3D打印個性化截骨導(dǎo)板輔助膝關(guān)節(jié)雙間室置換術(shù)治療內(nèi)翻膝患者的效果分析

【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打印個性化截骨導(dǎo)板輔助BKA治療。比較兩組患者機械軸相關(guān)角度、關(guān)節(jié)活動度、膝關(guān)節(jié)功能評分、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個月，兩組患者關(guān)節(jié)活動度均大于術(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（KSS）評分均升高，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】R684.3 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】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]。該疾病不僅會引發(fā)膝關(guān)節(jié)疼痛及功能障礙，還會影響患者的外貌形象，對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?，本研究探討3D打印個性化截骨導(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個月，平均病程（6.27±1.18）個月； 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個月，平均病程（6.13±1.36）個月； 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)射及計算機斷層掃描系統(tǒng)（北京大基康明醫(yī)療設(shè)備有限公司，型號： 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行三維重建。在虛擬環(huán)境下模擬股骨遠(yuǎn)端與脛骨平臺的截骨步驟，并依據(jù)患者膝關(guān)節(jié)的假體設(shè)計制作截骨導(dǎo)板模型。利用3D打印機于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)板進行四合一截骨。轉(zhuǎn)到脛骨平臺側(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)活動的殘余組織。隨后對髕骨形態(tài)進行修整，并安裝試模檢驗膝關(guān)節(jié)的屈伸活動度及髕骨運動軌跡。后使用脈沖沖洗液對關(guān)節(jié)腔進行清潔，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。對于股骨側(cè)，首先利用髓內(nèi)定位桿進行定位，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。對于脛骨平臺側(cè)，采用髓外定位器進行定位，并安裝對應(yīng)的平臺截骨導(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。

兩組患者在整個手術(shù)過程中僅對髕骨進行必要修整，并不進行置換。當(dāng)骨水泥完全固化后，使用血管鉗打開髕上關(guān)節(jié)囊，采用魚骨線進行迅速且緊密的縫合。

1.3 觀察指標(biāo) ⑴機械軸相關(guān)角度。于術(shù)前及術(shù)后1周，通過移動式數(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： MobileDaRt MX8）、影像存檔與傳輸系統(tǒng)（PACS），測定兩組患者股骨遠(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)活動度。于術(shù)前及術(shù)后6個月，使用量角器評估膝關(guān)節(jié)在屈曲方向上的活動范圍。⑶膝關(guān)節(jié)功能評分。于術(shù)前及術(shù)后6個月，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）評分[5]評估膝關(guān)節(jié)功能，總分96分，

評分越高提示膝關(guān)節(jié)功能越差；根據(jù)美國膝關(guān)節(jié)協(xié)會（KSS）評分[6]評估膝關(guān)節(jié)功能，總分100分，評分越高提示膝關(guān)節(jié)功能越好。⑷并發(fā)癥發(fā)生情況。統(tǒng)計患者術(shù)后6個月內(nèi)關(guān)節(jié)感染、關(guān)節(jié)積液、假體松動、關(guān)節(jié)不穩(wěn)定、異常響聲、活動受限的發(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)計學(xué)分析 采用SPSS 27.0統(tǒng)計學(xué)軟件進行數(shù)據(jù)分析。計量資料以（x）表示，采用t檢驗；計數(shù)資料以[例（%）]表示，采用χ2檢驗。以Plt;0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者機械軸相關(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)計學(xué)意義（均Plt;0.05），見表1。

2.2 兩組患者關(guān)節(jié)活動度比較 術(shù)后6個月，兩組患者關(guān)節(jié)活動度均大于術(shù)前，且輔助BKA組大于BKA組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（Plt;0.05），見表2。

2.3 兩組患者膝關(guān)節(jié)功能評分比較 術(shù)后6個月，兩組患者WOMAC評分均降低，且輔助BKA組低于BKA組；兩組患者KSS評分均升高，且輔助BKA組高于BKA組，差異均有統(tǒng)計學(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。分析原因為，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)驗和判斷，存在一定的主觀性和不確定性。而3D打印個性化截骨導(dǎo)板是基于患者的CT掃描數(shù)據(jù)，通過精確計算和設(shè)計得到，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個月，輔助BKA組患者關(guān)節(jié)活動度均大于BKA組。分析原因為，3D打印技術(shù)通過精確復(fù)刻患者的膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，可實現(xiàn)截骨與假體放置的個性化定制，從而最大限度地保留關(guān)節(jié)的自然運動軌跡和活動范圍。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，個性化的假體設(shè)計確保與關(guān)節(jié)面的完美貼合，減少術(shù)后關(guān)節(jié)摩擦，可促進關(guān)節(jié)的順暢運動[9]。

本研究結(jié)果還顯示，輔助BKA組患者WOMAC評分均低于BKA組，KSS評分均高于BKA組。分析原因為，3D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，同時增強關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性，促進膝關(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。這是因為3D打印個性化截骨導(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，個性化的截骨導(dǎo)板還能減少手術(shù)時間和出血量，降低手術(shù)風(fēng)險，從而進一步降低并發(fā)癥的發(fā)生率。

綜上所述，3D打印個性化截骨導(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。

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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