《European Journal of Trauma and Emergency Surgery》：3D guided large osteochondral allograft reconstructions for post-traumatic osteoarticular bone loss of the knee: a technical note
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目的：膝关节创伤后骨软骨骨缺损的治疗仍具挑战性。同种异体移植（Allograft reconstruction）可取得良好疗效，而3D虚拟手术规划（3D virtual surgical planning）通过实现精确模板设计、优化移植物选择及准确固定，可能进
目的：膝关节创伤后骨软骨骨缺损的治疗仍具挑战性。同种异体移植（Allograft reconstruction）可取得良好疗效，而3D虚拟手术规划（3D virtual surgical planning）通过实现精确模板设计、优化移植物选择及准确固定，可能进一步改善结果。本研究旨在介绍并评估3D辅助规划在膝关节同种异体移植重建中的应用。方法：对两名重度膝关节创伤后骨软骨骨缺损患者（分别为内侧股骨远端与胫骨近端平台）实施3D辅助截骨及同种异体移植重建。将同种异体骨与受累髁匹配，定义截骨平面并设计患者特异性导板（patient-specific guides）。获取术后CT扫描评估准确性，采用下肢功能量表（Lower Extremity Functional Scale, LEFS）评估患者报告结局。结果：两台手术均顺利进行。外侧平台病例中，术后CT扫描的3D分析显示相对于计划的最大平移偏差为2.2 mm，最大旋转偏差为3.2°。内侧股骨远端病例中，术后3D评估显示最大平移偏差为2.5 mm，最大旋转误差为3.5°。功能结局（术后>1年）良好，外侧平台病例LEFS评分从29/100提高至78/100，内侧股骨远端病例从22/100提高至81/100。结论：综上所述，本技术报告证实了膝关节同种异体移植重建中3D辅助规划的可行性与准确性。该方法可实现精确的同种异体骨放置与解剖重建。
研究背景方面，膝关节创伤后骨软骨骨缺损是骨科创伤治疗中最棘手的挑战之一。初始损伤常伴随复杂的关节内骨折移位、粉碎、软骨缺损及相关软组织损伤，导致高达30%的骨折初始手术治疗复位不良甚至无法构建。膝关节周围的畸形愈合会引起疼痛、不稳定、进行性骨关节炎，最终早期转换为全膝关节置换术（Total Knee Arthroplasty, TKA）。虽然矫形截骨术是恢复力线与功能的选择之一，但在关节面严重受损或存在显著骨软骨骨缺损时，单纯截骨不足以解决问题，而年轻患者对假体寿命、活动限制及翻修风险存在顾虑。大块骨软骨同种异体移植（Osteochondral allograft）是年轻患者的替代方案，但传统徒手技术存在冠状面与矢状面力线不良、尺寸不匹配及不准确的问题，且10年内失败率达15–20%，20年达54%。3D虚拟手术规划能通过精确术前模板、优化移植物选择、关节形态匹配及最终固定定位提高准确性，患者特异性截骨导板（Patient-Specific Cutting Guides, PSI）可确保关节线、机械轴及关节一致性的解剖重建。因此，研究人员开展此项技术研究，旨在引入并评估3D引导的膝关节同种异体移植重建在重度创伤后骨缺损中的可行性与准确性，论文发表于《European Journal of Trauma and Emergency Surgery》。
关键技术方法方面，研究人员纳入两名重度创伤后膝关节骨软骨骨缺损患者，分别累及外侧胫骨平台与内侧股骨髁。通过术前双侧CT扫描进行3D重建（Mimics软件），测量对侧骨关节髁尺寸并匹配供体骨，获取供体CT验证匹配。使用3-Matic软件进行虚拟手术规划，设定截骨平面并设计患者特异性3D打印导板（Selective Laser Sintering, SLS，材料PA 12），术前在Thiel防腐尸体上测试优化导板。术中依导板截除受损骨段并依导板切取匹配同种异体骨植入，以无头加压螺钉等固定。术后行CT扫描进行3D评估，对比计划与实际移植物位置的平移与旋转误差，并采用下肢功能量表（LEFS）评估功能结局。
研究结果部分，研究人员依次汇报如下内容。
在病例1——外侧胫骨平台3D引导骨软骨同种异体移植重建中，患者为40岁男性，既往胫骨平台及骨干骨折术后8个月伴严重外侧平台骨关节炎与外翻不稳。研究人员通过镜像健侧骨量化缺损，规划锐角截骨面防移植物滑移及压配界面，设计保留或切除半月板止点的两种截骨选项供术中决策。术中经前外侧入路移除原钢板，依导板截除22×38×64 mm受损平台并保留半月板，依导板切取供体外侧平台植入并以三枚无头加压螺钉固定。术后过程顺利，3D评估显示相对于计划位置平移偏差最大为头侧2.2 mm，旋转偏差最大为矢状面3.2°。临床随访1年无痛，LEFS由29升至78，影像示移植物整合且力线中立，1年MRI示软骨厚度约4.5 mm与健侧相当。
在病例2——内侧股骨髁3D引导骨软骨同种异体移植重建中，患者为16岁男性，枪伤致内侧股骨髁严重破坏伴内翻不稳。研究人员仅将同种异体骨匹配受累髁以防过宽，导板设计含软骨表面偏移补偿及三个截骨平面。经正中切口前内侧关节切开暴露，依导板截除受损股骨髁，依导板切取供体内侧髁植入并以螺钉加支撑钢板固定，同期用跟腱同种异体重建内侧副韧带（Medial Collateral Ligament, MCL）。术后3D评估显示平移偏差最大为后侧2.5 mm，旋转偏差最大为矢状面3.5°。初始恢复顺利，但因供体软组织固定欠佳致内翻不稳，20个月后翻修MCL，3年末次随访（翻修后1年）稳定，LEFS由22升至81，15个月CT示骨长入良好。
讨论部分总结，研究人员指出膝关节大块骨软骨同种异体移植（新鲜冷冻）对年轻不适宜关节置换者具短期功能获益，而精确尺寸匹配与力线对齐是关键可改良因素。传统技术少有报道放置准确性，失败率随年限上升，导航虽改善但3D打印导板在多项研究中显示约2 mm与3°精度，本研究同样达成最大2.5 mm与3.5°内精度，支持该技术的解剖重建能力。本研究使用新鲜冷冻而非新鲜同种异体骨，1年影像示软骨存活与功能恢复，虽保存方法影响存疑但系统性综述未显明确关联，未来新鲜移植物尺寸匹配更限而冷冻实用。研究中胫骨平台面临半月板取舍问题故预设计双选项，股骨髁合并MCL损伤需同期重建，均影响结局。局限性在于病例数少、推广受成本与3D设施限制、随访仅1年短期，长期生存与耐久性需更大样本验证。结论部分翻译为：综上所述，本技术报告证实了膝关节同种异体移植重建中3D辅助手术规划的可行性与准确性。该方法在预期位置的2.5 mm和3.5°范围内实现了准确的同种异体骨放置，支持了这些示例性病例中的精确解剖重建。
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