3D 打印截骨導板用于全膝關節置換術的臨床價值分析

黃南海，吳曉鵬 ，周曉春

1.普寧市第二人民醫院骨外科，廣東普寧 515347；2.普寧市第二人民醫院外科，廣東普寧 515347

全膝關節置換術是一種治療膝關節疼痛、畸形、功能障礙、不穩定等情況的一種矯形骨科手術，被大量研究證實療效顯著[1]。 但針對骨缺損嚴重或重度畸形，采用常規技術風險較高且手術難度較大， 臨床治療效果難以保證。 3D 打印截骨導板運用高端CT 掃描下肢骨骼形態數據， 利用計算機技術精準設計和模擬手術過程，可簡單、精準、快捷進行手術，而其與發展成熟的傳統膝關節置換術相比，具有明顯的優勢，但同時有較多的不確定情況[2]。 該研究隨機選取該院2018 年1 月—2019 年1 月收治的全膝關節置換術患者60 例作為研究對象，分別采用3D 打印截骨導板與傳統器械用于全膝關節置換術，分析兩種器械治療的優勢與不足，旨在為臨床治療提供參考。 現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

隨機選取該院收治的全膝關節置換術患者60 例作為研究對象。 按數字表法將其隨機分為3D 打印截骨導板組（n=30）和傳統器械組（n=30）。 納入標準：行全膝關節置換術；臨床資料完整；無關節外畸形、無需髕骨置換。 排除標準：膝關節翻修置換患者；合并下肢余關節畸形；合并嚴重全身性疾病；合并其他疾病術后無法配合鍛煉者。

觀察組男 16 例， 女 14 例； 年齡 50～78 歲， 平均（62.12±3.67）歲；左膝 18 例，右膝 12 例；病程 2～10 年，平均（5.35±1.23）年。對照組男 14 例，女 16 例；年齡 55～76 歲，平均（62.18±3.63）歲；左膝 15 例，右膝 15 例；病程 2～15 年，平均（5.32±1.26）年；兩組基本資料上相比差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。研究經倫理委員會批準。 患者及患者家屬均簽署研究知情同意書。

1.2 方法

①觀察組：患者取仰臥位，行全身麻醉或腰麻，以膝關節前正中為手術入路， 屈膝時切開皮膚及皮下組織。 沿髕骨內側切開支持帶至脛骨內側面，剝離前內側關節囊和內側副韌帶至脛骨前內側。 翻轉髕骨，常規松解髕骨股骨外側皺襞。 屈膝90°對前交叉韌帶、內外側半月板前角進行切除。 骨準備時將脛骨近端、股骨遠端異常增生的骨贅與骨表面關節軟骨徹底去除，將3D 打印輔助下制備的脛骨個性化截骨導板與脛骨近、 遠端骨表面緊密貼合安裝， 在計算機軟件導板指示下進行股骨截骨。 安裝假體試模、膝關節復位后，檢查髕骨軌跡良好，將假體試模取下，在脛骨近端打一個中央孔，醫用脈沖式沖洗槍沖洗膝關節，骨水泥涂抹截骨面，安置膝關節假體與高鉸鏈聚乙烯襯墊。 最后膝關節止血、安置負壓引流管，逐層縫合關閉切口。 縫合時注意保持縫合支撐帶時膝關節保持屈曲≥90°， 以保證縫合后對膝關節的屈曲活動、髕骨的正常軌跡不會造成阻礙。

②對照組：與觀察組相同手術入路及顯露過程，術中使用常規截骨導板截骨進行骨準備， 脛骨側用髓外導向器對截骨導板定位安裝截骨， 股骨側通過髓內定位器對截骨導板定位安裝進行股骨遠端截骨， 安裝假體試模及術后處理同觀察組。

1.3 觀察指標

記錄比較兩組手術時間、 術中出血量、 術后引流量、術后下地時間、出院時間；比較術前、術后3 月以及末次隨訪的疼痛評分、膝關節HSS 評分、下肢力線和膝關節活動度；HSS 評分標準：HSS 膝關節評分系統包括疼痛、功能、關節活動度、肌力、膝關節屈曲畸形以及膝關節穩定性等6 個方面。 總分100 分，分數越多則表示膝關節功能越好；記錄兩組并發癥發生情況，包括假體松動、下沉、膝內外翻畸形、移位及深部感染等。

1.4 統計方法

采用SPSS 17.0 統計學軟件進行分析，其中計量資料以（）表示，組間比較采用兩獨立樣本t 檢驗；計數資料以[n(%)]表示，組間比較采用 χ2檢驗。 P＜0.05 為差異有統計學意義。

表1 兩組患者臨床手術情況比較()

表1 兩組患者臨床手術情況比較()

組別觀察組（n=30）對照組（n=30）t 值P 值手術時間(min)92.31±8.23 118.42±6.74 13.440＜0.05術中出血量(mL)術后引流量(mL)386.63±48.32 546.32±61.21 11.210＜0.05 381.21±110.13 523.23±88.54 5.500＜0.05術后下地時間(d) 出院時間(d)4.42±0.14 6.82±1.12 11.640＜0.05 10.92±3.63 15.34±3.72 4.650＜0.05

