CAD结合3D打印导航模板辅助TKA术前设计和临床应用

摘要

目的 探讨计算机辅助设计(CAD)结合3D打印导航模板在全膝关节置换(TKA)手术中的应用效果.方法 对具有TKA手术指征的患者进行术前CT扫描、三维重建和下肢解剖参数三维测量;在三维模型上选择匹配合适型号的假体,根据患者股骨髁外形和假体匹配情况,采用CAD技术设计个性化股骨远端截骨模板、股骨远端+1 mm截骨模板、外翻+1°截骨模板、外翻-1°截骨模板、股骨远端4合1截骨模板等,并通过3D打印技术制作实物模板,以引导股骨远端精准截骨.2014年3月至2016年10月采用该新方法辅助完成16例(18膝)TKA手术(3D打印组),选取同期行传统TKA手术的16例(16膝)患者纳入常规手术组.32例患者中男18例,女14例,年龄53～85岁,平均年龄(68.1±2.3)岁.记录手术时间和术中出血量,比较两组患者假体匹配、肢体力线恢复情况和手术疗效的差异.结果 3D打印组手术时间、术中出血量均少于常规手术组,两组术后3个月美国特种外科医院(HSS)膝关节评分比较,差异有统计学意义(P<0.05).3D打印组经术前三维规划预测的假体尺寸与实际尺寸一致,而常规手术组根据X线片二维图像预选假体型号,准确率仅为75％;3D打印组假体位置、型号匹配良好,常规手术组股骨假体悬挂1例、股骨皮质过度切割1例;两组下肢力线内外翻偏差≤3°百分比比较,差异无统计学意义(3D打印组94％vs常规手术组88％,P>0.05).结论 将CAD结合3D打印导航模板技术用于辅助TKA手术,可实现术前准确预选假体型号、术中精准截骨,方便可行,效果显著.