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【中图分类号】R682【文献标识码】B【文章编号】1632-5281（2015）5
【摘要】目的：探讨个性化三维截骨模板在肘关节截骨矫形中的应用效果。方法：对5例肘关节截骨矫形进行幻肢CT扫描和三维重建技术，再通过CAD技术制作个性化三维截骨模板，检测模板在合适的位置，引导并进行边缘截骨矫形，检测矫形的位置和程度。结果：5例患者在模板的引导下顺利完成手术，截骨矫形率为100%。结论：基于患者CT三维重建和CAD制图出的个性化三维截骨模板，有利于肘关节的矫形的恢复，大大提高了手术的效果。
【关键词】个性化三维截骨模板；肘关节截骨矫形；应用效果探讨
随着CT三维重建的技术不断在医学上的引入，在追求更好效果的同时，很多医院不断加大对三维可视化的学习和引进，在患者身上进行手术的效果良好。个性化的模板技术运用在各个方面，如髋臼导航挫磨、胸腔骨扩孔等，实现的手术效果得到患者的支持和理解[1]。现报到如下。
1.资料与方法
1.1一般资料
2012年8月到2014年8月，本院骨科院总共收治了5例肘关节的畸形患者，其中男3例，女2例，平均年龄16.5岁（9-30岁）；所接收时的情况都是外伤所至肘关节附近骨折、骨骺损伤引起肘内翻畸形病例（ 骨骺损伤生长畸形 3 例、尺骨近段骨折畸形愈合1例） ，均采用肱骨下段截骨矫形手术，其中钢板固定 3 例，交叉克氏针固定1例。矫形手术距离骨折时间5-10年。
1.2CT扫描和重建
CT机为东芝螺旋CT扫描仪，采用螺旋扫描，层厚为0.5mm。扫描参数：扫描电压为
120kV；扫描电流为150mA，扫描速度为0.875秒 ＼ 转，大小512x512像素，拷贝二维序列图像Dicom格式数据，导入医学图像三维重建软件Mimics14.0，进行图像骨骼区域分割、进行CT的三维重建工作[2]。
1.3个性化手术模板制作
将检测得到的数据输入进三维重建软件Materialise Mimics14.1，模拟临床的肘关节截骨矫形中的应用，对重建的三维骨骼数字模型进行截骨，保证不伤到患者的病患处。同时，对扫描的手臂进行3D图像分割，分离出手伤的部位，准备妥当后开始进行截骨，截骨效果：模拟截骨后以楔形截骨尖角为铰连点，在冠状面上旋转远侧骨骼，使其与近端断面贴合，预测矫形后效果。截骨的三维数字模型保存为STL格式数据，用高质量树脂材料打印出模型，截骨模板成型，如图1。
1.4模板引导截骨手术
肘内部畸形手术采用的是肱骨远端外侧进去，切开皮下软组织，经过肱骨间肌肉和三头肌肉间隙下面一段，从肱骨外面的上方的1.5cm的地方为需要进行截骨手术的区域，骨膜下面显示的是该区域，对应的是模拟截肱骨大小，用手术电锯或者医用骨凿截骨，尖角区肱骨内侧骨皮质2-6cm，不完全的截断，以尖角区不全截断骨皮质为铰连点，远侧外翻矫形，钢
板或交叉克氏针固定[3]。
1.5手术后处理
在手术后的24小时后内，需要用常规性抗生素，手术后20天可以进行伤口的拆线，伸肘位要用石膏将其固定6-7周，屈肘位石膏固定1-2周，8周拔除克氏针，骨折愈合、塑形良好后取出钢板螺钉。
1.6观察医疗效果
观察手术的切口大小、所记录的手术时间、手术中出现大量流血的情况，有无并发症状，通过手术正侧位片观察手术前后一周、三周、六个月的情况。畸形矫正率=（手术前角度-手术后角度）÷（手术前角度-健侧角度）×%。
2.结果
模拟手术与 3D打印结果：5例患者模拟截骨矫形，畸形矫正率 100%，楔形截骨块数字模型经3D打印后制成了可消毒的个性化截骨模板。手术的切口长度平均为4.2cm，平均时间为61.2min，出血量为88.6ml，没有出现伤口感染、骨膜综合征等并发症。有一例患者在屈伸上有10度的畸形，原因是因为没有严格的按照模板引导来进行截骨，对此影响不大，可以在生长的过程中慢慢修正，不用再次进行手术矫正。
