【摘 要】目的 探究膝关节损伤精确评估和体化治疗方案制定中应用3D打印光固化树脂模型的价值。方法 本次实验对象均选自本院2017年1月至2019年3月期间收治的14例创伤性膝关节炎患者，对其两侧下肢进行三维重建，之后通过3D打印技术光固化树脂模型，并检验模型的精确度，进行模拟手术制定相应治疗方案，并选择和患者相符的假体型号。结果 在股骨头、左股骨以及左胫骨参数上，影像学和模型结果对比，差异无统计学意义（P＞0.05）。在左胫骨、左股骨、右股骨的t-LAPD、t-MAPD、t-TD、t-APD、m-HD、m-TD、m-APD的平均绝对误差为（0.44±0.04）mm，平均相对误差为（0.84±0.07）%。术前3D打印模型的高度和暴露的股骨外侧髁与内侧髁关节面相符。X线提示假体部位正确且大小匹配，正常恢复活动度。按照模型选择相应假体，且匹配性较好。结论 膝关节损伤精确评估和个体化治疗方案制定中应用3D打印光固化树脂模型，能够模拟手术和诊断，进而选择更优质的治疗方案，以确保治疗效果。
【关键词】3D打印；光固化树脂模型；膝关节损伤；个体化治疗方案
临床中常见的一种急性关节炎疾病为创伤性膝关节炎，主要以关节骨折为主，以软骨下骨和软骨结构损伤为主要表现，该疾病具有较高的致残率。相关临床研究显示，创伤性关节炎中发生率较高的为胫骨平台骨折，针对此种疾病常以患者年龄、受损程度选择相应的手术治疗。但是此种疾病病情复杂，如果患者年龄较小不易确诊[1]。临床针对此类疾病常开展CT和X线片检查，但是缺少直观且精准的依据。临床3Ｄ打印技术的不断发展和成熟，在骨关节置换术前和术中使用率较高。能够为临床诊治提供参考，可有效减少手术时间，减轻手术带给患者的损伤。因此本次针对膝关节损伤精确评估和体化治疗方案制定中应用3D打印光固化树脂模型的价值展开了研究。详情如下：
1 资料和方法
1.1 一般资料
本次实验对象均选自本院2017年1月至2019年3月期间收治的14例创伤性膝关节炎患者，其中9例男患、5例女患，年龄19-27岁，年龄均值为（23.2±2.7）岁。
1.2 方法
1.2.1 影像学数据处理
手术前先收集患者的CT和X线的检查数据，将相应数据使用MIMICS18.0软件开展三维重建，确保组织结构不失真的情况下平滑处理内部和表面，以满足3D模拟打印需要。
1.2.2 检验模型精准性
通过CT扫描打印的模型，同时和患者骨骼CT相应数据进行配比；进行三维创建后测量模型的相应参数，外侧胫骨平台前后径（t-LAPD）、内侧胫骨平台前后径（t-MAPD）、胫骨平台横径（t-TD）、胫骨平台前后径（t-APD）、股骨前髁高度（c-AHD）、外侧髁前后径（c-LAPD）、内侧髁前后径（c-MAPD）、股骨髁横（c-TD）、最大高度（m-HD）、最大宽径（m-TD）、最大长径（m-APD），以上数据需测量三次，选择平均值。并测量患者影像数据和模型的相对误差和绝对误差。
1.2.3 手术治疗
按照所得的膝关节骨性模型，同时结合病变范围、关节负重、专科查体等资料，最后判断患者能否开展全膝关节置换术，由于患者年龄问题，病情较繁琐，因此需通过3D打印模型详情设计手术。并将假体和3D模型进行比较，进而选择最佳假体型号。
1.3 统计学处理
此次实验数据通过统计软件SPSS17.0进行处理，计量资料通过均数±平方差表示，检验值为t，差异有统计学意义（P＜0.05）。
2 结果
2.1 患者膝关节影像学和3D打印模型参数
在股骨头、左股骨以及左胫骨参数上，影像学和模型结果对比，差异无统计学意义（P＞0.05）。详见表1：
表1 患者膝关节影像学和3D打印模型参数（±s）
2.3 术中、术后效果
术前3D打印模型的高度和暴露的股骨外侧髁与内侧髁关节面相符。X线提示假体部位正确且大小匹配，正常恢复活动度。按照模型选择相应假体，且匹配性较好。
3 讨论
3D打印技术是现阶段临床中常用的一种辅助诊断手段，且使用范围不断增加，特别是在骨折组织重建以及术前设计等[2]。此种技术最早应用于口腔颌面外科，近几年也逐渐用于髋关节疾病和软组织重建中，同时也广泛用于骨盆骨折、锁骨骨折以及手指重建中。通过3D打印技术创建模型，能够更直观的观察受损情况，进而辅助诊断，并用于设计治疗手术。在此次实验中，患者年龄较小，病情十分繁琐，临床治疗中无法准确的选择合适的治疗方案和关节置换术。仅依靠像学数据无法开展准确判断[3]。通过CT和X线所检查出的数据仅为二维平面图像，无法从多个角度展示患者疾病详情。现阶段CT检查可开展三维重建，然而此种技术也仅能在计算机中显示二维图像。而经过3D打印模型，能够将骨折位置和病灶详情更直观的反应，以确保诊断的准确性。此外还能够根据所得的模型和假体开展模拟装配，进而选择最佳假体。因此本实验中手术前对患者患部开展了3D模型打印，可更直观的观察患者病情，同时还有利于和患者、家属沟通治疗方案。
本次实验中，对患者使用3D打印技术创建模型，用于诊断和术前手术设计，在结合患者自身疾病体征，选择了更符合患者的假体，同时还能够优化手术操作，有利于患者康复。在股骨头、左股骨以及左胫骨参数上，影像学和模型结果对比，差异无统计学意义（P＞0.05）。在左胫骨、左股骨、右股骨的t-LAPD、t-MAPD、t-TD、t-APD、m-HD、m-TD、m-APD的平均绝对误差为（0.44±0.04）mm，平均相对误差为（0.84±0.07）%。这就表示通过用3D打印技术所得的绝对误差和相对误差较小，实际骨骼高度和模型相似。
总而言之，膝关节损伤中应用3D打印光固化树脂模型的价值较高，可模拟手术和诊断，之后选择相应的治疗方案，以提升临床治疗疗效。
参考文献：
[1] 肖云芳，王博，林蓉. 3D打印的个性化药物研究进展[J]. 中国药学杂志，2017，52（02）：5-11.
[2] 钱波，王明义，刘志远，等. 3D打印光敏树脂的性能研究[J]. 高校化学工程学报，2017，31（1）：191-196.
[3] 邹运，韩青，徐晓麟，等. 3D打印光固化树脂模型在精确评估膝关节损伤及其个体化治疗方案制定中的应用[J]. 吉林大学学报（医学版），2017，43（1）：141-146.
论文作者:黄瀚,俞星作,冯颜杰
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：模型论文; 膝关节论文; 患者论文; 股骨论文; 胫骨论文; 治疗方案论文; 误差论文; 《中国结合医学杂志》2019年4期论文;