台两种假体术后早期临床疗效。 方法回顾性收集2017年1月至2018年01月济宁医学院附属医院收治的79例86侧膝关节骨性关节炎患者进行回顾性研究,其中43例46膝应用强生旋转平台,其中男性18例（18膝,39.13%）,女性25例（28膝,60.87%）;左侧25膝（54.35%）,右膝21膝（45.65%）,年龄为55~77岁,平均（68±8）岁。36例（40膝）应用强生固定平台,其中男性16例（17膝,42.50%）,女性20例（23膝,57.50%）;左侧22膝（55.00%）,右膝18膝（45.00%）。年龄为54~80岁,平均（67±8）岁。所有患者均由同一位医师行固定平台假体或旋转平台假体初次TKA术。分别于手术前后评估膝关节HSS评分、膝关节活动度。 结果固定平台组或旋转平台组患者的术前活动度与末次随访活动度相比,差异均具有统计学意义（t=26.801,t=21.470,P<0.05）;固定平台组或旋转平台组患者的术前HSS评分与末次随访HSS评分相比,差异均具有统计学意义（t=35.180,t=35.053,P<0.05）。固定平台组与旋转平台组患者比较,术前及末次随访活动度差异均无统计学意义（均P>0.05）,固定平台组与旋转平台组患者比较,术前及末次随访HSS评分差异均无统计学意义（均P>0.05）。 结论旋转平台假体与固定平台假体TKA术后早期临床总体疗效相似。两种假体均能明显改善膝关节活动度及膝关节功能。无论使用哪种假体,短期随访时间内都不会影响到效果。