郑祖高?陈宣煌?陈国仙?吴长福?郑锋?陈旭?高小强
[摘要] 意图 通過比较不同办法辅导人工全膝关节置换术对手术准确性及临床作用的影响，讨论数字化规划及3D打印技能在人工全膝关节置换术中运用的可行性、优越性。 办法 80例（90膝）行初度人工全膝关节置换术患者被随机分为数字化组（数字化规划及3D打印组）和传统组。数字化组40例（46膝），运用数字化规划及3D打印技能辅导手术；传统组40例（44膝），按传统经历进行手术。别离记载两组切断长度、手术时刻、术中出血量，调查术中假体与术前规划的匹配度，点评术后患者膝关节功用活动状况，复查印象学比较术后下肢力线改变。术后3个月、6个月别离随访比照调查苦楚视觉模仿评分（VAS）、美国膝关节协会鉴定规范评分（KSS）和髌股关节Feller评分。 成果 数字化组在切断长度、手术时刻、术中出血量方面较传统组有优势，假体匹配度、关节活动度、下肢力线纠正和VAS、KSS、Feller评分方面与传统组比较差异有计算学含义（P<0.05）。 定论 数字化规划及3D打印技能能杰出辅导初度人工全膝关节置换术，有助于进步手术准确性及短期的临床作用。
[关键词] 人工全膝关节置换术；数字化规划；3D打印；下肢力线
[中图分类号] R318.17 [文献标识码] A [文章编号] 2095-0616（2016）20-11-05
Application research on digital design and 3D printing technology in total knee arthroplasty
ZHENG Zugao1 CHEN Xuanhuang1 CHEN Guoxian2 WU Changfu1 ZHENG Feng1 CHEN Xu1 GAO Xiaoqiang1
1.Department of Ohopaedics，Affiliated Hospital of Putian College，Putian 351100，China；2.Depatment of Joint Surgery，Putian First Hospital，Putian 351100，China
[Abstract] Objective To explore the feasibility and superiority of digital design and 3D printing technology accuracy and clinical efficacy of surgery. Methods 80 cases （90 Knees） of patients undergoing primary total knee arthroplasty were randomly divided into ditital group （digital design and 3D printing group） and traditional group. 40 （46 knees） cases were divided into digital group and applied of digital design and 3D printing technology to guide surgery. 40 （44 knees） cases were divided into traditional group and operated by by traditional experience. Incision length， operation time， the amount of bleeding during operation of the two groups were recorded. The matching degree between the prosthesis and the preoperative design was observed. Functional activity of knee joint after operation was evaluated. The changes of the lower limb force line after the imaging examination was compared. Pain visual analogue scale （VAS）， American Knee Society rating criteria score （KSS） and patellofemoral joint Feller score at 3 months and 6 months after operation were respectively followed up and compared. Results Compared with the traditional group， the length of incision， operation time and blood loss of digital group were better than those of traditional group. There were statistical significances on prosthesis matching degree， joint mobility， lower limb force line correction and VAS， KSS， Feller score （P<0.05）. Conclusion Digital design and 3D printing technology can well guide the initial total knee replacement. It is benefit to improve the accuracy and short-term clinical efficacy of surgery.
