【摘要】目的 探討內(nèi)翻膝患者膝關(guān)節(jié)雙間室置換術(shù)(BKA)中應(yīng)用3D打印個(gè)性化截骨導(dǎo)板輔助的治療效果,為臨床治療提供參考。方法 選取2023年3月至2024年3月單縣中心醫(yī)院收治的87例內(nèi)翻膝患者的臨床資料,進(jìn)行回顧性分析。根據(jù)手術(shù)方式不同分為BKA組(44例)和輔助BKA組(43例)。BKA組患者采用傳統(tǒng)BKA治療,輔助BKA組患者采用3D打印個(gè)性化截骨導(dǎo)板輔助BKA治療。比較兩組患者機(jī)械軸相關(guān)角度、關(guān)節(jié)活動(dòng)度、膝關(guān)節(jié)功能評(píng)分、并發(fā)癥發(fā)生情況。結(jié)果 術(shù)后1周,兩組患者股骨遠(yuǎn)端外側(cè)角(mLDFA)、脛骨近端內(nèi)側(cè)角(mMPTA)均大于術(shù)前,且輔助BKA組均大于BKA組;兩組患者關(guān)節(jié)線收斂角(JLCA)均小于術(shù)前,且輔助BKA組小于BKA組(均Plt;0.05)。術(shù)后6個(gè)月,兩組患者關(guān)節(jié)活動(dòng)度均大于術(shù)前,且輔助BKA組大于BKA組;兩組患者西安大略和麥克馬斯特大學(xué)骨關(guān)節(jié)炎指數(shù)(WOMAC)評(píng)分均降低,且輔助BKA組低于BKA組;兩組患者美國膝關(guān)節(jié)協(xié)會(huì)(KSS)評(píng)分均升高,且輔助BKA組高于BKA組(均Plt; 0.05)。輔助BKA組患者并發(fā)癥總發(fā)生率低于BKA組(Plt;0.05)。結(jié)論 3D打印個(gè)性化截骨導(dǎo)板輔助膝關(guān)節(jié)雙間室置換術(shù)治療內(nèi)翻膝患者的效果較好,能顯著提高手術(shù)精度,促進(jìn)患者術(shù)后快速康復(fù),改善膝關(guān)節(jié)功能,減少并發(fā)癥的發(fā)生。
【關(guān)鍵詞】3D打印個(gè)性化截骨導(dǎo)板;膝關(guān)節(jié)雙間室置換術(shù);內(nèi)翻膝
【中圖分類號(hào)】R684.3 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2096-2665.2025.06.0142.03
DOI:10.3969/j.issn.2096-2665.2025.06.044
內(nèi)翻膝是一種常見的膝關(guān)節(jié)畸形,主要表現(xiàn)為膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間隙變窄,可能由遺傳、生長發(fā)育異常、外傷等原因?qū)е耓1]。該疾病不僅會(huì)引發(fā)膝關(guān)節(jié)疼痛及功能障礙,還會(huì)影響患者的外貌形象,對(duì)患者的日常生活造成影響。癥狀較輕微患者可通過體育鍛煉、矯形支具、藥物治療等方式進(jìn)行保守治療,病情嚴(yán)重患者(如骨關(guān)節(jié)嚴(yán)重畸形或膝內(nèi)翻伴隨韌帶斷裂、軟骨損傷等)則需進(jìn)行手術(shù)治療[2]。近年來,隨著數(shù)字化技術(shù)和3D打印技術(shù)的飛速發(fā)展, 3D打印個(gè)性化截骨導(dǎo)板在骨科手術(shù)中的應(yīng)用日益廣泛。有研究表明,在內(nèi)翻膝患者膝關(guān)節(jié)雙間室置換術(shù)(BKA)中應(yīng)用3D打印個(gè)性化截骨導(dǎo)板可顯著提高手術(shù)的精準(zhǔn)度和安全性[3]?;诖耍狙芯刻接?D打印個(gè)性化截骨導(dǎo)板輔助膝關(guān)節(jié)雙間室置換術(shù)治療內(nèi)翻膝患者的效果。
1 資料與方法
1.1 一般資料 選取2023年3月至2024年3月單縣中心醫(yī)院收治的87例內(nèi)翻膝患者的臨床資料,進(jìn)行回顧性分析。根據(jù)手術(shù)方式不同分為BKA組(44例)和輔助BKA組(43例)。 BKA組患者中男性28例,女性16例;患側(cè):左側(cè)21例,右側(cè)23例;年齡57~78歲,平均年齡(66.39±4.17)歲;病程2~9個(gè)月,平均病程(6.27±1.18)個(gè)月; BMI 19.35~27.53 kg/m2,平均BMI(23.39±1.11)kg/m2。輔助BKA組患者中男性26例,女性17例;患側(cè):左側(cè)25例,右側(cè)18例;年齡56~77歲,平均年齡(66.12±4.34)歲;病程2~8個(gè)月,平均病程(6.13±1.36)個(gè)月; BMI 19.25~26.85 kg/m2,平均BMI(23.15±1.29)kg/m2。兩組患者一般資料比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0.05),組間具有可比性。