新型3D打印個體導(dǎo)向器在膝關(guān)節(jié)置換中的應(yīng)用△

楊 濱，張 克，袁 亮，孫 彬，辛 星，劉新光，王曉華

（北京大學(xué)國際醫(yī)院，北京市102206）

人工膝關(guān)節(jié)置換術(shù)（total knee arthroplasty,TKA）已成為治療終末期骨關(guān)節(jié)炎的有效方法，可以明顯緩解疼痛、改善畸形、提高生活質(zhì)量［1，2］；TKA術(shù)中精確的截骨和假體置入對于重建下肢力線和恢復(fù)術(shù)后功能至關(guān)重要［3，4］，但傳統(tǒng)的TKA仍存在一定誤差［5，6］。隨著三維影像技術(shù)、計算機輔助技術(shù)和3D打印技術(shù)的進步，越來越多的學(xué)者開始嘗試采用智能技術(shù)輔助TKA［7，8］。采用3D打印個體化導(dǎo)向器輔助TKA具有提高手術(shù)精度、縮短手術(shù)時間、減少出血量等優(yōu)勢，但相關(guān)研究結(jié)論并不一致［9，10］。本課題組從三維術(shù)前規(guī)劃、導(dǎo)向器形態(tài)及術(shù)中操作等方面進行改進，設(shè)計了新型改良3D打印個體化導(dǎo)向器，探討其在全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)中的應(yīng)用和臨床療效。

1 手術(shù)技術(shù)

1.1 個性化導(dǎo)向器制備

術(shù)前行術(shù)側(cè)下肢三維CT薄層掃描（Siemens，德國，SOMATOM Definition AS），以DICOM格式保存并傳送至工程師。利用患者數(shù)據(jù)重建整個下肢的三維立體模型，然后在三維圖像上確定解剖標志點，再確定股骨和脛骨側(cè)力線，模擬膝關(guān)節(jié)截骨和假體的置入、截骨量、假體大小、假體方位；完成初始設(shè)計方案。

工程師首先提供初始三維規(guī)劃方案和必要的解剖參數(shù)，而后醫(yī)師根據(jù)每位患者的特點提出個體化調(diào)整方案，必要時請工程師設(shè)計個體化的3D打印導(dǎo)向器輔助組件，整個交互過程是醫(yī)生主導(dǎo)，并確定最終設(shè)計方案。本研究設(shè)計了新型導(dǎo)向器：①增加導(dǎo)向器與骨面的接觸面積；②增加導(dǎo)向器輔助定位裝置（圖1a、b）；……