[Key words] Total knee arthroplasty；Digital design；3D printing technology；Lower limb force line
人工全膝关节置换术 （ total knee arthroplasty，TKA） 因其杰出的临床作用被视为一种高效的手
术，关节假体15年生存率经计算超越90%，但也有由于术前规划不妥，引起手术伤口添加、假体安放失误，术后假体松动不稳、下肢力线不良等导致术后功用不满足、手术失利乃至需求再次翻修手术[1]。有学者运用计算机导航辅佐人工全膝关节置换术，以为能够进步假体置放、下肢力线纠正的准确性，但其存在较高的医疗费用、较长的学习曲线、较多的手术时刻及特别的并发症等缺点[2]。咱们临床运用近年鼓起的数字化规划及3D打印技能，术前预先重复完美规划手术，术中依据3D打印模型及个性化截骨模块准确施行，到达预期的手术作用，成果满足，现报导如下。
1 材料与办法
1.1 一般材料
本组80例病例均为莆田学院隶属医院骨科于2013年9月～2015年3月收住院的晚期膝关节骨性关节炎致功用障碍的患者，均经过不规则保存医治，症状没有改进或许加剧而来我院就诊。归入规范：（1）契合膝关节骨性关节炎确诊规范[3]。（2）一切骨关节炎病例具有人工膝关节置换手术指征（即严峻硬化、关节空隙消失、关节软骨显着缺失等）。（3）无法经过胫骨高位截骨或单髁关节置换处理苦楚者。（4）既往无膝关节手术史。扫除规范：（1）术前查看提示无法接受手术或具有手术忌讳证者；（2）对病况医治知悉但不情愿签署手术医治同意书或不情愿参与完好随访者。（3）体重指数（Body Mass Index，BMI）>40kg/m2。（4）骨残缺较大需垫片或延长杆的病例。80例患者分为两组，数字化组（数字化规划及3D打印组）40例（46膝），传统组40例（44膝）。数字化组男19例，女21例，年纪（64.2±5.2）岁，BMI（26.35±3.21）kg/m2，传统组男20例，女20例，年纪（63.5±5.4）岁，BMI（26.21±3.62）kg/m2，两组患者医治前的一般状况（包含年纪、性别、BMI等）差异无计算学含义（P>0.05），具有可比性。
1.2 手术办法
一切患者均行膝前方正中切断髌骨内侧入路后穿插韧带替代型的人工全膝关节置换术（TKA）。手术由同一组医师操作。
数字化组病例术前均行患膝薄层CT（层厚0.5mm）扫描，取得DICOM格局数据，导入Mimics软件，三维重建、修改，软件丈量规划术前截骨量，截骨视点，制造截骨模块，预先挑选假体，重复虚拟手术，调查假体匹配度，断定抱负的手术计划。3D 打印出截骨模块与膝关节模型，体外再次模仿手术，评价假体安放方位。依据丈量数据术前挑选适宜的膝关节假体，惯例消毒3D 打印的截骨模块与膝关节模型备术中运用。术中依据术前规划的截骨模块严密贴合股骨远端、胫骨近端，導引截骨，安放预挑选的假体。传统组按传统经历进行手术，依据术中具体状况，翻开股骨髓腔定位，以股骨远端截骨器和四合一截骨模具进行股骨截骨；选用胫骨髓外定位法以胫骨截骨器进行胫骨渠道截骨操作，装置假体。两组均测验伸直委曲空隙、软组织平衡满足，膝关节以脉冲式枪冲刷，骨水泥固定假体，装置垫片。查看力线杰出后放置负压引流管，逐层缝合。术后惯例抗凝及防备感染，术后48h内拔除引流管，按部就班辅导功用训练。
1.3 调查目标
记载切断长度、手术时刻、术中出血量，调查假体匹配度及膝关节活动度（range of motion，ROM）。丈量下肢力线视点（股骨与胫骨机械轴的夹角，即髋关节中点到膝关节中点的连线与膝关节中点到踝关节中点的连线的夹角），术后3、6个月别离随访比照调查苦楚视觉模仿评分（Visual analogue scale，VAS）[4]、美国膝关节协会鉴定规范（American knee society score，KSS）[5]，含临床评分： 痛50 分、稳定性25 分、活动范围25 分，缺点（扣分）。功用评分： 行走状况50 分、上楼状况50 分、功用缺点（扣分）。髌股关节Feller评分[6]，含膝前痛分数15分、爬楼梯和从座位站立10 分、股四头肌肌力5 分。
1.4 计算学办法
选用SPSS21.0计算软件进行计算，计量材料以（）表明，选用t查验，P<0.05为差异有计算学含义。
2 成果
一切病例均手术顺畅。数字化组术中均顺畅装置术前所挑选的假体，截骨及假体放置均一次成功，假体匹配率为100%。传统组44膝中，彻底匹配41膝，匹配欠满足3膝，彻底匹配率为93%。在切断长度、手术时刻、术中出血量、关节活动度、下肢力线纠正等方面，显现数字化组手术手术准确性高于传统组，在VAS分值、KSS评分、Feller评分等方面，显现人工全膝关节置换术能缓解患者苦楚等症状，但数字化规划及3D打印技能辅导的手术作用更佳。
2.1 两组手术准确度比较
与传统组比较较，数字化组手术切断较短、手术时刻快、术中出血量少，关节活动度添加显着，下肢力线纠正较准确（P<0.05）。见表1。
2.2 两组VAS分值比较
术前两组间VAS评分无计算学差异，但术后3个月与6个月两组间有计算学差异，各组术后3、6个月与术前比较差异有计算学含义（P<0.05）。见表2。
2.3 两组KSS分值比较
术前两组间KSS评分无计算学差异，但术后3个月与6个月两组间有计算学差异，各组术后3、6个月与术前比较差异有计算学含义（P<0.05）。见表3。
2.4 两组Feller分值比较
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