3.讨论
由于很多的原因导致的关节畸形，并且伴有不同的痛状和障碍。通过手术的截骨矫形来改善关节的力度达到矫正的目的。长干骨截骨矫形部位，通常选择近干骺端区作为截骨部位，理由是近干骺端区较粗、皮质骨薄、松质骨多、截骨操作更容易，矫形时铰连骨皮质折而不断。矫形后骨端接触面大、固定牢固、骨折愈合快[4]。
总之，个性化三维截骨模板在肘关节截骨矫形中的应用，它的意义很重大，在手术前运用3D打印技术先制作出模板，在手术中进行引导截骨，凭借手术者丰富的手术经验，可以对肘关节周围组织关系的了解，大概在肱骨外面的上方的1.5cm的地方开始截骨，另外，由于截骨线不整齐甚或可能形成两条或以上截骨线，不仅浪费手术时间，也增加了对局部组织的损伤，也更有可能形成骨折等[5]。所以准确把握截骨线的位置，不仅可保护肘部神经血管束，对促进近远心骨段的骨愈合及保证术后稳定性也是非常重要的。
综上所述，虽然该技术和研究存在局限性及不足，但以目前实验结果来看，该技术通过术前三维模型准确评估，制定了个体化手术方案，术中直接依靠三维截骨模板提高了手术的精确性，减少了该手术的主要并发症，其精确、安全、高效是值得临床推广的有效方法。
【参考文献】
[1]张元智，陈斌，赵建民等. 快速成形导航模板在髋臼发育不良全髋关节置换中的应用[J].内蒙古医科大学学报，2013.4（02）：15-18
[2]杜佩晋，赵建民.数字化导航模板辅助胸椎椎弓根螺钉置钉研究进展[J].临床合理用药，2014.（07）：155-156
[3]陈玉兵，陆声，徐永清等.快速成型个体化导航模板辅助胸椎椎弓根螺钉置入可行性研究[J].中国矫形外科杂志，2011.4（12）：15-19
[4]王兴，张震康，张熙恩.口内升支垂直截骨术在矫治下颌前突畸形中的应用及改进[J].中华整形烧伤外科杂志，2012.4（05）：22-25
[5] 师继红，陆声，张元智等.数字化脊柱椎弓根导航模板在胸腰椎骨折中的应用[J].中华创伤骨科杂志，2012.12（02）：20-23
【摘要】目的：探讨个性化三维截骨模板在肘关节截骨矫形中的应用效果。方法：对5例肘关节截骨矫形进行幻肢CT扫描和三维重建技术，再通过CAD技术制作个性化三维截骨模板，检测模板在合适的位置，引导并进行边缘截骨矫形，检测矫形的位置和程度。结果：5例患者在模板的引导下顺利完成手术，截骨矫形率为100%。结论：基于患者CT三维重建和CAD制图出的个性化三维截骨模板，有利于肘关节的矫形的恢复，大大提高了手术的效果。
【关键词】个性化三维截骨模板；肘关节截骨矫形；应用效果探讨
随着CT三维重建的技术不断在医学上的引入，在追求更好效果的同时，很多医院不断加大对三维可视化的学习和引进，在患者身上进行手术的效果良好。个性化的模板技术运用在各个方面，如髋臼导航挫磨、胸腔骨扩孔等，实现的手术效果得到患者的支持和理解[1]。现报到如下。
1.资料与方法
1.1一般资料
2012年8月到2014年8月，本院骨科院总共收治了5例肘关节的畸形患者，其中男3例，女2例，平均年龄16.5岁（9-30岁）；所接收时的情况都是外伤所至肘关节附近骨折、骨骺损伤引起肘内翻畸形病例（ 骨骺损伤生长畸形 3 例、尺骨近段骨折畸形愈合1例） ，均采用肱骨下段截骨矫形手术，其中钢板固定 3 例，交叉克氏针固定1例。矫形手术距离骨折时间5-10年。
1.2CT扫描和重建
CT机为东芝螺旋CT扫描仪，采用螺旋扫描，层厚为0.5mm。扫描参数：扫描电压为
120kV；扫描电流为150mA，扫描速度为0.875秒 ＼ 转，大小512x512像素，拷贝二维序列图像Dicom格式数据，导入医学图像三维重建软件Mimics14.0，进行图像骨骼区域分割、进行CT的三维重建工作[2]。
1.3个性化手术模板制作
