3D打印定制化截骨導(dǎo)板輔助脛骨畸形一期截骨＋全膝...-3

2022.1.23

結(jié)　　果

3D打印截骨導(dǎo)板均能與術(shù)區(qū)骨面準(zhǔn)確貼服，并精準(zhǔn)引導(dǎo)截骨成功，應(yīng)用過程中截骨導(dǎo)板安全可靠，無斷裂、變形等異?，F(xiàn)象。術(shù)后1周X線片見鋼板固定牢靠，膝關(guān)節(jié)對位對線良好。該患者手術(shù)時間為96min，術(shù)中出血量小于50mL。術(shù)后美國膝關(guān)節(jié)協(xié)會評分（KSS）與疼痛視覺模擬評分（VAS）均明顯改善，術(shù)后力線指標(biāo)明顯改善，如髖膝踝角（HKA）、機械軸線偏差（MAD）指標(biāo)等。其中脛骨側(cè)畸形得到矯正，矢狀位脛骨近端后側(cè)角（PPTA）恢復(fù)正常后傾，MPTA改善為正常水平；股骨側(cè)畸形亦得到糾正，冠狀位股骨遠(yuǎn)端外側(cè)角（LDFA）改善，股骨側(cè)殘留少量內(nèi)翻畸形；矢狀位股骨遠(yuǎn)端后側(cè)角（PDFA）改善，股骨矢狀位畸形得到糾正。手術(shù)前后隨訪結(jié)果見表1，見圖8。

圖8.png

表1.png

討　　論

脛骨骨折后的畸形愈合使膝關(guān)節(jié)的生理運動發(fā)生改變，導(dǎo)致患者發(fā)生慢性疼痛、關(guān)節(jié)功能下降，以及創(chuàng)傷性骨關(guān)節(jié)炎發(fā)生的風(fēng)險增加。骨骼畸形矯正的關(guān)鍵是醫(yī)生在術(shù)中準(zhǔn)確把握截骨角度、截骨大小及截骨方向，以準(zhǔn)確恢復(fù)下肢力線。傳統(tǒng)的截骨矯形術(shù)多由經(jīng)驗豐富的醫(yī)生憑借二維的X線片進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃，術(shù)中通過多次透視，反復(fù)確認(rèn)截骨操作，耗時多且增加醫(yī)患放射線暴露的次數(shù)，即便是經(jīng)驗非常豐富的骨科醫(yī)生，也會存在截骨不精確、下肢力線恢復(fù)不良的可能，使畸形矯正的效果大打折扣。因此，對于下肢畸形矯正而言，要達(dá)到最佳矯正效果對大多數(shù)骨科醫(yī)生來說仍然是巨大的挑戰(zhàn)。

3D打印技術(shù)的興起與發(fā)展為臨床醫(yī)生實現(xiàn)精準(zhǔn)手術(shù)提供了新的治療思路。特別是基于3D打印設(shè)計的個性化截骨導(dǎo)板，有助于保障術(shù)前規(guī)劃在術(shù)中的精確實現(xiàn)。Chai等對復(fù)雜股骨畸形患者行CT掃描，通過Mimics軟件重建股骨模型及術(shù)前規(guī)劃，確定截骨位置和截骨平面，采用Imageware設(shè)計截骨導(dǎo)板，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，截骨導(dǎo)板能成功幫助術(shù)者完成了截骨和畸形矯正，且截骨量與截骨大小與術(shù)前規(guī)劃準(zhǔn)確一致，實現(xiàn)精準(zhǔn)截骨。Weigelt等的研究探討了4例踝關(guān)節(jié)畸形患者的截骨矯形效果，術(shù)后隨訪1年發(fā)現(xiàn)患者踝關(guān)節(jié)可負(fù)重行走，疼痛完全消失，活動范圍不受限，且截骨位置骨愈合良好。郭瑞等學(xué)者探討了截骨導(dǎo)板輔助脛骨截骨畸形的應(yīng)用效果，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)板可縮短手術(shù)時間、減少術(shù)中透視次數(shù)，但并未報道畸形矯正的具體效果和關(guān)節(jié)功能恢復(fù)情況。本研究發(fā)現(xiàn)，術(shù)后6個月隨訪時，患者關(guān)節(jié)疼痛評分為0分，KSS臨床評分和功能評分由術(shù)前28分和20分分別提高至96分和90分，患者的膝關(guān)節(jié)功能顯著改善。