本研究經(jīng)單縣中心醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。納入標(biāo)準(zhǔn):⑴符合膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎的診斷標(biāo)準(zhǔn)[4],且伴有內(nèi)翻膝;⑵年齡50~80歲;⑶膝關(guān)節(jié)疼痛且存在功能障礙,經(jīng)保守治療無效者;⑷術(shù)前下肢站立位全長X線片顯示膝內(nèi)翻角10 °~30 °。排除標(biāo)準(zhǔn):⑴合并類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、血友病性關(guān)節(jié)炎、強(qiáng)直性脊柱炎等非膝關(guān)節(jié)退行性變者;⑵患肢存在明顯神經(jīng)刺激癥狀且下肢肌力明顯減退者;⑶合并心、肝、腎、肺等重要臟器衰竭者;⑷1年內(nèi)接受過其他膝關(guān)節(jié)手術(shù)治療者。
1.2 治療方法 輔助BKA組患者采用3D打印個(gè)性化截骨導(dǎo)板輔助BKA治療:術(shù)前,患者接受正電子發(fā)射及計(jì)算機(jī)斷層掃描系統(tǒng)(北京大基康明醫(yī)療設(shè)備有限公司,型號(hào): SEEREAL HC-1)的下肢全長片掃描。掃描后,將數(shù)據(jù)導(dǎo)入影像處理軟件中進(jìn)行三維重建。在虛擬環(huán)境下模擬股骨遠(yuǎn)端與脛骨平臺(tái)的截骨步驟,并依據(jù)患者膝關(guān)節(jié)的假體設(shè)計(jì)制作截骨導(dǎo)板模型。利用3D打印機(jī)于6 h內(nèi)制作截骨導(dǎo)板后備用。術(shù)中,于膝關(guān)節(jié)正中作一切口,依次切開皮膚、皮下組織、筋膜,暴露髕骨。清除關(guān)節(jié)內(nèi)部的增生骨贅、滑膜組織等,將膝關(guān)節(jié)彎曲到90 °。從股骨側(cè)開始截骨,將截骨導(dǎo)板貼合在股骨遠(yuǎn)端,然后沿導(dǎo)板進(jìn)行四合一截骨。轉(zhuǎn)到脛骨平臺(tái)側(cè),安裝3D打印截骨導(dǎo)板,并確認(rèn)下肢力線準(zhǔn)確無誤后,執(zhí)行脛骨平臺(tái)的截骨操作。使用撐開器適度地增加關(guān)節(jié)間隙,清除影響膝關(guān)節(jié)活動(dòng)的殘余組織。隨后對(duì)髕骨形態(tài)進(jìn)行修整,并安裝試模檢驗(yàn)膝關(guān)節(jié)的屈伸活動(dòng)度及髕骨運(yùn)動(dòng)軌跡。后使用脈沖沖洗液對(duì)關(guān)節(jié)腔進(jìn)行清潔,調(diào)配骨水泥并安裝膝關(guān)節(jié)假體。
BKA組患者采用傳統(tǒng)BKA治療:手術(shù)入路方式與輔助BKA組相同。對(duì)于股骨側(cè),首先利用髓內(nèi)定位桿進(jìn)行定位,隨后安裝標(biāo)準(zhǔn)的截骨導(dǎo)板,嚴(yán)格依照預(yù)先規(guī)劃的截骨線執(zhí)行股骨側(cè)的截骨操作。對(duì)于脛骨平臺(tái)側(cè),采用髓外定位器進(jìn)行定位,并安裝對(duì)應(yīng)的平臺(tái)截骨導(dǎo)板,完成該側(cè)的截骨工作。其余手術(shù)步驟均與輔助BKA組一致。
兩組患者在整個(gè)手術(shù)過程中僅對(duì)髕骨進(jìn)行必要修整,并不進(jìn)行置換。當(dāng)骨水泥完全固化后,使用血管鉗打開髕上關(guān)節(jié)囊,采用魚骨線進(jìn)行迅速且緊密的縫合。
1.3 觀察指標(biāo) ⑴機(jī)械軸相關(guān)角度。于術(shù)前及術(shù)后1周,通過移動(dòng)式數(shù)字?jǐn)z影X線系統(tǒng)(北京島津醫(yī)療器械有限公司,型號(hào): MobileDaRt MX8)、影像存檔與傳輸系統(tǒng)(PACS),測(cè)定兩組患者股骨遠(yuǎn)端外側(cè)角(mLDFA)、脛骨近端內(nèi)側(cè)角(mMPTA)、關(guān)節(jié)線收斂角(JLCA)。⑵關(guān)節(jié)活動(dòng)度。于術(shù)前及術(shù)后6個(gè)月,使用量角器評(píng)估膝關(guān)節(jié)在屈曲方向上的活動(dòng)范圍。⑶膝關(guān)節(jié)功能評(píng)分。于術(shù)前及術(shù)后6個(gè)月,采用西安大略和麥克馬斯特大學(xué)骨關(guān)節(jié)炎指數(shù)(WOMAC)評(píng)分[5]評(píng)估膝關(guān)節(jié)功能,總分96分,