将检测得到的数据输入进三维重建软件Materialise Mimics14.1，模拟临床的肘关节截骨矫形中的应用，对重建的三维骨骼数字模型进行截骨，保证不伤到患者的病患处。同时，对扫描的手臂进行3D图像分割，分离出手伤的部位，准备妥当后开始进行截骨，截骨效果：模拟截骨后以楔形截骨尖角为铰连点，在冠状面上旋转远侧骨骼，使其与近端断面贴合，预测矫形后效果。截骨的三维数字模型保存为STL格式数据，用高质量树脂材料打印出模型，截骨模板成型，如图1。
1.4模板引导截骨手术
肘内部畸形手术采用的是肱骨远端外侧进去，切开皮下软组织，经过肱骨间肌肉和三头肌肉间隙下面一段，从肱骨外面的上方的1.5cm的地方为需要进行截骨手术的区域，骨膜下面显示的是该区域，对应的是模拟截肱骨大小，用手术电锯或者医用骨凿截骨，尖角区肱骨内侧骨皮质2-6cm，不完全的截断，以尖角区不全截断骨皮质为铰连点，远侧外翻矫形，钢
板或交叉克氏针固定[3]。
1.5手术后处理
在手术后的24小时后内，需要用常规性抗生素，手术后20天可以进行伤口的拆线，伸肘位要用石膏将其固定6-7周，屈肘位石膏固定1-2周，8周拔除克氏针，骨折愈合、塑形良好后取出钢板螺钉。
1.6观察医疗效果
观察手术的切口大小、所记录的手术时间、手术中出现大量流血的情况，有无并发症状，通过手术正侧位片观察手术前后一周、三周、六个月的情况。畸形矫正率=（手术前角度-手术后角度）÷（手术前角度-健侧角度）×%。
2.结果
模拟手术与 3D打印结果：5例患者模拟截骨矫形，畸形矫正率 100%，楔形截骨块数字模型经3D打印后制成了可消毒的个性化截骨模板。手术的切口长度平均为4.2cm，平均时间为61.2min，出血量为88.6ml，没有出现伤口感染、骨膜综合征等并发症。有一例患者在屈伸上有10度的畸形，原因是因为没有严格的按照模板引导来进行截骨，对此影响不大，可以在生长的过程中慢慢修正，不用再次进行手术矫正。
3.讨论
由于很多的原因导致的关节畸形，并且伴有不同的痛状和障碍。通过手术的截骨矫形来改善关节的力度达到矫正的目的。长干骨截骨矫形部位，通常选择近干骺端区作为截骨部位，理由是近干骺端区较粗、皮质骨薄、松质骨多、截骨操作更容易，矫形时铰连骨皮质折而不断。矫形后骨端接触面大、固定牢固、骨折愈合快[4]。
总之，个性化三维截骨模板在肘关节截骨矫形中的应用，它的意义很重大，在手术前运用3D打印技术先制作出模板，在手术中进行引导截骨，凭借手术者丰富的手术经验，可以对肘关节周围组织关系的了解，大概在肱骨外面的上方的1.5cm的地方开始截骨，另外，由于截骨线不整齐甚或可能形成两条或以上截骨线，不仅浪费手术时间，也增加了对局部组织的损伤，也更有可能形成骨折等[5]。所以准确把握截骨线的位置，不仅可保护肘部神经血管束，对促进近远心骨段的骨愈合及保证术后稳定性也是非常重要的。
综上所述，虽然该技术和研究存在局限性及不足，但以目前实验结果来看，该技术通过术前三维模型准确评估，制定了个体化手术方案，术中直接依靠三维截骨模板提高了手术的精确性，减少了该手术的主要并发症，其精确、安全、高效是值得临床推广的有效方法。
【参考文献】
[1]张元智，陈斌，赵建民等. 快速成形导航模板在髋臼发育不良全髋关节置换中的应用[J].内蒙古医科大学学报，2013.4（02）：15-18
[2]杜佩晋，赵建民.数字化导航模板辅助胸椎椎弓根螺钉置钉研究进展[J].临床合理用药，2014.（07）：155-156
[3]陈玉兵，陆声，徐永清等.快速成型个体化导航模板辅助胸椎椎弓根螺钉置入可行性研究[J].中国矫形外科杂志，2011.4（12）：15-19
[4]王兴，张震康，张熙恩.口内升支垂直截骨术在矫治下颌前突畸形中的应用及改进[J].中华整形烧伤外科杂志，2012.4（05）：22-25
[5] 师继红，陆声，张元智等.数字化脊柱椎弓根导航模板在胸腰椎骨折中的应用[J].中华创伤骨科杂志，2012.12（02）：20-23