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)...     

3D打印辅助股骨远端闭合截骨与股骨远端闭合截骨治疗膝外翻骨关节炎的比较

文题释义： 3D打印技术：一种利用数字建模、分层打印的方式来构造物体的技术,属于快速成型技术。目前3D 打印技术已被广泛应用于工业制造、生物医疗等领域,该技术可通过数字建模、辅助材料及内植物打印等方式指导截骨矫形手术的术前设计、术中导向,进一步提高截骨精确度。 股骨远端闭合截骨：通过股骨楔形截骨以达到纠正下肢力线的目的,常用于治疗股骨侧畸形造成的膝关节外翻型骨关节炎。 背景：股骨远端闭合截骨治疗膝外翻型骨关节炎具有较好的疗效,但术中无法直接测量截骨角度,需要通过反复透视、调整截骨量来矫正力线,操作不当可能造成医源性旋转畸形。 目的：比较应用3D打印技术辅助股骨远端闭合截骨与常规股骨远端闭合截骨治疗膝关节骨关节炎的疗效。 方法：选择2014年1月至2018年2月莆田市第一医院收治的膝关节外翻所致骨关节炎患者28例(共37膝),年龄28-60岁,随机分2组治疗：对照组11例(16膝)采用常规股骨远端闭合截骨结合锁定加压钢板植入治疗,试验组17例(21膝)采用3D打印模块辅助股骨远端闭合截骨结合锁定加压钢板植入治疗,记录手术时间与透视次数。比较两组治疗前后的KOOS评分、股胫角、股骨远端外侧角与骨折愈合时间。试验经莆田市第一医院伦理委员会批准。 结果与结论：①试验组手术时间与透视次数少于对照组(P < 0.001);②在KOOS评分中,两组术后疼痛、症状、日常生活、体育娱乐及生活质量方面的评分均较术前明显改善(P < 0.01);术后两组间疼痛、症状、日常生活、体育娱乐及生活质量方面的评分比较差异无显著性意义(P > 0.05);③两组术后的股胫角、股骨远端外侧角均较术前增大(P < 0.01),术后两组间股胫角、股骨远端外侧角比较差异无显著性意义(P > 0.05);④两组骨折愈合时间比较差异无显著性意义(P > 0.05);⑤结果表明,股骨远端闭合截骨术治疗膝关节外翻骨关节炎可获得良好疗效,应用3D打印技术可简化截骨操作、减少手术时间及透视次数。 ORCID: 0000-0003-0651-833X(陈国仙) 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     

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。     

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     

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     

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。     

个性化定制股骨截骨导板在单髁置换中精确性的实验研究

目的 探讨个性化定制股骨截骨导板在股骨标本单髁置换(UKA)术中应用的可行性和准确性,为临床应用提供实验性依据。方法 2016年1月—2017年2月选取复旦大学医学院解剖教研室成人股骨标本40根,男性22根、女性18根,年龄35~78岁,身高152~178 cm。采用数字表法随机分为导板组和对照组,每组20例。导板组采用个性化定制股骨截骨导板辅助UKA手术,术前采用薄层CT扫描对股骨进行医学图像数据采集,然后利用3D反求技术进行导航模板的设计,再采用3D打印技术制造个性化定制股骨截骨导板,并进行UKA术。对照组在UKA术中采用传统定位截骨。手术均由同一组医疗小组完成。评估两组标本的股骨侧手术截骨时间,并采用影像学评价下股骨假体力线和假体位置。结果 导板组术中导板与股骨髁骨性解剖结构贴合紧密,无明显移动。导板组与对照组手术截骨时间分别为(3.31±0.56) min和(4.45±0.74) min(t=-5.500, P<0.01),股骨假体内/外翻角度分别为1.31°±0.86°和2.84°±1.58°(t=-3.789,P<0.01),股骨假体后倾角度分别为8.84°±0.60°和6.25°±1.96°(t=5.661,P<0.01),差异均有统计学意义。导板组的股骨假体内/外翻角及后倾角更接近0°和10°,并且离散度小。结论 个性化定制股骨截骨导板用于UKA术能提高股骨假体冠状位和矢状位力线的精确性,缩短手术时间。     

