彭高峰 杨良锁 徐向峰 李付彬 李杰峰 金艳南 王庆东 康乐(.漯河医学高等专科学校第二附属医院 骨六科 河南 漯河 46300;.舞阳县人民医院 骨科 河南 漯河 46400)
3D打印技术在复杂初次全膝关节置换中的应用
彭高峰1杨良锁2徐向峰1李付彬1李杰峰1金艳南1王庆东1康乐1
(1.漯河医学高等专科学校第二附属医院 骨六科 河南 漯河 462300;2.舞阳县人民医院 骨科 河南 漯河 462400)
目的 探讨3D打印技术在复杂初次全膝关节置换术中的应用效果。方法 选择漯河医学高等专科学校第二附属医院2015年8月至2016年8月收治的拟行复杂初次全膝关节置换术治疗的患者66例,随机分为对照组与研究组,各33例。对照组采用传统全膝关节置换术,研究组辅以3D打印技术。比较两组治疗效果。结果 治疗后,研究组HSS膝关节评分、膝关节活动度高于对照组,股骨与胫骨机械轴夹角低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。研究组并发症发生率低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 在复杂初次全膝关节置换术治疗过程中,辅以3D打印技术的效果显著,值得推广应用。
复杂初次全膝关节置换术;3D打印技术;三维成像
全膝关节置换术为临床上一种常见手术方式,在膝关节炎病变治疗中有着较好的应用效果[1]。但是,传统全膝关节置换术操作步骤较为繁琐,术中截骨往往需要做出大量骨性标志,影响截骨效果,且极易导致患者术后出现假体松动、股骨上段后侧皮质穿孔等并发症[2]。此外,传统全膝关节置换术中需安装定位工具,如髓内定位杆等,会增加患者出现脂肪栓塞等并发症的概率[3]。本研究旨在探讨复杂初次全膝关节置换术中3D打印技术的应用效果。
1.1 一般资料 选择漯河医学高等专科学校第二附属医院2015年8月至2016年8月收治的拟行复杂初次全膝关节置换术治疗的患者66例,随机分为研究组与对照组,各33例。研究组中男8例,女25例;年龄55~80岁,平均(68.2±6.2)岁;骨关节炎28例,类风湿关节炎5例。对照组中男10例,女23例;年龄56~81岁,平均(68.8±6.5)岁;骨关节炎26例,类风湿关节炎7例。两组患者一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。
1.2 治疗方法 ①研究组术前进行下肢全长正侧位X线、膝关节CT扫描,按照扫描结果,实施计算机三维建模,对股骨外翻角、外旋角及胫骨平台后倾角等进行测定。选择恰当股骨及胫骨假体型号,制定个性化手术截骨切模,并将相关数据传送到3D打印机,打印聚酰胺截骨切模实物。术中指导患者保持仰卧位,全麻,做弧形切口于四头肌腱至胫骨结节内侧,将节囊及髌上囊打开,负压吸引囊内黄色关节积液,松解髌骨外侧软组织。将打印的胫骨近端切模安装在胫骨近端,沿切模做截骨处理。在胫骨近端打孔,用1 500~2 000 ml生理盐水经由脉冲水枪对膝关节进行冲洗,以骨水泥铺垫胫骨、股骨截骨面,合理安装膝关节垫片及假体。术后常规负压引流,逐层缝合切口。②对照组仅实施全膝关节置换术,术中截骨采用常规截骨导板,对假体型号进行判断,截骨过程中,需将髓腔打开,手术暴露过程同研究组。
1.3 观察指标和评定标准 ①术后随访3个月,观察两组膝关节活动度、股骨与胫骨机械轴夹角、HSS膝关节评分变化情况。膝关节功能恢复情况采用HSS膝关节评分标准进行评估,得分越高,提示恢复效果越好[4]。②观察两组并发症发生情况。
2.1 治疗前后相关指标变化 治疗后,研究组HSS膝关节评分、膝关节活动度高于对照组,股骨与胫骨机械轴夹角低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。
表1 两组治疗前后相关指标变化比较
2.2 并发症 研究组并发症发生率低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。
表2 两组并发症发生率比较(n,%)
以往临床上多采用传统全膝关节置换术对膝关节炎等疾病进行治疗,虽然能获得一定临床效果,但具有手术操作复杂、术中截骨难度大、术后并发症发生率高等弊端,临床应用受到限制[5]。
近年来,3D打印技术在骨科领域内得到广泛应用,主要包括打印手术辅助材料、骨科实物模型、内植物等,特别是在骨关节疾病治疗中有着较好的应用效果。研究发现,在人工髋关节置换术治疗过程中,经由3D打印技术,制作髋臼模型,能有效治疗髋关节严重畸形,确保精准置入假体[6]。在复杂初次全膝关节置换术治疗过程中,经由3D打印技术制作假体,能获得较好的初始稳定性及早期骨长入效果。3D打印技术可经由影像学检查,对患者的膝关节相关数据进行收集,进一步转化为三维模型,打印出手术截骨切模实体,确保与患者解剖结构完美匹配,能有效改善其膝关节功能,促使术后假体生存率得到提升。
本研究结果显示,治疗后,研究组HSS膝关节评分、膝关节活动度高于对照组,股骨与胫骨机械轴夹角低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。由此可知,在复杂初次全膝关节置换术治疗过程中,辅以3D打印技术,能确保假体放置精准性,可改善膝关节功能。研究组并发症发生率低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。该结果凸显出3D打印技术在复杂初次全膝关节置换术治疗中应用的安全性。
综上所述,在复杂初次全膝关节置换术治疗过程中,辅以3D打印技术治疗的效果显著,值得推广应用。
[1] 潘伟,郝永强,严孟宁,等.个体化数字导板结合3D打印技术在旋转铰链型人工膝关节置换术中的应用[J].国际骨科学杂志,2015,36(3):231-234.
[2] 刘金辉,聂喜增,李锋,等.3D打印技术在全膝关节置换术中的应用价值[J].现代中西医结合杂志,2016,25(16):1760-1763.
[3] 李忱,邹运,王晓楠,等.3D打印技术在复杂肿瘤膝关节股骨假体周围骨折翻修术中的应用[J].吉林大学学报(医学版),2016,42(5):980-984,1048.
[4] 韩文锋,王宁,刘欣伟,等.3D打印在伴有股骨侧关节外畸形初次膝关节置换术中应用体会[J].创伤与急危重病医学,2016,4(5):260-264.
[5] 刘颖,曹万军,刘显东,等.应用3D打印个性化截骨工具与传统截骨工具行膝关节置换的短期临床观察[J].实用医院临床杂志,2016,13(6):90-92.
[6] 张庆猛.全膝关节置换术后翻修原因和诊治随访研究[D].北京:中国人民解放军医学院,2016.
R 684.2
10.3969/j.issn.1004-437X.2017.16.027
2016-12-26)