大庆市人民医院 163311
摘要：目的：探讨应用3D打印截骨切模辅助股骨髁上截骨术治疗伴有外侧间室骨关节炎的膝外翻畸形的临床疗效。方法：2014年1月至2016年12月，应用3D打印截骨切模辅助股骨髁上截骨术治疗伴有外侧间室骨关节炎的膝外翻畸形患者23例23膝。术前应用Mimics软件设计截骨模块并3D打印，术中通过截骨模块明确截骨平面。结果：股骨角术前平均68.7°±3.5°矫正至术后平均83.6°±2.8°（P＜0.05）；股胫角由术前平均159.6°±4.1°矫正至术后平均172.3°±2.1°（P＜0.05）。结论：应用3D打印截骨切模辅助股骨髁上截骨术治疗伴有外侧间室骨关节炎的膝外翻畸形是一种精确有效的治疗方法。
关键词：3D打印截骨模块、截骨术、股骨、膝关节骨关节炎
Abstract：Objective：To evaluate the validity of distal femoral osteotomy aided by 3D printing cutting block for correction of genu valgum. Methods：From January 2014 to December 2016，23 patients（23 knees）with vaglus deformityunderwent distal femoral osteotomy aided by 3D printing cutting block. Mimics software was used to design and print the cutting block by 3D printing technique. During operation，the distal femoral osteotomy was determined according to the cutting block. Results：The average preoperative and postoperative lateral distal femoral angles were 68.7°±3.5°and 83.6°±2.8°（P<0.05）andthe average femoral-tibialangle159.6°±4.1°and 172.3°±2.1°.Conclusions：3D printing cutting block can improve the accuracy and the validity of distal femoral osteotomy for correction of genu valgum.
Key words：3D printing cutting block；Osteotomy；Femur；knee osteoarthritis
膝关节外翻畸形是一种常见的下肢力线不良，会使得膝关节外侧间室负荷过高，从而进一步引发关节软骨磨损，产生骨关节炎[1]。膝关节周围截骨术可以纠正下肢力线不良，减少患侧间室应力，达到减轻症状，延缓骨关节炎进展的目的[2]。近年来3D打印截骨切模逐渐被应用于骨科领域，可使截骨更为简易、精确，提高截骨术的临床效果。
我科于2014年01月到2016年12月，应用3D打印截骨切模进行股骨髁上截骨术治疗伴外侧间室骨关节炎膝外翻畸形患者23例。现报告如下：
1 资料和方法
1.1患者选择标准：
纳入标准：①年龄≤ 60 岁；②膝外翻角度＞10°；③膝关节屈伸活动范围>90°；④主要临床表现为膝关节外侧疼痛，经保守治疗无效。
排除标准：①屈曲畸形＞5°；②严重髌股关节炎；③表现为内侧间室骨关节炎症状；④Ahlbäck外侧间室关节炎分级为Ⅲ级。
1.2临床资料：
本研究包含伴有外侧间室骨关节炎的膝外翻畸形患者23例23膝，其中男4例4膝，女19例19膝，平均年龄39.6±7.3岁（28～57）岁。本组患者术前拍摄负重位双膝正侧位片及双下肢全长位片，测量股骨角为68.7°±3.5°（61°～74°），测量股骨角为159.6°±4.1°（150°～167°）。术前根据Ahlbäck分级确定外侧间室的关节炎分级：Ⅰ度18例，Ⅱ度5例。术前HSS评分平均78.4±3.8分。