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     

截骨导板在关节外畸形人工膝关节置换术中的应用

目的 探讨利用3D技术定制个性化的截骨导板在人工膝关节置换术中的应用效果。方法 回顾性分析2011年6月—2015年9月深圳大学第一附属医院骨关节科收治的27例关节外畸形重度膝关节炎患者的临床资料。其中,男11例,女16例;年龄57～82岁,平均63.2岁。术前依据美国特种外科医院(HSS)膝关节评分标准,膝部评分40～56分,平均49.7分。27例患者术前均拍双下肢全长力线片、膝关节正侧位、髌骨轴位X线片,了解患者膝关节退变程度及关节外畸形等情况;行膝关节CT薄层扫描三维重建,获取下肢三维模型,测量股骨外翻角度、外旋角度、胫骨平台后倾角度,进而确定术中股骨远端、后髁截骨量,胫骨近端截骨量与截骨角度;然后使用美国Stratasys公司ObjetEden260VS打印机,应用树脂打印材料MED610打印1∶1股骨、胫骨截骨导板。应用该截骨板对患者施行膝关节置换手术。观察手术时间、术中出血量。术后定期随访,观察患者关节功能恢复情况,以及疼痛、切口感染等并发症发生情况。术后12个月,采用VAS 评定膝关节疼痛程度,采用HSS评分标准评定膝关节活动度、畸形矫正程度、稳定性及膝关节功能。结果 27例患者均顺利完成手术;手术时间40～80 min,平均55 min;术中出血量150～250 mL,平均180 mL。术后2例糖尿病患者切口延迟愈合、1例糖尿病患者切口局部感染,予相应处理后切口愈合良好。患者术后膝关节疼痛明显减轻4例,疼痛消失23例,关节伸屈活动明显改善,内外翻畸形、屈曲挛缩畸形、反张畸形明显矫正。术后膝关节疼痛VAS 及膝关节活动度、稳定性、膝关节功能HSS评分分别为(29.07±1.98)分、(16.81±1.55)分、(9.93±0.35)分、(89.41±3.23)分,均明显大于术前的(15.19±5.96)分、(12.52±2.06)分、(7.33±1.66)分、(49.70±4.40)分,差异均有统计学意义(t=9.088、6.186、6.575、27.050,P值均﹤0.01)。结论 应用3D打印技术定制个性化的截骨导板,在膝关节重度骨关节炎、关节外畸形、类风湿性关节炎以及创伤性关节炎患者行人工膝关节置换术时,具有截骨精准、省时、创伤小等优点,具有重要的临床应用价值。     

全膝关节置换中的改良截骨

背景：近年来全膝关节置换在临床应用普遍,置换技术及假体设计理念均获得极大改善和提高,但尚无截骨顺序方面的研究。 目的：探讨改良截骨方法在全膝关节置换过程中应用的临床效果。 方法：对60例患者的60膝行全膝关节置换,原发疾病包括骨关节炎52例,类风湿性关节炎6例,创伤性关节炎2例,均为后稳定型膝关节,应用强生PFC-Sigma PS型假体或LINK Gemini PS型假体。在极度屈膝下,先行股骨截骨,包括股骨远端前方后方斜面截骨(某些类型还包括股骨髁间截骨)。髌骨不常规置换,再行胫骨平台截骨。记录手术时间,置换后引流量,置换前及置换后6,12周膝关节活动度及美国特种外科医院膝关节评分,并进行统计学分析。 结果与结论：60例患者均获得随访,随访时间3-14个月。手术时间平均(51.3±12.5) min,置换后引流量平均(302±39) mL。置换后6,12周患者膝关节活动度及美国特种外科医院膝关节评分均较置换前明显改善(P < 0.01)。2例患者置换后1个月出现低度感染,经抗感染治疗后好转,未出现假体排异反应。提示全膝关节置换过程中先行股骨截骨可以为胫骨的操作获得更大的空间,方便切除半月板,并可安全地进一步松解周围软组织。操作简便,可以缩短手术时间,减少术中失血,具有良好的修复效果。     

3D打印技术辅助髋臼旋转截骨术的疗效分析与思考

目的分析3D打印技术辅助髋臼旋转截骨术(rotational acetabular osteotomy,RAO)的疗效。方法对2012年3月至2018年2月收治的42例髋臼发育不良患者(42髋)施行髋臼旋转截骨术(RAO)。所有病例均为女性,平均年龄36.1岁,平均随访时间13.4个月。按照术前是否使用3D打印模型分为3D打印组和非3D打印组,分别测量两组术前、3D打印组术后及非3D打印组术后的外侧中心边缘角(lateral central-edge angle,LCE)、Sharp角、臼顶倾斜角(Tonnis角)、髋臼覆盖率、旋转中心下移程度和手术时间,采用医院术后并发症情况统计量表记录两组患者术后并发症的发生情况,并进行比较。结果3D打印组与非3D打印组术后测量的LCE角、體臼覆盖率、并发症发生率及手术时间比较,差异有统计学意义(P0.05)。与非3DI打印组相比,3DI打印组上述指标的结果更符合正常髋关节的影像学数据。在骨盆模型上进行预操作,可以提前发现术中可能遇到的困难,有效减少术中发育异常髋臼对确定截骨线和截骨角度的干扰等问题。结论3D打印技术辅助髋臼旋转截骨术有助于提高截骨的精确性及安全性,降低手术难度,缩短手术时间。     

