3D打印個性化導(dǎo)板輔助前交叉韌帶翻修術(shù)中股骨隧道定位1例報道

余洋 李彥林 蔡國鋒 何川 王國梁

昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院運動醫(yī)學(xué)科（云南昆明 650032）

1 病例資料

患者女性，34歲，因左膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶（anterior cruciate ligament，ACL）重建術(shù)后2年，左膝再次受傷伴左膝關(guān)節(jié)疼痛、不穩(wěn)1月入院。自訴再次受傷后1月來左膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)，上下樓梯時明顯。查體：左膝髕腱兩側(cè)2處1 cm陳舊手術(shù)瘢痕、脛前內(nèi)側(cè)4 cm陳舊手術(shù)瘢痕，內(nèi)側(cè)髁及內(nèi)側(cè)脛骨平臺壓痛明顯，左膝活動度0°（伸）～130°（屈），Mcmurray試驗（+），Lachman試驗（+），前抽屜試驗（+）。入院MRI提示左膝前交叉韌帶重建術(shù)后改變，前交叉韌帶再損傷（圖1）；CT顯示股骨原隧道明顯擴大（圖2）。術(shù)前采集左膝CT及MRI數(shù)據(jù)，輸入Mimics17.0交互式醫(yī)學(xué)圖像處理軟件（Materialise公司，比利時），重建患者左膝關(guān)節(jié)三維模型（圖3），可清晰顯示股骨原隧道直徑9.6 mm、脛骨原隧道直徑7.3 mm，股骨原隧道明顯擴大。采用計算機虛擬技術(shù)虛擬ACL翻修術(shù)，擬定手術(shù)方案為脛骨端采用原隧道，股骨端采用新隧道，并虛擬個性化股骨隧道定位導(dǎo)板（圖4，圖5），通過3D打印技術(shù)打印出個性化股骨隧道定位導(dǎo)板（圖6）及股骨模型（圖7）。術(shù)中采用右膝半腱肌腱、股薄肌腱和左踝1/2腓骨長肌腱制作移植腱；脛前原切口取出羥基磷灰石螺釘后經(jīng)由原隧道制作8 mm直徑新脛骨隧道；膝關(guān)節(jié)前外側(cè)關(guān)節(jié)鏡入路置入3D打印股骨隧道定位導(dǎo)板制作新股骨隧道（圖8、圖9）。該手術(shù)順利，術(shù)中出血20 ml，手術(shù)時間60 min。ACL翻修術(shù)后采用CT和MRI進行影像學(xué)評價，前抽屜試驗、Lachman試驗、Lysholm評分定期隨訪。翻修術(shù)后隨訪6個月，左膝關(guān)節(jié)活動度良好，前抽屜試驗（-）、Lachman試驗（-），Lysholm評分由術(shù)前62分提高至91分，CT示新股骨隧道位置良好，未與原隧道重疊（圖10），MRI示翻修重建的韌帶位置、信號良好（圖11）。

圖1 MRI示翻修術(shù)前重建ACL再損傷

圖2 CT示翻修重建術(shù)前股骨隧道擴大

圖3 在Mimics上重建患者左膝關(guān)節(jié)三維模型

圖4 因股骨隧道擴大嚴重，股骨端采用新隧道（箭頭示）

圖5 在Mimics上虛擬出個性化股骨隧道定位導(dǎo)板（箭頭示）

圖6 3D打印技術(shù)打印出個性化股骨隧道定位導(dǎo)板

圖7 3D打印股骨模型

圖8 前外側(cè)關(guān)節(jié)鏡入路置入3D打印股骨隧道定位導(dǎo)板制作新股骨隧道

圖9 3D打印股骨隧道定位導(dǎo)板制作新股骨隧道（鏡下觀）

圖10 CT示新股骨隧道位置良好，未與原隧道重疊（箭頭示）

圖11 術(shù)后MRI示翻修重建的韌帶（箭頭示）位置、信號良好

2 討論

ACL翻修手術(shù)復(fù)雜，由于涉及原骨隧道的變異、擴大，通常伴有不同程度的骨缺損，術(shù)中如何在關(guān)節(jié)鏡下準(zhǔn)確觀測原股骨隧道位置和了解原股骨隧道擴大情況，是一個難點。根據(jù)以往的報道，ACL翻修術(shù)的手術(shù)失敗率和并發(fā)癥發(fā)生率都較高[1]，術(shù)前做好規(guī)劃尤為重要[1，2]。本例患者采用計算機虛擬技術(shù)輔助術(shù)前規(guī)劃，結(jié)合CT和MRI數(shù)據(jù)重建三維模型可清晰顯示股骨原隧道直徑9.6 mm、脛骨原隧道直徑7.3 mm，股骨原隧道明顯擴大（可能與股骨端采用Endobutton懸吊鈦板固定的鐘擺效應(yīng)有關(guān)）。因此擬定手術(shù)方案為脛骨端采用原隧道，股骨端采用3D導(dǎo)板輔助建立新隧道，并采用健膝半腱肌腱、股薄肌腱和左踝1/2腓骨長肌腱制作8 mm直徑移植腱。本例手術(shù)成功按照術(shù)前規(guī)劃進行，手術(shù)過程順利，表明采用3D打印個性化導(dǎo)板可精確輔助翻修隧道的建立，降低翻修手術(shù)難度和失敗率[2]。

本例ACL翻修術(shù)的技術(shù)難點在于如何制作新的股骨隧道，使其不與原股骨隧道重疊，按傳統(tǒng)方法術(shù)中鏡下難以判定原股骨隧道位置及范圍，靠術(shù)者肉眼定位新隧道很難做到不與原股骨隧道重疊。因此我們采用3D打印技術(shù)術(shù)前設(shè)計并打印了個性化股骨隧道定位導(dǎo)板，使術(shù)中隧道定位更精確，該個性化定位導(dǎo)板可成功通過關(guān)節(jié)鏡微創(chuàng)手術(shù)切口進入關(guān)節(jié)腔，操作簡單、定位準(zhǔn)確，從而優(yōu)化定位方式、縮短手術(shù)時間、減少并發(fā)癥，最大限度降低了手術(shù)風(fēng)險[3，4]，為ACL翻修提供一種新的定位方法。