摘要：外骨骼机器人作为一种新型的康复设备,在脊髓损伤患者的康复训练中具有广阔的应用前景。其中,人体步态相识别是实现外骨骼机器人穿戴者运动意图识别和准确控制的关键之一。首先,针对脊髓损伤患者康复训练中摆腿触地过程无法自主锁定膝关节的问题,设计了一款绳驱下肢外骨骼康复机器人。该款外骨骼机器人通过足底开关传感器和膝关节编码器来采集患者步态信息,并在一个步态周期内不同的步态相对膝关节进行锁定或放松。其次,通过对人体行走步态的研究和脊髓损伤患者康复训练中锁膝和松膝的需求分析,提出了一种基于足底与地面接触过程信息的步态相分类方法。由于脊髓损伤患者的足底接触过程不可控且不稳定,将膝关节摆角和摆动速度信息引入步态相识别中,提出了融合脚与地面接触信息、膝关节摆角及摆动速度信息的步态相识别方法。最后,基于采集到的志愿者步态数据,进行了步态相识别方法的实验验证。结果表明,所提方法的平均步态相识别率达到99.906%,并且当足底开关传感器发生故障或未正常触发时,锁膝相和松膝相的正确识别率仍然分别达到94.488%和91.853%,从而验证了所提方法的有效性和容错能力。

摘要：脊柱区域解剖结构复杂,毗邻脊髓神经、血管,使得脊柱外科手术过程中置钉、截骨的偏移可能导致灾难性后果。3D打印导板技术的应用为脊柱外科手术操作提供一种个性化、精准化、数字化的方案。通过术前计算机辅助设计螺钉路径、截骨范围,术中通过导板执行引导,提高了置钉与截骨的准确性,减少了手术的并发症。本文介绍3D打印导板技术在脊柱外科的发展历史和临床应用现状,论述导板的局限性及其可能的发展方向。

摘要：目的通过在后交叉韧带重建胫骨隧道定位中应用3D打印导板联合混合现实技术,能准确按术前设计定位骨道制备。方法通过5例患者术前建模,设计骨道,打印3D导板,术中运用混合现实技术制备骨道情况,术后通过复查的影像资料测量验证制备骨道与术前设计的差异。结果通过术后对制备骨道的影像测量,观察到通过该技术制备的骨道能够精准还原术前设计,准确性高。结论通过3D打印导板联合混合现实技术在后交叉韧带重建胫骨隧道定位中初步应用研究,验证了该技术的可行性和准确性,为后期进一步与传统技术的优劣对比研究,优化设计流程,制备简便、易用、准确的3D导板提供了支持。

摘要：3D打印骨科手术导板是根据术中需要,通过对术前获取的影像学数据进行三维重建,采用计算机辅助设计(CAD)和3D打印技术制备,能够在手术过程中精准定位相互空间距离、成角关系、方向和深度的3D打印辅助手术器械。3D打印骨科手术导板技术在骨科的应用,实现了手术设计规划从影像学二/三维图形向立体三维实体的跨越,为现代骨科学提供了一种个性化、精准化治疗的新方法。本文综合介绍3D打印导板技术国内外发展历史、临床应用及其基本分类作用,分析了3D打印导板的优势与不足,提出现阶段存在的问题,展望3D打印导板的未来。

摘要：椎弓根螺钉内固定系统为治疗骨质疏松性胸腰椎退行性疾病的主要装置。然而,骨密度的严重丢失造成骨质疏松性椎体对椎弓根螺钉的固定强度下降,内固定失败的发生率显著增加。骨水泥强化椎弓根螺钉技术是一种改善骨质疏松性胸腰椎术后内固定生物力学稳定性的有效方法,大量研究证明其能显著增加椎弓根螺钉的固定强度,但存在骨水泥渗漏等风险。本文从骨水泥强化椎弓根螺钉技术展开分析,对骨水泥强化椎弓根螺钉的适应证、骨水泥强化椎弓根螺钉的生物力学变化、骨水泥增强材料、注入体积及分布进行介绍,并对新型骨水泥材料及螺钉设计做了展望。