1.3截骨模块制备
术前患者常规行髋、膝、踝CT，将患者数据以Dicom格式导入Mimics18.0软件，于计算机上重建下肢三维模型。
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1.3.1确定内侧闭合楔形截骨角度
在下肢三维模型上做股骨头至膝关节中心点的连线，再做膝关节中心点到踝关节中心点的连线，两条连线在冠状面上投影的夹角即为截骨的角度。
1.3.2设计截骨平面的位置
截骨平面均与冠状面垂直，远端平面经过股骨外髁上方3mm以及股骨滑车面上缘的上方10mm。近端平面依据确定的截骨角度以外侧为合页进行设计，注意外侧保留2mm骨质。
1.3.3设计打印截骨模块
截骨切模设计于股骨远端的前外侧。模块固定针平行设计，使得截骨切模可于截骨后取出并安置锁定模块，该模块可于闭合截骨缺口后锁定。将设计好的截骨切模和锁定模块以STL格式输入打印机（EOS德国），打印出可高温高压的聚乳酸材质截骨切模和锁定模块。
1.4手术方法
取大腿远端内侧纵向切口，自膝关节内侧间隙上2cm处开始向近端延伸，长约15cm。股内侧肌后缘进入，显露出股骨远端的前内侧。完全贴附骨面安置截骨切模，完成截骨后取下截骨切模和楔形骨块。合页处以克氏针钻孔，完全闭合截骨槽后，安置锁定模块。在股骨远端内侧安置解剖锁定钛板，闭合切口。
1.5术后处理
术后复查膝关节正侧位片确定矫正效果，术后8周复查膝关节正侧位片，如截骨处有骨痂生成，可以扶拐部分负重行走，术后3个月可弃拐行走，术后1～2年取出内固定物，所有患者于术后1年随访时进行HSS评分。所有患者随访1至1.5年，平均1.3±0.1年。
1.7统计学分析
使用SPSS 16.0 软件进行统计学分析。使用配对t检验对术前和术后股骨角、股胫角进行比较，并对术前和术后1年HSS评分进行比较。
2结果
本组23例患者均于术后1年随访，术后股骨角为78°～89°平均83.6°±2.8°（P＜0.05），股胫角为165°～177°平均172.3°±2.1°（P＜0.05），术后1年HSS评分90.3±2.3（P＜0.05）。
无患者发生切口感染、延迟愈合。1例患者在术后6个月时出现延迟愈合，未予治疗，术后1年随访时获得骨性愈合。
3讨论
在骨关节炎早期进行截骨术可以纠正下肢力线，使得外侧间室过度承担的应力分担于相对正常的内侧间室，继而缓解关节炎的症状，并且避免或延缓关节炎的进展，减少了行全膝关节表面置换术的风险。截骨的位置应位于畸形最重、远离关节面、容易愈合的部位。股骨髁上内侧闭合楔形截骨术可以满足上述要求，但是该术式要求术前准确计算截骨角度，术中精确截骨[3]。有报道显示过度矫正时，膝关节退变更为迅速[4]。另外，术者术中需要反复的C臂透视，多次进行截骨的修正，存在辐射伤害较大，手术时间长等问题。
3D打印技术已逐渐应用于骨科各领域[5-8]，术前通过Mimics重建下肢的三维模型，可以在计算机上精确的测量出膝关节的外翻角度，进行模拟截骨，观察截骨效果。根据截骨角度进一步明确截骨平面，设计出截骨切模。固定截骨切模的4枚3.0克氏针，应该平行设计，可于截骨后取下截骨切模，安置锁定模块，截骨后，下肢矫正至预期角度时，才能予以锁定，确保矫形的精确度。锁定模块尽可能设计于股骨前侧，避免干扰钛板的安置。本组患者术中未使用C臂透视，均未进行截骨修正。
综上所述，3D打印技术制备的截骨切模和锁定模块辅助的股骨髁上内侧闭合楔形截骨术，具有操作简单、避免多次截骨修正，缩短手术时间的优点，应用其治疗伴有膝关节外侧间室骨关节炎的膝外翻畸形具有良好的临床效果。
参考文献：
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论文作者:王栋,李春龙,刘百峰,鲍利,王丽娟
论文发表刊物:《健康世界 》2018年10期
论文发表时间:2018/8/24
标签：股骨论文; 膝关节论文; 骨关节炎论文; 术后论文; 畸形论文; 模块论文; 患者论文; 《健康世界 》2018年10期论文;