表2 兩組術前術后疼痛評分、膝關節HSS 評分、下肢力線和膝關節活動度比較[()，分]

表2 兩組術前術后疼痛評分、膝關節HSS 評分、下肢力線和膝關節活動度比較[()，分]

組別觀察組（n=30）對照組（n=30）t 值P 值疼痛評分術前 術后3 月 末次隨訪膝關節HSS 評分術前 術后3 月 末次隨訪7.24±1.41 7.21±1.40 0.080＞0.05 3.23±0.62 5.34±0.51 14.390＜0.05 1.14±0.42 3.16±0.56 15.800＜0.05 47.75±4.23 47.62±4.19 0.110＞0.05 79.67±5.40 61.21±4.15 14.840＜0.05 85.33±6.69 73.22±5.21 7.820＜0.05

續表2

2 結果

2.1 臨床手術情況

觀察組手術時間、 術后下地時間及出院時間短于對照組，術中出血量和術后引流量少于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05），見表 1。

2.2 兩組術前術后疼痛評分、膝關節HSS 評分、下肢力線和膝關節活動度

觀察組患者術后3 月、末次隨訪疼痛評分、膝關節HSS 評分、下肢力線和膝關節活動度均較術前改善（P＜0.05）；且觀察組術后3 月、末次隨訪疼痛評分、膝關節HSS 評分、 下肢力線和膝關節活動度改善程度明顯優于對照組（P＜0.05），見表 2。

2.3 術后并發癥情況

兩組并發癥發生率比較差異無統計學意義 （P>0.05）。 見表 3。

表3 兩組患者術后并發癥情況比較[n(%)]

3 討論

傳統膝關節置換術術后患者易發生不同程度的膝關節障礙， 這是因為手術過程中僅憑醫生的經驗和肉眼進行觀察，容易導致術中假體擺放位置、截骨位置等精準度、軟組織的平衡誤差，影響患者預后[3-4]。而3D 打印在計算機輔助下以1∶1 比例制作假體、實物模型、手術器械等，能精準模擬和制定手術方案，確保手術質量[5]。此外， 評價全膝關節置換成功與否最重要的是可直接影響假體使用壽命的下肢力線的重建。 3D 打印截骨導板通過重建、 模擬手術過程可在理論上減少下肢力線偏差[6]。 且3D 打印個性化截骨導板輔助行全膝關節置換術中無需打開髓腔截骨，可縮短手術時間，減低出血量，減少對患者機體損傷，有利于患者下肢功能的及早康復[7]。 該研究中膝關節功能指標觀測顯示，相對于傳統膝關節置換術，3D 打印截骨導板治療患者的手術時間（92.31±8.23）min、術中出血量（386.63±48.32） mL、術后引流量 （381.21±110.13）mL、 術后下地時間 （4.42±0.14）d 以及出院時間（10.92±3.63）d 等臨床指標優于對照組 （118.42±6.74）min、（546.32±61.21）mL、（523.23±88.54）mL、（6.82±1.12）d、（15.34±3.72）d， 表明 3D 打印截骨導板進行全膝關節置換術對患者機體損傷更小，有利于促進患者術后及早康復。

觀察組術后3 月、末次隨訪，疼痛評分[（3.23±0.62)分 vs (5.34±0.51)分，（1.14±0.42)分 vs （3.16±0.56)分]、膝關節 HSS 評分 [（79.73±8.42) 分 vs (61.21±4.15) 分，(85.33±6.69)分 vs (73.22±5.21)分]、下肢力線[（179.73±8.42) 分 vs (171.53±7.31) 分， (188.74±8.42) 分 vs(173.41±8.65)分]和膝關節活動度改善程度[（84.22±2.38)分 vs (75.18±2.16)分， (91.03±5.57)分 vs (83.27±5.48)分]優于對照組（P＜0.05），表明 3D 打印截骨導板進行全膝關節置換術療效顯著， 有利于促進患者膝關節功能恢復良好。 相關學者[8]研究發現3D 打印個性化截骨導板輔助進行膝關節置換術與相比， 患者術后2 周膝關節活動度（103.3±10.7） vs （93.9±13.6）、膝關節功能 HSS評分（87.2±4.4）分 vs (77.2±4.2）分均較傳統的全膝關節置換術明顯改善（P＜0.05）。 聶宇等[9]研究中發現，3D 打印個性化截骨導板輔助輔助膝關節單髁置換治療不僅療效顯著，且能簡易化、準確化手術操作，縮短膝關節單髁置換術的學習曲線， 有助于膝關節單髁置換術的臨床推廣。

綜上所述，與傳統器械相比，3D 打印截骨導板進行全膝關節置換術手術時間更短，出血量更少，有助于手術操作，提高手術質量，還能提升膝關節功能，并具有良好的早期臨床療效，并發癥少。