摘要：目的探讨个体化股骨头导板在人工髋关节表面置换术中应用的可行性和安全性。方法 2019年1—5月,选取昆明医科大学解剖学教研室提供的17具成人骨盆标本,其中男9具、女8具,年龄40~70岁,身高155~165 cm。每具骨盆标本按侧别分为导板组(左侧)和对照组(右侧)。导板组基于标本CT轴位扫描数据计算出股骨颈的解剖轴线,设计并制作出与股骨颈部表面解剖形态一致的导板,利用导板辅助定位针置入标本。对照组采用传统股骨头假体定位方法置入定位针。术后行X线摄片和CT扫描,观察定位针与股骨头中心、股骨颈解剖轴线的位置关系,判断股骨头定位针有无内外翻和前后倾。测量对比术前股骨颈干角(NSA)和术后定位针柄干角(SSA)、侧方偏移角、水平偏移角,来评价导板辅助手术的准确性。结果 (1)在导板组中,术中股骨头导板与股骨颈部贴附紧密,稳定性好,能够辅助定位针顺利置入。术后CT、X线摄片显示,17例标本定位针均经过股骨头中心、股骨颈解剖中心。相对于股骨颈解剖轴线,正位X线片显示15例外翻、1例内翻、1例平行,侧位X线片显示14例平行、2例前倾、1例后倾。(2)对照组术后CT显示,12例标本定位针经过股骨头中心、股骨颈解剖中心。正位X线片显示,定位针12例经过股骨头中心、股骨颈解剖中心,相对于股骨颈解剖轴线,12例外翻、2例内翻、3例平行;侧位X线片显示,定位针15例经过股骨头中心、股骨颈解剖中心,相对于股骨颈解剖轴线,10例平行、5例前倾、2例后倾。(3)术前NSA和术后定位针SSA、侧方偏移角、水平偏移角,导板组分别为133.1°±3.52°、138.0°±4.1°、5.2°±2.1°、4.6°±2.3°,对照组分别为133.7°±3.4°、144.3°±5.6°、13.0°±1.7°、8.2°±2.9°,两组间比较,术前NSA差异无统计学意义(P>0.05)。术后导板组SSA、侧方偏移角、水平偏移角均小于对照组,差异均有统计学意义(t=4.307、14.280、3.520,P值均<0.05)。结论个体化股骨头导板应用于髋关节表面置换术中,能为股骨头假体的精确定位、定向置入提供辅助作用。

摘要：[目的]介绍3D打印手术导板辅助强直性脊柱炎截骨矫形的手术技术和初步临床结果。[方法]选取本院16例强直性脊柱炎患者,男11例,女5例;年龄19~42岁,平均(28.00±6.59)岁。术前CT扫描并三维重建脊柱模型。根据术前规划选择L1、L3双节段截骨并确定截骨角度。术前设计对应的手术导板,3D打印实体导板并消毒,术中辅助手术截骨矫形。[结果] 16例患者均顺利完成手术,手术时间(256.25±35.38) min,出血量(2 096.88±350.94) ml,住院时间(10.44±2.10) d。术后随访时间12~36个月,除1例发生邻近椎体压缩骨折经保守治愈外,余无特殊。患者矫形维持良好,截骨面均愈合,生活质量显著改善。[结论] 3D打印手术导板辅助强直性脊柱炎截骨矫形是一种安全可行且精确性较高的手术方法。

摘要：目的探讨个性化髋臼导板在单侧全髋关节成形术(THA)中的应用。方法2018年11月至2020年4月中国人民解放军联勤保障部队第920医院骨科选取人尸体髋标本20例(由昆明医科大学人体解剖学教研室提供)进行实验研究。每例标本右侧定义为导板侧,左侧定义为对照侧。经CT扫描后对每例标本髋关节行三维重建,计算并确定导板侧髋关节旋转中心(HJC)及旋转轴线,设计并制作与导板侧髋臼Harris窝表面形态一致的反向导板,辅助THA术中髋臼假体植入。测量术后导板侧髋臼假体与对照侧髋臼的外展角(β)、前倾角(α)、HJC与泪滴的垂直距离(H)和水平距离(W)并进行比较。采用Prism 6.0软件对数据进行统计学分析。结果个性化髋臼导板与髋臼Harris窝贴合紧密且稳定性好。髋臼导板辅助臼杯假体植入后与对照侧髋臼方位对称。导板侧与对照侧β角分别为(49.9±4.1)°和(49.5±4.7)°,α角分别为(17.7±3.1)°和(18.3±3.5)°,H值分别为(21.6±2.8)mm和(21.9±3.4)mm,W值分别为(29.7±3.1)mm和(30.90±3.31)mm,差异均无统计学意义(均P>0.05)。结论应用个性化髋臼导板可做为辅助单侧THA术中髋臼假体准确植入的有效手段。

摘要：目的比较徒手技术与3D打印导板技术在腰椎置入皮质骨通道螺钉的安全性和准确率。方法选择9例病人的腰椎CT数据,利用计算机软件建立腰椎三维模型并基于皮质骨钉道设计置钉导板。采用3D打印机每例分别打印出2套腰椎模型和1套置钉导板。由3位不同经验操作者随机选取3例,分别采用徒手置钉和导板辅助置钉。术后行X线片检查,根据螺钉接触皮质骨区域,螺钉穿出位置及穿出距离来评价置钉效果。结果两种方法分别置入90螺钉。徒手组的成功率为73.3%,可接受率为85.6%;导板组的成功率为92.2%,可接受率为98.9%。导板成功率及可接受率均高于徒手,差异有统计学意义(P0.05);导板方法中3位操作者间比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论 3D打印导板技术较徒手技术在置入腰椎皮质骨通道螺钉方面更安全精准。