摘要：背景:全膝关节置换发展多年,随着材料科学及生物力学等不断发展进步,膝关节假体材料及设计已趋于成熟,近些年随着3D打印技术出现,逐渐应用于医学领域,现作者所在单位已开展3D打印截骨导板辅助截骨膝关节置换技术。目的:通过与传统截骨方法对比,了解3D打印个性化截骨导板在全膝关节置换术中存在的优势及不足。方法:回顾分析解放军第202医院骨科收治的2014年5月至2016年12月符合标准的单膝骨关节炎初次关节置换患者资料,其中27例术中应用3D打印个性化截骨导板(A组),32例术中应用传统截骨方法(B组)。对比2组患者手术时间、术中出血量、术后引流量;术后1,3,6个月评估美国特种外科医院评分及关节活动度;测量术后下肢力线(通过股骨头中心膝关节中心连线和胫骨解剖轴连线的夹角)。结果与结论:(1)3D打印个性化截骨导板术中均与膝关节匹配;(2)A组的手术时间、术中出血及术后引流量均减小;(3)2组术后1,3,6个月美国特种外科医院评分比较,差异无显著性意义(P>0.05);(4)2组术后1,3,6个月关节活动范围比较,差异无显著性意义(P>0.05);(5)A组术后下肢力线夹角为(179.37±2.03)°,B组为(178.86±2.58)°,差异无显著性意义(P>0.05);(6)结果表明,3D打印个性化截骨导板在全膝关节置换术中应用可明显缩短手术时间,减少围手术期出血,便于围手术期血液管理,对术后下肢力线及6个月内关节功能无影响。

摘要：目的本研究设计了一款基于“H”点的全新3D打印个性化截骨导板(patient-specific instrument,PSI),并将其应用于尸体研究,探讨其应用于胫骨高位截骨术(high tibial osteotomy,HTO)的可行性和精确性。方法纳入新鲜冰冻尸体12具,其中男性5具,女性7具;年龄53~72岁,平均(60.92±5.92)岁。12具尸体标本中共收集24个完整下肢。将完整下肢随机分为两组:(1)PSI组(14个),采用3D术前设计和PSI导板辅助截骨;应用软件重建3D模型,在此基础上进行术前三维手术规划、导板设计、模拟截骨,3D打印出胫骨模型和PSI导板。术前设计和实际手术均使用“H”点骨性凸起作为PSI导板的定位标志。(2)对照组(10个),采用2D术前设计和常规手术。所有标本记录术前及术后机械性胫股角(mechanical femorotibial angle,mFTA)位置、胫骨后倾角(posterior tibial slope,PTS)、术中透视次数及手术时间。结果两组术后mFTA和PTS比较,差异无统计学意义(P=0.553和P=0.813),但是PSI组mFTA和PTS矫形准确率更高,有效结果更为集中,其中mFTA绝对矫形误差1°内为85.7%,对照组为60%;PTS绝对矫形误差1°内为57.1%,2°内为92.9%,对照组分别为20%和50%。PSI组在手术总时间、定位截骨时间、撑开矫形时间和总透视次数明显少于对照组,差异有统计学意义。结论以“H”点作为定位标志的全新3D打印PSI导板设计合理,能够明显提高HTO的截骨精度,缩短手术时间,减少辐射暴露。

摘要：目的探讨3D个性化截骨导板在PS全膝关节置换术中应用的疗效和意义。方法自2017年6月至2019年3月我院收治的32例膝关节骨性关节炎患者行PS全膝关节置换术,15例术中应用3D个性化截骨导板,17例采用传统截骨,比较两组术前及术后美国特种外科医院(HSS)膝关节评分、手术时间和术后引流量。结果 32例患者术后随访10~24个月,平均14个月, HSS评分在术后术前比较差异具有统计学意义(P<0.05),应用3D截骨导板手术时间和术后引流量均少于传统截骨组,且差异具有统计学意义(P<0.05)。结论 PS全膝关节置换术中应用3D个性化截骨导板为个体化精准设计,可以有效缩短手术时间,减少手术创伤。

摘要：目的探讨3D打印个性化定制导板(PSG)在复杂全膝关节置换术(TKA)中的应用效果。方法回顾性分析2016年1月至2019年10月南京医科大学附属南京医院骨科采用人工TKA治疗的44例复杂膝关节畸形(含关节外畸形)患者资料。根据术前是否应用3D打印PSG将患者分为3D打印个性化导板(3D-PSG)组和常规组(21例)。3D-PSG组23例,男11例,女12例;年龄为(63.7±10.2)岁(53~81岁)。常规组21例,男10例,女11例;年龄为(64.2±12.1)岁(51~79岁)。3D-PSG组患者术前将CT扫描数据进行三维重建,由此计算下肢骨骼解剖参数并设计3D导板,将导板STL文件导入3D打印机制造导板,导板辅助完成TKA。常规组:采用标准的TKA。记录3D-PSG组的TKA手术方案,并与术中实际结果进行比较。比较两组患者的手术时间、术中出血量、术后引流量、住院时间及术后的疼痛视觉模拟评分(VAS)、膝关节功能评分(KSS)、冠状面髋-膝-踝角(HKA)、冠状面股骨组件角(FFC)、冠状面胫骨组件角(FTC)、矢状面股骨组件屈曲角(LFF)、矢状面胫骨组件角(LTC)等下肢力线偏差值。结果两组患者术前一般资料比较差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。3D-PSG组术前规划与术中使用的股骨髁假体型号[(3.4±1.1)、(3.5±0.9)]、胫骨平台假体型号[(3.1±0.9)、(3.3±1.2)]、垫片厚度[(10.6±3.2)mm、(10.9±4.7)mm]比较差异均无统计学意义(P>0.05)。44例患者术后平均随访10.8个月(7~13个月)。3D-PSG组的手术时间[(65.7±10.5)min]、术中出血量[(19.8±7.3)mL]、术后引流量[(124.6±27.9)mL]、住院时间[(7.3±2.5)d]均少于常规TKA组[(82.4±11.7)min、(86.5±35.7)mL、(154.6±21.3)mL、(10.6±3.1)d],3D-PSG组术后1 d、1周、2周VAS评分及KSS评分较常规组占优势,3D-PSG组的HKA、FFC、FTC、LFF、LTC接近理想值的患者数量较常规组多,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论3D打印个性化定制导板能够显著提高复杂膝关节置换术精准度,减少手术时间,提高手术疗效。

摘要：目的:研究3D打印个性化截骨导板辅助膝关节单髁置换在临床应用中的疗效及安全性。方法:2018年7月至2019年3月期间,初次单侧膝关节单髁置换(UKA)患者18例,男性5例,女性13例。术前将患者膝关节的CT及MRI数据导入计算机进行混合配准重建膝关节骨与软骨复合结构,然后利用计算机软件进行测量及模拟截骨,设计并3D打印个性化截骨导板并应用在术中指导手术。术后对比两组患者之间髋膝踝角(hip and knee,HKA)、平均手术时间、术后48 h引流量、术后3个月膝关节HSS评分。结果:18例患者的手术平均时间、术后48 h引流量均获得较为满意的效果,术后患肢力线较术前明显改善、术后3个月膝关节HSS评分较术前评分明显改善。结论:基于CT和MRI混合配准的PSI-UKA技术可以获得良好的术前计划与手术精度,术后下肢力线满意,并可缩短手术时间,减少术后出血量,早期术后膝关节功能可以得到明显改善,该技术的远期疗效尚需要进一步研究。