評(píng)分越高提示膝關(guān)節(jié)功能越差;根據(jù)美國膝關(guān)節(jié)協(xié)會(huì)(KSS)評(píng)分[6]評(píng)估膝關(guān)節(jié)功能,總分100分,評(píng)分越高提示膝關(guān)節(jié)功能越好。⑷并發(fā)癥發(fā)生情況。統(tǒng)計(jì)患者術(shù)后6個(gè)月內(nèi)關(guān)節(jié)感染、關(guān)節(jié)積液、假體松動(dòng)、關(guān)節(jié)不穩(wěn)定、異常響聲、活動(dòng)受限的發(fā)生情況。并發(fā)癥總發(fā)生率=并發(fā)癥總發(fā)生例數(shù)/總例數(shù)×100%。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 27.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)量資料以(x)表示,采用t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料以[例(%)]表示,采用χ2檢驗(yàn)。以Plt;0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié)果
2.1 兩組患者機(jī)械軸相關(guān)角度比較 術(shù)后1周,兩組患者mLDFA、 mMPTA均大于術(shù)前,且輔助BKA組均大于BKA組;兩組患者JLCA均小于術(shù)前,且輔助BKA組小于BKA組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均Plt;0.05),見表1。
2.2 兩組患者關(guān)節(jié)活動(dòng)度比較 術(shù)后6個(gè)月,兩組患者關(guān)節(jié)活動(dòng)度均大于術(shù)前,且輔助BKA組大于BKA組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Plt;0.05),見表2。
2.3 兩組患者膝關(guān)節(jié)功能評(píng)分比較 術(shù)后6個(gè)月,兩組患者WOMAC評(píng)分均降低,且輔助BKA組低于BKA組;兩組患者KSS評(píng)分均升高,且輔助BKA組高于BKA組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均Plt;0.05),見表3。
2.4 兩組患者并發(fā)癥發(fā)生情況比較 輔助BKA組患者并發(fā)癥總發(fā)生率低于BKA組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Plt;0.05),見表4。
3 討論
內(nèi)翻膝的非手術(shù)治療包括功能性鍛煉、矯形支具、定制鞋墊等,適用于癥狀較輕微的患者。骨關(guān)節(jié)嚴(yán)重畸形或伴有韌帶斷裂、軟骨損傷等膝內(nèi)翻癥狀嚴(yán)重的患者主要采用截骨術(shù)等治療,臨床可根據(jù)患者具體情況選擇合適的手術(shù)方案。近年來,3D打印技術(shù)在骨科領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。
本研究結(jié)果顯示,術(shù)后1周,輔助BKA組患者mLDFA、mMPTA、JLCA均大于BKA組。分析原因?yàn)?,傳統(tǒng)手術(shù)中截骨角度和位置的確定通常依賴于術(shù)者的經(jīng)驗(yàn)和判斷,存在一定的主觀性和不確定性。而3D打印個(gè)性化截骨導(dǎo)板是基于患者的CT掃描數(shù)據(jù),通過精確計(jì)算和設(shè)計(jì)得到,可確保截骨角度和位置與術(shù)前規(guī)劃的一致性[7]。這種個(gè)性化的精準(zhǔn)截骨不僅提高手術(shù)的準(zhǔn)確性,還使術(shù)后機(jī)械軸的恢復(fù)更接近理想狀態(tài),可有效改善患者的下肢力線,減少因力線不良導(dǎo)致的關(guān)節(jié)磨損和疼痛[8]。
本研究結(jié)果還顯示,術(shù)后6個(gè)月,輔助BKA組患者關(guān)節(jié)活動(dòng)度均大于BKA組。分析原因?yàn)椋?D打印技術(shù)通過精確復(fù)刻患者的膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu),可實(shí)現(xiàn)截骨與假體放置的個(gè)性化定制,從而最大限度地保留關(guān)節(jié)的自然運(yùn)動(dòng)軌跡和活動(dòng)范圍。術(shù)中,精準(zhǔn)的截骨操作可減少不必要的骨組織損傷,保持關(guān)節(jié)周圍軟組織的平衡與穩(wěn)定。同時(shí),個(gè)性化的假體設(shè)計(jì)確保與關(guān)節(jié)面的完美貼合,減少術(shù)后關(guān)節(jié)摩擦,可促進(jìn)關(guān)節(jié)的順暢運(yùn)動(dòng)[9]。