此外，對下肢畸形矯正前和矯正過程中常對膝關(guān)節(jié)對線和關(guān)節(jié)走行方向進(jìn)行評價。關(guān)節(jié)對線用MAD表示，正常值為內(nèi)側(cè)平均9．7mm，對脛骨近端畸形患者，關(guān)節(jié)走行方向常用MPTA來衡量，正常值為（87±2．5）°。本研究中患者M(jìn)AD矯正前偏離中心內(nèi)側(cè)64mm，術(shù)后縮小為7．5mm，下肢內(nèi)翻畸形得到大幅糾正，股骨側(cè)殘留少量內(nèi)翻畸形，可減輕術(shù)中軟組織平衡壓力，改善患者術(shù)后滿意度，術(shù)后MPTA術(shù)后矯正至人群正常值。分析本案例的難點在于脛骨前傾畸形矯正。本案例應(yīng)用3D打印截骨導(dǎo)板輔助脛骨結(jié)節(jié)下截骨矯形，糾正脛骨前傾畸形，術(shù)后脛骨側(cè)畸形得到完全矯正（PPTA由前傾的108°改善為86°），恢復(fù)下肢正常力線。

本例脛骨側(cè)的內(nèi)翻及前傾畸形嚴(yán)重，使得脛骨假體的選擇至關(guān)重要。帶長柄的脛骨托假體無法使用，否則將穿透脛骨皮質(zhì)。本研究中應(yīng)用計算機輔助精心設(shè)計三維截骨楔及脛骨導(dǎo)板，選擇脛骨結(jié)節(jié)下閉角截骨，以最小的骨量矯形嚴(yán)重脛骨近端復(fù)合畸形，從而將復(fù)雜手術(shù)簡化為常規(guī)膝關(guān)節(jié)置換術(shù)，脛骨畸形矯正后，患者膝關(guān)節(jié)假體的選擇增多，能減少患者的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)，也避免了翻修時延長桿無法使用的困境。個性化定制3D打印截骨導(dǎo)板輔助截骨矯形與傳統(tǒng)手術(shù)比較具有顯著的優(yōu)勢：手術(shù)醫(yī)師全程參與計算機輔助設(shè)計，術(shù)中個性化導(dǎo)板與畸形部位能緊密貼合，經(jīng)克氏針準(zhǔn)確固定后，可直接引導(dǎo)術(shù)者精準(zhǔn)實施術(shù)前制定的手術(shù)方案，術(shù)中無需反復(fù)截骨角度大小及方向。眾所周知術(shù)中確認(rèn)會增加輻射暴露及大量透視時間，3D打印截骨導(dǎo)板的應(yīng)用在極大簡化手術(shù)操作的同時，還保證精準(zhǔn)實施截骨矯形方案，真正實現(xiàn)“量身定制”，符合精準(zhǔn)醫(yī)療的要求。

本案例尚存在一定的不足：（1）基于本案例畸形的復(fù)雜性，術(shù)者與工程師必須密切配合，全程通力配合參與設(shè)計過程，需要花費一定術(shù)前準(zhǔn)備時間。本例術(shù)前準(zhǔn)備的時間耗時1周，反復(fù)調(diào)整手術(shù)方案三次，最終實現(xiàn)了截骨方案的最優(yōu)化，為患者獲得滿意手術(shù)效果奠定基礎(chǔ)；（2）導(dǎo)板的設(shè)計與制造會增加患者部分經(jīng)濟負(fù)擔(dān)，本案例術(shù)中應(yīng)用個性化截骨導(dǎo)板大幅縮短了手術(shù)時間，減少麻醉時間及費用，并減少術(shù)后感染、輸血的風(fēng)險，經(jīng)濟收益比合理。（3）術(shù)前患者需行下肢CT掃描，可能增加患者的輻射暴露，但與傳統(tǒng)手術(shù)方法相比，術(shù)中的輻射暴露量大幅減少，患者獲益良多，滿意的手術(shù)效果是我們共同的追求。

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