湘潭市第一人民医院骨科 湖南湘潭 411101
【摘 要】目的 研究分析在在膝关节置换手术患者中应用3d打印的效果。方法 将2016年1月至2018月至12月在本院接受单侧膝关节置换术治疗的患者64例设为研究对象，经电脑随机法分组为观察组（32例）以及对照组（32例）。对照组患者传统手术治疗，观察组行3D打印切模治疗。分析两组患者术中以及术后指标情况。结果 观察组患者手术时间、手术出血量、术后引流量均显著低于对照组（P<0.05），而术后即刻HGB、术后3天HGB、术后3个月HSS分数均显著高于对照组（P<0.05）。结论 临床上在单侧膝关节置换术中采取3D打印切模方案具有精准化、数字化、个性化的有点，对患者的创伤较小，治疗效果显著。
【关键词】膝关节置换术；3D打印切模；膝关节功能；传统手术
膝关节骨性关节炎是一种临床比较常见疾病，多发于中老年人。膝关节骨性关节炎初期一般情况较轻，这使得多数人都不够重视，使得情况加重，而末期或严重膝关节骨性关节炎难以治愈，经过大量的研究、实践表明：治疗末期膝关节骨性关节炎最好最有效的办法就是全膝关节置换术。传统的全膝关节置换术缺乏过硬的技术支持，只能单单凭借术者的临床经验来进行对线、对位，像这种仅仅凭借肉眼观察、临床经验进行的对线、对位的全膝关节手术，其对线、对位精准度、手术可靠性往往都是不太乐观的[1]。甚至可能导致手术失败，威胁患者的安全。而且因为术中需要安装大量的定位工具来辅助定位，这又大大增加了患者的失血量，让患者的安全更加危险。随着科学技术的不断进步，3D打印技术应运而生，在骨科中得到了极为广泛的运用。本文通过比较3D打印切模辅助下的单侧膝关节置换术和传统的膝关节置换术，来探讨3D打印切模辅助下的单侧膝关节置换术的可行性和临床价值。
1资料和方法
1.1一般资料
将2016年1月至2018月至12月在本院接受单侧膝关节置换术治疗的患者64例设为研究对象，经电脑随机法分组为观察组（32例）以及对照组（32例）。对照组中患者男20例，女12例，年龄在61岁至79岁，平均年龄为（66.32±5.21）岁；观察组中患者男21例，女11例，年龄在58岁至78岁，平均年龄为（64.65±6.54）岁。两组患者的一般资料差异不存在统计学意义（P>0.05）。
1.2方法
1.2.1膝关节三维解剖模型建立与 3D 打印切模设计、制作
术前将患者从髋关节至踝关节进行 CT 扫描后得到的图像以dicom格式导入专业的三维建模软件中，下肢骨的三维解剖模型进行重建，将复合模型以 STL 格式导入 Geomagic相关的工程软件中，制定好三维立体平面，与患者商量截骨的范围，告知其假体安装的具体操作方案，并以 STL格式输出已经设计好的截骨导板。截骨导板 输出后，仍然在3D 打印机前处理软件中以STL 格式文件进行导入，通过快速成型的医学技术制定患者膝关节模型，用3D 打印技术打印出切模截骨导板[2]。
1.2.2手术方法
观察组接受3D 打印切模，采取全身麻醉，患者采取平卧位，提前准备常规的下肢止血带，提供于手术中使用。切口起自髌上约4~5 cm 的地方，终止于患者胫骨结节处。切口上部经股中间肌及股直肌内侧进入膝关节，绕着髌骨内缘切开，在髌骨的内缘，为了利于术后缝合还需保留部分股四头肌扩张部，沿髌韧带内缘切开至胫骨结节。沿股四头肌腱、髌骨内侧缘至胫骨结节内侧弧形切开髌上囊及关节囊，将髌骨向外侧翻转。进行屈膝 90°的操作，切除多余的滑膜组织增生、内外侧半月板、交叉韧带，清理髌骨增生而产生的骨赘，松弛缓解外侧的软组织。对关节面软骨组织进行刮除，在胫骨近端安装胫骨近端切模，在确保切模环接面与胫骨近端骨质良好切合的前提下，对胫骨近端进行沿切模的截骨处理和进行外翻截骨操作，明确截骨模块的安放位置，安装截骨四合一模块对股骨前髁、后髁以及前斜角、后斜角进行放置试模，在其引导下髁间截骨，留意患者的屈曲间隙和伸直间隙。在胫骨近端先进行打孔，后采用脉冲冲洗，最后吸干。铺垫骨水泥于股骨、胫骨截骨面，再安装膝关节假体及垫片，其已经预先计算过了。术中测量髌骨力先和轨迹是否良好，再次进行脉冲冲洗，后逐层缝合切口并且留置负压引流[3]。