本研究結(jié)果還顯示,輔助BKA組患者WOMAC評(píng)分均低于BKA組,KSS評(píng)分均高于BKA組。分析原因?yàn)椋?D打印技術(shù)依據(jù)患者的膝關(guān)節(jié)CT數(shù)據(jù)構(gòu)建的個(gè)性化截骨不僅確保截骨平面的精確性,還可指導(dǎo)假體的精確放置,使術(shù)后關(guān)節(jié)面間達(dá)到高度的解剖學(xué)與功能性重建[10]。這種精確的假體-骨界面匹配,顯著降低關(guān)節(jié)接觸應(yīng)力,減少術(shù)后關(guān)節(jié)面的異常磨損和疼痛,同時(shí)增強(qiáng)關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性,促進(jìn)膝關(guān)節(jié)功能的快速且全面恢復(fù)。
此外,在并發(fā)癥方面,輔助BKA組患者并發(fā)癥總發(fā)生率低于BKA組。這是因?yàn)?D打印個(gè)性化截骨導(dǎo)板輔助手術(shù)治療的精準(zhǔn)性和安全性較高,術(shù)者能夠更準(zhǔn)確地判斷手術(shù)區(qū)域和周圍組織的解剖關(guān)系,避免不必要的組織損傷。此外,個(gè)性化的截骨導(dǎo)板還能減少手術(shù)時(shí)間和出血量,降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn),從而進(jìn)一步降低并發(fā)癥的發(fā)生率。
綜上所述,3D打印個(gè)性化截骨導(dǎo)板輔助膝關(guān)節(jié)雙間室置換術(shù)治療內(nèi)翻膝患者的效果較好,能提高手術(shù)精度,促進(jìn)術(shù)后快速康復(fù),改善膝關(guān)節(jié)功能,減少并發(fā)癥的發(fā)生。
參考文獻(xiàn)
任秋健,劉帥,徐榮華. 3D打印截骨導(dǎo)板輔助脛骨高位截骨術(shù)治療內(nèi)翻型膝骨關(guān)節(jié)炎[J].實(shí)用骨科雜志, 2024, 30(10): 938-940.
張斌斌,吳泳銳,李超,等.基于3D打印個(gè)性化截骨導(dǎo)板在內(nèi)翻膝患者膝關(guān)節(jié)雙間室置換術(shù)中的應(yīng)用[J].實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志, 2024, 40(17): 2448-2453.
李祎,李奎蒙,王彥琴,等. 3D打印截骨導(dǎo)板在膝骨關(guān)節(jié)炎患者全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)中的應(yīng)用[J].中華骨與關(guān)節(jié)外科雜志, 2024, 17(8): 707-713.
中華醫(yī)學(xué)會(huì)骨科學(xué)分會(huì)關(guān)節(jié)外科學(xué)組.骨關(guān)節(jié)炎診療指南(2018年版)[J]. 中華骨科雜志, 2018, 38(12): 705-715.
McConnell S, Kolopack P, Davis A M. The western ontario and mcmaster universities osteoarthritis index (WOMAC): a review of its utility and measurement properties[J]. Arthritis Rheum, 2001, 45(5): 453-461.
Culliton S E, Bryant D M, MacDonald S J, et al. Validity and internal consistency of the new knee society knee scoring system[J]. Clin Orthop Relat Res, 2018, 476(1): 77-84.
馬馳,王寧,陳擁,等. 3D打印個(gè)體化截骨導(dǎo)板結(jié)合定制鋼板在開放楔形脛骨高位截骨中的應(yīng)用[J].中國組織工程研究, 2025, 29(9): 1863-1869.
浦飛飛,張志才,邵增務(wù),等. 3D打印導(dǎo)板在腫瘤性長骨畸形脛骨截骨矯形中的應(yīng)用[J].中華骨與關(guān)節(jié)外科雜志, 2024, 17(2): 149-153.
黃少斌. 3D打印截骨導(dǎo)板輔助膝關(guān)節(jié)置換術(shù)治療單側(cè)內(nèi)翻畸形伴膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎的臨床療效[J].中國醫(yī)療器械信息, 2023, 29(21): 147-149.
姚鵬舉. 3D打印截骨導(dǎo)板輔助髖關(guān)節(jié)置換術(shù)治療股骨頸骨折的效果[J].臨床醫(yī)學(xué), 2024, 44(6): 5-7.
作者簡介:李慶奇,碩士研究生,副主任醫(yī)師,研究方向:骨科疾病的診療。
通信作者:劉寶帥,碩士研究生,主治醫(yī)師,研究方向:骨科疾病的診療。E-mail:lbs656565@163.com