数字化3D打印导航模板在膝关节单髁置换中的应用

来源 :湖北医药学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yuanjinxing1987
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背景:膝关节单髁置换术(Unicompartmental knee arthroplasty,UKA)作为治疗内侧间室膝骨关节炎(Knee osteoarthritis,KOA)的有效方式,受到越来越多的人的青睐,但UKA的高翻修率也是人们正关注的问题。传统UKA对于截骨角度,截骨量以及假体大小的选择,则完全取决于术者的主观感觉和经验,因此术者的手术水平、对手术器械应用的熟练度、经验的多少及主观感觉的不同,都会对术后的临床效果产生影响,无法达到个性化、精准治疗。虽然目前也有学者在通过计算机导航及机器人技术来提高手术精度,但由于其自身缺点未得到广泛应用。随着3d打印技术的快速发展,在医学中也得到了极大的青睐。目的:本研究应用数字化3D打印技术,结合患者自身解剖特点,设计辅助股骨桩孔定位及胫骨截骨的个性化导航模板,探究其在UKA术中应用、假体安放位置、术后近期临床疗效及膝关节功能改善情况。方法:1.在2019年1月至2021年1月在湖北省十堰市国药东风总医院骨关节外科接受UKA的患者中,根据纳入与排除标准,筛选24例(24膝)内侧KOA患者作为研究对象,所有患者按就诊时间随机分为实验组和对照组。最终,实验组9人,对照组15人。2.所有患者入院后行常规术前检查、评估,行双下肢全长X线片,获取患者下肢力线,股骨解剖轴、股骨机械轴、胫骨解剖轴、胫骨机械轴及髋膝踝角(h ip-knee-ankle angle,HKA),定制手术方案。3.实验组患者行患肢全长CT扫描,数据以DICOM格式保存,导入mimics软件行三维建模,设计并制作3D打印导航截骨导板,术前规划,定制手术方案。4.比较采用3D打印导航模板辅助UKA与传统UKA的差异,比较手术时间、手术失血量(术前术后HB差值)、术前术后HKA、ROM、股骨假体内外翻角、股骨假体屈伸角、胫骨假体内外翻角、胫骨假体后倾角及术后随访1、3、6、12月的HSS、OKS及WOMAC评分。5.计量资料将以平均数(?)标准差(?)来表示,两组内分析比较使用配对样本t检验,两组间分析比较使用独立样本t检验;计数资料以百分率(%)表示,使用卡方检验。结果:所有患者手术均成功实施,术后伤口无感染及深静脉血栓等发生,伤口均一期愈合,顺利出院。实验组男性3例,女性6例,年龄平均(64.67(?)1.58)岁,BMI(25.74(?)2.04)Kg/m2;对照组男性7例,女性8例,年龄平均(66.60(?)2.87)岁,BMI(25.29(?)1.67)Kg/m2。术前两组患者的一般资料均无明显差异,对后续研究无影响;两组患者的HB差值比较无明显差异,实验组并未减少围术期失血量;两组患者的手术时间比较有差异,实验组较对照组缩短了手术时间;手术前后两组患者的HKA及ROM较术前均有差异,膝关节畸形较术前均得到矫正;术后两组HKA比较有差异,实验组在矫正下肢力线更有优势;术后两组ROM比较无差异,两组患者ROM矫正程度无明显差别;术后两组股骨假体内外翻角与屈伸角、胫骨假体内外翻角与后倾角比较,均有差异,实验组患者的假体置入位置比对照组更精确;术后随访1、3、6、12月的HSS、OKS及WOMAC评分比较,两组在术后1月及3月的评分比较有差异,术后6月及12月的比较无明显差异,在术后早期实验组的膝关节功能比对照组恢复的更好。结论:1.3D打印技术制作的个体化模型及截骨导航模板,可以提供更直观、全面的信息,并能提高手术精度,达到精准治疗。2.应用3D打印导航截骨模板无需开髓腔,简化手术步骤,节省手术时间,避免了开髓引起的失血及脂肪栓塞等并发症的发生,获得良好的假体大小和位置,最终获得良好的膝关节功能。
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