对照组行传统手术，患者与观察采用相同的切口暴露，在暴露出胫骨近端及股骨远端后，对股骨髓内采用股内定位技术和胫骨髓外采用骨外定位技术予以截骨，运用试模测试屈曲及伸直间隙，待患者满意后对胫骨近端打孔，进行脉冲冲洗，后吸干。进行与 3D 打印组相同的后续操作。两组患者在手术进行的全过程中均没有止血药的使用情况[4]。
1.3疗效评估
记录所有患者手术进行时间、术中出血量、术后引流量、术前的HGB、术后即刻的HGB、术后输血量、术后3个月的HSS评分。
1.4统计学方法
使用统计软件SPSS22.0处理分析得到的临床数据，组间数据差异的比较采用t检验，方差分析数据对比，计量资料和计数资料分别用和百分率表示，最终如果p<0.05，则说明组间数据差异明显，具有统计学意义。
2结果
研究显示观察组患者手术时间、手术出血量、术后引流量均显著低于对照组（P<0.05），而术后即刻HGB、术后3天HGB、术后3个月HSS分数均显著高于对照组（P<0.05）。见表1。
表1 分析两组患者的术中及术后指标情况
3讨论
由于传统医疗技术不断完善，最近几年，随着骨科中逐渐融入数字化科技，其中3D 打印技术在骨科领域应用更为广泛。截骨处理是全膝关节置换手术的核心环节，手术成功的关键取决于是否能够正确的解剖。主治医生熟练的截骨技术实践操作能力也不可忽视。在3D 打印切模辅助膝关节置换术中会用到定制切模，其主要功能为将患者的 CT 资料经过数字化处理传入计算机[5]，借助于计算机和互联网，对解剖模型进行测量工作，术前制定出计划并针对不同患者设计出不同的的截骨模板。将截骨切模数字文件利用3D 打印机打印成实物。手术时，将已经制作好的切模对股骨及胫骨进行截骨，询问患者主观感受和个人意见，选用最贴合患者的假体，术中并没有像以往传统手术那样设计好角度，而是完完全全依照患者的解剖特点进行个性化截骨，使得下肢的机械轴线恢复得更好，准确安装好假体的位置，软组织得以舒展，有利于协调和平衡。经过研究发现使用3D打印切模辅助膝关节置在改善下肢力线方面的效果显著，患者满意程度也较高，为了取得更好的临床发展还需进行长期的研究观察和预测评估。
参考文献：
[1]倪鹏辉，杨晶，程奎，等. 3D打印截骨定位导向板在膝关节置换术中的应用研究[J]. 中国数字医学，2017（1）.
[2]贺统，李凡，杨晶，等. 数字化3D打印截骨导向器在全膝关节置换术中的应用研究[J]. 实用骨科杂志，2018，24（4）.
[3]英强，舒克冬，敬东，等. 3D打印技术在复杂人工膝关节置换术中的临床应用[J]. 中国冶金工业医学杂志，2017，34（6）：724-725.
[4]邬波，柳椰，马旭，等. 3D打印个性化导航模板在全膝关节置换术中的应用[J]. 中国骨与关节损伤杂志，2017（2）.
[5]柳椰，赵晗，吕红芝，等. 股内侧肌下方入路并3D打印导板辅助全膝关节置换术的临床应用[J]. 中华老年骨科与康复电子杂志，2018，4（4）：214.
论文作者:肖海斌1,谭述军2
论文发表刊物:《中国结合医学杂志》2019年4期
论文发表时间:2019/6/11
标签：膝关节论文; 患者论文; 胫骨论文; 术后论文; 手术论文; 髌骨论文; 置换术论文; 《中国结合医学杂志》2019年4期论文;