基于可重复使用靶向器械的逆向肩关节假体三维术前规划精准定位新策略

《Obere Extremit?t》：Pr?operative dreidimensionale Planung und Einsatz eines wiederverwendbaren Zielinstrumentes für die Platzierung inverser Schulterprothesen

本文推荐一项针对逆向肩关节假体（RTSA）精准植入难题的创新研究。通过结合CT三维规划与可重复使用靶向器械，团队实现了 Glenoid（肩盂）位置的精确控制，显著提升了手术精度与效率。该方法突破了传统个性化导板物流限制，尤其适用于骨折等时间紧迫病例，为肩关节置换术提供了更灵活可靠的解决方案。

　　

随着逆向肩关节假体（reverse total shoulder arthroplasty, RTSA）植入数量的显著增长，临床上面临的挑战也日益凸显。与传统解剖型假体（ATSA）相比，RTSA虽然适应症更广，但其并发症发生率相对较高，尤其是肩盂侧假体的定位精度直接影响了手术成败。常见的并发症包括肩胛骨切迹（inferior notching）、活动范围受限、肩峰或喙突撞击（impingement），以及假体松动和脱位。其中，Glenoid（肩盂）的Retroversion（后倾角）、Inklination（倾斜角）、假体Lateralisierung（外侧化）程度和基板固定稳定性等因素，共同决定了假体的功能、稳定性和长期存活率。然而，术中由于暴露有限、肩胛骨位置个体差异大，仅凭解剖标志难以实现理想定位，这凸显了精准术前规划和术中执行的重要性。

为解决上述问题，研究人员开发了一套结合web-based三维规划软件与可重复使用5D靶向器械的系统。该方案允许外科医生基于患者薄层CT数据，在虚拟环境中模拟Glenoid基板位置、校正Retroversion和Inklination、规划螺钉路径，并动态测试不同植入配置下的撞击风险。通过预演骨赘切除效果和假体运动范围，医生可优化方案并生成靶向器坐标。术中，通过调节靶向器支脚长度与位置，快速将虚拟计划转化为实际导丝定位，实现“首次钻孔即精准”的目标。

关键技术方法

研究采用CT薄层扫描数据，通过web-based软件生成3D骨骼模型，进行Glenoid与Humerus（肱骨）假体位置规划。系统自动测量Retroversion、Inklination、肱骨头Subluxation（半脱位）等参数，支持多方案比较与Impingement模拟。靶向器通过5个可调支脚（A–E槽位）适配Glenoid形态，坐标由规划数据直接生成，术中无菌调节。该方法无需定制导板或复杂导航设备，适用于常规及骨折急诊手术。

虚拟植入物位置规划

基于CT的3D重建能清晰显示肩盂形态异常、骨赘分布及肱骨对位关系。规划界面直观展示基板轴线（参考Friedmann线）、版本/倾斜角及螺钉通道（图1）。

通过动态模拟外展、屈伸、旋转等动作，系统以红色标记骨性或假体间撞击点（图4），帮助医生预判并优化假体配置。对于严重肩盂变形（如Retroversion>16°），3D规划能显著提升决策准确性。

规划流程概述

操作者上传匿名化CT数据后，软件自动生成初始假体定位方案。医生可调整基板接触面、Peg（中央栓）长度、螺钉方向，并保存多个备选方案。关键步骤包括指定靶向器支脚的悬垂位置（如腹侧/背侧），以控制前后方向与倾斜角（图5）。

肱骨侧规划同时考虑原生Retroversion、Shaft（柄）尺寸、Cup偏心距等参数（图2），确保旋转中心Lateralisierung与Distalisierung（图3）符合生物力学要求。

数据传递与靶向器械准备

规划完成后，系统输出靶向器坐标文档（图5），

Slot	Targeter Leg Length(mm)	Glenoid Calibrator/GTII Height Settings
A	17mm	X- 25 Anterior Overhang
	11mm	X- 49 On Surface
B C D	10mm	X- 53 On Surface
	15mm	W-32 Posterior Overhang
E	21mm	Z- 19 Posterior Overhang

明确各支脚长度与定位方式。可重复使用靶向器（图6）

在手术室现场灭菌组装，避免定制导板的物流延迟。

术中应用

术中需彻底清除肩盂软骨与盂唇，保留未规划切除的骨赘。靶向器支脚需完全贴合骨面，必要时可辅助牵拉肱骨（图7）。

导丝植入后，验证钻孔深度与规划一致，继而进行基板床打磨与中央固定结构植入。最终按12点/6点标记调整基板旋转方向，确保螺钉孔位与计划一致。

结论与意义

本研究通过整合三维规划与可重复使用靶向器械，实现了RTSA术中Glenoid位置的精准复现。该系统显著降低了对定制导板或高端导航的依赖，缩短了术前准备时间，尤其适用于急诊骨折置换等场景。临床实践表明，该方法能有效控制基板版本/倾斜角、优化螺钉固定、减少撞击风险，为高难度肩盂变形病例提供了可靠技术支撑。未来，随着医生对器械熟练度的提升，该方案有望成为肩关节置换术的标准配置之一。