3D 打印辅助双平面截骨术:攻克严重膝内翻伴股骨畸形的新利器

【字体: 时间:2025年05月11日 来源:BMC Musculoskeletal Disorders 2.2

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  为解决严重膝内翻伴股骨畸形及外侧副韧带(LCL)松弛手术难题,研究人员开展 3D 打印辅助双平面截骨术(DLO)治疗该疾病的研究。结果显示术后患者膝关节功能改善,该技术提高截骨准确性,避免 LCL 重建,为相关治疗提供新方案。

  在日常生活中,你是否曾注意到有些人走路时膝盖向内弯曲,样子有些奇怪?这很可能是膝内翻畸形在作怪。膝内翻不仅影响美观,更会给患者带来膝关节疼痛、功能障碍,严重时甚至导致残疾,极大地降低了患者的生活质量。目前,针对膝内翻的手术方法主要有两种,一种是膝关节周围截骨术,像远端股骨截骨术(DFO)和高位胫骨截骨术(HTO),通过重建下肢机械轴(MA),把膝关节的承重区域从患病一侧转移到健康一侧,从而缓解症状;另一种则是膝关节置换术。
然而,对于那些严重膝内翻,同时股骨和胫骨都存在畸形,或者畸形角度大于 20° 的患者来说,单纯的 DFO 或 HTO 效果并不理想,这时就需要进行双平面截骨术(DLO),也就是 DFO 和 HTO 联合使用。但 DLO 手术面临着诸多挑战,比如在完成股骨或胫骨的第一次截骨后,MA 的标记点会发生变化,在缺乏可靠的术中标记的情况下,第二次截骨就变得困难重重。而且,大多数严重膝内翻患者往往还伴有不同程度的外侧副韧带(LCL)松弛,如何通过 DLO 手术维持术后膝关节的稳定性,成为了困扰医生们的一大难题。

为了解决这些问题,来自浙江中医药大学第一附属医院(浙江省中医院)等机构的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《BMC Musculoskeletal Disorders》上,为严重膝内翻伴股骨畸形以及 LCL 松弛的患者带来了新的希望。

研究人员采用的关键技术方法主要有以下几种:首先是详细的术前检查,对患者进行全面的身体检查和影像学检查,包括下肢的 X 射线、膝关节的应力 X 射线以及下肢全长计算机断层扫描(CT),以此来精确测量各项数据,确定截骨的方向和角度。接着,利用 Arigin 3D STS Design 软件进行三维(3D)建模和手术模拟,根据模拟结果确定最适合的 MA,并设计出个性化的截骨方案。最后,借助 3D 打印技术制作出截骨导板,在术中精准引导截骨操作。

下面来看看具体的研究结果:

  • 术前规划:研究人员对一位 64 岁男性患者进行了全面评估,该患者右下肢膝内翻畸形已超过 40 年,伴有膝关节疼痛。通过测量各项数据,确定了在股骨和胫骨上的截骨位置、厚度以及矫正角度。在股骨外侧,以股骨外侧髁近端顶点为标记点进行 DFO,截骨块厚度为 22.5mm,矫正角度 30°;在胫骨内侧,以胫骨内侧平台为标记点进行 HTO,截骨块厚度 12.6mm,矫正角度 12°。同时,通过 3D 软件模拟手术过程,为实际手术提供了可靠的参考。
  • 手术过程:手术过程顺利,按照术前规划,先在股骨远端外侧做切口,放置截骨导板完成外侧闭合截骨,然后使用股骨复位板和克氏针临时固定,再换上远端股骨锁定板,并植入楔形截骨块。接着在胫骨近端内侧做切口,放置胫骨截骨导板进行双平面截骨,保留外侧铰链,评估 LCL 的松紧度后,抬起近端胫骨截骨面,并用 X 射线确认 MA 达到理想的 2° 外翻,最后放置锁定板并填充异体骨,逐层缝合切口。
  • 术后管理与随访:术后第一天,患者在支具保护下就可以进行膝关节屈伸和部分负重活动;术后五天,可借助拐杖不完全负重下地;术后十二周,能够完全负重。虽然患者术后 3 个月因返回老家未能及时随访,但在术后 47 个月的随访中发现,患者膝关节功能良好且稳定,视觉模拟评分(VAS)从术前的 5 分降至 0 分,关节活动度(ROM)从 0° - 115° 提升到 0° - 120°,膝关节协会评分(KSS)从 128 分提高到 199 分,膝关节损伤和骨关节炎结局评分(KOOS)从 193 分下降到 84 分。

在研究结论和讨论部分,研究人员指出,3D 打印技术与 DLO 相结合,显著提高了术中截骨和复位的准确性。对于伴有 LCL 松弛和后外侧不稳定的患者,通过增加 2° - 3° 的外翻截骨角度,可以有效改善膝关节的长期稳定性。与传统手术方法相比,这项技术具有诸多优势,比如截骨更精准,能更好地纠正下肢三维 MA;简化了手术流程,减少了术中透视次数;缩短了手术时间,降低了手术创伤;还能避免 LCL 重建,并且作为一种保留膝关节的手术,能够延迟或避免膝关节置换。这一研究成果为严重膝内翻伴股骨畸形患者的治疗提供了更安全、有效的新选择,在骨科领域具有重要的临床应用价值,有望推动相关疾病治疗技术的进一步发展。

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