胫骨高位双平面上行截骨与下行截骨治疗内翻型膝关节骨性关节炎效果及步态分析

目的 探讨胫骨高位双平面上行截骨与下行截骨治疗内翻型膝关节骨性关节炎的效果及步态分析.方法 遴选出2017年1月至2019年6月因内翻型膝关节骨性关节炎住院患者32例,按手术方式分为胫骨高位双平面上行截骨组和下行截骨组,以观察两组患者的膝关节HSS评分、VAS评分、胫股角(FTA)、胫骨后倾角、Insall-Salva...     

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。     

用斜单切口旋转截骨修复长骨复杂畸形的数学分析和应用

背景：斜单切口旋转截骨术治疗长骨畸形在截骨后保持了最大的接触面积且没有骨丢失,但必须进行完善的术前计划。目的：精确确定斜单切口旋转截骨术切骨平面的方向和旋转角大小。方法：提出了一种对斜单切口旋转截骨术切骨平面的方向和旋转角大小数学过程的改进方法,明确了畸形角度和扭曲角度变形的定义,计算出旋转角度和截骨平面法线方向,得到截骨平面。结果与结论：应用实例验证表明,基于该方法计算结果进行长骨畸形纠正准确,骨断端接触紧密。该方法能精确确定切骨平面的方向和旋转角大小,提高了截骨的准确性,减少了手术风险和并发症,同时提高了临床应用、计算机模拟切骨、3D打印切骨导板时使用的方便性。     

改良数字化再定位导板和咬合导板辅助Le Fort Ⅰ型截骨上颌骨精准定位

背景:上颌骨Le FortⅠ型截骨是矫正上颌骨畸形及与颅骨位置关系异常最常见的手术方法,以往采用传统模型外科进行手术设计及手工制作咬合板的方法,人为操作误差大,难以精准地实施手术设计方案。近年来3D打印数字化定位导板在正颌外科中的应用显著提高了手术操作的精准度。目的:探讨改良数字化定位导板在上颌骨Le FortⅠ型截骨中的应用效果。方法:选择20例因上颌骨发育异常行上颌骨LeFortⅠ型截骨的患者,术前行薄层颅颌面CT扫描,将CT数据导入Mimics 20.0软件建立数字化模型,并进行虚拟手术设计。同时设计打印出改良数字化上颌骨截骨导板、上颌骨再定位导板和咬合定位导板,术中联合应用3种导板行上颌骨的截骨及再定位。术后1周复查颅颌面CT并进行设计方案的术后验证。结果与结论:①上颌骨模拟位置和术后实际位置距离偏差中位数的绝对值小于1 mm,牙合平面角度偏差中位数的绝对值小于1°;②图像融合偏差分析中,均方根值=(0.789±0.275)mm,其均数小于1 mm;③提示应用改良数字化上颌骨截骨导板、上颌骨再定位导板及咬合定位导板能够安全、便捷、精准地完成上颌骨Le FortⅠ截骨。     

三维螺旋CT重建股骨远端旋转力线的测量

目的通过三维螺旋CT重建正常成人膝关节,测量股骨远端旋转力线,为全膝关节置换术股骨假体旋转力线的定位提供理论依据.方法80侧正常成人膝关节,男性、女性各40侧,年龄18～72岁.行三维螺旋CT扫描,在GE Advantage workstation工作站上进行0.625mm层厚重建,测量股骨外科上髁轴线与股骨后髁轴线之间的夹角(股骨后髁角,PCA)及前后轴线的垂线与股骨后髁轴线的夹角(APA).比较男、女性股骨旋转力线的差异.结果PCA男性3.21°±1.35°(1.15°～5.92°),女性3.60°±1.40°(0.84°～5.76°);APA男性3.17°±1.62°(0.87°～5.73°),女性3.66°±1.58°(1.34°～6.05°).PCA与APA的差异无统计学意义,但性别间PCA及APA差异均有统计学意义,同时PCA和APA均有较大的个体差异.结论男女性及不同个体之间股骨后髁角值存在一定差别,统一参照股骨后髁轴截骨将导致假体安放不准确,应采用多种定位方法确定股骨侧截骨,术前三维螺旋CT扫描重建股骨远端.测量后髁角,有利于术中重建准确的旋转力线.     

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     

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。