3D打印患者特异性导向器在开放Latarjet手术中的应用:技术优化与短期疗效评估

【字体: 时间:2025年06月13日 来源:JSES Reviews, Reports, and Techniques CS1.2

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  本研究针对Latarjet手术中移植物定位不精准导致并发症的问题,开发了基于3D打印的患者特异性导向器(PSI)。通过5例前瞻性病例分析,证实PSI技术可实现移植物精准定位(中位偏差:内侧0.01mm,尾侧0.97mm),所有移植物6周内均显示愈合迹象。该研究为改善肩关节前向不稳手术预后提供了创新解决方案。

  

肩关节前向不稳是运动医学领域的常见问题,当关节盂出现显著骨缺损时,Latarjet手术成为金标准治疗方案。这项1954年问世的技术通过喙突移植重建关节盂骨性结构,但文献报道高达15-30%的并发症率令人担忧——移植物定位偏差可能导致持续性不稳或早期骨关节炎。传统手术依赖术者经验自由手操作,即便使用商业导向器也难以适应个体解剖差异。如何实现"量体裁衣"般的精准定位,成为亟待突破的技术瓶颈。

荷兰VieCuri医学中心的研究团队创新性地将3D打印患者特异性导向器(PSI)技术引入开放Latarjet手术。这项发表在《JSES Reviews, Reports, and Techniques》的前瞻性病例系列研究显示:基于计算机辅助设计(CAD)的个性化导向器可实现亚毫米级移植物定位精度(中位偏差:内侧0.01mm,尾侧0.97mm),所有病例6周随访均观察到移植物愈合迹象。该研究不仅验证了PSI技术的可靠性,更通过持续迭代优化(共开发4版导向器设计),为复杂肩关节重建手术提供了精准化解决方案。

研究团队采用多学科协作模式,关键技术包括:1)基于术前CT的3D重建与Autodesk Fusion软件手术规划;2)个性化设计的喙突/关节盂导向器3D打印制造;3)术中双导针定位的双螺钉固定技术;4)术后6周CT扫描配准分析,通过数字计划与实际结果的3D叠加评估定位精度。研究对象为2024年1-5月收治的5例男性患者(中位年龄23岁),均存在Hill-Sachs损伤,关节盂骨缺损中位值5%。

【患者数据】队列特征显示:所有患者均为活跃男性(3例接触性运动员),吸烟比例达60%。影像学评估采用最佳拟合圆法,精准量化骨缺损范围,为PSI设计提供数据支撑。

【手术细节】术中创新点包括:喙突截骨导向器设计考虑肌腱附着区避让;关节盂导向器加入2.4mm软骨厚度补偿;采用楔形钢板(Arthrex)固定。唯一并发症为1例螺钉软骨内移位,经关节镜取出后未影响愈合。

【移植物定位】三维分析揭示:内侧/外侧位移范围1.8mm至+1.7mm,头侧/尾侧位移范围5.58mm至-5.16mm。螺钉角度偏差:矢状面4.89°-16.95°,横断面2.56°-20.75°,均低于30°的安全阈值。

【导向器进化】设计迭代历程包括:①解剖贴合曲面优化;②肌腱通道开口设计;③导筒长度缩短;④锯槽改为平面引导;⑤软骨厚度补偿。这些改进使第5例手术达到最佳定位效果。

讨论部分深入剖析了PSI技术的临床价值:相比商业导向器,个性化设计能更好适应性别、种族间的解剖差异;与关节镜技术相比,在保持开放手术时间优势的同时,实现了媲美甚至更优的定位精度。特别值得注意的是,研究首次量化报道了螺钉角度偏差对预后的影响——所有病例角度均控制在Hsu等学者建议的30°安全范围内,这解释了为何尽管存在1例螺钉移位,但所有移植物仍能顺利愈合。

该研究的开创性意义在于:①建立了PSI-Latarjet手术的技术规范;②验证了3D打印在运动医学手术导航中的可行性;③为开发关节镜PSI系统奠定基础。作者团队强调,虽然当前样本量有限,但精准医疗理念与快速原型技术的结合,正推动着从"经验外科"向"数字外科"的范式转变。未来研究需扩大样本量验证长期疗效,并探索人工智能辅助手术规划的可行性。

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